环境水腐蚀性评价计算表

盐都区水土腐蚀性评价及原因分析作者：石云妮罗军尧杨太强王昆来源：《贵州大学学报（自然科学版）》2023年第06期摘要：水土的腐蚀性试验研究是建筑基础和地下工程中一项重要内容，浅层地下水和土壤对工程的腐蚀性及对工程结构设计的影响倍受关注。

本文通过对试样进行化学分析获得的腐蚀性数据对盐都区环境水、地下水和土壤的腐蚀性进行了评价；在各土层的物理性质指标的数据基础上，分析了土壤低电阻率的原因。

结果显示，研究区内水对工程材料仅具有微弱腐蚀性，地基土对钢结构具有强腐蚀性；含水率增加，土壤颗粒紧密程度升高，Cl-、SO2-4等化学成分增多，均会导致电阻率降低，使得土壤对钢结构的腐蚀性增强；含水率高的软土对钢结构普遍具有较强的腐蚀性。

上述研究结果可以为工程材料提高耐久性、延长使用寿命及该地区的工程建设提供借鉴。

关键词：软土；腐蚀性；原因分析；电阻率中图分类号：TU411文献标志码：A地下环境是一个复杂的物质体系，由多种性质不同的介质组成。

地下水和土壤的腐蚀作用主要反应在它们对混凝土与金属材料和设备的破坏上，腐蚀成分破坏混凝土，危害构筑物的稳定性，进而影响混凝土结构的耐久性与工程寿命［1-2］。

为此，许多学者对水土的腐蚀性进行了研究与分析。

柳富田等对曹妃甸滨海区的地下水腐蚀性数据进行了统计分析，得出其对混凝土结构、钢结构的腐蚀性自北向南逐渐加重的规律［3］；欧阳广钱等以赵石畔煤矿为例，分析并评价了建井穿越的含水地層的腐蚀性，对井壁混凝土防腐蚀进行了设计［4］；夏雨波等研究发现水文地球化学反应-迁移-分异过程、包气带淋滤作用与全新世淤泥质粉质黏土吸附作用，是形成雄安新区高水土腐蚀性地区的地质条件［5］；另外，沿海的天津［6］、山东［7］等地及内陆地区［8-9］也有学者开展了建筑结构的腐蚀机理、腐蚀测试与评价、腐蚀防治等方面的研究。

现有的研究工作主要集中在腐蚀测试与评价、腐蚀防治或地区水土腐蚀性区域划分方面，而对水土腐蚀性的成因研究较少。

鸡西七台河市供水工程干线二十八标段取水泵站管理站房及生活区房屋建筑工程〔二次〕水房打井施工方案批准：审核：编制：中电建建筑集团鸡西七台河市供水干线工程工程经理部2021年04月12日水房打井施工方案1.1工程概况本工程为黑龙江省鸡西、七台河市供水干线取水泵站井房，位于黑龙江省鸡西市，建设单位为鸡西辰能水务供水工程公司，建筑面积51.04平方米，本工程工一层，建筑高度6.45m，室内外高差0.300m。

本工程建筑结构形式为砖混结构，建筑结构平安等级为二级，设计合理使用年限为50年，抗震设防烈度为六度，建筑耐火等级为二级，屋面防水等级为Ⅱ级。

1.2 编制依据【岩土工程勘察报告】【施工设计图】【水文地质手册】【供水水文地质勘察标准】GB50027-2001【建筑与市政降水工程技术标准】JGJ/T111-98；【建筑基坑支护技术规程】JGJ120—99；【供水管井技术标准】GB50296-991.3场地工程地质条件取水泵站由泵站和进入湖中900m的取水管道组成，泵站地面高程70.58m-70. 85m，取水管道湖中900m处湖底地面高程为65.66m，勘察期间水深4.8m，地层为第四系全新统湖一沼泽积层(l+hQ。

)。

市政工程重要性为二级，场地复杂程度为二级，岩土条件复杂程度为二级，市政工程的勘察等级为二级。

一、地质概况勘探深度内共揭露5个主层，3个亚层，钻探揭露的岩性自上而下依次为：第四系全新统湖一沼泽积层(l+hQ4)①粉质黏土：黄色，湿，可塑，局部夹粗砂颗粒，稍有光泽，无摇振反响，干强度及韧性中等。

项部为有机质土，分布于取水泵站场地表层，层厚2.4m-2.9m，层底高程68.08m-69.14m。

①1粉土：黄色，湿。

间断分布于取水泵站场地表层，层厚2.4m-2.6m，层底高程68.10m-68.18m。

①2粉砂：黄色，湿。

间断分布于取水泵站场地表层，层厚2.4m-2.7m，层底高程68.15m—68.16m．②中砂：灰色，饱和，松散，矿物成分以石英长石为主。

中华人民共和国住房和城乡建设部公告第314号
《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）局部修订版?现批准《岩土工程勘察规范》GB50021-2001局部修订的条文，自2009年7月1日起实施。

其中，第1.0.3
局部修订的条文及具体内容，将在近期出版的《工程建设标准化》刊物上登载。

（土水比1：5）分析；
3土对钢结构的腐蚀性的测试项目包括：pH值、氧化还原电位、极化电流密度、电阻率、质量损失；
4腐蚀性测试项目的试验方法应符合表12.1.3的规定。

12.1.4水和土对建筑材料的腐蚀性，可分为微、弱、中、强四个等级，并可按本规范第12.2节进行评价。

12.2.1
表12.1.3腐蚀性试验方法
应乘以1.3的系数；
2（此注取消）；
3表中数值适用于水的腐蚀性评价，对土的腐蚀性评价，应乘以1.5的系数；单位以mg/kg表示；4表中苛性碱(OH-)含量（mg/L）应为NaOH和KOH中的OH-含量（mg/L）。

12.2.2
表12.2.2按地层渗透性水和土对混凝土结构的腐蚀性评价
12.2.5土对钢结构的腐蚀性评价，应符合表12.2.5的规定。

表12.2.5土对钢结构腐蚀性评价
G.0.1场地环境类型的分类，应符合表G.0.1的规定：
表G.0.1环境类型分类。

岩石：
评价：由于拟建场地地势较高，未发现地下水，故不考虑地下水对建筑物基础的腐蚀性；场地内已揭露的主要地层为中-微风化粗粒花岗岩，故不考虑土对建筑物基础的腐蚀性。

结论：可不考虑地下水和土对建筑物基础的影响。

土（无水）
评价：本次勘探深度15.0m范围内未发现地下水，故不考虑地下水对建筑物基础的腐蚀性；根据调查，场地内不存在盐渍土、污染土等特殊性土，场地内地基土对混凝土、混凝土结构中的钢筋及钢结构具有微腐蚀性。

结论：可不考虑地下水的影响；场地土对混凝土、混凝土结构中的钢筋及钢结构具有微腐蚀性。

土（有水、无影响）
评价：本次勘探期间稳定地下水位埋深约8.1m，因拟建基站通信塔基础埋深约4.0m，场地内水位埋藏相对较深，地下水对建筑物无影响；根据调查，场地内不存在盐渍土、污染土等特殊性土，据地区建筑经验，场地内地基土对混凝土、混凝土结构中的钢筋及钢结构具有微腐蚀性
结论：本次勘探期间稳定地下水位埋深约8.1m，埋藏相对较深，可不考虑地下水对建筑物的影响；场地土对混凝土、混凝土结构中的钢筋及钢结构具有微腐蚀性。

土（有水、有影响）
评价：本次勘探期间稳定地下水位埋深约2.1-2.8m，根据调查，场地内不存在盐渍土、污染土等特殊性土，据地区建筑经验，场地内地下水及地基土对混凝土、混凝土结构中的钢筋及钢结构具有微腐蚀性。

结论：本次勘探期间初见地下水位埋深约2.5-4.0m，稳定地下水位埋深约2.1-2.8m，地下水类型为承压水，水位年变幅为1.0m左右，建议施工时做好降水措施。

地下水及场地土对混凝土、混凝土结构中的钢筋及钢结构具有微腐蚀性。

水、土对混凝土化学腐蚀性评价探讨韦秀燕【摘要】国内各行业都有自己混凝土耐久性设计规范,都规定了水、土对混凝土化学腐蚀性的评价,但评标准不一致.如果某项工程为只涉及单一行业,一般按本行业规范执行即可.但如果综合性工程,如综合交通枢纽,会涉及铁路、公路、民航、地铁、民用建筑等行业,采用什么规范及评价标准,让勘察设计人员感到困惑.文中列举国内几个大行业评价水、土腐蚀性的标准,建议常规腐蚀性项目评价应该统一,各行业再根据本行业特点制定特殊项目评价标准.【期刊名称】《建材与装饰》【年(卷),期】2018(000)040【总页数】2页(P143-144)【关键词】水与土;混凝土;化学腐蚀性;规范;评价标准【作者】韦秀燕【作者单位】中铁第六勘察设计院集团有限公司天津 300308【正文语种】中文【中图分类】TU5281 引言近年我国建筑市场规模空前扩大，在我国中部、南部非滨海地区一般以淡水为主，年降雨量丰富，地下水中化学分子离子、土中溶解性化学分子离子含量比较低，对混凝土的一般以微～弱腐蚀性为主，这个问题不突出；但在我国滨海地区[1～2]和西北盐碱地区[3]地下水中化学分子离子、土中溶解性化学分子离子含量比较高，对由水泥和骨料组成混凝土的一般以中～强腐蚀性为主，防止混凝土劣化和破坏的耐久性方法会引起投资增加，因此设计单位重视防止混凝土劣化和破坏的耐久性设计方案，投资方重视采用防止混凝土劣化和破坏的耐久性方法引起投资增加。

但目前我们各行业水、土腐蚀的评定项目大体相同，但分级不同，腐蚀性媒介浓度对腐蚀等级不同。

2 各规范的规定（1）岩土工程勘察规范我国民用建筑与工业建筑、市政勘察地下水、土的腐蚀性采现行《岩土工程勘察规范》相应的标准。

（2）混凝土结构耐久性设计规范我国民用建筑与工业建筑、市政勘察地下水、土的腐蚀性采用现行《混凝土结构耐久性设计规范》标准。

同样适用于民用建筑与工业建筑、市政工程，现行的《岩土工程勘察规范》根据不同的3种不同的环境类型，腐蚀性分为4个等级；现行《混凝土结构耐久性设计规范》腐蚀性分级也分为3个等级，水、土中硫酸根离子分一般地区和干旱、高寒地区。

（水利水电工程地质勘察规范GB50487-2008）
附录L 环境水腐蚀性评价
L.0.1 判别环境水的腐蚀性时,应收集流域地区或工程建筑物场地的气候条件、冰冻资料、海拔高程,岩土性质,环境水的补给、排泄、循环、滯留条件和污染情况以及类似条件下工程建筑物的腐蚀情况。

L.0.2 环境水对混凝土的腐蚀性判别，应符合表 L.0.2的规定。

表L.0.2 环境水对混凝土腐蚀性判别标准
注：1 本表规定的判别标准所属场地应是不具有干湿交替或冻融交替作用的地区和具有干湿交替或冻融交替作用的半湿润、湿润地区。

当所属场地为有干湿交替或冻融交替作用的干旱、半干旱
地区以及高程3000m一生的高寒地区时，应进行专门论证。

2 混凝土建筑物不应直接接触污染源。

有关污染源对混凝土的直接腐蚀作用应做专门研究。

L.0.3 环境水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性判别,应符合表 L.0.3的规定。

注：1 表中是指干湿交替作用的环境条件。

2 当环境水中同时存在氯化物和硫酸盐时,表中的Cl一含量是指氯化物中的C1一与硫酸盐折算后
的C1一之和,即 Cl一含量=C1一＋S042一×0.25,单位为mg/L。

L.0.4 环境水对钢结构的腐蚀性判别,应符合表L.0.4的规定。

表 L.0.4 环境水对钢结构腐蚀性判别标准
注：1 表中是指氧能自由溶入的坏境水。

2 本表亦适用于钢管道。

3 如环境水的沉淀物中有褐色絮状物沉淀(铁)、悬浮物中有褐色生物膜、绿色丛块,或有硫化
氢臭味,应做铁细菌、硫酸盐还原细菌的检查,査明有无细菌腐蚀。

(水利水电工程地质勘察规范GB50487-2008)
附录L环境水腐蚀性评价
L.0.1 判别环境水的腐蚀性时，应收集流域地区或工程建筑物场地的气候条件、冰冻资料、海拔高程，岩土性质，环境水的补给、排泄、循环、滯留条件和污染情况以及类似条件下工程建筑物的腐蚀情况。

L.0.2 环境水对混凝土的腐蚀性判别，应符合表L.0.2的规定。

表L.0.2 环境水对混凝土腐蚀性判别标准
注：1本表规定的判别标准所属场地应是不具有干湿交替或冻融交替作用的地区和具有干湿交替或冻融交替作用的半湿润、湿润地区。

当所属场地为有干湿交替或冻融交替作用的干旱、半干旱地区以及高程3000m—生的高寒地区时，应进行专门论证。

2混凝土建筑物不应直接接触污染源。

有关污染源对混凝土的直接腐蚀作用应做专门研究。

L.0.3环境水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性判别，应符合表L.0.3的规定表L.0.3 那境水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性判别标准
2当环境水中同时存在氯化物和硫酸盐时，表中的CI一含量是指氯化物中的C1一与硫酸盐折算后
的C1一之和,即CI 一含量=C「+ S042一X 0.25,单位为mg/L。

L.0.4 环境水对钢结构的腐蚀性判别，应符合表L.0.4的规定。

表L.0.4 环境水对钢结构腐蚀性判别标准
注：1表中是指氧能自由溶入的坏境水。

2本表亦适用于钢管道。

3如环境水的沉淀物中有褐色絮状物沉淀（铁）、悬浮物中有褐色生物膜、绿色丛块，或有硫化氢臭味，应做铁细菌、硫酸盐还原细菌的检查，査明有无细菌腐蚀。

目前渤海油田普遍存在管柱及机组腐蚀的情况，管柱更换频率高，且更换成防腐油管此种现象并没有杜绝。

目前在部分水源井上应用较大尺寸油管，仍出现腐蚀穿孔现象，从API RP 14E推荐标准来看，冲蚀引起穿孔可能性很小，怀疑是由水质或井筒内有腐蚀性流体所致。

水源井井下材质的正确选择与否将直接影响油气井的开发寿命，因此有必要针对此油田水源井水质进行水腐蚀性能评价，优选出一套适合此油田水源井防腐材质选择方案。

一、实验目的模拟现场条件，对此油田水源井水样对于对不同油管材质的腐蚀影响进行评价。

实验选取此油田一口水源井的现场水样，考虑水质、温度、CO2分压，注水流速等主要因素，模拟其对N80、A304、3Cr、13Cr钢材四种材质的腐蚀的影响。

二、实验条件及材料仪器1.现场参考条件水温为48℃，CO2分压0和0.1MPa，不含H2S，油管尺寸为4-1/2，配注量为3000m3/d，根据油管尺寸及配注量计算，水源井水流流速约为3.5m/s。

2.室内模拟实验参数根据现场实际情况，同时考虑室内实验条件，确定影响腐蚀的主要因素（温度、流速、CO2分压）的实验参数，CO2分压数值取上限，见表1。

表1 室内模拟实验参数注：目前该设备最大模拟压力到5MPa，该因素对腐蚀影响较小。

3.实验材料及仪器材料：无水乙醇分析纯；现场取水样；钢片：N80钢片、A304、3Cr钢片、13Cr钢片。

仪器：CRS高温高压动态腐蚀评价系统；电子天平：分度值0.0001g；游标卡尺：精度为0.02mm。

4.实验方法腐蚀与环境温度、液体流速、CO2分压各种因素均有关系，模拟实验结果仅供参考。

本次腐蚀性能评价采用动态腐蚀评价法。

（1）将实验钢片用无水酒精浸泡5分钟左右，取出钢片，擦干，用冷风吹干包好，放入干燥器中干燥30分钟后称重，要求单位精确到0.0001g。

（2）安装实验钢片到反应釜并预热，加入500mL水样。

①无CO2分压情况：直接用N2除去釜中的氧气，打开冷却循环水，按实验方案设置温度加热反应釜，用N2将压力充填至实验压力；②有CO2分压情况：加入CO2除去釜中的氧气，打开冷却循环水，加热预热釜，按实验方案设置温度加热反应釜，向釜内注入一定压力的CO2，并用N2将压力充填至实验压力。

附录I钢结构大气环境腐蚀性等级分类ImR和IR(R,reduced)分别代表质量变化和重量变化，单位分别为g∕m2和μm; 2试样的质量或厚度划分腐蚀性等级，两者结果不同时，应按较高的等级确定。

附录II钢结构工程防腐设计文件要求II.0.1钢结构防腐设计应明确项目的钢构件防腐蚀年限。

H.0.2钢结构防腐设计应明确项目所处的腐蚀环境等级。

II.0.3钢结构防腐设计应对构件表面的清洁度等级和粗糙度数值做出规定，宜给出构件表面（包括板件边角、焊缝表面等）的表面处理方式。

II.0.4钢结构防腐设计应确定底漆、中间漆和面漆的种类、干膜厚度和涂覆遍数。

H.0.5钢结构防腐设计应给出防腐涂装的施工注意事项，包括：1抛丸除锈后与第一遍底漆涂装之间的时间间隙；2适宜涂装的温度、湿度、通风条件，以及在不同季节需要避开的不利于涂装作业的时间段；3涂层与基材之间的粘结强度要求；4最外侧涂层与防火涂料之间的兼容性要求；5其他需要注意的事项。

IL0.6钢结构防腐设计应给出钢结构构件特殊部位的防腐施工方法，这些特殊部位包括：1型钢混凝土构件内的型钢、现场焊缝等不需要进行工厂涂装的部位；2现场焊缝部位；3高强螺栓连接的摩擦面；4当螺栓球网架节点；5柱脚位置；6其他需要特殊处理的部位。

附录In钢结构防腐蚀工程选用材料质量影响因子附录IV钢结构防腐蚀工程施工质量影响因素及等级要求ιv.o.ι注册资金企业注册资金根据企业性质要求如表IV.O.loIV.0.2涂装车间及储存仓库钢结构防腐蚀涂装企业应具备符合涂料存储要求的仓库。

涂装车间面积（包括表面处理车间、喷涂车间等）要求如表IV.0.2oIV.0.3涂装规模及技术难度1近3年年均钢结构涂装产值要求如表IV.03-102承担过钢结构防腐蚀涂装工程质量达到《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）或其他相关标准的要求，工程的腐蚀环境或钢结构设计使用年限要求如IvO.3-2。

钢结构防护涂装基本设备要求如表IV.0.4o2钢结构防护涂装企业应具备基本的涂装质量试验检验条件，基本要求如表IVo5・2oIV.0.6企业主要人员技术负责人应具有从事钢结构防护涂装施工技术管理工作经历，熟悉各相关专业技能：管理人员包括持有岗位证书的施工员、质量员、安全员、造价员等；技术工人应通过培训并考核合格。

环境腐蚀性评价作者：河南中拓管道1土壤腐蚀性调查土壤腐蚀的影响因素是多方面的，如：土壤电阻率、土壤的氧化还原电位、PH值、土壤含水率、土壤透气性、土壤温度等。

我们测试的主要项目有土壤电阻率、土壤PH值和土壤年腐蚀速率。

土壤电阻率是反映土壤导电性能的指标；土壤PH值是反映土壤酸碱度的指标；土壤腐蚀速率是钢材在土壤中的年腐蚀速度。

土壤含水量土壤含水量特征含水量% 腐蚀速率的特点没有水分0 没有含水量增加到临界值10-12 腐蚀速率增到最大值保持临界值的含水量12-25 保持最大腐蚀速率发生连续的水层12-25 腐蚀速率降低水层厚度继续增加>40 较低恒定的腐蚀速率土壤电阻率测试具体操作方法是；采用4级法进行测试，土壤PH值测试应选择管道周围的土壤进行测试。

采用PH试纸或试剂进行测试。

我国土壤酸碱性，北方一般为偏碱性，南方土壤略偏酸性，碱性沙质粘土和眼睑土PH值在7.5-9.5之间，腐殖土和沼泽土，PH值在3-6之间，酸性土壤腐蚀性强。

PH值<4.5 4.5-5.5 5.5-6.5 6.5-7.5 7.5-8.5 >8.5土壤极强酸性强酸性微酸性中性微酸性强酸性八杂散电流干扰状况评价1管道交流干扰测试交流干扰测试交流干扰的干扰源主要是高压交流电力线路、设施和交流电气化铁路、设施。

交流干扰测试工作有以下三种：1）调查测试：用以探测干扰程度及管地电位分布，为防护工程测试提供依据。

在接近交流干扰源的管道上进行测试，间距宜为1km，应尽量利用现有的测试桩。

2）防护工程测试：用以提供实施防护措施所需的技术参数。

依据调查测试结果，在已经确定的交流干扰管段上布设测试点，干扰复杂时宜加密测试点。

3）防护工程效果测试：用以调整排流保护运行参数及评定防护工程效果。

应在防护工程各实施点中选定测试点，一般应包括排流点、干扰缓解较大的点和较小的点。

防护工程测试和防护工程效果测试宜遵循的原则：1）各测试点的测试工作应同时开始和结束；2）各测试点以相同的读数间隔记录数据；3）干扰源与被干扰管道两方面应同时测试。