OCENA PRZYDATNOŚCI WODY DO CELÓW BUDOWLANYCH

POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Inżynierii Lądowej
S P R A W O Z D A N I E Z ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z PRZEDMIOTU: CHEMIA BUDOWLANA

Imię i Nazwisko: Kamil Łęczycki	Data wykonania ćwiczenia:	16.10.2012r.
	Nr ćwiczenia:	6.1
Rok studiów:	I	Temat ćwiczenia: Ocena przydatności wody do celów budowlanych
Semestr:	I
Grupa:	6
Zespół:	12
Data:	Ocena:

Uwagi przeprowadzającego ćwiczenie:

Sprawozdanie z przeprowadzenia ćwiczenia 6.1

1. TEMAT ĆWICZENIA

Ocena przydatności wody do celów budowlanych.

1. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest zbadanie próbki dostarczonej przez prowadzącego ćwiczenie i określenie, czy nadaje się ona do stosowania jako woda zarobowa.

1. PODSTAWY TEORETYCZNE ĆWICZENIA

Woda zarobowa pełni bardzo ważną rolę w procesach wiązanie i twardnienia spoiw budowlanych, a także w kształtowaniu cech technologicznych mieszanek. W budownictwie stosowana jest do zarabiania zaczynów, zapraw, betonów oraz mas ceramicznych. Występujące w wodzie zarobowej związki mineralne i substancje organiczne wpływają na procesy wiązania, a także mogą powodować obniżenie wytrzymałości stwardniałego betonu, pojawianie się plam na powierzchni betonu, a także doprowadzić do korozji zbrojenia w żelbecie. Dodatkowo, woda (jako element środowiska naturalnego) oddziałuje na budowle, a tym samym ma wpływ na jej trwałość.

Przydatność wody do wytwarzania betonu zależy zasadniczo od jej pochodzenia:

• naturalna woda powierzchniowa, woda ze źródeł podziemnych i woda ze źródeł podziemnych – może być przydatna do stosowania w betonie, jednak powinna być badana

• woda odzyskiwana z procesów przemysłu betonowego – zazwyczaj przydatna do stosowania w betonie, jednak wymaga badania w ograniczonym zakresie

• woda pitna – przydatna do stosowania w betonie i niewymagająca badania

• woda morska – nieodpowiednia do wytwarzania żelbetu i betonu sprężanego; przydatna do wykonywania betonów niezbrojonych i niezawierających wbudowanych betonów

• woda z kanalizacji - nie nadaje się do stosowania w betonie

1. OPIS STANOWISKA

Ćwiczenie przeprowadza się na stole laboratoryjnym.

Sprzęt potrzebny do wykonania ćwiczenia:

• probówki,

• łaźnia wodna,

• pipeta wielomiarowa,

• stojak do probówek,

• zlewki,

• cylinder miarowy (50 cm³),

• cylinder miarowy zamykany (100 cm³),

• kolby stożkowe (50 cm³)

Stosowane odczynniki:

• woda destylowana,

• papierek uniwersalny,

• papierek ołowiany,

• NaOH (3% o stężeniu 1 mol/dm³)

• α – naftol (5 %)

• HCl (1 m, 10% stężony)

• AgNO₃ (o stężeniu 0,5 mol/dm³)

• KI (o stężeniu 1 mol/dm³)

• H₂SO₄ (stężony)

• BaCl₂ (10%)

• K₂CrO₄

• FeSO₄ (o stężeniu 1 mol/dm³)

1. PRZEBIEG WYKONYWANYCH CZYNNOŚCI

1. Sprawdzenie wymagań podstawowych

1. Do 5 cm³ badanej próbki wody dodajemy 5 cm³ 3% wodorotlenku sodu – NaOH. Probówkę z mieszaniną wstrząsamy i odstawiamy na 1 godzinę.

Po upływie godziny obserwujemy jasnożółtą barwę, nie wydzielił się też żaden osad. => brak obecności substancji humusowych

1. Próbkę badanej substancji o objętości 80 cm³ umieszczamy w cylindrze miarowym o pojemności 100 cm³. Następnie zamykamy szczelnie naczynie i energicznie wstrząsamy przez ok. 30 sekund.

Nie dostrzegamy żadnej piany na powierzchni substancji, nie rozpoznajemy zapachu innego niż zapach czystej wody. Brak też widzialnych oznaków obecności olejów i tłuszczów. W ciągu 30 min nie występują żadne zmiany

1. Próbkę badanej wody umieszczamy w probówce na tle białego papieru i porównujemy z wcześniej pobraną próbką wody destylowanej.

Nie dostrzegamy znaczącej różnicy w barwie obu próbek.

1. Przy użyciu papierka lakmusowego badamy pH badanej próbki wody.

Papierek nie zmienia koloru co oznacza, że pH roztworu wynosi w przybliżeniu – 7 => aby woda nadawała się do celów budowlanych pH roztworu musi być większe lub równe 4

1. Do probówki wlewamy ok. 5 cm³ badanej wody. Nastęonie dodajemy kilka kropli stężonego kwasu solnego. Probówkę przykrywamy nasyconym roztworem octanu ołowiu i podgrzewamy nad palnikiem.

Bibułka nie zaczernia się. => oznacza to brak siarkowodoru w badanej próbce

1. Oznaczenie zawartości jonów chlorkowych

Dwie probówki badanej wody o objętości 10 cm³ umieszczamy w kolbach stożkowych o pojemności 100 cm³. Do każdej kolby dodajemy po 4 krople K₂CrO₄. Za pomocą pipety wielomianowej dodajemy do pierwszej probówki 1 kroplę roztworu AgNO₃, a następnie jedną porcję 0,5 cm³ stale mieszając. Po dodaniu ostatniej porcji roztwór zmienił barwę na stale brunatną. Powtarzamy tą czynność z 2 probówką. Wynik badania jest identyczny.

Oznacza to, że w badanej wodzie zarobowej znajduje się od 500 do 1000 mg/dm³jonów chlorkowych => woda nie nadaje się do wytwarzania betonu sprężanego

1. Oznaczenie zawartości jonów siarczanowych

W probówce umieszczamy 1 cm³ badanej wody. Następnie dodajemy 4 cm³ wody destylowanej, a także 2,5 cm³ 10% roztworu chlorku baru.

Nie dostrzegamy pojawienia się żadnego osadu, więc zawartość jonów siarczanowych w badanej wodzie nie przekracza 2000 mg/dm³.

1. Oznaczenie zawartości fosforanów

Do probówki wlewamy próbkę 5 cm³ badanej wody. Następnie dodajemy 5 cm³ roztworu azotanu srebra Ag NO₃ o stężeniu 0,5 mol/dm³.

Zauważamy, ze na dnie probówki wytwarza się osad o lekko żółtym zabarwieniu => świadczy to o zawartości jonów fosforanowych większej niż 100 mg/dm³ (w przeliczeniu na P₂O₃)

1. Oznaczenie zawartości azotanów

Próbkę ok. 5 cm³ badanej wody umieszczamy w probówce. Dodajemy 1 cm³ stężonego H₂SO₄ i 4 cm³ roztworu siarczanu żelaza o stężeniu 1 mol/dm³ => nie obserwujemy wytrącającego się osadu co oznacza, że zawartość jonów azotanowych jest większa niż 500 mg/dm³

1. Oznaczenie zawartości ołowiu

Próbkę ok. 5 cm³ badanej wody umieszczamy w probówce. Następnie dodajemy 5 cm³ jodku potasu (KI) i wstrząsamy => nie zauważamy wytrącania się osadu co wskazuje, że zawartość jonów ołowiu w badanej wodzie nie przekracza 100 mg/dm³

1. Oznaczenie zawartości cynku

Próbkę ok. 5 cm³ wody umieszczamy w probówce. Następnie dolewamy 5 cm³ wodorotlenku sodu (NaOH) => nie wytrąca się osad, co wskazuje NATO, że zawartość jonów cynku w badanej wodzie nie przekracza 100 mg/dm³.

7. Wyniki badań wody i wnioski.

Substancja	Wymaganie	Wynik badania	Ocena (+/-)
Oleje i tłuszcze Detergenty Barwa Zawiesiny Zapach/obecność siarkowodoru Kwasy (pH) Substancje humusowe Chlorki Siarczany Fosforany Azotany Ołów Cynk	Nie więcej niż widoczne ślady Ewentualna piana powinna znikać w ciągu 2 min Bezbarwna lub bladożółta Nie więcej niż 4 cm^3 osadu w 80 cm^3 próbki Bez zapachu (niedopuszczalny zapach siarkowodoru) pH ≥ 4 po dośw. barwa żółtawobrązowa dopuszczalne: 500 <mg/dm^3> (b.sprężany), 1000 (b. zbrojony), 4500 (b.niezbrojony) dop. 2000 mg/dm^3 dop.100 mg/dm^3 dop. 500 mg/dm^3 dop. 100 mg/dm^3 dop. 100 mg/dm^3	brak brak bezbarwna brak bez zapachu 7 Brak 500-1000 W normie W normie W normie W normie W normie	+ + + + + + + - + + + + +
Ocena przydatności wody	WODA PRZYDATNA DO STOSOWANIA W BUDOWNICTWIE

WNIOSKI:

Badana próbka wody przeszła pozytywnie prawie wszystkie doświadczenia. Wyjątek stanowi badanie na zawartość jonów chlorkowych. Badana woda może być więc stosowana w budownictwie jako woda zarobowa za wyjątkiem stosowania jej przy wyrabianiu betonu sprężanego.

Bibliografia

1. Praca zbiorowa pod redakcją Lecha Czarneckiego „ Ćwiczenia laboratoryjne z chemii budowlanej” Oficyna Wydawnicza PW. Warszawa 2007

2. L. Czarnecki, T.Broniewski, O.Henning. „Chemia w Budownictwie”. Wydawnictwo ARKADY. Warszawa 1994

Załącznik:

• Konspekt z przeprowadzonych doświadczeń w laboratorium