【专业知识】岩土工程知识:地下水与地基土腐蚀性评价
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任务八地下水水质评价三、地下水侵蚀性评价(一)地下水对混凝土的侵蚀性评价水对建筑材料中的混凝土、金属等有侵蚀性和腐蚀性。
1、地下水对混凝土的侵蚀作用地下水对混凝土的破坏通过三形式进行:分解性侵蚀、结晶性侵蚀、分解结晶复合性侵蚀。
(1)分解性侵蚀是指酸性水溶滤氧化钙及侵蚀性碳酸溶滤碳酸钙而使水泥分解破坏的作用。
分为一般酸性侵蚀和碳酸侵蚀二种:1)一般酸性侵蚀:是酸性水中的氢离子与氢氧化钙起反应,使混凝土溶滤破坏。
反应式为:Ca(HO)2 + 2H+——Ca2++ 2H2O酸性侵蚀的强弱主要取决于水的PH值,PH值起低,水对混凝土的侵假蚀性越强。
2)碳酸侵蚀:是侵蚀性二氧化碳对碳酸钙进行溶解,合混凝土遭受破坏。
碳酸侵蚀破坏逐步进行。
首先:Ca(HO)2 + CO2——CaCO3+ H2O进一步作用:CaCO3 + H2O + CO2—— Ca2++ HCO3-碳酸钙溶于水中后,要求水中必须含有一定数量的游离二氧化碳以保持平衡,此部分二氧化碳称为平衡二氧化碳;如果水中游离二氧化碳小于平衡二氧化碳的含量,则化学方程向左进行,产生碳酸钙沉淀;若水中水游离二氧化碳大于平衡二氧化碳的含量,则化学方程向右进行,碳酸钙被溶解,直至新的平衡。
与碳酸钙反应消耗掉的那部分游离二氧化碳,称为侵蚀性二氧化碳。
分解性侵蚀的具体标准参见珠9-3,有三个评价指标:①分解性侵蚀指数pHs:pHs = HCO3-/(0.15 HCO3-- 0.025)- K1当水的实际PH≥pHs时,水无分解性侵蚀:PH≤pHs时,则有分解性侵蚀。
②pH值:当水的实际pH值小于表9-3中所裂数值时,则有酸性侵蚀。
③游离二氧化碳:为碳酸侵蚀指标,当水中游离二氧化碳含量大于以下公式的计算值二氧化碳时,则有碳酸侵蚀。
[CO2 ]s = a [Ca2+] +b + K2根据以上三个指标,如有任何一种侵蚀性存在,均为具有分解性侵蚀。
(2)结晶性侵蚀结晶性侵蚀:主要是水中硫酸盐与混凝土发生反应,在混凝土的空隙形成石膏和硫酸铝盐(又称结瓦尔盐)晶体(又称水泥杆菌),这些新化合物因结晶膨胀作用体积增大,导致混凝土力学强度降低,以致破坏,称为结晶性侵蚀,也可称为硫酸侵蚀。
对地下水腐蚀性评价内容修订的若干认识摘要:本文通过对地下水腐蚀性评价的主要影响因素的分析、讨论,总结了腐蚀性综合评价的方法和步骤,并提出了几点个人观点或建议,对地下水腐蚀性评价工作的认识和重要性有一定的实际意义。
关键词:地下水;腐蚀性评价;影响因素近年来,随着国家及岩土工程勘察行业一系列相关规范的颁布,《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001,2009年版)对地下水腐蚀性评价方面的内容做出了局部修订,地下水腐蚀性评价是岩土工程勘察的重要内容之一,因此本次修订对地下水的腐蚀性评价的内容和精度要求也更加严格。
新规范明确规定:当有足够经验或充分资料,认定工程场地及其附近的土或水(地下水或地表水)对建筑材料为微腐蚀性时,可不取样试验进行腐蚀性评价。
否则,应取水试样或土试样进行试验,并按本章评定其对建筑材料的腐蚀性。
而且将水对建筑材料的腐蚀性评价列入了国家工程建设标准强制性条文,是岩土工程勘察报告应包括的主要内容之一。
1腐蚀性评价等级水对建筑材料的腐蚀性,可分为微、弱、中、强四个等级。
新修订把原来的无腐蚀性改为微腐蚀性,更加符合工程实际情况。
2地下水腐蚀性评价2.1按坏境类型影响水对混凝土结构的腐蚀性评价场地环境类型是根据场地环境地质条件的不同而划分成Ⅰ~Ⅲ类,新修订对受环境类型影响水对混凝土结构的腐蚀性评价见表1。
2.2按地层渗透性水对混凝土结构的腐蚀性评价地层渗透性,一方面是指地下水与建筑材料的接触关系;另一方面指土层本身的透水性。
包括:A——直接临水或强透水层中的地下水;B——弱透水层中的地下水。
新修订对受地层渗透性影响水对混凝土结构的腐蚀性评价见表2。
2.3水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价方法和步骤主要是首先判断钢筋混凝土结构是否处于地下水(包括地表水)的干湿交替作用中或是处于长期浸水状态, 然后再根据水中的Cl-(mg/L)含量按现行岩土规范进行腐蚀评价,如表3所示。
6.4土体的渗透性及易溶盐分析(1) 土的渗透性场地内的土层主要是第四系人工填土层、坡积层、残积层,以黏性土为主,渗透性差。
根据取样进行的室内土工试验结果,第四系土层的渗透性为极微透水~弱透水。
土的渗透系数见“土工试验分层汇总表”。
(2) 土的易溶盐分析根据本场地所取土样的易溶盐分析成果,依据《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009年版)12.2中有关规定判定:按环境类型评价,在Ⅲ类环境下,场地内的粉质黏土对混凝土结构具微腐蚀性;按地层渗透性评价,本场区第四系土层的渗透性为极微透水~弱透水,故场地内的粉质黏土为对混凝土结构具微腐蚀性;场地内的粉质粘土对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。
综合评定场地粘质粉土在Ⅲ类环境下对混凝土结构具微腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性(详见附图)。
6.5水化学类型及腐蚀性评价(1) 水化学类型根据本次勘察所取3件水样水质分析成果,场地地下水总矿化度均小于1g/L,总硬度158.1~208.2mg/L,属微硬水~硬水;pH值7.83~8.05,属中性水~弱碱性淡水;水化学类型为HCO3-SO42--Ca型水。
(2) 腐蚀性评价根据本场地所取水样的分析成果,依据《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009年版)12.2中有关规定判定:按环境类型评价,在Ⅲ类环境下,地下水和地表水对混凝土结构具微腐蚀性;按地层渗透性评价,本场区第四系土层的渗透性为极微透水~弱透水,故地下水和地表水为对混凝土结构具微腐蚀性;在长期浸水和干湿交替情况下,地下水和地表水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。
综合评定场地内地下水和地表水在Ⅲ类环境下对混凝土结构具有微腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水和干湿交替情况下有微腐蚀性(详见附图)。
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。
岩土工程勘察腐蚀性分析评价摘要:本文通过对结合220kV陈双变电站工程岩土层腐蚀性方面的事故分析及讨论,评价主要影响因素的分析及论证,总结了相关工作经验、岩土层腐蚀性综合评价的方法和步骤并提出了一些合理的观点或建议,有助于提高工作敏感度,把握规范条文的正确内涵,对今后有关这方面工作的统一认识和提高具有一定的实际意义。
其次对广西黑色页岩腐蚀性问题做总结,进一步提高了地区岩土工程勘察行业对广西黑色页岩腐蚀性的认知。
关键词:岩土工程勘察;腐蚀性分析;评价腐蚀性评价是岩土工程勘察的重要内容之一。
有些地方标准规定,岩土工程的腐蚀性,应采取土层和水试样,查明地下水和土的腐蚀性;而现行国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)明确规定,当有足够经验或充分资料认定工程场地的土和水对建筑材料不具腐蚀性时,可以不取样进行腐蚀性评价,否则,均应采取水和土试样进行试验并按规定评定其对建筑材料的腐蚀性。
1、工程概况1.1 概述220kV陈双变电站(现用名)拟建于广西壮族自治区河池市环江毛南族自治县。
拟建站址位县城西北约6.0km的陈双村西北侧的缓丘上,站址东南距离陈双小学约150m,距离陈双村约350m,站址东侧紧挨着县城至洛阳镇的省道S205,交通较便利。
工程规模:1)主变压器:本期1×180MVA,最终3×180MVA。
2)电压等级: 220kV,110kV,10kV。
3)各级电压出线回路数:a)220kV:终期8回,本期2回。
b)110kV:终期14回,本期5回。
c)10kV:终期36回,本期10回。
初步确定本变电站建(构)筑物结构型式及底部荷载标准值:1)户外配电装置其结构和荷载如下:220kV构架高14.5m,为A型构架,钢环形杆,钢横梁,刚性杯口基础,基础埋深约2.0m。
构架根开为3.4m,横梁每相拉力约15kN~30kN。
110kV构架高10.5m,为A型构架,预制环形钢筋混凝土柱,钢横梁,刚性杯口基础,基础埋深约2.0m。
【专业知识】岩土工程知识:地下水与地基土腐蚀性评价
【学员问题】地下水与地基土腐蚀性评价?
【解答】本次勘察在钻孔ZK3、ZK11、ZK17中取地下水样各1件,在ZK3、ZK11、ZK22中取地下水位以上的土样各1件,分别在室内进行了腐蚀性试验分析,按照附表NO.10-11中的测试结果,依据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001,2009年版),对水、土的腐蚀性评价如下:
1、地下水的腐蚀性:
按Ⅱ类环境类型考虑,在水质分析结果中的SO42-、的含量范围均小于300mg/L;、Mg2-、的含量均小于2000mg/L;NH4+的含量均小于500mg/L;总矿化度小于20000mg/L.因此,地下水对混凝土结构具微腐蚀性。
按地层渗透性为强透水层考虑,PH值范围为7.31~7.33,侵蚀性CO2含量为3.60~7.10mg/L,因此地下水对混凝土结构具有微腐蚀性。
水质分析结果中的CL、-含量范围为15.0~26.0mg/L,长期浸水或干湿交替时,地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
综合评定:地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。
2、土的腐蚀性
按Ⅱ类环境类型考虑;地下水以上土样分析其土的SO42-含量均小于450mg/kg;Mg2-含量均小于3000mg/kg,因此土对混凝土结构具微腐蚀性。
按地层渗透性强透水层考虑,土样的PH值范围均为8.85~9.18、,土对混凝土结构具微腐蚀性。
土样的CL-
含量为32.0~49.、0mg/kg,按B考虑,土对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
综合评定:土对混凝土结构和钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。
在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一朝一夕的事,需要坚持。
希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信将来会有更多更大的发展前景。