جامدات محلول کل (TDS) در آب اختلاط بتن: اهمیت و مدیریت

جامدات محلول کل (TDS) به مجموع یون‌ها، نمک‌ها و مواد معدنی محلول در آب اشاره دارد که می‌تواند کیفیت بتن را تحت تأثیر قرار دهد.

محاسبه TDS معمولاً از دو روش اصلی انجام می‌شود: روش رسانایی الکتریکی (EC) که TDS را با ضرب EC (به μS/cm) در فاکتور تقریبی ۰.۵ تا ۰.۷ تخمین می‌زند، یا روش تبخیر مستقیم که آب را خشک کرده و وزن جامدات باقی‌مانده را اندازه‌گیری می‌کند.

استانداردهای مختلف محدودیت‌هایی برای TDS تعیین کرده‌اند تا از عملکرد بهینه بتن اطمینان حاصل شود؛ برای مثال، استاندارد ASTM C1602 حداکثر ۵۰,۰۰۰ ppm را برای آب غیرآشامیدنی مجاز می‌داند، اما توصیه می‌کند کمتر از ۲۰۰۰-۳۰۰۰ ppm نگه داشته شود تا از اختلال در هیدراتاسیون جلوگیری شود.

استاندارد اروپایی EN 1008 TDS را به ۲۰۰۰ mg/L محدود می‌کند، در حالی که ISO 12439 (پایه استاندارد ملی ایران ۱۴۷۴۸) مستقیماً محدود نیست اما برای آب‌های با TDS بالا، ارزیابی عملکردی (مانند آزمون استحکام) را الزامی می‌داند. تحقیقات نشان می‌دهد TDS بیش از ۲۵۰۰ ppm می‌تواند فرآیند گیرش را تأخیر دهد.

حضور TDS بالا در آب اختلاط بتن اثرات منفی متعددی دارد، از جمله اختلال در هیدراتاسیون سیمان که منجر به کاهش استحکام فشاری (تا ۱۰-۱۵%) و افزایش نفوذپذیری بتن می‌شود. این یون‌ها می‌توانند باعث flocculation (لخته‌سازی) شوند و زمان گیرش را تغییر دهند، همچنین پدیده efflorescence (سفیدک‌زنی) را ایجاد کنند که ظاهر بتن را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

در موارد شدید، TDS بالا (به ویژه اگر شامل کلرید یا سولفات باشد) ریسک خوردگی آرماتور را افزایش داده و دوام سازه را کاهش می‌دهد، به طوری که عمر سرویس بتن از ۵۰ سال به کمتر از ۳۰ سال می‌رسد. TDS متوسط (۵۰۰-۱۵۰۰ ppm) ممکن است استحکام اولیه را کمی بهبود بخشد، اما مقادیر بالاتر معمولاً مخرب هستند.

برای کاهش ریسک TDS در بتن، ابتدا آزمون منظم آب (مانند اندازه‌گیری EC و TDS) و ارزیابی عملکردی بتن (طبق ASTM C1602) ضروری است. راهکارهای عملی شامل استفاده از آب recycled با کنترل TDS (کمتر از ۲۰۰۰ ppm)، یا تصفیه آب از طریق روش‌هایی مانند اسمز معکوس (RO) که TDS را تا ۹۰% کاهش می‌دهد، یا فیلتراسیون ساده برای حذف یون‌های اضافی می‌شود. همچنین، افزودن مواد پوزولانی مانند میکروسیلیس به مخلوط بتن می‌تواند نفوذپذیری را کم کرده و اثرات TDS را جبران کند. این اقدامات نه تنها دوام بتن را افزایش می‌دهند، بلکه به صرفه‌جویی در منابع آب کمک می‌کنند.

keyboard_arrow_up