Gå til hovedindhold

Fugt i fundamentet

I dette forsøg sættes der fokus på jordbundsforhold og bygninger, der styrter sammen, fordi jorden skrider.

Teknologi eller teknisk udstyr der bruges i forsøget

Natriumpolyakrylat perler er teknisk udstyr, der først blev fremstillet af kemikere ved DOW Chemical company. Perlerne er supersugende og benyttes bl.a. i engangsbleer. Læs mere her

En flaske er teknisk udstyr. Flasker benyttes primært til opbevaring af væsker og gasser. Flasker af glas eller plast er fremstillet ved, at der blæses luft ind i den varme flydende masse. Se et eksempel på glaspustning her

Inspiration til variable du kan arbejde med i forsøget

Varier mængden af polyakrylat-perler, der kommes i flasken. Hvor mange kugler skal du tilsætte for at opnå den største effekt? Din variabel er antallet af kugler.

Undersøg, hvad der sker, hvis der ikke er hul i låget på flasken.

Ændr temperaturen af vandet - hvilken betydning har det? Din variabel er vandets temperatur.


Vejledning til forsøget


Materialer du skal bruge

  • Plastflaske
  • Stof
  • Boremaskine eller syl
  • Polyakrylat-kugler
  • Varmt vand
  • Evt. en bakke til at stille flasken på

Aktivitetsvejledning 

  1. Bor et hul i låget på en sodavandsflaske (kan evt. udføres af læreren på forhånd) og læg et lille stykke groft vævet stof ind i låget.
  2. Hæld polyakrylat-kugler i flasken - ca. 1 pose pr. 0,25 liter.
  3. Fyld flasken op med varmt vand. Jo varmere vandet er, jo hurtigere opsuger kuglerne vandet (vær forsigtig, hvis I bruger meget varmt vand).
  4. Skru låget på flasken, og vent, til kuglerne har optaget vandet.
  5. På et tidspunkt - når det meste af vandet er optaget i kuglerne - begynder der at vandre luft ned i flasken gennem hullet i låget.
  6. Når der ikke vandrer mere luft ned i flasken, er den klar. Låget kan tages af, og vandperlerne begynder at skubbe sig selv op af flasken!


Dataopsamling

Kom med forslag til, hvordan man kan måle, hvor meget vandperlerne skubber op imod låget på flasken, inden det tages af.

Faglig forklaring

Polyakrylat-kuglerne er lavet af et stof, der er ekstremt effektivt til at fiksere vandmolekyler. Sådanne stoffer kalder man SAP-stoffer, Super Absorbent Polymers. Klassiske eksempler på SAP-stoffer er polyakrylat og polyakrylamid. 
Disse stoffer består af meget lange molekyler, også kaldet polymerer, der lægger sig imellem hinanden som lange kæder. Kæderne har den egenskab, at de kan danne hydrogenbindinger til vandmolekylerne og dermed fiksere dem imellem kæderne.

Det betyder, at vandmolekylerne i stedet for at skvulpe frit rundt imellem hinanden og opføre sig som en væske, bliver fikseret og ligger stille i forhold til hinanden, når de kommer i kontakt med SAP-stofferne dermed opfører sig som et fast stof.

Nogle naturligt forekommende mineraler i jorden opfører sig på samme måde som vandperler, dvs. at de er såkaldte SAP-stoffer. Montmorillonit er et eksempel på et mineral, der kan suge vand og øge sin egen volumen adskillige gange.
Hvis man skal bygge et hus, er det vigtigt at vide, om der findes montmorillonit i jorden, hvor huset skal stå. Hvis jorden udvider sig under huset, vil det kunne skubbe til fundamentet og i værste fald få hele huset til at revne. Det vil være en skade, som kan være dyr at udbedre. Både for den enkelte familie og for samfundet som helhed kan det have store økonomiske konsekvenser at udbedre sådanne skader, så det er vigtigt for bygningsingeniørerne at have en indgående viden om SAP-stoffer.