土及水腐蚀性评价

上海水、土腐蚀性水质分析要点简述摘要：就现今而言上海各大试验室进行水、土腐蚀性水质分析试验时均采用滴定法，该方法的特点是利用颜色瞬变来体现测试的终点，即便正常规范地操作，测定过程中也难免产生一些或多或少的差异。

本文通过结合实际试验过程来分析影响水、土腐蚀性试验分析的要点，详细展开操作步骤和计算过程，以便减少误差提高结果的精准度，对上海今后水、土腐蚀性的研究与分析具有一定的指导意义。

关键词：腐蚀性、水质分析、指示剂引言土建规划，环境峥嵘，质控为先，试验为本。

在环境监测室内检测过程中，环境水的腐蚀性强弱的判别必不可少，而对于其经过一系列的试验操作过后，所呈现出来的离子浓度等的原始数据的统计与处理则是尤为关键，本文阐述了水质分析试验中的重要项目的检测过程。

1水质分析的测定说明在评价水的腐蚀性时，应进行水质分析。

据相关规范了解，水质分析试验项目大体含盖以下：1.外观、悬浮物、沉淀物、嗅、透明度；(若以上项目无特殊要求时，仅作定性描述)2.游离碱度、、Mg2+、硬度、等。

2室内分析2.1常见指示剂的变色范围实验室常用指示剂大体分如下三类：Ⅰ：酚酞：8.3＜pH＜10，无色→浅红→红色；Ⅱ：甲基橙：3.1＜pH＜4.4，红色→橙色→黄色；Ⅲ：刚果红：3.0＜pH＜5.2，蓝色→蓝紫色→红色。

2.2游离测定由于游离在水中易分解溢出，采样后应立即测定。

通常采用酚酞指示剂滴定法对游离进行测定。

分析步骤如下:1.用虹吸管吸取100mL水样于容量瓶中，加入4滴10g/L酚酞指示剂密封加盖，颠倒容量瓶来回摇荡数次混匀。

用0.05mol/L溶液滴定，临近计算终点时，加入1滴或半滴氢氧化钠，直至将容量瓶旋转摇荡数次至溶液呈淡红色3min内不褪色为止。

(mL)。

终点时： + OH⁻ →，记录此时标液用量体积V1 1.根据下式计算水样中的游离含量：)为水样中游离二氧化碳的质量浓度，mg/L;式中: (CO2c(NaOH)为氢氧化钠标准溶液浓度，mol/L;V为滴定水样消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL;1V为所取水样体积，mL;44.00为二氧化碳摩尔质量，g/mol。

岩土工程勘察规范GB 50021 2001之12水和土腐蚀性的评价12.1取样和测试12.1.1当有足够经验或充分资料，认定工程场地的土或水（地下水或地表水）对建筑材料不具腐蚀性时,可不取样进行腐蚀性评价。

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。

12.1.2采取水试样和土试样应符合下列规定：1混凝土或钢结构处于地下水位以下时，应采取地下水试样和地下水位以上的土试样，并分别作腐蚀性试验。

2混凝土或钢结构处于地下水位以上时，应采取土试样作土的腐蚀性试验；3混凝土或钢结构处于地表水中时，应采取地表水试样，作水的腐蚀性试验；4水和土的取样数量每个场地不应少于各2件，对建筑群不宜少于各3件。

12.1.3腐蚀性试验项目和试验方法应符合表12.1.3的规定。

注:1、序号I〜7为判定土腐蚀性需试验的项目，序号I〜9为判定水腐蚀性需试验的项目；2、序号10〜12为水质受严重污染时需试验的项目；序号13〜16为土对钢结构腐蚀性试验项目；3、序号I对水试样为电位法对土试样为锥形电极法（原位测试）；序号2〜12为室内试验项目；序号13〜15为原位测试项目；序号16为室内扰动土的试验项目；4、土的易溶盐分析土水比为1: 5 12.2腐蚀性评价1221受环境类型影响，水和土对混凝土结构的腐蚀性，应符合表 境类型的划分按本规范附录 G 执行。

衰12.i i ； I 友怕截值适用于有于湿交醉作用的情况.无干編愛普H 屮时*表中乘萇3的系数匸2表中Ifc 值适用于不痢区(段｝的情说』对体拣区f 段)，表中数價应乘以 0 54的眾粘对做逬I H ■和底廨以0 9的毎山3 左屮数但适用F 水的關坝性评价r 财土的腐烛性评f 站I 业以1.5的承 !jj r 屮:'：'以 mg/kg 扎］＜：4 fl Utu.HFi.k -iir^ ijS'y. h XaOH W KOH 'I'lTj OH* ,； (me Li.12.2.2受地层渗透性影响水和土对混凝土结构的腐蚀性评价， 应符合表12.2.2的规定汀：1臭中九是指直腰临水戒强透水层屮的地卜木；B 是指弱透水恩中的地下2 HCO1含量璧揩水的0化度抚乎(Mg/L 的软水时.该農水质HCO j 的腐 锂性：3卜的腐也怦泮价貝考堪pH 值揣标t 评柳其腐蚀件时，A 是指含忒握 宿鼻20%的養證水土鳳 水量3鼻30%的骆透水上站12.2.3当按表12.2.1和12.2.2评价的腐蚀等级不同时，应按下列规定综合评定:12.2.1的规定；环1腐蚀等级中，只出现弱腐蚀，无中等腐蚀或强腐蚀时，应综合评价为弱腐蚀; 2腐蚀等级中，无强腐蚀；最高为中等腐蚀时，应综合评价为中等腐蚀； 3腐蚀等级中，有一个或一个以上为强腐蚀，应综合评价为强腐蚀。

水土腐蚀性试验方法水和土腐蚀性试验方法是评估材料对水和土壤环境下腐蚀性能的一种常用手段。

通过该试验方法，可以了解材料在不同水质和土壤条件下的耐腐蚀性能，从而指导材料的选用和设计。

水腐蚀性试验方法一般包括以下几个方面的内容：1.实验试样的制备：首先需要准备好试样，通常是片状或块状。

试样的制备要尽量符合实际使用条件，包括尺寸、表面处理等。

2.洁净水的准备：为了模拟真实环境中的水质条件，需要准备洁净水。

可以通过多种方式准备洁净水，如沸腾煮沸、过滤等。

3.试验槽的准备：将准备好的洁净水倒入试验槽中，使试样能够被完全浸泡。

试验槽的尺寸要适合试样的大小，槽底应平整，不得有异物。

4.试样的浸泡：将试样放入试验槽中，使其完全浸泡在水中。

同时，要保持试样的位置稳定，避免因水流的影响造成试样的移动。

5.观察和记录：在试样浸泡的过程中，要定期观察试样的变化情况。

记录试样的腐蚀程度、颜色变化等信息，以便后续分析和评估。

6.试验周期和条件：试验周期可以根据实际需要进行设定，通常需要持续较长时间才能得到准确的结果。

同时，试验的温度、光照等条件也要进行相应的控制。

与水腐蚀性试验方法相比，土腐蚀性试验方法稍微复杂一些。

其常用的试验方法包括以下几个方面的内容：1.土壤样品的采集和处理：首先需要采集代表性的土壤样品，并进行必要的处理，如筛分、干燥等。

样品的处理过程要尽量避免对土壤化学成分造成改变。

2.试样的制备：与水腐蚀性试验类似，试样在土腐蚀性试验中也需要进行制备。

与真实使用条件相符的试样有助于准确评估材料的耐腐蚀性能。

3.试验槽的准备：将准备好的土壤样品放入试验槽中，使试样能够与土壤充分接触。

试验槽的尺寸要适合试样的大小，且要保证试样能够完全被土壤覆盖。

4.试样的埋藏：将试样埋藏在试验槽中的土壤中，确保试样被土壤包围。

试样的埋藏深度要根据实际需要进行设定，以模拟真实使用条件。

5.观察和记录：在试样埋藏的过程中，要定期观察试样的变化情况。

【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。

工作探索2018年第05期49地基水由于其盐碱性大、且矿物质含量比较丰富，在长时间中，非常容易对建筑材料形成腐蚀，导致建筑材料性能损害、规格标准破坏，建筑材料出现损害、变形的问题，对建筑工程质量保证和寿命延长是非常不利的。

就当前而言，对建筑工程材料腐蚀较大的地基水主要来自于盐渍土中的地基水，这些水分具有较大的盐碱性，以及对建筑地基中的钢筋混凝土形成侵蚀现象，导致钢筋出现断裂和变形的问题，且混凝土出现大面积的孔洞问题。

这些问题是当前建筑工程材料侵蚀问题勘测调查中极易遇到的层面，工作人员必须重点改进，从而保证建筑材料在一定时间段内性能的稳定性发挥。

1　盐渍土对建筑材料腐蚀性的机理研究分析1.1　硫酸盐的腐蚀机理分析盐渍土对建筑材料的腐蚀首先则是硫酸盐的腐蚀。

在实际中，建筑材料混凝土中的水泥材料含有一定量的氧化钙，而其与氧化铝产生化学反应，产生含有硫酸盐的化学产物，即硫铝酸三钙。

此种化学产物产生的体积较大，会产生巨大的膨胀应力，不断膨胀导致混凝土出现严重开裂的问题。

在建筑地基中，除了上述化学反应，再如硫酸盐与石灰石化学反应后产生石膏晶体。

石膏也会产生强大的膨胀性，导致混凝土出现开裂的问题。

当前，铵盐与镁盐化学性质不稳定，所以化学产物硫酸铵与硫 酸镁对混凝土、钢筋的侵蚀性是非常严重的。

1.2　氯化镁盐侵蚀机理分析此种化学侵蚀主要是地基中的地下水和土壤中的盐类与混凝 土中水泥胶凝材料之间能够相互反应，发生化学反应，产生一定量水溶性较强的盐、无胶结能力的物质，存在于混凝土材料中，极易对混凝土材料结构产生损害破坏。

这主要是，当前地基水中含有非常丰富的镁离子和氯离子，与混凝土中Ca(OH)2容易发生化学反应，能够侵蚀分解水泥材料，导致混凝土被分解破坏，且严重的造成地基大面积、大范围的被损害破坏。

1.3　盐类结晶侵蚀机理分析地基土中的盐渍土对建筑材料腐蚀程度的高低主要是根据盐在不同环境中呈现的形态而随时变化的。

盐的形式主要表现为固态、 液态和气态 三种形态，而其中液态形式的盐溶液具有非常强大的侵蚀性，尤其是化学分解出的酸根离子的盐对混凝土的侵蚀程度也是不同的。

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）。