 Изготовление 1 м3 железобетонных конструкций, с учетом промывки заполнителей, затворения бетонной смеси, пропаривания, промывки оборудования и т.п., требует 0,5-1 м3 воды. Во многих случаях воду получают из городских систем водоснабжения, что вызывает неоправданные расходы и сокращает запасы питьевой воды для населения. В некоторых южных районах и районах с высокой концентрацией промышленности источники пресной воды ограничены, а в отдельных случаях отсутствуют, поэтому целесообразно для приготовления бетона использовать техническую воду с различной степенью минерализации. При этом необходимо учитывать состав и количество имеющихся в ней примесей, которые не должны замедлять твердения бетона, ухудшать его характеристики и вызывать коррозию стальной арматуры. Возможность применения тонической воды в действовавших до 1980 года нормативных документах не рассматривалась, что потребовало выпуска ГОСТ 23732-79 «Вода для бетона и раствора. Технические условия».
При разработке стандарта учитывали требования повышения качества и долговечности бетона и железобетона, экономного использования питьевой воды и охраны окружающей среды. Требования к качеству воды затворения дифференцированы в зависимости от вида конструкций и их назначения, вида армирования с учетом ограничений по возможному образованию высолов и различных зон сооружения (подводная, надводная).
В природных и технических водах часто растворены хлориды и сульфаты, которые в определенных условиях могут вызывать коррозию стальной арматуры и бетона, влиять на твердение цементного теста и бетона, а также образовывать высолы на поверхности конструкций. Особенно опасно действие хлористых солей на высокопрочную стальную арматуру, склонную к коррозии под напряжением.
Допускаемое стандартом содержание ионов Cl- в воде затворения (350 мг/л) означает, что в бетон с расходом цемента 270-450 кг и воды 180-220 л/м3 вводится с водой затворения 0,027-0,038% хлоридов в пересчете на CaCl по отношению к массе цемента. Такое количество хлоридов не вызывает локальной коррозии поверхности стальной арматуры. При изготовлении железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой допускается использовать в качестве воды затворения воду, содержащую до 1200 мг ионов Cl- на 1 л. Применительно к бетону с указанным выше содержанием цемента и воды это означает, что в него вводится 0,09—0,13% хлоридов в пересчете на CaCl по отношению к массе цемента. В плотном бетоне такое количество хлоридов не вызывает коррозии стальной арматуры. Незначительная коррозия поверхности возможна лишь в местах с дефектной структурой бетона.
В бетоне, постоянно насыщенном водой, коррозия арматуры развивается медленно, поскольку доступ кислорода сильно ограничен. Учитывая это, при изготовлении железобетонных конструкций, эксплуатируемых под водой, для затворения бетона можно применять воду с содержанием до 3500 мг ионов Cl- на 1 л. (см. таблицу 1).
Количество ионов SO42- ограничивается с учетом их агрессивности по отношению к стали и влияния на сроки схватывания цементного теста. Для изготовления бетона преднапряженных конструкций в воде затворения может быть допущено до 600 мг/л ионов SO42-, а конструкций с ненапрягаемой арматурой — до 2700 мг на 1 л. В пересчете на CaSO4 это соответствует 0,18-0,25% массы цемента, т. е лишь на 10% увеличивается количество сульфатов, вводимых для регулирования сроков схватывания цемента.
Водородный показатель воды pH не должен быть менее 4 и более 12,5. Минимальное значение свидетельствует о наличии в воде небольшого количества кислоты, на нейтрализацию которой расходуется цемент. При большем количестве кислоты расход цемента на нейтрализацию может снизить качество бетона. Кроме того, присутствие кислот и щелочей может изменить сроки схватывания цемента. Максимальное значение показателя соответствует pH насыщенного раствора гидроокиси кальция. Изменение pH воды затворения в указанных пределах существенно не влияет на свойства бетонной смеси и бетона.
Ухудшает качество бетона наличие в воде сахаров, фенолов, ПАВ. Количество их в воде затворения не должно быть больше 10 мг/л (около 0,0005% массы цемента). Опыт применения различных химических добавок в бетон показывает, что такое количество примесей при любом их составе не влияет на технологию бетона.
Стандарт запрещает использовать воду с пленкой нефтепродуктов, жиров и масел, наличие которой может привести к постепенному накоплению примесей в резервуарах и баках бетоносмесительных установок и бетонных заводов, периодическому попаданию их в бетонную смесь и ухудшению качества бетона. В стандарте отсутствует показатель количества эмульгированных нефтепродуктов. Установлено, что присутствие ограниченного количества (до 20 мг/л) устойчивой эмульсии нефтепродуктов, жиров и масел почти не влияет на качество бетонной смеси и бетона.
Стандарт разрешает применять техническую природную воду, загрязненную допускаемым количеством примесей. Допускается использовать воду с большим содержанием примесей (кроме хлористых солей), если получаемый бетон будет отвечать установленным проектом требованиям. Такое решение использования загрязненных природных или технических вод позволяет строительным организациям самостоятельно решать вопрос о пригодности воды для приготовления бетона. Если в воде присутствуют не упомянутые в стандарте примеси или их количество превышает приведенное в стандарте, следует провести сравнительные испытания. Для этого готовят цементное тесто и бетон на питьевой и испытуемой воде и определяют сроки схватывания цементного теста по ГОСТ 310.3-76 и прочность бетона по ГОСТ 10180-78. С учетом требований по морозостойкости бетона проводят дополнительные испытания на морозостойкость по ГОСТ 10060-76. Если сроки схватывания цементного теста позволяют применять воду с данными примесями при заданной технологии, а прочность и морозостойкость бетона не ниже проектной, то вода пригодна для приготовления бетона. 
К применяемой для поливки твердеющего бетона воде предъявляют требования, учитывающие возможность накопления агрессивных к стальной арматуре и бетону солей в наружных слоях бетона, образования высолов. В частности, многократная поливка в условиях жаркого климата водой, содержащей хлористые соли, может вызвать коррозию арматуры, поэтому их количество следует ограничивать.
Для промывки заполнителей применяют ту же воду, что и для затворения бетонной смеси. Количество взвешенных частиц в ней ограничено для предотвращения накопления загрязнений в нижних слоях при промывке заполнителя в штабелях.
В последние годы в связи с требованиями по охране окружающей среды и с учетом, необходимости экономии питьевой воды расширяется использование технической воды для приготовления бетона, в том числе конденсата пропарочных камер, котловой воды и т. п.
Количества конденсата ямных пропарочных камер, с учетом частичного разбавления его холодной водой при сбросе в канализацию, достаточно для полного удовлетворения потребности завода ЖБИ в воде затворения. После предварительной очистки до указанного содержания эмульгированных нефтепродуктов конденсат может поступать в бетоносмесительный узел. Необходимость охлаждения конденсата решается в каждом конкретном случае с учетом особенностей технологии, температуры заполнителя и т. п.
Для изготовления бетонных, а также железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой можно применять и морскую воду малой солености (например, воду Финского залива) или морскую воду, разбавленную пресной до требуемого стандартом содержания растворимых солей, сульфатов и хлоридов (см. таблицу 2). Это особенно актуально для некоторых районов Средней Азии, побережья Каспийского моря, озера Балхаш и др. Частичное использование морской волы сократит расходы на дорогостоящее транспортирование пресной воды. 
В некоторых случаях целесообразна утилизация сточных вод химических производств. Например, на химических заводах сброс сточных вод, содержащих нитрит натрия, без очистки не допускается по санитарным нормам, а очистка их весьма дорога и требует строительства специальных установок. Испытания показали, что приготовленный на этой воде бетон имел повышенную прочность, а сроки схватывания и твердения были примерно те же, что у бетона на пресной воде. Это свидетельствует об эффективности использования сточной воды с примесями нитрита натрия при изготовлении железобетонных изделий.
Таким образом, внедрение нового стандарта на воду для приготовления бетона и раствора позволяет более целесообразно использовать запасы пресной воды, уменьшить загрязнение окружающей среды, лучше обеспечивать города и населенные пункты питьевой водой.
|
