Ćwiczenia
1. Rozpuszczanie spoiwa cementowego w środowisku kwasu chlorowodorowego
Celem ćwiczenia jest poznanie zjawiska korozji spoiwa cementowego spowodowanej działaniem kwasów na przykładzie działania kwasu chlorowodorowego (solnego) o różnym stężeniu.
Aparatura i odczynniki
krystalizatory
szkiełka zegarkowe
waga z dokładnością do 0,01 g
papier do osuszania próbek
próbki zaprawy cementowej 1×1×6 cm
2% roztwór HCl
4% roztwór HCl
6% roztwór HCl
Sposób wykonania oznaczenia
– Trzy próbki zaprawy wyjąć z naczynia z wodą i osuszyć. Każdą próbkę oddzielnie zważyć z dokładnością 0,01 g i zapisać jej masę.
– Poszczególne próbki zaprawy umieścić w krystalizatorach oznaczonych jako 2%, 4% i 6%.
– Do każdego krystalizatora wlać tyle kwasu HCl o zgodnym z opisem oznaczeniu, aby ciecz całkowicie zakrywała próbkę. Krystalizatory przykryć szkiełkami zegarkowymi.
– Po upływie 1,5 godz. próbki wyjąć z krystalizatorów, opłukać pod bieżącą wodą, starannie osuszyć i ponownie zważyć z dokładnością 0,01 g. Uzyskane wyniki zestawić w tabl.7.4.
Tablica 7.4
Stężenie kwasu
[% wag]
Początkowa masa próbki [g]
Końcowa masa próbki [g]
Ubytek masy
[g]
[%]
2
4
6
– Zależność pomiędzy stężeniem roztworu HC1 a procentowym ubytkiem masy próbki przedstawić w postaci diagramu słupkowego, odkładając na osi odciętych stężenie roztworu, a na osi rzędnych procentowy ubytek masy próbki.
– Opisać zjawisko zniszczenia elementu cementowego wywołanego działaniem kwasów. Co można powiedzieć o reaktywności spoiwa cementowego w środowisku kwasu HCl? Czy można zauważyć monotoniczność charakterystyki zniszczenia?
2. Badanie wpływu dwutlenku węgla na spoiwo cementowe
Celem ćwiczenia jest obserwacja reakcji zachodzących w spoiwie cementowym wywołanych działaniem dwutlenku węgla w środowisku wilgotnym.
zestaw do oznaczania wpływu dwutlenku węgla pokazany na rys.7.15
pH-metr lub papierki wskaźnikowe
zestaw do sączenia
woda wapienna
grys wapienny
15% roztwór HCl
– Oznaczenie wykonuje się w aparacie przedstawionym na rysunku 7.15. Dwutlenek węgla, niezbędny do powstawania węglanu i wodorowęglanu wapnia, otrzymuje się w wyniku reakcji rozkładu grysu wapiennego wywołanej działaniem kwasu chlorowodorowego. Powyższą reakcję przedstawiono równaniem (7.9):
(7.9)
Rys.7.15. Aparat do wyznaczania wpływu dwutlenku węgla na matrycę cementową:
A – bańka zaopatrzona we wkraplacz z kranem (K),
B,C – kolby szklane połączone rurką z tworzywa sztucznego.
– Przygotować klarowny roztwór wody wapiennej, zmierzyć jego odczyn i umieścić go w kolbie C.
– Do kolby (B) wsypać niewielką ilość grysu wapiennego.
– Połączyć wszystkie elementy układu do wyznaczania wpływu dwutlenku węgla w sposób pokazany na rys.7.15.
– Do szklanej bańki znajdującej się nad kolbą B wlać kwas HCl, przy czym uważać, aby kran (K) był zamknięty. Otworzyć kran (K) i rozpocząć powolne wkraplanie roztworu kwasu HCl do naczynia (B). Zaobserwować wywiązywanie się CO2. Dwutlenek węgla przedostaje się do kolby C powodując widoczne zmiany wyglądu wody wapiennej.
– Opisać obserwowane zmiany. Zmierzyć i podać odczyn, przy którym roztwór jest mętny, i przy którym ponownie zaczyna się klarować. Wyniki obserwacji przedstawić w tabl.7.5.
Tablica 7.5
Etap
Odczyn
roztworu
Zachodzące reakcje
Obserwacje
0
pH =
1
(7.10)
(7.11)
– W oparciu o wartość rozpuszczalności wodorotlenku wapnia, węglanu wapnia i wodorowęglanu wapnia wytłumaczyć zaobserwowane w kolbie C zmiany wyglądu cieczy.
– Odnieść obserwacje do reakcji mogących zajść w powierzchniowej strefie materiału o matrycy cementowej.
– Opisać procesy zachodzące w materiale o matrycy cementowej i zmiany w strukturze wywołane działaniem dwutlenku węgla.
3. Oznaczenie stopnia skażenia matrycy cementowej jonami chlorkowymi
Celem ćwiczenia jest ilościowa ocena stopnia skażenia jonami Cl– wywołanego przez roztwory o zdefiniowanych stężeniach oraz obserwacja podciągania kapilarnego cieczy w beleczkach wykonanych z zaprawy cementowej.
kolby stożkowe o pojemności 250 cm3
cylinder miarowy 100 cm3
cylinder miarowy 50 cm3
cylinder miarowy 10 cm3
biureta 25 cm3
szkiełko zegarkowe
linijka
próbki z normowej zaprawy cementowej (w:s:k=0,5:1:3) o wymiarach 1×1×6 cm
NaCl
...
assist_win