TEMAT I CEL ĆWICZENIA: Ocena przydatności wody do celów budowlanych
DATA: 10.10.2005
PODSTAWY TEORETYCZNE:
Składnikami które w sposób zasadniczy wpływają na jakość wody zarobowej są:
jony siarczanowe  reagują ze składnikami zaczynu cementowego, tworząc związki znacznie
zwiększające swoją objętość i przez to mogące być przyczyną rozsadzania betonu
jony siarczkowe  stosunkowo Å‚atwo ulegajÄ… reakcji utleniania przechodzÄ…c w jony
siarczynowe, a potem siarczanowe (patrz wyżej)
lub tworzyć Ca(HS)  wodorosiarczan wapniowy (łatwo rozpuszczalny i nie wykazujący wł.
2
wiążących)
kwasy (jony wodorowe)  reagując ze składnikami cementu tworzą łatwo rozpuszczalne
związki. Utrudnia to lub nawet uniemożliwia wiązanie spoiwa
cukry  sacharoza tworzÄ…c z wodorotlenkiem wapniowym cukrzany wapniowe utrudnia
proces wiązania betonu i obniża jego wytrzymałość
substancje humusowe  zawierajÄ… kwas huminowy, uluminowy i kreonowy. Kwas
huminowy ma cztery grupy kwasowe zdolne do reakcji charakteryzuje się dużą masą
czÄ…steczkowÄ…. kwas ten reaguje z wodorotlenkiem wapniowym obecnym w zaczynie
cementowym tworzÄ…c nierozpuszczalny huminian wapniowy. Niebezpieczne dla struktury
betonu mogą być również składniki towarzyszące kwasom humusowym
sole wapnia i magnezu  określające tzw. twardość wody (zawartość w przeliczeniu na
CaO). Ze względu na rodzaj związków rozróżniamy dwie twardości:
" węglanową (przemijającą), wywołaną obecnością
wodorowęglanów wapnia i magnezu. Znika w czasie
ogrzewania wody, w reakcji:
Ca(HCO ) “!CaCO + H O + Ä™!CO
3 2 3 2 2
Mg(HCO ) “!MgCO + H O + Ä™!CO
3 2 3 2 2
" niewęglanową (trwałą), wywołaną obecnością innych
soli wapniowych i magnezowych, np. chlorków,
siarczków, azotanów itp.
Całkowita twardość wody jest sumą twardości węglanowej i niewęglanowej. Woda o zbyt
dużej twardości utrudnia proces wiązania zaczynu cementowego, ponieważ zmniejsza
rozpuszczalność składników cementu w wodzie, utrudnia proces przechodzenia do roztworu
jonów wapniowych. Woda miękka natomiast jest przyczyną korozji ługującej betonu
Wymagania wobec wody zarobowej określa norma PN-88/B-32250
Wymagania
barwa powinna odpowiadać barwie wody wodociągowej
zapach woda nie powinna wydzielać zapachu gnilnego
zawiesina woda nie powinna zawierać zawiesiny, np. grudek, kłaczków
pH nie mniej niż 4
Odmiany wody:
" I  woda do betonów, zapraw i zaczynów, w których jest spoiwo cementowe lub
cementowo-wapienne
" II  woda do betonów i zapraw wykonywanych z innych niż w odmianie I spoiw
Wymagania Odmiana
wody
I II
siarkowodór, mg/dm3, nie więcej niż 20 + -
siarczany, mg/dm3, nie więcej niż 600 + -
cukry, mg/dm3, nie więcej niż 500 + -
chlorki, mg/dm3, nie więcej niż 400 + -
twardość ogólna, mwal/dm3, nie więcej niż 10 + +
sucha pozostałość, mg/dm3, nie więcej niż 1500 + +
obniżenie wytrzymałości zaprawy na zginanie lub 10 + -
ściskanie w stosunku do próbek zarobionych wodą
destylowanÄ…, %
+/- oznacza cechÄ™ wymaganÄ…/niewymaganÄ…
PRZEBIEG:
Zapach wody:
Przebieg: Do probówki wymytej wodą destylowaną i przepłukaną badaną wodą
nalałem 1/3 objętości probówki badanej wody. Następnie wstrząsnąłem zakrytą
palcem probówkę, odsłoniłem wlot i powąchałem
Wynik: Próbka nie odznaczała się wyczuwalnym zapachem.
Przejrzystość wody:
Przebieg: Jedną probówkę napełniłem wodą destylowaną, a drugą badaną wodą.
Następnie obie umieściłem obok siebie przed arkuszem białego papieru.
Wynik: Próbka była mieszaniną jednorodną o barwie błękitnej opalizującej.
Wykładnik stężenia jonów wodorowych (pH):
Przebieg: Do badania użyłem papierka uniwersalnego. Zanurzyłem go w badanej
wodzie na 15 s, a następnie porównałem jego zabarwienie ze skalą wzorcową.
Wynik: pH=5
Zawartość siarkowodoru H S:
2
Przebieg: ProbówkÄ™ w ½ napeÅ‚niÅ‚em badanÄ… wodÄ… (5 cm3) dodaÅ‚em niewielkÄ… ilość
stężonego kwasu solnego (HCl), przykryłem papierkiem ołowiawym, który
umocowałem na wlocie probówki przy pomocy zacisku i podgrzałem w płomieniu
palnika.
Wynik: Papierek nie wykazał zaczernienia, co potraktowałem jako zaniedbywanie
małe stężenie siarkowodoru w próbce.
2-
Zawartość jonów siarczanowych SO
4
Przebieg: [Powtórzone 2-krotnie] Do probówki nalałem 5 cm3 badanej wody.
Dodałem 2,5 cm3 HCl (10%) oraz 2,5 cm3 BaCl (10%). W wraz z rozpoczęciem
2
dodawania uruchomiłem sekundomierz.
Wynik: Po ok. 5 s dało się zauważyć zmętnienie badanej wody, a po ok. 120 s na dnie
probówki pojawia się osad.
Zawartość cukrów:
Przebieg: [Powtórzone 3-krotnie] Do zlewki o pojemności 100 cm3 odmierzyłem
cylindrem 50 cm3 badanej wody i 1 cm3 kwasu solnego
(HCl 1 mol/dm3) i podgrzewałem przez około 30 min nad palnikiem (izolowane płytką
ceramiczną) tak, by nie doprowadzać do wrzenia. Po przestygnięciu, parokrotnie
przepłukałem badaną wodą probówkę (uprzednio dobrze wymytą wodą dest.) i
dolałem do probówki 3 krople 5% roztworu naftolu oraz 1 cm3 stężonego H SO .
2 4
Zamieszałem zawartość probówki.
Wynik: Próbki przyjęły barwę jasnoróżową po upływie 120 s. Oznacza to, iż w próbce
znajdowało się ok. 5 mg/dm3 cukrów.
KOC
COWE WYNIKI:
Badana cecha Wynik badania Ocena
zapach brak wyczuwalnego zapachu +
przezroczystość błekitna opalizująca +
odczyn (pH) 5 +
2-
siarczany (SO ) 100 mg/dm3 +
4
siarkowodór zawartość zaniedbywanie +
mała
cukier ok. 5 mg/dm3 +
WNIOSKI:
Badana woda spełnia wszystkie podstawowe wymagania dotyczące wody zarobowej, więc
nadaje się do celów budowlanych.
BIBLIOGRAFIA: Ćwiczenia laboratoryjne z chemii budowlanej, praca zbiorowa pod red.
Lecha Czarneckiego, OWPW 1999