Woda zarobowa

Woda zarobowa – woda stosowana do wykonywania betonów jak i zapraw budowlanych. Stanowi podstawowy składnik umożliwiający rozpoczęcie procesu wiązania, a później twardnienia betonu. Działanie wody zarobowej można podzielić na fizyczne i chemiczne. Fizycznie woda oddziałuje na konsystencję zaczynu, wpływając na procesy technologiczne (mieszanie, transport, układanie itd.), chemicznie bierze udział w procesach wiązania i twardnienia spoiwa. Woda do zarabiania betonów musi spełniać odpowiednie wymagania normowe. Zlekceważenie ich może spowodować:

• zmiany w procesie wiązania i twardnienia betonu,
• zmniejszenie właściwości wytrzymałościowych betonu,
• osłabienie odporności betonu na szkodliwe oddziaływanie środowiska zewnętrznego,
• spadek trwałości betonu w czasie eksploatacji.

Polska Norma określająca wymagania dotyczące wody zarobowej to PN-EN 1008: 2004 „Woda zarobowa do betonu. Specyfikacja pobierania próbek, badanie i ocena przydatności wody zarobowej do betonu, w tym odzyskanej z procesów produkcji betonu”.

Hydratacja cementu

Hydratacja w chemii rozumiana jest jako reakcja przyłączania wody. W budownictwie hydratacja oznacza reakcje chemiczne i procesy fizyczne zachodzące od momentu dodania wody do spoiwa. Reakcja przebiega na powierzchni ziaren cementu. Ze względu na złożoność procesów rozpatruje się oddzielnie reakcje poszczególnych związków mineralogicznych z wodą, a następnie reakcje między tymi związkami lub produktami ich hydrolizy. Poszczególne bezwodne składniki cementu reagują następująco:

• Hydroliza alitu:

3CaO·SiO
2 + 2H
2O → 2CaO·SiO
2·H
2O + Ca(OH)
2

• Hydratacja belitu:

2CaO·SiO
2 + H
2O → 2CaO·SiO
2·H
2O

• Hydroliza brownmillerytu:

4CaO·Al
2O
3·Fe
2O
3 + nH
2O → 3CaO·Al
2O
3·mH
2O + CaO·Fe
2O
3 + (n−m)H
2O

• Hydratacja celitu:

3CaO·Al
2O
3 + 6H
2O → 3CaO·Al
2O
3·6H
2O

• Uwodniony celit reaguje z wodorotlenkiem wapniowym tworząc trudno rozpuszczalny produkt:

3CaO·Al
2O
3·6H
2O + Ca(OH)
2 + 5H
2O → 4CaO·Al
2O
3·12H
2O

• Czas wiązania cementu można regulować przez dodanie gipsu. Zachodzi wówczas reakcja uwodnionego celitu z gipsem i tworzeniem soli Candlota (ettringitu):

3CaO·Al
2O
3·6H
2O + 3CaSO
4·2H
2O + 8H
2O → 3CaO·Al
2O
3·3CaSO
4·32H
2O (sól Candlota)

• Twardnienie cementu następuje wskutek tworzenia się żelu uwodnionych krzemianów oraz reakcji wodorotlenku wapniowego i dwutlenkiem węgla:

Ca(OH)
2 + CO
2 → CaCO
3 + H
2O

Rodzaje wody zarobowej

Polska Norma PN-EN 1008: 2004 "Woda zarobowa do betonu: Specyfikacja pobierania próbek, badanie i ocena przydatności wody zarobowej do betonu, w tym wody odzyskanej z procesów produkcji betonu" dzieli wodę zarobową na:

1. Woda pitna – przydatna do stosowania w betonie – Nie wymaga dodatkowych badań,
2. Woda odzyskana z procesów produkcji betonu – wymaga badań wskazanych przez normę,
3. Woda ze źródeł podziemnych – wymaga badań wskazanych przez normę,
4. Naturalna woda powierzchniowa – wymaga badań wskazanych przez normę,
5. Woda ze ścieków przemysłowych – wymaga badań wskazanych przez normę,
6. Woda morska lub woda zasolona – wymaga badań wskazanych przez normę. Przydatna do stosowania w betonie niezbrojonym i niezawierającym innych elementów metalowych. W szczególnym przypadku stosowania w betonie zawierającym stalowe zbrojenie lub inne elementy metalowe zasadniczym czynnikiem jest zawartość chlorków w wodzie,
7. Woda kanalizacyjna ­– nie nadaje się do stosowania w betonie.

Wymagania i badanie wody

Stwierdzenie przydatności wody składa się z dwóch etapów: oceny wstępnej i badania właściwości chemicznych. Podjęcie decyzji o specjalistycznych badaniach powinno być podjęte dopiero po dokonaniu oceny wstępnej, której kryteria podane zostały w tablicy nr 1. Niespełnienie któregokolwiek z wymagań nie musi przekreślać użyteczności wody. W takim przypadku należy udowodnić, że:

1. Czas początku wiązania próbki nie jest krótszy niż 1 h i nie różni się więcej niż 25% od czasu uzyskanego na próbkach wykonanych z użyciem wody destylowanej lub demineralizowanej.
2. Czas końca wiązania nie jest dłuższy niż 12 h i nie różni się więcej niż 25% od czasu uzyskanego na próbkach wykonanych z użyciem wody destylowanej lub demineralizowanej.
3. 7-dniowa wytrzymałość na ściskanie próbek nie jest mniejsza niż 90% wytrzymałości próbek wykonanych z użyciem wody destylowanej lub demineralizowanej.

Wymagania dotyczące oceny wstępnej według PN-EN 1008:2004

Oznaczana cecha	Wymagania normowe
Oleje i tłuszcze	Nie więcej niż widoczne ślady
Detergenty	Ewentualna piana powinna znikać w ciągu 2 minut
Barwa	Woda niesklasyfikowana odzyskana z procesów produkcji betonu powinna być bladożółta lub jaśniejsza
Zawiesiny	1) Woda odzyskana z procesów produkcji betonu – spełnienie wymogów normowych 2) Woda z innych źródeł ≤ 4 cm³ osadu
Zapach	1) Woda odzyskana z procesów produkcji betonu - bez zapachu, z wyjątkiem zapachu dopuszczalnego dla wody pitnej oraz lekkiego zapachu cementu. Dopuszczalny lekki zapach siarkowodoru w przypadku zawartości w wodzie żużla wielkopiecowego 2) Woda z innych źródeł - bez zapachu, z wyjątkiem zapachu dopuszczalnego dla wody pitnej. Bez zapachu siarkowodoru po dodaniu kwasu chlorowodorowego.
Kwasy	pH ≥ 4
Substancje humusowe	po dodaniu NaOH - barwa wody żółtawobrązowa lub jaśniejsza