6-6-76-dww (829.98kB)

rijkswaterstaat
i
m
J8»
en water bouwkunde
I
I
I
I
I
I
I
Dienst Weg- en Waterbouwkunde
Postbus 5044, 2600 GA DELFT
Tel. 015-699111
1
•
2* JAN. 199J
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
Onderzoek naar de relatie
tussen de geleiding en
het chloride-gehalte van
zeezand.
MAA-R-91001
Delft, januari 1991.
Hoofdafdeling Materialen
afdeling adviezen.
A.van den Burg.
INHOUDSOPGAVE
blz.
INLEIDING.
1.1
Algemeen
1
1.2
Doelstelling
1
OPZET VAN ONDERZOEK.
2.1 Algemeen
2. 2 Relatie tussen chloridegehalte en geleiding
2.3 Herhaalbaarheid van de metingen
2.4 Optimale water-zand verhouding
2 .5 Onderzoek van monsters uit het werk
RESULTATEN VAN HET ONDERZOEK.
3.1
3.2
3.3
3.4
Relatie chloridegehalte en geleiding van
oplossingen natriumchloride
Herhaalbaarheid van de metingen
Invloed vochtgehalte van het zand
Evaluatie (conclusie)
2
2
3.
3
4.
5,
6
6,
8,
TOETSING VAN HET METEN VAN CHLORIDE EN GELEIDING AAN DE
PRAKTIJK.
4 .1
Evaluatie
10
KWALITEITSZORG BIJ HET ONZILTEN VAN ZEEZAND.
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
6.
Het meten van de geleiding
Omrekening van de metingen naar de gestelde eis
Meten van afstromend water in de sloten
Te stellen bestekseisen
Kwaliteitsborging
SAMENVATTING EN AANBEVELINGEN.
Bijlage 1: Proefbeschrijving voor de bepaling van het
chloridegehalte van zand of grond.
Bijlage 2: Proefbeschrijving voor de bepaling van de geleiding van zand en grond.
Bijlage 3, Bestekseisen voor zeezand.
Bijlage 4: Productinformatie geleidingsapparatuur.
MAAX/jan
12
13
13
13
14
1. INLEIDING.
1.1 Algemeen.
Ten gevolge van de schaarste van zandwinplaatsen op het vaste land
wordt er in toenemende mate zand afkomstig uit zee toegepast. Dit
zeezand bevat zout (chloride) * dat schadelijk kan zijn voor het
milieu. Om dit bezwaar te beperken wordt het zeezand ontzilt door
het te spoelen met brak of zoet water [1]. Ter toetsing van de
effectiviteit van het ontzilten moet het chloridegehalte van het
zand worden gemeten.
Door o.a de gemeente Rotterdam, en de directies Noord-Holland,
Zuid-Holland en Zeeland van de Rijkswaterstaat wordt sinds de
zeventiger jaren zeezand gebruikt als ophoogzand. Door verschillende instanties zijn diverse methoden toegepast om de controle
van het chloride-gehalte van het aangevoerde zand te vereenvoudigen. De gehanteerde methoden verschillen echter nogal en zijn soms
te onduidelijk om in de regelgeving op te nemen.
Het meten van het chloridegehalte kan worden uitgevoerd volgens de
norm NEN 3104 Cl'.l Omdat deze laboratoriummethode tijdrovend is,
is er onderzoek verricht naar een snelle methode om het chloridegehalte "in het veld" te kunnen bepalen. Hierbij is gebruik gemaakt van de elektrische geleiding die chloride, opgelost in
water, veroorzaakt. De bepaling van de geleiding kan snel worden
uitgevoerd en het chloridegehalte kan van de geleiding worden
afgeleid. De bij deze meting optredende onzekerheid (doordat ook
andere stoffen dan chloride geleiding in water veroorzaken en de
invloed die het vochtgehalte van het zand op de meetwaarde heeft )
is d.m.v. een begrenzing van de methode vastgelegd.
Het rapport is als volgt opgebouwd; In hoofdstuk 2 wordt de opzet
van het onderzoek beschreven waarna de resultaten van het uitgevoerde onderzoek worden besproken en geëvalueerd in hoofdstuk 3.
Vervolgens wordt in hoofdstuk 4 het uitgevoerde onderzoek getoetst
aan de praktijk. Daarna wordt in hoofdstuk 5 de kwaliteitszorg bij
het ontzilten van zeezand beschreven. Tot slot is in hoofdstuk 6
een samenvatting opgenomen en zijn er enkele aanbevelingen gedaan.
In de bijlagen van het rapport zijn proefbeschrijvingen,
standaardbesteksbepalingen en informatie over meetapparatuur
opgenomen.
1.2 Doelstelling.
De doelstelling van het onderzoek is het vaststellen van de relatie tussen het chloridegehalte en de geleiding en het maken van
ontwerpbesteksbepalingen voor de controle van de geleiding van
zeezand.
In het zeewater in en nabij de Noordzee heerst een zeker evenwicht tussen de opgeloste zouten. Voor 78 %
(m/m) bestaat het zeezout uit het keukenzout Natriumchloride (NaQ) en voor 11 % (m/m) uit Magnesiumchloride (MgCLg).
Verder bevat zeewater een aantal andere haiogeenzouten.
MAAXflan "91
Bb.1
2. OPZET VAN HET ONDERZOEK.
2.1 Algemeen.
In dit hoofdstuk wordt aangegeven welke onderzoeken er worden
uitgevoerd om aan te tonen dat er een goede relatie bestaat tussen
het meten van het chloridegehalte en de geleiding. Eerst wordt
basisonderzoek uitgevoerd van verschillende oplossingen natriumchloride. Om de nauwkeurigheid van de chloridebepaling en de
geleiding vast te stellen worden vervolgens een aantal herhaalbaarheidsproeven uitgevoerd.
Omdat de verhouding zand-water van invloed is op de geleidingswaarde is onderzoek verricht naar de optimale zand-water verhouding. Daarnaast is de invloed die het vochtgehalte van het zand op
de geleiding uitoefend aangegeven.
Ter toetsing van het uitgevoerde onderzoek zijn, van zandmonsters
afkomstig van werken in uitvoering, chloride en geleidingsmetingen
uitgevoerd.
2.2
Relatie tussen chloridegehalte en geleiding.
Om de relatie tussen het chloridegehalte en de geleiding vast te
kunnen stellen is het gewenst enig inzicht te verkrijgen in de
uitvoering van deze bepalingen. In het onderstaande is de uitvoering van de chloridebepaling en van de bepaling van de geleiding
beschreven.
Chloridebepaling. (laboratoriummethode)
Het chloride-gehalte van (zee)zand kan in het laboratorium
volgens NEN 3104 Cl".l (methode Mohr) bepaald worden. Het principe
van deze proef berust op de goede oplosbaarheid van de in het zand
aanwezige zouten in water.
Door toevoeging van zilvernitraat (AgNO3) aan de zoutoplossing
slaat het onoplosbare zout zilverchloride (AgCl) neer. De gebruikte hoeveelheid zilvernitraat is een maat voor het gehalte aan
chloride-ionen die in het zand aanwezig zijn.
Kaliumchromaat fungeert bij deze proef als indicator. Wanneer alle
chloride-ionen omgezet zijn tot zilverchloride verandert de kleur
van het kaliumchromaat van geel naar lichtbruin. Dit wordt het
omslagpunt genoemd. De beschrijving van de proef is opgenomen in
bijlage 1.
Geleidingsbepaling, (veldmethode)
- Theorie van de geleiding.
Metalen en ook koolstof zijn goede geleiders van elektrische
stroom. Ook oplossingen van bepaalde stoffen zoals zouten, zuren
en hydroxiden zijn goede geleiders. De verbindingen die in oplossing gebracht de stroom geleiden worden electrolyten genoemd.
Zuiver water (b.v gedemineraliseerd water) is niet geleidend en
heeft een hoge weerstand. Hieruit volgt dat de geleiding de omgekeerd evenredige (réciproque) waarde van de weerstand is.
MAAX/jan <91
BzJ2
De geleiding wordt meestal weergegeven in milliSiemens/cm of Siemens /m.
Opgeloste electrolyten (zouten) maken een vloeistof geleidend
omdat gelijknamig geladen deeltjes elkaar afstoten en ongelijknamig geladen deeltjes elkaar aantrekken. De stroming van de deeltjes (geleiding) kan door de aanwezigheid van andere stoffen,
zoals zwevende zandkorrels, beïnvloed worden.
Andere parameters die de geleiding beïnvloeden zijn:
- de temperatuur van de oplossing
- de concentratie van de ionen
In de proefbeschrijving die opgenomen is als bijlage 2 is meetapparatuur voorgeschreven die naast de geleiding ook de temperatuur
van de vloeistof meet. De gemeten geleiding wordt automatisch
gecorrigeerd voor de gemeten temperatuur.
2.3
Herhaalbaarheid van de metingen.
Om de nauwkeurigheid van de proeven vast te stellen is van zowel
de chloridebepaling als van de geleidingsbepaling de herhaalbaarheid bepaald. Hierbij zijn van een monster dat circa 500 mg Cl" per
kg droog zand bevat (circa 800 mg ClVliter zand, een waarde die in
veel bestekken als maximum is opgenomen) acht bepalingen in duplo
uitgevoerd. Van het afgefiltreerde waterige extract is het chloridegehalte en de geleiding bepaald. Van de meetresultaten zijn
vervolgens de standaardafwijking en de variatiecoëfficient bepaald.
2.4
Optimale zand-water verhouding.
Omdat het vochtgehalte van het zand invloed heeft op de
hoogte van de geleiding is onderzoek naar de grootte van deze
invloed uitgevoerd.
Bepaald is wat de optimale zand-water verhouding van de geleidingsbepaling is. Hierbij zijn de volgende randvoorwaarden gesteld
•
•
- de invloed van het vochtgehalte op de geleiding tot een
aanvaardbaar niveau reduceren;
- zoveel water gebruiken dat oplossing van hoge gehaltes
chloride nog mogelijk is;
- de proef moet met eenvoudige middelen op een werk uit te
voeren zijn.
Het verschil in geleiding tussen de bepaling uitgevoerd met gelijke delen droog zand en gelijke delen nat zand wordt veroorzaakt
door verschil in de zand-water verhouding.
MAAXflan "91
Bfc3
De geleiding kan voor het vochtgehalte worden gecorrigeerd volgens
de volgende formule:
gemeten waarde
= gecorrigeerde waarde.
B
A = gewicht droog zand
B = gewicht toegevoegde water
C = vochtgewicht van het zand
Opmerking.
z/w 100:200
Wanneer de proef wordt
uitgevoerd met vochtig zand kan
door het nemen van een monster
voor het vochtgehalte van circa
100 gram de correctie voor het
vochtgehalte achteraf plaats
vinden.
In het hiernaast vermelde
schema is de werkwijze van het
meten weergegeven. Uit het
schema blijkt dat wanneer de
geleiding groter is dan 0,9 *
de gestelde eis deze moet de
geleiding worden gecorrigeerd
voor het vochtgehalte of dathet
chloridegehalte moet worden bepaald.
meet S
corr
A/B
nee
ja
CL-
vocht
afleveren
i
2.5
Onderzoek van zandmonsters uit het werk.
Van een aantal monsters zeezand afkomstig van twee werken in
uitvoering is het chloridegehalte en de geleiding bepaald. Hierbij
zijn monsters met zowel een extreem laag als een extreem hoog
chloridegehalte onderzocht, om een indruk te krijgen van de de
waarde van de metingen in de praktijk.
MAAX/jan "91
Btz.4
3.
RESULTATEN VAN HET ONDERZOEK.
In dit hoofdstuk wordt aan de hand van de resultaten teruggekomen
op het uitgevoerde onderzoek. Daarnaast worden de resultaten
geëvalueerd en er wordt een conclusie aan verbonden.
3.1 Relatie tussen chloridegehalte en geleiding van
oplossingen natriumchloride.
Voor de bepaling van de relatie tussen de geleiding en het chloridegehalte zijn een zestal NaCl-oplossingen gemaakt waarvan de
geleiding en het chloridegehalte is bepaald. De resultaten van het
onderzoek zijn opgenomen in tabel 1 en grafisch weergegeven in
figuur 1.
tabel 1: Relatie tussen geleiding en chloridegehalte .
geleiding
chloridegehalte
(mS/cm)
mg/100 ml water
0,02
4,30
6,26
8,37
12,11
15,95
0,0
133,0
199,7
265,9
399,0
531,8
Uit de resultaten kan worden afgeleid dat er een lineair verband
(met een betrouwbaarheid van 99 %) bestaat tussen de geleiding en
het chloridegehalte van NaCl oplossingen.
verband tussen chlorïdegehaIte
en geleiding van NaCl oplossingen.
18
16
14
9
o
12
10
e
E
4
2
figuur 1
MAAX/jan
I
50
I
100
I
I
200
I
I
300
\
T
400
150
250
350
chlorldegQhalte Cmg/100 ml oplossing)
500
450
600
550
3.2
Herhaalbaarheid van de metingen.
Om na te gaan wat de herhaalbaarheid van de geleidingsbepaling en
de chloridebepaling is, zijn uit een zandmonster acht deelmonsters genomen. Na extractie en filtratie is van het waterige
extract een geleidingsbepaling en een chloridebepaling in duplo
uitgevoerd. Uit de resultaten die vermeld zijn in tabel 2 blijkt
dat de variatiecoefficient (100 * S/gem.waarde) van de geleidingsmetingen gering is en niet veel afwijkt van de gemiddelde waarde.
Uit de bepalingen van het chloridegehalte van deze monsters blijkt
dat de variatiecoefficient groter is dan die van de geleidingsmetingen.
tabel 2: Herhaalbaarheid chloride en geleidingsmetingen.
monsternr.
1
2
3
4
5
6
7
8
gem.
S
V.C
(Z)
geleiding
(mS/cm)
2,14 2,14 2,12 2,13 2,12 2,09 2,04 2,11 2,11
0,03
1,42
chloridegehalte
(mg/100 g
zand)
55,1 54,7 54,8 55,1 52,0 49,7 50,8 51,1 52,9
2,24
4,23
S
V.C
3.3
= de standaardafwijking van het gemiddelde.
= variatiecoefficient.
Invloed van het vochtgehalte van het zand.
Bij aanvoer van zeezand varieert het vochtgehalte tussen de 4 en
14 % (m/m). Omdat de bepaling van de geleiding het snelst
uitgevoerd kan worden met vochtig zand is het nuttig de invloed
van het vochtgehalte op de geleiding vast te stellen.
Hiervoor zijn een aantal rekenvoorbeelden van zand-water
verhoudingen van droog zand, zand met een vochtgehalte van 4 % en
zand met een vochtgehalte van 14 % gemaakt.
Uit de gegevens in tabel 3 blijkt dat de zand-waterverhouding van
100 - 200 gram de maximale fout reduceert van circa 43 % (zandwaterverhouding 400 - 250) tot 10 %. Verdere reductie is wel mogelijk maar levert geen grote verbetering op en maakt de proef
minder gebruikersvriendelijk omdat dan grote hoeveelheden water
nodig zijn.
MAAX/jan -91
Bfe.6
tabel 3: Rekenvoorbeelden zand-water verhoudingen t.b.v.
geleidingsbepalingen van (zee)zand.
zand met 4 % vocht
droog zand
zand water
(g)
(g)
z/w
zand water
(g)
(g)
z/w
zand met 14 % vocht
% * water
(g)
zand
(g)
z/w
% *
400
250
1,60
384
266
1,44
9,8
344
294
1,17 43,0
100
100
1,00
96
104
0,92
8,0
114
86
0,75 24,6
100
200
0,50
96
204
0,47
5,9
86
214
0,40 10,0
100
300
0,33
96
304
0,32
1,4
86
314
0,27
5,6
100
400
0,25
96
404
0,24
1,2
86
414
0,21
4,2
* = afwijking t.o.v. droog zand bij eenzelfde zand/water
verhouding.
Uit de bovenstaande tabel blijkt dat de invloed van het
vochtgehalte van het zand op de geleiding afneemt naarmate er meer
water aan het zand wordt toegevoegd. In de kolommen 3, 6, en 10
"Z/W is het quotiënt van de hoeveelheid zand en water weergegeven.
In de kolommen 7 en 11 is de procentuele afwijking van de
meetwaarde van vochtig zand ten opzichte van droog zand vermeld.
Ter toelichting een voorbeeld:
Stel de geleiding van een monster met een zand-waterverhouding van
100-200 (waarbij is uitgegaan van droog zand) bedraagt 2,00 mS/cm.
De werkelijke geleiding bedraagt dan 2,00/(100/200)= 1,00 mS/cm.
Bij dezelfde zand-waterverhouding en een vochtgehalte van 14 %
bedraagt de geleiding 2,00 /(86/(200+14) = 0,80 mS/cm. Zie ook het
voorbeeld op blz. 4.
Uit de resultaten uit tabel 3 kan worden afgeleid dat de
nauwkeurigheid van de geleidingsbepaling groter wordt naar mate er
meer water bij het zand wordt gevoegd. Bij het uitvoeren van
proeven in de praktijk is gebleken dat de zand-water verhouding
van 100-200 voldoende nauwkeurig en uitvoerbaar is.
In figuur 2 is de invloed van het vochtgehalte van het zand, bij
een zand-waterverhouding van 100-200, op de geleiding grafisch
weergegeven.
MAAX/jan "91
Bz.7
beoordelingsgrafiek voor de correctie
van de geleidi ng.
4.5
4
0 % vocht
3.5
4 X vocht
u
3
14 X vocht
2.5
F
.. 2
1.5
1
0.5
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I T
0
50
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
150 250 350 450 550 650 750 BSO 950
chloridegehalte mg/kg zand.
Figuur 2.
Wanneer een geleidingsmeetwaarde van nat zand de maximaal
toegestane waarde benadert is correctie van de meetwaarde voor het
vochtgehalte noodzakelijk. Hierbij moet dan het vochtgehalte van
het zand worden bepaald. De methode voor de correctie is
beschreven in hoofdstuk 2.4 " Optimale zand-water verhouding".
3.4
Evaluatie.
Uit de resultaten van het onderzoek kan worden geconcludeerd dat
het meten van de geleiding van (zee)zand een bruikbare indicatieve
methode is om het chloridegehalte van af te leiden. Uit proeven is
gebleken dat de zand-water verhouding van 100-200 (gram) de
voorkeur heeft omdat dit:
- de proefuitvoering in het veld uitvoerbaar houdt;
- een voldoende betrouwbaar resultaat oplevert.
Opgemerkt moet worden dat wanneer de gestelde eis benadert moet
deze moet worden gecorrigeerd voor het vochtgehalte of dat de
chloride bepaling moet worden uitgevoerd volgens NEN 3104 Cl'.l
(methode Mohr).
MAAX/jan *91
BtzJB
TOETSING VAN HET METEN VAN CHLORIDE EN GELEIDING AAN DB
PRAKTIJK.
In dit hoofdstuk wordt het uitgevoerde onderzoek getoetst aan de
praktijk teneinde te beoordelen of de voorgestelde methodiek op
werken in uitvoering kan worden gehanteerd. In het laatste
gedeelte van het hoofdstuk vind een evaluatie plaats.
Van een tweetal werken die in 1988 zijn uitgevoerd (één in NoordHolland en één in Zuid-Holland) zijn monsters zand onderzocht op
het chloridegehalte en de geleiding. Om inzicht te krijgen in het
verband tussen de beide meetresultaten zijn met opzet monsters met
lage en hoge chloridegehaltes onderzocht.
De resultaten van het onderzoek zijn vermeld in tabel 4 en
grafisch weergegeven in figuur 3.
Tabel 4: Resultaten chloride en geleidingsbepalingen van
zandmonsters.
nr
materiaal/
herkomst
geleiding
(mS/cm)
chloridegehalte
mg/100 g
droog zand
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
zand/
bestek
NH 4443
0,32
0,27
0,12
0,11
2,01
2,00
0,82
0,81
0,15
0,15
0,18
0,18
10,24
9,81
9,08
8,86
1,49
1,52
0,21
0,67
51,51
51,47
17,77
18,09
0,25
0,50
0,28
0,39
282,78
259,10
249,85
245,63
1
2
3
4
zand/
bestek
ZH 3271
2,75
2,69
3,73
3,66
74,45
69,21
96,80
93,97
MAAX/jan "91
verband tussen chloridegehalte
en geleiding van zand.
12
NH 4443
10
S
ZH 3271
0)
50
figuur
3.
100
I
1S0
\
200
250
300
chlor (degehelte ^mg/100 g cfoog zancQ
4.1 Evaluatie.
Uit de resultaten van dit onderzoek blijkt dat er een goede
relatie is tussen het chloride gehalte en de geleiding. De in de
figuur 3 zichtbare aanvangsgeleiding wordt veroorzaakt door andere
stoffen dan chloride. Opgemerkt moet worden dat het verband tussen
geleiding en chloridegehalte bij geleidingswaarden > 9 mS/cm af
gaat wijken. Omdat het meetgebied normaliter tussen de 0 en 4
mS/cm ligt zal dit in de praktijk geen bezwaar opleveren.
MAAX/jan *91
Bz.10
5. KWALITEITSZORG BIJ HET ONTZILTKN VAN ZEEZAND.
In dit hoofdstuk wordt omschreven volgens welke methode te
werk moet worden gegaan bij het nemen van monsters, het meten
van de geleiding en het relateren van de gemeten geleiding aan
de gestelde eis. Daarnaast is beschreven op welke wijze "schaduwmetingen" van het nabij werken gelegen oppervlaktewater uit
gevoerd kunnen worden en wat de beperkingen van deze methode
zijn. In het laatste gedeelte van dit hoofdstuk zijn bestekseisen opgenomen en er wordt verwezen naar standaardbesteksbepalingen.
De in dit hoofdstuk beschreven informatie is grotendeels
afkomstig van door de DWW begeleidde werken waarbij zeezand is
toegepast en verder uit informatie van gemeente Rotterdam en
het proefstation voor tuinbouw onder glas te Naaldwijk.
- Monstername
Wanneer het zand per schip wordt aangevoerd, en de gehele
scheepslading is voor het betreffende werk, dan heeft het
bemonsteren van de scheepslading voor de lossing de voorkeur.
Wordt het zand afgenomen bij een zogenaamde zandwinkel (een
verkoopkantoor dat het zand uit een scheepslading aan meerdere
afnemers levert) dan is naast de bedrijfscontrole van de
zandwinkel bemonstering van het zand op het werk gewenst.
Het chloride is aan het vocht gebonden. Omdat het droogpompen
van het zand van onder uit het schip plaatsvindt zal het zand
onder in het schip het hoogste chloridegehalte bevatten, als
gevolg van het chloridetransport naar de drain onder in het
schip. De horizontale afstroming van het poriënwater is door
het geringe verhang zo laag dat de zoutconcentratie in deze
laag, veroorzaakt door het spoelproces, zelfs na lang droog
trekken, moeilijk kan worden verlaagd.
In verband met de hoge zoutconcentratie op de bodem van het
beun moeten de monsters select worden genomen. Een aselecte
bemonstering zou een te grote kans op het ten onrechte goed of afkeuren van de scheepslading tot gevolg kunnen hebben (de
onderste laag vertegenwoordigt namelijk een klein gedeelte van
de totale lading).
Om een indruk te krijgen van de spreiding van het chloridegehalte of de geleiding van het zand moeten tenminste zes monsters op verschillende diepten uit het voor-en achterbeun van
een scheepslading worden genomen. Dit kan het beste als volgt
worden uitgevoerd: op 1 m onder de bovenzijde, in het midden
en op 1 m boven de bodem van het schip op twee aselecte plaatsen een in het voorbeun en een in het achterbeun van de
scheepslading.
Het bemonsteren van het aangevoerde zand op het werk kan
plaatsvinden door zes monsters uit verschillende vrachtautoladingen verdeeld over de dag te nemen. De gemiddelde waarde van
de zes monsters dient daarna getoetst te worden aan de gestelde eis.
MAAX/jan -91
Bz.11
5.1
Het: meten van de geleiding.
Calibratie
De geleiding van het zand wordt beïnvloed door geleidende
stoffen in het spoelwater. Hierdoor kan het voorkomen de
geleiding van zand dat gespoeld wordt met brak water een
lagere geleiding geeft dan zand gespoeld met "vervuild" rivierwater.
Om de invloed van andere geleidende stoffen dan chloride in
het spoelwater vast te stellen is calibratie noodzakelijk.
Bij de aanvang van een werk moet daarom van tenminste zes
monsters het chloridegehalte en de geleiding van het aangevoerde zand worden bepaald van monsters met zowel een hoog als
een laag chloridegehalte.
Met de gevonden waarden kan een ijklijn worden gemaakt waarmee
de geleiding bij het volgens het bestek toegestane chloridegehalte kan worden afgelezen.
Wanneer de gemiddelde geleiding van zes monsters uit een
scheepslading zeezand deze grenswaarde benaderd is het noodzakelijk om het vochtgehalte van het zand te bepalen en de
geleiding hiermee te corrigeren of de monsters alsnog te
onderzoeken op het chloridegehalte.
Uitvoering van de geleidingsbepaling m.b.v. leidingwater.
Op werken in uitvoering is niet altijd gedemineraliseerd water
voorhanden. Daarom is het nuttig te weten of de geleiding van
zand met leidingwater bepaald kan worden.
Bij gebruik van leidingwater moet voor de aanvang van de
meting van de water - zandoplossing de geleiding van het water
worden gemeten. Deze aanvangsgeleiding (offset) moet van de
gemeten waarde van het monster worden afgetrokken om de werkelijke geleiding te verkrijgen.
MAAX/jan "91
Oz.12
5.2
Omrekening van metingen naar de gestelde eis.
Het meten van de geleiding volgens de proefbeschrijving van
100 gram zand en 200 gram demiwater geeft een bepaalde geleiding die overeenkomt met die van 1 kg zand en 2 1 water. De
hiermee gepaard gaande meetfout is acceptabel gebleken.
Bij het bepalen van het chloridegehalte van 100 gram zand
moet de gevonden waarde met een factor 10 worden vermenigvuldigd voor het verkrijgen van het chloridegehalte per kg zand.
5.3
Meten van het afstromende water in de sloten.
Naast de controle van het zand wordt soms de geleiding van het
water in de sloten nabij een werk gemeten. Met de gemeten
waarden kan het niveauverschil van alle in de oplossing aanwezige ionen aangegeven worden. Hierbij moet worden opgemerkt
dat bemesting van weilanden en akkers een verhoging van de
geleiding veroorzaakt die vele malen hoger is dan de geleiding
die niet ontzilt zand in het oppervlaktewater kan veroorzaken.
5.4 Te stellen bestekseisen.
De methode van meten van het chloridegehalte en/of de geleiding kan in het bestek opgenomen worden. Een voorbeeld is
gegeven in bijlage 3. De eis voor het maximaal toegestane
chloridegehalte wordt in de meeste gevallen gesteld door de
waterkwaliteitsbeheerder in het gebied van het werk. Ook geven
(land- en tuinbouw)bedrijven in de omgeving van het werk
aanleiding om een eis voor het maximale chloridegehalte (ter
voorkoming van schadeclaims) in het bestek op te nemen.
In bestekken uit het verleden komen verschillende eisen voor
nl:
- mg chloride per 100 gram droog zand;
- mg chloride per kilogram droog zand;
- mg chloride per liter zand.
De bestekseis mg chloride per liter zand is niet eenduidig
omdat er niet bij vermeld wordt of het om droog en verdicht
zand gaat, en omdat de dichtheid van zand van dezelfde herkomst nogal kan verschillen. Het omschrijven van de eis in mg
chloride per kg droog zand heeft dus duidelijk de voorkeur.
MAAX/jan <91
Btz.13
5.5 Kwaliteitsborging.
Het ontziltingsproces is afhankelijk van de kwaliteit van het
spoelwater (brak of zoet) en de spoeltijd. Daarnaast zijn ook
de doorlatendheid van het zand en de capaciteit van de spoelinstalatie bepalend voor de ontziltingssnelheid.Door de
leverancier dient bij de aanvang van een levering zeezand een
vooronderzoek uit gevoerd te worden. Hierdoor wordt inzicht
verkregen in de tijd die nodig is voor het ontzilten. Bij dit
vooronderzoek moéten de geleiding en de spoeltijd van enkele
scheepsladingen tijdens het ontzilten worden gemeten. Van
volgende scheepsladingen kan de controle door de leverancier
plaatsvinden voor het lossen. Wanneer uit de controle blijkt
dat het zand onvoldoende is ontzilt moet het zand opnieuw
worden gespoeld totdat aan de gestelde eis wordt voldaan.
Omdat het meten van de geleiding snel kan worden uitgevoerd is
kwaliteitscontrole gedurende of aan het einde van het ontziltingsproces goed mogelijk. Een bijkomend voordeel is dat
uitvoering van een goede bedrijfscontrole de kans op afkeuren
van zand (door een te hoog chloridegehalte) sterk doet af
nemen. In het onderstaande (I)nterne (K)waliteits
(B)orgingssysteem schema is aangegeven op welke momenten
controle moet worden uitgevoerd. De controle op de geleiding
van elke scheepslading zeezand dient voor het lossen plaats te
vinden. Het IKB-systeem dient door de directie middels een
vooraf gemaakt controleplan op ijkpunten te worden getoetst.
Bij een zand-water verhouding van 100-200 gram en een
vochtgehalte van 14 % bedraagt de meetfout circa 10 %. Dit
resulteert in een toetsingscriterium voor de geleiding (S) <
0,9*de eis. De methode van controleren is uitvoerig beschreven
in hoofdstuk 5.
leverancier
directie
calibratie
controleplan
vooronderzoek
MAAX/jan "91
Bz.14
7. SAMENVATTING EN AANBEVELINGEN.
Door de DWW is onderzoek verricht naar een snel uitvoerbare
methode om het chloridegehalte van zand te meten. Hierbij is
gebruik gemaakt van de elektrische geleiding die chloride
opgelost in water veroorzaakt. Van de gemeten geleiding kan
het chloridegehalte worden afgeleid. De beperkingen die deze
methode heeft zoals: andere stoffen (ionen) die geleiding
veroorzaken, de invloed van het vochtgehalte van het zand op
de geleiding, de herhaalbaarheid van de metingen en de verhouding zand-water zijn in dit onderzoek verder uitgewerkt.
Uit de resultaten van het onderzoek kan worden geconcludeerd
dat de bepaling van de geleiding van (zee)zand een bruikbare
indicatieve methode is om het chloridegehalte van af te leiden. Hierbij moet worden opgemerkt dat wanneer de waarde voor
de geleiding de grenswaarde die in het bestek is opgenomen
benaderd moet worden gecorrigeerd voor het vochtgehalte of dat
het chloridegehalte moet worden bepaald volgens NEN 3104 Cl'.l
Wanneer er zeezand toegepast gaat worden is het aan te bevelen
de standaardbepalingen (zie bijlage 3 van dit rapport) in het
bestek op te nemen. Daarnaast is het bij de levering van
zeezand aan te bevelen te werken volgens een (I)ntern (K)walteits (B)orgingssysteem, zoals beschreven in de hoofdstukken 5
en 6 van dit rapport.
Literatuur:
1. Het ontzilte zand. Provinciale waterstaat Noord-Holland.
Rapportnr. 2C1/022/1 + resultaten van aanvullende
ontziltingsproeven.
MAAX/jan -91
Bz.15
BIJLAGEN
Bijlage 1: Proefbeschrijving voor de bepaling van het
chloridegehalte van zand of grond.
Bijlage 2: Proefbeschrijving voor de bepaling van de geleiding
van zand en grond.
Bijlage 3: Bestekseisen voor zeezand.
Bijlage 4: Productinformatie geleidingsapparatuur.
MAAX/jan -91
Bfc.16
Bijlage 1.
Proefomschrijving voor de bepaling van de geleiding van zand
of grond.
Benodigdheden:
-
gedemineraliseerd water
bekerglas 300 ml diameter ± 80 mm
roerstaaf
chronometer
balans met een nauwkeurigheid van 0,1 g
milliSiemensmeter met automatische temperatuurcorrectie
meetbereik: 0 - 20 mS/cm
nauwkeurigheid ± 0,03 mS/cm bij 25 ° C
Uitvoering.
Neem van een vochtig zandmonster een representatief deel van
tenminste 100 g. Spoel het bekerglas en de roerstaaf drie keer
met gedemineraliseerd water en droog deze.
Breng het zand over in het bekerglas en bepaal het gewicht
van het zand. Voeg vervolgens gedemineraliseerd water toe tot
dat de gewichtsverhouding zand-water 1:2 wordt.
Roer het zand-watermengsel met de roerstaaf 100 keer gedurende
30 seconden. Laat het zand gedurende 5 minuten bezinken.
Calibreer de meter volgens de bijbehorende gebruiksaanwijzing
en meet de geleiding van het monster. Lees het meetinstrument
af nadat de meetwaarde, door de automatische temperatuurcorrectie, stabiel is geworden.
Opmerkingen:
De geleiding wordt beïnvloed door het vochtgehalte van het
zand. Wanneer de geleiding van een monster vochtig zand de
gestelde eis benaderd verdient het aanbeveling om de proef met
gedroogd zand uit te voeren of de geleiding te corrigeren voor
het vochtgehalte.
MAAXtfan -91
Bto.17
Bijlage 2.
Proefomschrijving voor de bepaling van het: chloride-gehalte
van zand of grond.
Benodigdheden:
-
bekerglas 250 ml diameter ± 70 mm
roerstaaf
conische kolf, wijdmonds 250 ml
trechterstatief
trechter diameter ±
mm
tréchterstatief
papieren filter ( 5892 Witband diameter 125 mm of
gelijkwaardig)
gedemineraliseerd water + spuitfles 500 ml
droogstoof 110 ± 5° C
balans met een nauwkeurigheid van 0,1 gram
pipetten, 100 ml en 2 ml.
buret
kaliumchromaat, 10 % oplossing
zilvernitraat, 0,1 N
Uitvoering.
Droog het monster in een droogstoof bij 110 ± 5° C. Homogeniseer het monster en neem een representatief deel van 100 gram.
Breng het zand over in het bekerglas en voeg 200 ml gedemineraliseerd water toe.
Roer het zand-water mengsel met de roerstaaf zodat er een
suspensie ontstaat. Kook de suspensie gedurende 10 minuten en
laat deze afkoelen.
Spuit de binnenwand van het bekerglas af met gedemineraliseerd
water zodat op de wand gekristalliseerd zout in de suspesie
terecht komt. Laat het zand bezinken of centrifugeer de suspencie.
Filtreren.
Plaats de konische kolf onder het trechterstatief. Vouw het
papieren filter in de trechter en zet deze in het trechterstatief . Decanteer daarna de boven het zand staande vloeistof
over de trechter. Spuit de binnenwand van het bekerglas af met
gedemineraliseerd water, roer totdat een suspensie ontstaat,
laat het zand bezinken en decanteer de bovenstaande vloeistof
over de trechter. Herhaal het afspuiten, omroeren, bezinken en
decanteren nogmaals.
Titratie.
Voer vervolgens de titratie van de afgefiltreerde oplossing
uit volgens NEN 3104 Cl" " Bepaling van chloride volgens Mohr"
(Blad 1 t/m 3)
Opmerking:
In de plaats van het filtreren kan het zand-water mengsel
gecentrifugeerd worden.
MAAX/jan <91
Bz.18
Bijlage 3.
Bestekseisen voor zeezand.
HFD PAR ART LID
22
05
22
05
Bijbehorende verplichtingen grondwerk,
algemeen.
01
Bedrijfscontrole.
01
22
06
22
06
Indien het te leveren zand afkomstig is uit
zout of brak marine-milieu bedrijfscontrole
verrichten naar het chloride-gehalte.
02
Bij de bemonstering van een scheepslading zand
dienen m.b.v. een grondboor tenminste zes
monsters genomen te worden op een diepte van
l m , in het midden van de hoogte en op 1 m boven
de onderzijde van het beun evenredig verdeeld
over het voor- en achterbeun.
03
De bepaling van het chloride gehalte uitvoeren
volgens de proef beschri j ving in
.....*
04
Afwijkend van het gestelde in punt 03 is het
toegestaan van de zandmonsters de geleding te
bepalen mits voor de aanvang van het werk het
verband tussen de geleiding en het
chloridegehalte van het zand wordt aangetoond.
Bouwstoffen grondwerk, algemeen
01
Zand.
Bij levering van zeezand wordt bepaald, dat het
chloridegehalte de waarde van ....** mg per
kilogam droog zand niet mag overschrijden.
* hier vermelden waar de proefbeschrijving in het bestek is
opgenomen (standaardbepalingen).
** hier de waarde invullen die door de waterkwaliteitsbeheerder
wordt voorgeschreven.
MAAX/jan "91
Hz.19
Bijlage 4: productinformatie geleidingsmeetapparatuur.
MAAX/Jan *91
Bfc20
Bijlage 4: productinformatie geleidingsmeetapparatuur,
MAAX/dec-90
Bt20
telmeco
re cis ie meetinstrumente
e.c-meter digitaal
Technische gegevens:
De E.C. van een groeimedium geeft een indicatie omtrent de beschikbaarheid van
voedingsstoffen voor de plant.
De Elmeco-E.C.-meter is een precisie-instrument, waarmee op eenvoudige wijze de
E.C. van water, substraat, veen en zelfs de
grond kan worden gemeten.
elmeco
Kunststofhuis met 1 bedieningsknop.
Meetbereik : 0-20 ms/EC
Temp.bereik: 5-35° C
Nauwkeurigheid ± 0,03 ms/E.C. bij 20°
Voeding
: Duracell Alkaline Batterij
MN 1604
Afmeting
: 45 x 90 x 155 mm
Verpakt in stootvaste zwarte koffer.
Voorzien van „batterij leeg" aanduiding.
-meterdigitaal
Technische gegevens:
De pH van een groeimedium bepaalt voor
een belangrijk deel de opneembaarheid
van de voedingsstoffen voor de plant. Een
nauwkeurige meting hiervan is dan ook
uiterst belangrijk.
De ELMECO digitale pH-meter is een precisie-instrument, waarmee de pH van water,
substraat, veen en de normale grond bepaald kan worden.
Bereik
Afwijking na ijking
Temp. bereik
Afmetingen
Voeding
0-14 pH
± 0,01 pH
0-80° C.
45 x 90 x 155 mm
Duracell Alkaline
Battery, type MN 1604
Kunststofhuis.
Verpakt in stootvaste zwarte koffer.
Voorzien van „batterij leeg" aanduiding.
elmeco temperatuurmeter digitaal
Technische gegevens:
Deze nieuwe temperatuurmeter is uniek
door zijn elektronische meting, terwijl het
resultaat van de meting direkt digitaal is af
te lezen op elke plaats in de kas.
Een uitermate gevoelig en nauwkeurig instrument van ELMECO.
Bereik
Nauwkeurigheid
Afmetingen
Voeding
— 5 tot +45° C
0,1°
32 x 90 x 155 mm
Duracell Alkaline Batterij,
type MN 1604
Verpakt in stootvaste zwarte koffer.
Voorzien van „batterij leeg" aanduiding.
combinatie-koffers
Leverbaar zijn ook, als afgebeeld, in stootvaste kunststof
koffer:
a. De Elmeco pH en E.C.-meter samen in 1 koffer
met meetbeker en bufferflesjes.
b. De Elmeco-E.C-, pH- en Temperatuurmeter in 1 koffer
met meetbeker en bufferflesjes.
complete tuinbouwvoorzieningen
s-GRAVENZANDE POSTBUS 2-TEL01748-3341
DE LIER - ROCKANJE - BARENDRECHT - BREDA - NW AMSTERDAM - AALSMEER - BLEISWIJK (CODRIE)- VLEUTEN (CODRIE)
(B.No. 300 220)
(B.NO. 300 210)
Koffer-SET LF 91
(B.No. 300 220)
Koffer-SET LF 9O
(B.No. 300 210)
Aflezing
LCD. 3'/J delig, 13 mm hoog
Te gebruiken als
Geleidbaarheid en temperatuur
Geleidbaarheldsmetlng
Meetbereik
. . .
Nauwkeurigheid . .
Frequentie . . . .
Temp. kompensatle
Temperatuurmeting .
Meetbereik
. . .
Nauwkeurigheid . .
Omgevingstemperatuur
Voeding
Aansluitbus . . . .
Analoog uitgang
. .
Afmeting / Gewicht
Standaard m e e t c e l .
.
LCD, 3'/' delig, 13 mm hoog
Geleidbaarheid
0 . . . 199.900 nS/cm in 4 stappen
per meetbereik ± 0.5 tot 1,5 % ± 2 Digit
ca. 1000 Hz.
automatisch met 2,2 % per °C, intergreerd
in de meetcel KLE 1/T (B.Nr. 301.230) in
temperatuurbereik 5—40 °C met 1,5 "/o nauw.
keurigheid, referentietemperatuur 25 °C (op
wens ook 20 °C mogelijk)
0 . . . 19.990 nS/cm in 3 stappen
per meetbereik ± 0,5 tot 1,5 % ± 2 Digit
ca. 1000 Hz.
handinstelling 0 - 50 °C d.m.v. stelknop.
nauwkeurigheid ± 1,5 %, temp. coëfficiënt
2,2 % / °C, referentietemperatuur 25 °C
(op wens ook 20 °C mogelijk)
met meetcellen - intergreerde temp. voelers
Vervalt
- 5 °C + 45 °C
beter dan ± 0,2 °C (oplossing 0,1 °C)
- 5 °C . . . + 50 °C
- 5 ° C . . . + 50 °C
1 stuks 9 V batterij IEC 6 F22
(normaal verkrijgbaar)
geschikt voor ca. 200 werkuren,
aanduidingsteken bij batterijonderspanning
Diodebus 5-polig
op wens
(L) 171 x (B) 87 x (H max) 55 mm / 0,36 kg
1 stuks 9 V batterij IEC 6 F22
(normaal verkrijgbaar)
geschikt voor ca. 200 werkuren,
aanduidingsteken bij batterijonderspanning
Diodebus 5-polig
(L) 171 x (B) 87 x (H max) 55 mm / 0,36 kg
KLE 1/T (B.Nr. 301.230) met intergreerde
temperatuur voeler, K = 1,0 cm"1 ± 1,5%,
de meetcel KLE 1/T is geschikt voor het
gehele meetbereik tot 199.900 nS/cm. Diameter max. 21 mm, lengte 145 mm, 1 mtr.
kabel met 5-polige diodestekker. Dompeldiepte tenminste 45 mm, kabelaansluiting
drukwatervast tot 1 mtr. waterdiepte, schachtmateriaal Epoxy, elektrode slijtvast, temperatuurbestendig - 5 tot + °C
andere meetcellen op aanvraag
KLE 1 (B.Nr. 301.220), K = 1,0 cm"', + 1,5 %,
de meetcel KLE 1 overlapt het gehele meetbereik tot 19.999 (iS/cm. Diameter max.
21 mm, lengte 145 mm, 1 mtr. kabel met
5-polige diodestekker. Dompeldiepte tenminste 45 mm, kabelaansluiting drukwatervast
tot 1 mtr. waterdiepte, schachtmateriaal Epoxy,
elektrode slijtvast, temperatuurbestendig —5
tot +60 °C.
andere meetceilen op aanvraag
KLE 1/T: met ingebouwde temperatuurvoeler
KLE 1: zonder ingebouwde temperatuurvoeler
koffer met meetinstrument, batterij, meetcel
KLE 1/T% jnonsterbeker ca. 100 ml., gebruiksaanwijzing. Kofferafmeting 338 x 248 x 80 mm.
Gewicht ca. 1,1 kg .
koffer met meetinstrument, batterij, meetcel
KLE1, monsterbeker ca. 100 ml., gebruiksaanwijzing. Kofferafmeting 338 x 248 x 60 mm.
Gewicht ca. 1,0 kg
KLE 1/T en KLE 1
Set uilvoering
(Standaard)
verandering voorbehouden
Laboratorium apparaten
POSTBUS 55
TEL. 0 3444 -J
INOUSTRIEWEG 13 TELEX 40523 - RETS NL
4050 £ 3 O C H T E N
12/81
I
I

Download Report