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Die Eigenschaften, Verwendung und Bedeutung von Wasser

Bedeutung des Wassers im Bauwesen
Feuchtigkeit im Mauerwerk
Wichtige Eigenschaften von Wasser
Wasserdampf und das Wetter

Wasser wird für die Stoffwechselprozesse der Lebewesen und Pflanzen und für viele chemische Prozesse, wie zum Beispiel die Abbindeprozesse im Bauwesen, benötigt. Ohne Wasser gibt es nach unserem jetzigen Erkenntnisstand kein Leben (Eigenschaften vom Trinkwasser).
Es ist geruchlos und geschmacklos, in Schichten über 5 m ist es himmelblau, unter normalen Luftdruck siedet es bei 100ºC und bei 0º erstarrt es zu Eis unter einer Volumenausdehnung Die größte Dichte beträgt 1000 kg/m³ bei 4ºC.
Das Wasser H2O ist durch die gleiche Anzahl an negativen O2- (Sauerstoff) und positiven 2H+(Wasserstoff) Elektronen elektrisch neutral. Im Wassermolekül benutzt der Sauerstoff seine beiden einfach besetzten py- und pz -Orbitale zur Bindung. Da dieser aufeinander senkrecht stehen, sollte der Winkel im H-O-H-Molekül 90º betragen. Durch die abstoßende Wirkung der beiden Wasserstoffatome wird er jedoch verzerrt und beträgt 104º und es entsteht ein Dipol. Damit können sich diese Moleküle zu größere Einheit zusammenschließen. Durch Zufuhr von Wärme lösen sich diese Wasserstoffbrücken langsam auf und sind in der Dampfphase vollständig aufgehoben. Wasser nimmt somit bei der Verdampfung Wärme auf und bei der Kondensation wird diese wieder abgegeben.
Neben dem natürlichen Wasser gibt es das Kristallwasser, welches ein komplex gebundenes Wasser ist und beim Erhitzen entweicht. Zum Beispiel Kupfersulfat-5-Wasser CuSO4 . 5H2O.
Leitungswasser enthält positiv und negativ geladener Ionen (die als Ladungsträger auftreten) und leitet so schwach elektrischen Strom. In destilliertem Wasser fehlen diese Ionen und es kann keine elektrische Leitfähigkeit festgestellt werden. Zur Autoprotolyse, Ionenprodukt und pH-Wert.

Bedeutung des Wassers im Bauwesen

1. Ermöglicht den chemischen Abbindeprozess

2. Wasser-Zement-Wert (Baustoffbindung)
Masseverhältnis Wasser/Zement, von welchem zum Beispiel die Festigkeit des Mörtels und Betons maßgeblich beeinflusst wird.
3. Wasseranspruch (Baustoffverarbeitung)
Ist notwendig, damit ein bestimmter Verarbeitungsgrad (Konsistenz) erhalten wird.
4. Wasserdurchlässigkeit
Neben der Festigkeit ist dies eine weitere wichtige Anforderung an Beton.
5. Wasserhärte (Korrosion)
Diese wird durch den Gehalt an Härtebildner, wie Ca- und Mg- Hydrogencarbonat, -sulfat usw. bestimmt. (Maßeinheit in ºdH = Deutsche Härte).

Feuchtigkeit im Mauerwerk

Bei jedem Mauerwerk gibt es einen Gleichgewichtszustand für die Durchfeuchtungshöhe - je nach kapillarer Leistungsfähigkeit (maximaler Steighöhe, Sauggeschwindigkeit) und Verdunstung. Zwischen den beiden Größen, Wasseraufnahme und Wasserabgabe ist ein günstiges Verhältnis anzustreben, das beschreibt auch das Prinzip der Trocknung. Es wird die Wasseraufnahme reduziert oder die Wasserabgabe erhöht beziehungsweise beides zusammen.

Feuchtigkeitsbelastung am Kellermauerwerk
Bild Feuchtigkeitsbelastung am Kellermauerwerk

In den Beiträgen Trocknung von feuchten Bauwerksteilen und Feuchtigkeit im Keller, Mauerwerksalze, Horizontalabdichtung, Vertikalabdichtung und Mauertrockenlegung wird die Ursache und die Reduzierung der Feuchte im Mauerwerk ausführlich erläutert.

Gefahren des Di-Wasserstoffmonoxids
1997 ging eine E-Mail in Umlauf, die auf eine Website verwies, die mit hoch wissenschaftlichem Auftreten in mehren Sprachen vor den Gefahren des Di-Wasserstoffmonoxids warnte. www.DHMO.org "Besagtes Monoxid - abgekürzt DHMO - wird als schreckliche Industriechemikalie beschrieben, die für noch nie da gewesene Gesundheitsschäden verantwortlich ist, sämtliche Wasserquellen und Milchprodukte verseucht und von den öffentlichen Behörden sträflich verschwiegen wird. Die DMHO Research Division deckt diese Verschwörung auf und führt eine riesige Mobilisierungskampagne durch ... in einer Provinz der Vereinigten Staaten eine Minipanik auslöste, die die Behörden sehr irritierte." [2] Es handelt sich schlicht um H2O.

Wichtige Eigenschaften von Wasser

 

Zürcher, Klopfer

Schiffner

Dichte gasförmig

flüssig

fest

20°C

4°C

0°C

0,8 kg/m3

1000 kg/m3

917 kg/m3

 

spezifische Wärmekapazität

gasförmig

flüssig

fest

 

20°C

20°C

0°C

 

1,84 kJ/kgK

4,18 kJ/kgK

2,09 kJ/kgK

 

cpD = 1,86 kJ/kgK

cF = 4,19 KJ/KgK

cE = 2,05 KJ/kgK

Wärmeleitfähigkeit

gasförmig

flüssig

fest

 

100°C

20°C

0°C

 

0,105 W/mK

0,59 W/mK

2,22 W/mK

 

Verdampfungswärme

flüssig

 

 

20°C

0°C

 

2480 kJ/kg

 

 

 

r0 = 2500 kJ/kg

Kondensationswärme

pflüssig

fest

 

0°C

0°C

 

2500 kJ/kg

2830 kJ/kg

 

Schmelzwärme

 

334 kJ/kg

qs = 333,4 kJ/kg

Mittlere Geschwindigkeit gasförmig

20°C

590 m/s

 

Durchschnittliche Größe flüssig

gasförmig

 

0,28 nm

 

 

0,14-0,16 nm (Arndt)

Wasserdampf und das Wetter

Wolken sichtbarer WasserdampfDas Wetter wird entscheidend durch das Wasser beziehungsweise den Wasserdampf beinflusst. Auf dieses umfangreiche Thema soll hier nicht weiter eingegangen werden, daher nur keine Auszüge.
Das menschliche Leben und alle dazugehörigen Aktivitäten (Intensivierung und Extensivierung der Landwirtschaft, Staudämme und -seen, Bewässerungsprojekte), so ist nach Angaben in der FAO-Statistik in der Zeit von 1960 bis 2002 die weltweite Fläche der Bewässerungslandwirtschaft auf rd. 2.800.000 km2 verdoppelt worden. Damit ist die weltweite mit künstlicher Bewässerung genutzte Landwirtschaftsfläche mittlerweile etwa so groß wie 90 % der Fläche von Indien [1] entspricht kleiner 0,001 % der Erdoberfläche, Entstehung von H2O bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern, industrielle Prozesse und anderweitige Wassernutzung, tragen zur lokalen Befeuchtung der Atmosphäre bei. Der größte Teil (70 %) der Erdoberfläche wird vom Ozean bedeckt.
Der Wasseranteil der Luft beinhaltet eine gewaltige Wärmemenge, die im Wesentlichen Maße das Temperaturgeschehen in der unteren Atmosphäre bestimmen. Dagegen sind die Wärmetransport- und -speichermöglichkeiten der Spurengase völlig unbedeutend. Eine ausführliche Gegenüberstellung erfolgt im Beitrag Der Treibhauseffekt und die menschliche Aktivität Fakten in Zahlen.

"Die theatralische Episode des "Gedächtnisses des Wassers" begann mit einer ungewöhnlichen Veröffentlichung in Nature, die sogleich in der französischen Tageszeitung Le Monde unter dem Titel Les fondements de la physique bouleverses (Erschütterte Grundfesten der Physik) Schlagzeilen machte.Wasser Der Biologe und Arzt Jacques Benvéniste gab vor, er habe den seit langem von den Homöopathen gesuchten Mechanismus gefunden, d. h. die mysteriöse Heilwirkung von Substanzen, die derart in Wasser verdünnt werden, dass sich kein einziges Molekül mehr darin befindet. Benvéniste behauptete, er könne dieses unerklärliche Phänomen in einem Versuch demonstrieren, der beweise, dass das für die Verdünnung verwendete Wasser "Erinnerungsspuren" der Substanz bewahre, selbst wenn diese selbst verschwunden sei. Als Gegenleistung zur Veröffentlichung in Nature willigte er in eine eigenartige Verifikation ein, die die prestigeträchtige Zeitschrift in Gegenwart des berühmten Zauberers Janes Rands, einem "Spezialisten" wissenschaftlicher Täuschungsverfahren, organisierte. Es war ein völliger Flop. Zu seinem Unglück fühlte sich Benvéniste danach verfolgt, er verschloss sich in ein "Galilei-Syndrom" und verstieg sich in immer esoterischere paranormale Hirngespinste."[2]

Quelle:
[1] Thieme Heinz; Treibhauseffekt im Widerspruch zur Thermodynamik und zu Emissionseigenschaften von Gasen http://freenet-homepage.de/klima/index.htm 20.11.2006
[2] FTE info, Magazin über europäische Forschung, Sonderausgabe Wissenschaftsdialoge, Nov. 2005, S.44
Klopfer, H.; Wassertransport durch Diffusion in Feststoffen, Wiesebanden 1974
Zürcher, Christoph, Frank, Thomas; Bauphysik Baue und Energie, 2. Aufl. 2004, vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich, S.53
Meyer, Günter; Schiffner, Erich; Technische Thermodynamik, 2. Aufl. Fachbuchverlag Leipzig, 1983, S. 193
Arndt, Horst: Wärmeschutz und Feuchteschutz in der Praxis, 2.Aufl. 2002, Verlag Bauwesen, S. 30
Zu empfehlen ist auch der Betrag "Die Erdatmosphäre - ein Wärmespeicher" mit einer ausführlrichen Beschreibung der Rolle der Wolken
Schröter, W.; Lautenschläger, K.-H. u. a.; Chemie 17. Aufl. 1986, VEB Fachbuchverlag Leipzig, S. 308
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