WODA ZAROBOWA
Woda zarobowa stanowi skaldnik betonu który nadaje mu pożądane
właściwości reologiczne oraz reagując z cementem powoduje jego
twardnienie.proces twardnienia betonu polega na wiazaniu wody
przez krzemiany wapnia(3CaSiO2-alit, 2Cao*SiO2-belit) oraz prze
z glinokrzemian. Szybkość procesu wiazania wody oraz odzialywania
niektórych skaldnikow wod lub ich zanieczyszczen. Ich szkodliwe
dzialanie polega na: tworzeniu się latwo rozpuszczalnych związków
które nastepnie mogą ulec wyplukaniu.tworzeniu się trudno rozpuszczalnych
związków które zwiększając swoja objętość podczas wiazania wody
rozsadzają beton. Zahamowaniu reakcji hydratacji.rowniez może powstac
siarczan wapniowy w bezpostaciowej reakcji jonow siarczanowych a tlenkiem
wapniowym wg reakcji: CaO+SO4+H2O-> CaSO4+2OH. Związek ten ulega
w środowisku wodnym hydratacji a wzrost jego obojętności towarzyszacy tej
przemianie pwoduje osłabienie struktury betonow.
OZNACZANIE OGOLNEJ ZAWARTOŚCI SOLI
Oznaczenie ogolnej zawartości soli polega na pomiarze przewodnictwa
właściwego wody w określonej temperaturze temperaturze porównaniu
ozyskanej wartości z doświadczalnie wyznaczona krzywą.przewodnictwo
wody oznaczamy za pomoca przyrządu do pomiatu oporu elektorlitow.
Do badanej wody zanurzamy czujnik i odczytujemy na skali przyrządu
przewodnictwo badanej wody.celem obliczenia przewodnictwa właściwego
musimy pomnożyć odczytaną wartość przez stała K=0,8cm charakteryzujaca
właściwości czujnika.
OZNACZANIE Ph
oznaczenie polega na wykorzystaniu potencjalu elektrody szklanej od stężenia
jonow wodorowych w badanym roztworze. wielkosc tego potencjalu mozna
okreslic na drodze pomiarow sily elektromotorycznej sem ogniwqa skladajacego
sie z elektrody odniesienia o stalym potencjale i elektordywskaznikowej ktorej
potencjal zalezy od stezenia jonow wodorowych. obecnie najczesciej stosowana
elektroda pomiarowa jest elektroda szklana bedaca szklana rorka napelniona 0,1 N HCl.
z zanurzonym w nim srebnym drutem pokrytym AgCl i polaczonym metalowym wtykiem.
w czesci pomiarowej elektroda szklana jest zakonczona cienkoscienna banieczka ze szkla
na ktorej powstaje roznica potencjalow pomieedzy roztworem elektordy a badanym
OZNACZANIE STĘŻENIA SIARCZANOW
Z probki p odmierzamy 50ml i przelewamy do erlenmajerki o pojemności ok. 200ml.
Dodajemy 4ml HCl nastepnie do ml acetonu i 2-3 krople nitrochromazonu.
Próbkę miareczkujemy roztworem 0,02n BaCl2 do zmiany barwy z fioletowej
na niebieską. Podczas miareczkowania siarczany reaguja ze sola baru wg reakcji
SO4+Ba=BaSO4 a nadmiar jonow Ba powoduje zmiane barwy nitrochromazonu.
OZNACZENIE ZAWARTOŚCI CUKRU
Cukry mogą redukowac wodny roztwor nadmanganianu potasowego.
Utlenialnosc wody jest to umowny wskaźnik określający zdolność wody do
redukowania nadmanganianu potasowego w środowisku kwasnym lub alkalicznym
we wrzącej lazni wodnej w ciagu 30 minut. Utlenialnosc charakteryzuje zawartość
związków organicznych organicznych wodzie i niejest oznaczeniem specyficznym
dla cukru. Umozliwia jedynie bardzo ogolne oszacowanie ich maksymalnej zawartości.
Do probki C dodajemy 10ml H2SO4 nastepnie 10ml wodnego roztworu KMnO4 0,0125n
. roztwor mieszamy i nastepnie ogrzewamy 30 min. We wrzącej lazni. Po wyjeciu probki
z lazni dodajemy 10ml wodnego roztworu kwasu szczawiowego. Po odbarwieniu się
roztworu miareczkujemy go powtornie KMnO4 do pojawienia się rozowego zabarwienia
trwałego trwałego ciagu kilku minut.
OZNACZANIE SIARKOWODORU
Do probki S dodajemy 20ml 0,1 n roztworu J2.nastepnie 10ml H2SO4. po około 5 minutach
roztwor miareczkujemy 0,1 n Ma2S2O3 do barwy jasno-zoltej. Dodajemy kilka kropl
i skrobi i miareczkujemy w dalszym ciagu do odbarwienia probki.podczas oznaczenia
zachodza rozne rekacje. H2S+J2=S+2HJ Na2S2O3+J2=Na2S4O6+2NaJ
siarkowodór można również oznaczyc potencjometrycznie za pomoca elektrody
jonoselektywnej. Mierzy się sile elektromotoryczna ogniwa składającego się z elektrody
wzorcowej o stalym potencjale oraz elektrody której potencjal jest funkcja stężenia
jonow S w wodzie bezpośrednio na skali przyrządu.
AGRESYWNOŚĆ WODY
Woda wystepujaca w przyrodzie w postaci wody opadowej
powierzchniowej niejest związkiem chemicznie czystym lecz
jest mieszanina wieloskladnikową. Naturalne wody powierzchniowe
są niezanieczyszczone sciekami przemysłowymi i komunalnymi
zawieraja przeciętnie ok. 500mg soli mineralnych mineralnych
litrze.w skald ich wchodza kationy- Ca,Mg,Na,K,Fe, aniony-
HCO3 SO4 NO3 NO2 Oprocz rozpuszczonych w wodzie soli
woda zawiera także gazy takie jak CO2 i O2 a także zawiesiny
Fe(OH)3 MnO2. woda wazna w środowisku i przemysle. Musi
spełniać pewne wymogi. Za duzo żelaza to zle dla przemyslu.
Wytracajace się brunatne wodorotlenki Fe(OH)2 i Fe(OH)3
uniemozliwiaja uzyskanie dostatecznej bieli papieru, w drugim
przypadku prowadzi to do zatkania rurociągów rurociągów
wytwarzaja się bakterie żelaziste.
KWASOWOŚĆ WODY
Kwasowość wody naturalnej jest to zdolność do zobojętnienia
się zasad lub węglanów wobec umownych wskaźników.
Wskaźników wodach naturalnych jest ona spowodowana
obecnością rozpuszczonego CO2 oraz skazonych kwasow
organicznych. Organicznych wodzie poddanej uprzednio procesowi
koagulacji kwasowości wody może być ponadto spowodowana
obecnością produktow hydrolizy soli żelaza glinu uzywanych do
koagulacji wody. Rozróżniamy dwa rodzaje kwasowości wody:
mineralna i ogolna. Mineralna spowodowana jest obecnością kwasow
mineralnych mineralnych wodzie natomiast ogolna obecnością
rozpuszczonego CO2 i kwasow organicznych.
ZASADOWOŚĆ WODY
Zasadowość wody jest to zdolność do zobojętnienia mocnych
kwasow wobec umownych wskaźników. Właściwość te nadaja
wodzie wodorowęglany weglany oraz rzadziej wodorotlenki borany
krzemiany i fosforany. sa dwa rodzaje zasadowości:zasadowość F
oraz zasadowość M. zasadowość M oznacza sume wszystkich związków
reagujących zasadowo wobec metylooranzu, zasadowość F oznacza
sume wszystkich związków reagujących zasadowo wobec fenoloftaleiny.
DWUTLENEK WEGLA
CO2 zawarty w wodach naturalnych pochodzi z atmosfery ,
z procesow mineralizacji cial organicznych oraz z procesow
geochemicznych.zawartosc CO2 w wodach naturalnych waha się
bardzo w szerokich garnicahc od kilku ml/l do kilku tysięcy/tysięcy/
tysięcy zależności od pH CO2 może występować w roznych postaciach
: jako wolny i związany w postaci jonow HCO3 i CO3. CO2 wolny wystepuje
w wodzie glownie w postaci rozpuszczonej a tylko nieznaczna czesc jako kwas
weglowy. Czesc wolnego CO2 niezbiedna do utrzymania w roztworze
rozpuszczonego wodorowęglanu wapniowego nazywa się CO2 rownowagi
weglanowo-wapniowej lub przynależnym CO2.Ca(HCO3)2-><- CaCO3+H2O+CO2.
pozostala czesc wolnego CO2 może reagowac z CaCO3 stanowiacym skaldnik
betonow w wyniku czzego woda jest agresywna w stosunku do betonu.
TWARDOŚĆ WODY
Jest umowna miara stężenia jonow wapnia i magnezu w wodzie. Ich obenosc
nadaje wodzie niepozoadane cechy np. zdolność tworzenia kamienia kotlowego,
reagowanie z mydlem.twardosc wody podaje się w stopniach niemieckich lub tez w mval/l/
twardość wody wynosi 1
o
n jeżeli zawiera jony wapnia lub magnezu w ilości równoważnej 10mg/l CaO.
SIARCZANY
SA obok węglanów węglanów chlorkow najczęściej występującymi solami rozpuszczonymi
w wodach naturalnych. Dostaja się do wody wskutek wymywania skal osadowych oraz
utleniania siarczkow metali ciezkich.obesnoc siarczanow wapnia i magnezu w wodach
przemysłowych niejest pozadana gdyz powoduja one powstanie szczeglonie twardego
kamienia kotlowego. Wody uzywane w bud. Niepowinny zaiwerrac nadmiernych ilości
siarczanow gdyz powoduja korozje siarczanowa betonu i konstrukcji żelbetowych.
KOROZJA BETONU
Korozja nazywamy uszkodzenie mateirlau spowodowane
dzialaniem czynnikow zew. Uszkodzenia te prowadza do
obniżenia przydatności tworzywa do celow technicznych
technicznych technicznych przypadkach krancowych do
całkowitego zniszczenia mateiralu. czynniki zew.: czynniki
fizyczne np. roznice temp. Czynniki chem.np. dzialanie tlenu,
roztworow kwasow,soli,par substancji łatwopalnych, czynniki
biologiczne np. przez dzialanie bakteri i glonow. W bud.
Najważniejszym problemem jest korozja betonu i metali.
Korozja betonu powoduje zmiane wyglądu zew., składu
chemicznego oraz wytrzymałości betonu. Jednym ze
skaldnikow betonu najłatwiej ulegajacym korozji jest
wodorotlenek wapniowy Ca(OH)2 powstajcy w trakcie
hydratacji krzemianow wapniowych. Może on reagowac
z niektórymi kwasami tworząc latwo rozpuszczalne sole
które ulegają wylugowaniu z betonu zmieniając jego strukture
skutkiem czego nastepuje obniżenie jego wytrzymałości i
odporności.wodorotlenek wapniowy posiada również zdolność
tworzenia z niektórymi związkami(siarczany) związków
zespolonych które w trakcie krystalizacji zwiększają swoje
objętość.powoduje to powistanie naprężeń naprężeń rozsadzanie
betonu od wewnątrz. Przykładem korozji ługującej może być
dzialanie wod kwasnych mających kwas solny.Ca(OH)2+2HCl-> CaCl2+2H2O
kwas solny również reaguje z węglanem wapniowym powstającym
w wyniku postępującej w czasie karbonizacji betonu. Rownie niszczaco
dziala na beton agresywny CO2 rozpuszczony w wodzie, w wyniku
jego dzialania powstaje latwo rozpuszczalny kwasny węglan wapniowy
Ca(HCO3)2 np. przy korozji siarczanowej jest dzialanie na beton
wod zawierajacych siarczan sodowy: Ca(OH)2+Na2SO4+2H2O->CaSO4*2H2O+2NaOH
. Powstający gips reaguje z glinianem wapniowym prowadzac
do powstania bakcyla cementowego 3CaO*Al2O3*3CaSO4*3H2O
. niebezpieczne dla betonu jest dzialanie wod morskich zawierajacych
sole magnezowe np.MgCl2. zachodzi wówczas reakcja wymiany jonowej
pomiedzy Ca i Mg. Ca(OH)2+MgCl2->Mg(OH)2+CaCl2. powstaly
wodorotlenek magnezowy wypelnia pory po wypartym Ca(OH)2. ma on
jednak znacznie luzniejsza strukture od tego ostatniego, co obniza własności
mechaniczne betonu.zawarte w wodzie morskiej sole magnezowe mogą
reagowac również z uwodnionymi krzemianami i glinianami wapniowymi
prowadzac do powstania wodorotlenku magnezowego. W przypadku
dzialania siarczanu magnezowego na uwodniony krzemian wapniowy
reakcja ma następujący przebieg 3CaO*SiO2+MgSo4+nH2O->CaSo4*2H2O+Mg(OH)2+SiO2.
powstaly gips reaguje dalej z uwodnionym krzemianem
KOROZJA METALI
Korozja jest to stopniowe niszczenia tworzywa pod
wpływem chemicznego oddziaływania środowiska.w
przypadku metali odroznia się korozje chemiczna i
elektrochemicznakorozja chemiczna to odzdzialywanie
suchow gazów lub cieczy nieprzewodzacych pradu elektrycznego
zas korozja elektrochemiczna to odzdzialywanie na metal
roztworów przewodzących –elektrolitów.wyroznia się korozje
rownomierna-naj mniej niebezpieczna wpływa na obniżenie
wytrzymałości konstrukcji tylko na zasadzie zmniejszenia
przekroju poprzecznego przedmiotu a nie obniza wytrzymałości
materialu; korozja miejscowa-objawia się plamami czy wżeraniu
a oznacznej głębokości i wpływa silnie na zmniejszenie wytrzymałości
zarówno materialu jak i konstrukcji. Najgrozniejsza jest korozja
krystaliczna-zniszczenia na granicach ziaren postępujących w
głąb takich mateiralow jak stopy glinu. W wielu przypadkach
ten typ korozji powoduje obniżenie wytrzymałości jest trudny
do zauważenia na powierzchni mateiralu.
KOROZJA CHEMICZNA
Dzialanie suchych gazów jest szczególnie intensywne w
podwyższonych temperaturach. Np. wodor powoduje chorobe
wodorowa miedzi gdy wnika do metalu zawierajacego zniszczenia
tlenowe.wytworzona w trakcie redukcji para wodna dazac do
wydobycia z metalu wywoluje pęknięcia. Grozna jest również
korozja wodorowa stali i żeliwa w temp. 600K i pod ciśnieniem około 30mm/m2.
KOROZJA ELEKTROCHEMICZNA
Powstaje w skutek dzialania krotkozwartych ogniw na styku metal z elektrolitem.
Ogniwa te powstaja na skutek niejednorodności chemicznej lub fizycznej
fazy metalicznej albo na skutek roznic w stężeniu elektrolitu. Produkty redukcj
i elektrochemicznych biegnących na elektrodach takiego lokalnego biegnących
gniwa mogą blokowac dalszy postep procesu co objawia się obniżeniem
potancjalu kadry podwyższeniem potencjalu anody-polaryzacja elektrod.
Większość procesow korozyjnych korozyjnych środowisku obojętnym
przebiega z depolaryzacja tlenowa katod. Np. podczas korozji atmosferycznej.
Np. stary gwoza wyciągnięty z wilgotnego muru lub grzewa .rdza zgromadzona jest
przy główce gwoździa podczas gdy największe ubytki znajduja się w czesci wbitej
w material i w ten sposób odizolowanej od atmosfery.REAKCJAO2+H2)+2e 2OH-
UTLENIANIE Fe2+ + 2e SUMARYCZNIE Fe+O2+H2O Fe(OH)2
KOROZJA MIEDZYKRYSTALICZNA
Ocene ilosciowa odporności mateiralu dokonuje się przez pomiar własności fizyczne
j np.proby rozciagania przed i po procesie korozji w odniesieniu do pierwotnego
przekroju probki.wyniki tych prob wyraza się w jednostkach procentowych zmiany
badanej własności fizycznej mateiralu na 1 dobe lub 1 rok.