Виды коррозионного воздействия

Агрессивность подземных вод выражается в разрушающем воздействии растворенных в воде солей на строительные материалы, в частности, на портландцемент. В существующих нормах, оценивающих степень агрессивности воды по отношению к бетону, кроме химического состава воды, учитывается коэффициент фильтрации пород.

Это обусловлено различием скорости движения воды – чем она выше, тем больший объем воды войдет в контакт с поверхностью бетона, и, следовательно, значительнее будет агрессивность.

Степень агрессивности воды – среды (СНиП 2.03.11 – 85) по отношению к бетону зависит от видов коррозионного воздействия, которых выделяется три (табл. 12.2).

Агрессивность по содержанию бикарбонатной щелочности (агрессивности выщелачивания) определяется по величине карбонатной жесткости. Подземная вода агрессивна к бетону при карбонатной жесткости 0,54 – 2,14 ммол/л (в зависимости от типа цемента в составе бетона), а при более высоких показателях вода становится неагрессивной.

Агрессивность по водородному показателю (общекислотная агрессивность) оценивается по величине pH. В пластах с высокой водопроницаемостью она агрессивна при pH=6,7 – 7,0, а в слабопроницаемых – при pH<5.

Агрессивность по содержанию свободной углекислоты - CO₂ (углекислая агрессивность) устанавливается по содержанию диоксида углерода. Различают свободную, связанную и агрессивную углекислоту. Агрессивная углекислота определяется экспериментально и расчетом. Вода считается агрессивной при содержании углекислоты >15 ммоль/л в хорошо проницаемых грунтах и >55 ммоль/л для слабопроницаемых грунтов.

Агрессивность по содержанию магнезиальных солей определяется по содержанию иона Mg²⁺. В слабофильтрующих грунтах воды агрессивны при содержании магния >200 мг/л, а в остальных грунтах >1000 мг/л.

Агрессивность по содержанию едких щелочей оценивается по количеству ионов K⁺ и Na⁺. Воды агрессивны к бетону при содержании этих ионов более 80 г/л в хорошо водопроницаемых и более 50 г/л в слабопроницаемых грунтах.

Сульфатная агрессивность. Этот тип агрессивности определяется по содержанию ионов SO^2-₄. В высокопроницаемых грунтах она зависит от содержания иона Cl^-. При содержании сульфат – ионов менее 250-300 мг/л во всех грунтах вода не агрессивна, во всех остальных случаях – агрессивна, даже к специальным цементам.

Химический состав Н₂О очень часто изображают в виде формулы, которая предложена М. Г. Курловым. Это псевдо дробь, в числителе которой в убывающем порядке расположены анионы с индексом, равным содержанию данного иона в процент-эквивалентах, а в знаменателе в таком же порядке катионы. При этом ионы с содержанием менее 10 эквивалент-процента в формулу не включают. Слева перед дробью указывают минерализацию воды – М (в г/л с точностью до первого десятичного знака). Справа после дроби записывают температуру воды, реакцию воды рН, дебит скважины или расход источника (м³/ сут.). Вода, состав которой изображён ниже, называется хлоридно-натриевой, пресной (так как М< 1 г/л).

Пример:

Для написания формулы Курлова необходимо перерасчитать анализ воды из весовой формы в эквивалентную, а затем в процент-эквивалентную, что позволяет определить химический тип воды. Перерасчет ионной формы анализа производится по таблице 12.3.

Таблица 12.3

Таблица для перерасчёта весовой формы в мг - эквивалентную

Таблица 12.4

Исходные данные

Лабораторная работа № 13