Ćwiczenie 8, książki, CHEMIA
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Politechnika Warszawska
Wydział Budownictwa Mechaniki i Petrochemii w Płocku
Laboratorium Chemii Budowlanej
Instrukcja do ćwiczenia:ANALIZA WODY DO CELÓW BUDOWLANYCH
Opracowała:
dr inż. Maria Bukowska
Płock, marzec 2007
Spis treści
I. Temat ćwiczenia............................................................................................................... 3
II. Cel ćwiczenia .................................................................................................................... 3
III. Podstawy teoretyczne.......................................................................................................... 3
IV. Wykonanie ćwiczenia ......................................................................................................... 5
1. Oznaczenie zapachu wody................................................................................................ 5
. 2. Oznaczenie przezroczystości............................................................................................ 6
3. Oznaczenie wykładnika jonów wodorowych pH ............................................................. 6
4. Oznaczenie zawartości siarkowodoru (H2S).................................................................... 6
5. Oznaczenie zawartości jonów siarczanowych (SO42-)....................................................... 6
6. Oznaczenie zawartości cukrów......................................................................................... 7
V. Opracowanie wyników ćwiczenia, wnioski.......................................................................... 8
VI. Literatura........................................................................................................................... 8
VII. Załącznik………………………………………………………………………………… … 9
I. TEMAT ĆWICZENIA: Analiza wody do zarabiania zaczynów, zapraw i betonów ze spoiw cementowych i cementowo - wapiennych.
II. CEL ĆWICZENIA: Zaznajomienie z normowymi wymaganiami stawianymi wodzie do celów zarobowych oraz półilościowymi metodami badania zanieczyszczeń w wodzie.
III. PODSTAWY TEORETYCZNEWoda występująca w przyrodzie zawsze zawiera pewne ilości rozpuszczonych w niej gazów, soli względnie mikroorganizmów. Woda jest bowiem doskonałym rozpuszczalnikiem dla wielu substancji nieorganicznych o wiązaniach jonowych i atomowych spolaryzowanych oraz substancji organicznych zawierających grupy hydroksylowe –OH [1]. Ten stan rzeczy spowodowany jest naturą wody: posiada ona małe ruchliwe cząsteczki powiązane wiązaniami wodorowymi lub siłami elektrostatycznego przyciągania typu dipol-dipol (cząsteczki wody oddziaływują między sobą lub z dipolami innych substancji) oraz dipol - jon (cząsteczki wody oddziaływują z jonami substancji rozpuszczonych). Woda jest także czynnikiem warunkującym wszelkie formy życia. Okoliczności te sprawiają, że woda deszczowa, gruntowa, powierzchniowa czy głębinowa jest zawsze roztworem wielu substancji.
Pracownicy budowlani pracujący w wykonawstwie lub eksploatacji mają do czynienia z dwoma rodzajami wody: wodą do wytwarzania betonów i zapraw oraz wodą środowiskową. O ile wodę pierwszego rodzaju można sobie wybrać, to woda drugiego rodzaju towarzyszy budowli, która powstaje w określonym miejscu; można jedynie zmniejszyć jej szkodliwe działanie na fundamenty, zbiorniki czy konstrukcje hydrotechniczne. Do wody pierszego rodzaju zalicza się: (1) wodę zarobową, (2) wodę do pielęgnacji betonu oraz (3) wodę do mycia kruszywa i sprzętów służących do wytwarzania mieszanki betonowej. Więcej informacji na ten temat zawiera załącznik [2])
Woda może zawierać rozpuszczone substancje, które mogą być szkodliwe dla betonów i zapraw cementowych, są to:
- siarczany, które znajdują się w wodach mających kontakt z silnie zasiarczonymi gruntami, w wodach morskich i kopalnianych oraz w ściekach przemysłowych. Reagują ze składnikami zaczynu cementowego, tworząc związki o dużej objętości mogace powodować rozsadzanie betonu i zaprawy,
- siarczki, które pochodzą z procesów fermentacji beztlenowej materiałów organicznych i w wyniku biologicznego utlenienia mogą zamienić się w siarczany a następnie reagują ze składnikami zaczynu cementowego w omówiony wyżej sposób. Sam siarkowodór zawarty w wodzie może reagować z Ca(OH)2 tworząc wodorosiarczek wapnia, łatwo rozpuszczalny w wodzie i nie posiadający właściwości wiążących,
- kwasy, które znajdują się w glebie mogą pochodzić z hydrolizy soli (np. nawozów sztucznych) lub stanowić składnik ścieków (kwas siarkowy, kwas solny). Reagując ze składnikami cementu oraz produktami jego uwodnienia tworzą łatwo rozpuszczalne sole. Utrudnia to czasem lub nawet uniemożliwia wiązanie cementu,
- cukier, jest organicznym związkiem z grupy węglowodanów i może być składnikiem ścieków prze-mysłowych. Zawiera sacharozę, która reagując z Ca(OH)2 tworzy cukrzany wapnia i utrudnia proces wiązania cementu oraz obniża wytrzymałość betonu. W przypadku większej zawartości cukru wiązanie cementu może w ogóle nie zajść,
- substancje humusowe, występujące głównie w gruntach, glebach bagiennych i torfowiskach. Po-wstają w wyniku rozkładu szczątków pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Zawierają kwasy humusowe, np. huminowy, który reaguje z Ca(OH)2 tworząc trudno rozpuszczalny związek. Z tego względu stosowanie wody zawierającej zawiesiny, grudki i kłaczki jest niewskazane,
- związki wapnia i magnezu, których łączna zawartość świadczy o twardości wody wyrażanej w odpowiednich jednostkach Zbyt duża twardość powoduje zmniejszenie rozpuszczalności składników cementu w wodzie i utrudnia tym samym proces wiązania cementu.
Reasumując, zastosowanie zbyt zanieczyszczonej wody zarobowej powoduje:
- zaburzenia w procesie hydratacji i hydrolizy cementu (nieplanowane spowolnienie lub przyspie-szenie),
- pogorszenie właściwości wytrzymałościowych betonu,
- pogorszenie odporności korozyjnej betonu podczas eksploatacji.
Woda do zarabiania betonów ze względu na jej uczestnictwo w procesach uwodnienia spoiw hydraulicznych lub powietrznych, czyli w procesach wiązania i twardnienia musi spełniać określone normy jakościowe. Przed wykorzystaniem wody do celów zarobowych należy więc przeprowadzić niezbędne badania organoleptyczne (określić przezroczystość, zapach) oraz chemiczne (określić pH, zawartość soli rozpuszczalnych, siarczanów, siarczków, cukrów). Tylko woda z sieci wodociągowej ze względu na małą zawartość zanieczyszczeń może być zastosowana bez wcześniejszych badań. Wymagania techniczne dla wody zarobowej do betonów dotychczas określała norma polska PN-88/B-32250 [3] (obecnie okresla ją norma PN-EN 1008:2004 [4]). Wymagania te zestawiono w tablicy 1.
Norma wyróżnia dwie odmiany wody:
- odmiana 1 - woda do betonów, zapraw i zaczynów wytwarzanych z użyciem spoiwa cementowego lub cementowo - wapiennego,
- odmiana 2 - woda do betonów i zapraw wykonywanych z innych niż w odmianie 1, spoiw mineralnych.
Tablica 1. Wymagania techniczne wg PN-88/B-32250 [3] stawiane wodzie zarobowej do sporządzania zaczynów i zapraw zawierających spoiwa cementowe lub cementowo – wapienne (odmiana 1) oraz zaczynów i zapraw, w których cement nie występuje (odmiana 2). Znak x oznacza, że dana cecha jest wymagana dla danej odmiany wody, znak - oznacza, że dana cecha nie jest wymagana, R - zapachy pochodzenia naturalnego: ziemi, mchu, torfu, siana, kwiatów
Cecha
WymaganiaOdmiana wody
1
2
Zapach
Rx
x
Przezroczystość
woda nie powinna zawierać zawiesiny
x
x
pH
nie mniej niż 4 jednostki
x
x
Sucha pozostałość
nie więcej niż 1500 mg/dm...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]