Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Агресивність води — здатність води, зокрема окремих з розчинених у ній речовін, руйнувати різні матеріали шляхом хімічного впливу.
Як відомо, звичайна вода, що має хімічну формулу Н2О є дуже сильним розчинником, здатним розчиняти різні речовини. У свою чергу водні розчини, які містять різні хімічні сполуки, також можуть бути хімічно активними, при чому навіть більш активними, ніж просто вода. Наприклад розчин звичайної кухонної солі (NaCl) у воді є дуже сильним кородуючим агентом, який здатний руйнувати метали, бетони, інші будівельні матеріали. Таким чином під агресивністю води мають на увазі ступінь її руйнівного впливу на різні природні і штучні матеріали. Так як в різних географічних точках природна вода має різний мінеральний склад, то й агресивність води по відношенню до різних матеріалів і конструкцій в різних місцях буде у неї різною.
У багатьох місцевостях, переважно в зонах лісу і лісостепу, в складі ґрунтових вод часто містяться гідрокарбонатні іони (НСО3) і вільна вуглекислота (СО2), що переводять в розчин кальцій бетону. Такі води характеризуються вилуговуючою і вуглекислою агресивністю по відношенню до бетону.
У зонах степу, напівпустелі і пустелі, особливо в районах поширення солончаків, у складі ґрунтових вод часто присутні сульфат (SO4)-, хлор (С1)- і магній (Mg2+) іони. Сульфат-іон взаємодіє з бетоном, причому утворюються нові сполуки, які значно збільшують об'єм (цементна бацила), що призводить до поступового руйнування бетону. Іон магнію витісняє з бетону кальцій, тобто теж роз'їдає бетон. Таким чином, ці ґрунтові води мають сульфатну або магнезіальну агресивність по відношенню до бетону.
Ґрунтові води північних районів і заболочених територій часто містять гумінові кислоти як продукти неповного розкладання торфу та інших органічних речовин, у їхньому складі є іон водню. Цей іон може витісняти кальцій з бетону споруд, роз'їдати бетон. Це властивість називається загальнокислотною агресивністю води.
Агресивні води впливають на бетон підземних частин (фундаментів) споруд. Морська або озерна вода роз'їдає бетон причалів, портових та хвилеломних споруд. Ступінь агресивності різних видів оцінюють по санітарних нормах «Ознаки і норми агресивності води середовища для залізобетонних конструкцій». Для боротьби з шкідливою дією агресивних вод застосовують сульфатостійкі марки цементу, особливо щільний бетон, бітумні та інші захисні покриття.
Гази, особливо кисень, вуглекислота, сірководень, а також різні тверді речовини, розчинені у воді, впливають на металеві частини конструкцій. Найбільшу небезпеку корозія представляє для сталі підземних і підводних частин споруд і свинцевої оболонки кабелів. Корозійну активність води та ґрунтів оцінюють за санітарними нормами «Правила захисту підземних металевих споруд від корозії».
Агресивний вплив води на бетон
У процесі будівництва та експлуатації споруд іноді виникає руйнування несучих опор будівель, фундаментів, ростверків, несучих стінок підвальних приміщень.
Справа в тому, що конструктивні елементи будівель зазнають руйнуючого впливу агресивними підземними водами. Агресивність підземних вод формується через наявність у підземних водах певного хімічного складу розчинених компонентів, що підсилюють розчинення і вилуговування структурних елементів конструкцій.
Агресивні води впливають на бетонні конструкції за рахунок концентрації певних хімічних компонентів. Також чималий вплив завдають температура, швидкість фільтрації водного розчину біля поверхні конструкції. За ступенем впливу на конструкції, води поділяються на: неагресивні, слабоагресивні, середньоагресивні і сильноагресивні.
Критерії оцінки агресивності підземних вод та нормативи впливу підземних вод на основи споруд наведені у відповідних .
Основним критерієм оцінки агресивності підземних вод є фільтраційні характеристики гірських порід (середовища інженерного освоєння).
Для оцінки агресивного впливу підземних вод, ґрунти поділяються на сильно- і середньофільтруючі з коефіцієнтом фільтрації що дорівнює або перевищує 0,1 м/добу і слабофільтруючі (слабопроникні) з коефіцієнтом фільтрації менше 0,1 м/добу. Коефіцієнти фільтрації визначаються за допомогою дослідно-фільтраційних робіт.
Типізація корозійної активності підземних вод
Опорні конструкції в основному виготовляються з бетону. Можна виділити три види агресивного впливу води на бетонні конструкції.
До першого виду корозії, що впливає у вигляді вилуговування розчинних компонентів бетону, відноситься бікарбонатна лужність. Другий вид корозії завдають розчинні сполуки, в результаті обмінних реакцій між компонентами цементного каменю і рідкого агресивного середовища. До другого виду корозії відносяться: водневий показник pH, вміст вільної вуглекислоти [[CO2]], вміст магнезіальних солей (у перерахунку на іон Mg), вміст їдких лугів (у перерахунку на іони K і Na). Третій вид корозії утворює і накопичує в бетоні малорозчинні солі, які характеризуються збільшенням об'єму при переході в тверду фазу. До третього виду корозії відносяться вміст сульфатів (в перерахунку на іони SO4), вміст їдких лугів ( хлоридів, сульфатів, нітратів тощо).
Агресивність бікарбонатної лужності
Загальна лужність води визначається аніонами слабких кислот: HCO3, CO3, H3SiO4 та ін. Загальна лужність виражається в миллімолях кислоти, необхідної для її нейтралізації до значень pH = 4.
Оцінка агресивності води наводиться за вмістом бікарбонатної лужності HCO3. При вмісті бікарбонатної лужності понад 1,4 ммоль/л вода буде неагресивною для всіх випадків безнапірних споруд, а при вмісті понад 2,0 ммоль/л — неагресивною і для всіх випадків напірних споруд.
Бікарбонатна лужність природних вод не може бути нижче 0,7 ммоль/л, тому за ступенем впливу на бетон по 1-му виду корозії не нормується як «сильноагресивна».
Агресивність по водневому показнику (pH)
Зазвичай природні води мають водневий показник, що змінюється від 6 до 8. Цей показник знижується до величин 5,5-5 в ультрапрісних підземних водах хлоридно-кальцієвого типу і деяких вуглекислих мінеральних водах. У болотних водах pH інколи знижується до 4,5-4.
Особливо низькі значення pH відзначаються для верхових боліт (4,0-4,9). Для перехідних боліт pH становить 5,0-5,5, для низинних 6,0-7,0.
Дощові води мають pH 6, річкові води — коло 7, морські води — 8-9.
В окремих випадках зустрічаються сильнокислі води, пов'язані з сульфідними родовищами, в яких pH менше 4. Низькі значення pH можуть відзначатися і в водах, пов'язаних з вулканічними проявами. Лужний характер зазвичай притаманний водам відкритих прісних водойм в літній період і води деяких термальних джерел, де величина цього показника перевищує 9. Води, пов'язані з засоленими ґрунтами, мають pH менше 10.
Агресивні властивості підземних вод до бетону проявляються при pH менше 6,5.
Агресивність за змістом вільної вуглекислоти (CO2)
Вільна вуглекислота — це газ, розчинений у воді. Та частина вільної вуглекислоти, яка безпосередньо вступає в реакцію з сполуками кальцію, називається агресивною вуглекислотою. Термін «агресивна вуглекислота» є умовним. Агресивні властивості вільної вуглекислоти залежать як від кількості вільної вуглекислоти, так і від наявності та кількості іонів Ca2+, Cl- і SO4- при певній бікарбонатній лужності, тобто від кількості компонентів, здатних зв'язувати вільну вуглекислоту і зменшувати тим самим частку агресивної вуглекислоти. Таким чином, слід розрізняти вільну, пов'язану і агресивну вуглекислоту.
Агресивна вуглекислота визначається експериментально та шляхом розрахунку. Зазвичай агресивні властивості притаманні м'яким водам, що мають кислу реакцію, і болотяним водам, що містять органічні кислоти. Агресивні властивості підземних вод підвищуються при значній інфільтрації дощових і талих вод.
При мінімально можливих вмістах іонів Cl- і SO4- і при мінімальній бікарбонатній лужності вода є агресивною при вмісті вуглекислоти понад 15 ммоль/л для сильно- і середньофільтруючих ґрунтів і понад 55 ммоль/л для слабофільтруючих ґрунтів.
Агресивність за змістом магнезіальних солей
Оцінювали за вмістом у перерахунку на іон Mg2+. Води агресивні при вмісті магнезіальних солей понад 2000 мг/л у слабофільтруючих ґрунтах або більше 1000 мг/л у інших випадках.
Агресивність за змістом їдких лугів
Оцінюється в перерахунку на іони K+ і Na+. Води агресивні при вмісті іонів калію і натрію в слабофільтруючих ґрунтах понад 80 г/л, у середньофільтруючих ґрунтах — більше 50 г/л і для напірних споруд — понад 30 г/л.
Сульфатна агресія
Цей тип агресії оцінюється за вмістом іонів SO42-. Сульфатна агресія пов'язана із вмістом хлору та складом бетону. При вмісті сульфат-іона менше 300 мг/л у всіх ґрунтах і менше 250 мг/л для напірних споруд води неагресивні. Дуже часто сульфатна агресивність пов'язана з місцевим забрудненням вод сульфатмісткими матеріалами.
Агресивність за змістом хлоридів, нітратів та інших солей їдких лугів
Ця агресивність, як правило, пов'язана зі штучними джерелами забруднення ґрунтових вод при сумарному вмісті агресивних іонів понад 10 г/л і враховується тільки для випаровуючих бетонних поверхонь. Для напірних споруд цей вид агресивності оцінюється за спеціальними програмами.
Основні ознаки неагресивної води
Основні ознаки неагресивної для бетону води наведені в табл.
Див. також
Література
Ресурси Інтернету
- Агрессивность воды [1][недоступне посилання з червня 2019]
- Агрессивность воды [2] [ 24 червня 2016 у Wayback Machine.]
- СНиП 2.03.11-85 Строительные нормы и правила. Защита строительных конструкций от коррозии
- Пособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций (к СНиП 2.03.11-85) [4] [ 15 жовтня 2012 у Wayback Machine.]
Примітки
- Инженерная геология. Агрессивность воды http://formatvody.ru/agressivnost-vodyi/ [ 27 березня 2013 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Agresivnist vodi zdatnist vodi zokrema okremih z rozchinenih u nij rechovin rujnuvati rizni materiali shlyahom himichnogo vplivu Yak vidomo zvichajna voda sho maye himichnu formulu N2O ye duzhe silnim rozchinnikom zdatnim rozchinyati rizni rechovini U svoyu chergu vodni rozchini yaki mistyat rizni himichni spoluki takozh mozhut buti himichno aktivnimi pri chomu navit bilsh aktivnimi nizh prosto voda Napriklad rozchin zvichajnoyi kuhonnoyi soli NaCl u vodi ye duzhe silnim koroduyuchim agentom yakij zdatnij rujnuvati metali betoni inshi budivelni materiali Takim chinom pid agresivnistyu vodi mayut na uvazi stupin yiyi rujnivnogo vplivu na rizni prirodni i shtuchni materiali Tak yak v riznih geografichnih tochkah prirodna voda maye riznij mineralnij sklad to j agresivnist vodi po vidnoshennyu do riznih materialiv i konstrukcij v riznih miscyah bude u neyi riznoyu U bagatoh miscevostyah perevazhno v zonah lisu i lisostepu v skladi gruntovih vod chasto mistyatsya gidrokarbonatni ioni NSO3 i vilna vuglekislota SO2 sho perevodyat v rozchin kalcij betonu Taki vodi harakterizuyutsya vilugovuyuchoyu i vuglekisloyu agresivnistyu po vidnoshennyu do betonu U zonah stepu napivpusteli i pusteli osoblivo v rajonah poshirennya solonchakiv u skladi gruntovih vod chasto prisutni sulfat SO4 hlor S1 i magnij Mg2 ioni Sulfat ion vzayemodiye z betonom prichomu utvoryuyutsya novi spoluki yaki znachno zbilshuyut ob yem cementna bacila sho prizvodit do postupovogo rujnuvannya betonu Ion magniyu vitisnyaye z betonu kalcij tobto tezh roz yidaye beton Takim chinom ci gruntovi vodi mayut sulfatnu abo magnezialnu agresivnist po vidnoshennyu do betonu Gruntovi vodi pivnichnih rajoniv i zabolochenih teritorij chasto mistyat guminovi kisloti yak produkti nepovnogo rozkladannya torfu ta inshih organichnih rechovin u yihnomu skladi ye ion vodnyu Cej ion mozhe vitisnyati kalcij z betonu sporud roz yidati beton Ce vlastivist nazivayetsya zagalnokislotnoyu agresivnistyu vodi Agresivni vodi vplivayut na beton pidzemnih chastin fundamentiv sporud Morska abo ozerna voda roz yidaye beton prichaliv portovih ta hvilelomnih sporud Stupin agresivnosti riznih vidiv ocinyuyut po sanitarnih normah Oznaki i normi agresivnosti vodi seredovisha dlya zalizobetonnih konstrukcij Dlya borotbi z shkidlivoyu diyeyu agresivnih vod zastosovuyut sulfatostijki marki cementu osoblivo shilnij beton bitumni ta inshi zahisni pokrittya Gazi osoblivo kisen vuglekislota sirkovoden a takozh rizni tverdi rechovini rozchineni u vodi vplivayut na metalevi chastini konstrukcij Najbilshu nebezpeku koroziya predstavlyaye dlya stali pidzemnih i pidvodnih chastin sporud i svincevoyi obolonki kabeliv Korozijnu aktivnist vodi ta gruntiv ocinyuyut za sanitarnimi normami Pravila zahistu pidzemnih metalevih sporud vid koroziyi Agresivnij vpliv vodi na betonU procesi budivnictva ta ekspluataciyi sporud inodi vinikaye rujnuvannya nesuchih opor budivel fundamentiv rostverkiv nesuchih stinok pidvalnih primishen Sprava v tomu sho konstruktivni elementi budivel zaznayut rujnuyuchogo vplivu agresivnimi pidzemnimi vodami Agresivnist pidzemnih vod formuyetsya cherez nayavnist u pidzemnih vodah pevnogo himichnogo skladu rozchinenih komponentiv sho pidsilyuyut rozchinennya i vilugovuvannya strukturnih elementiv konstrukcij Agresivni vodi vplivayut na betonni konstrukciyi za rahunok koncentraciyi pevnih himichnih komponentiv Takozh chimalij vpliv zavdayut temperatura shvidkist filtraciyi vodnogo rozchinu bilya poverhni konstrukciyi Za stupenem vplivu na konstrukciyi vodi podilyayutsya na neagresivni slaboagresivni serednoagresivni i silnoagresivni Kriteriyi ocinki agresivnosti pidzemnih vod ta normativi vplivu pidzemnih vod na osnovi sporud navedeni u vidpovidnih Osnovnim kriteriyem ocinki agresivnosti pidzemnih vod ye filtracijni harakteristiki girskih porid seredovisha inzhenernogo osvoyennya Dlya ocinki agresivnogo vplivu pidzemnih vod grunti podilyayutsya na silno i serednofiltruyuchi z koeficiyentom filtraciyi sho dorivnyuye abo perevishuye 0 1 m dobu i slabofiltruyuchi slabopronikni z koeficiyentom filtraciyi menshe 0 1 m dobu Koeficiyenti filtraciyi viznachayutsya za dopomogoyu doslidno filtracijnih robit Tipizaciya korozijnoyi aktivnosti pidzemnih vod Oporni konstrukciyi v osnovnomu vigotovlyayutsya z betonu Mozhna vidiliti tri vidi agresivnogo vplivu vodi na betonni konstrukciyi Do pershogo vidu koroziyi sho vplivaye u viglyadi vilugovuvannya rozchinnih komponentiv betonu vidnositsya bikarbonatna luzhnist Drugij vid koroziyi zavdayut rozchinni spoluki v rezultati obminnih reakcij mizh komponentami cementnogo kamenyu i ridkogo agresivnogo seredovisha Do drugogo vidu koroziyi vidnosyatsya vodnevij pokaznik pH vmist vilnoyi vuglekisloti CO2 vmist magnezialnih solej u pererahunku na ion Mg vmist yidkih lugiv u pererahunku na ioni K i Na Tretij vid koroziyi utvoryuye i nakopichuye v betoni malorozchinni soli yaki harakterizuyutsya zbilshennyam ob yemu pri perehodi v tverdu fazu Do tretogo vidu koroziyi vidnosyatsya vmist sulfativ v pererahunku na ioni SO4 vmist yidkih lugiv hloridiv sulfativ nitrativ tosho Agresivnist bikarbonatnoyi luzhnosti Zagalna luzhnist vodi viznachayetsya anionami slabkih kislot HCO3 CO3 H3SiO4 ta in Zagalna luzhnist virazhayetsya v millimolyah kisloti neobhidnoyi dlya yiyi nejtralizaciyi do znachen pH 4 Ocinka agresivnosti vodi navoditsya za vmistom bikarbonatnoyi luzhnosti HCO3 Pri vmisti bikarbonatnoyi luzhnosti ponad 1 4 mmol l voda bude neagresivnoyu dlya vsih vipadkiv beznapirnih sporud a pri vmisti ponad 2 0 mmol l neagresivnoyu i dlya vsih vipadkiv napirnih sporud Bikarbonatna luzhnist prirodnih vod ne mozhe buti nizhche 0 7 mmol l tomu za stupenem vplivu na beton po 1 mu vidu koroziyi ne normuyetsya yak silnoagresivna Agresivnist po vodnevomu pokazniku pH Zazvichaj prirodni vodi mayut vodnevij pokaznik sho zminyuyetsya vid 6 do 8 Cej pokaznik znizhuyetsya do velichin 5 5 5 v ultraprisnih pidzemnih vodah hloridno kalciyevogo tipu i deyakih vuglekislih mineralnih vodah U bolotnih vodah pH inkoli znizhuyetsya do 4 5 4 Osoblivo nizki znachennya pH vidznachayutsya dlya verhovih bolit 4 0 4 9 Dlya perehidnih bolit pH stanovit 5 0 5 5 dlya nizinnih 6 0 7 0 Doshovi vodi mayut pH 6 richkovi vodi kolo 7 morski vodi 8 9 V okremih vipadkah zustrichayutsya silnokisli vodi pov yazani z sulfidnimi rodovishami v yakih pH menshe 4 Nizki znachennya pH mozhut vidznachatisya i v vodah pov yazanih z vulkanichnimi proyavami Luzhnij harakter zazvichaj pritamannij vodam vidkritih prisnih vodojm v litnij period i vodi deyakih termalnih dzherel de velichina cogo pokaznika perevishuye 9 Vodi pov yazani z zasolenimi gruntami mayut pH menshe 10 Agresivni vlastivosti pidzemnih vod do betonu proyavlyayutsya pri pH menshe 6 5 Agresivnist za zmistom vilnoyi vuglekisloti CO2 Vilna vuglekislota ce gaz rozchinenij u vodi Ta chastina vilnoyi vuglekisloti yaka bezposeredno vstupaye v reakciyu z spolukami kalciyu nazivayetsya agresivnoyu vuglekislotoyu Termin agresivna vuglekislota ye umovnim Agresivni vlastivosti vilnoyi vuglekisloti zalezhat yak vid kilkosti vilnoyi vuglekisloti tak i vid nayavnosti ta kilkosti ioniv Ca2 Cl i SO4 pri pevnij bikarbonatnij luzhnosti tobto vid kilkosti komponentiv zdatnih zv yazuvati vilnu vuglekislotu i zmenshuvati tim samim chastku agresivnoyi vuglekisloti Takim chinom slid rozriznyati vilnu pov yazanu i agresivnu vuglekislotu Agresivna vuglekislota viznachayetsya eksperimentalno ta shlyahom rozrahunku Zazvichaj agresivni vlastivosti pritamanni m yakim vodam sho mayut kislu reakciyu i bolotyanim vodam sho mistyat organichni kisloti Agresivni vlastivosti pidzemnih vod pidvishuyutsya pri znachnij infiltraciyi doshovih i talih vod Pri minimalno mozhlivih vmistah ioniv Cl i SO4 i pri minimalnij bikarbonatnij luzhnosti voda ye agresivnoyu pri vmisti vuglekisloti ponad 15 mmol l dlya silno i serednofiltruyuchih gruntiv i ponad 55 mmol l dlya slabofiltruyuchih gruntiv Agresivnist za zmistom magnezialnih solej Ocinyuvali za vmistom u pererahunku na ion Mg2 Vodi agresivni pri vmisti magnezialnih solej ponad 2000 mg l u slabofiltruyuchih gruntah abo bilshe 1000 mg l u inshih vipadkah Agresivnist za zmistom yidkih lugiv Ocinyuyetsya v pererahunku na ioni K i Na Vodi agresivni pri vmisti ioniv kaliyu i natriyu v slabofiltruyuchih gruntah ponad 80 g l u serednofiltruyuchih gruntah bilshe 50 g l i dlya napirnih sporud ponad 30 g l Sulfatna agresiya Cej tip agresiyi ocinyuyetsya za vmistom ioniv SO42 Sulfatna agresiya pov yazana iz vmistom hloru ta skladom betonu Pri vmisti sulfat iona menshe 300 mg l u vsih gruntah i menshe 250 mg l dlya napirnih sporud vodi neagresivni Duzhe chasto sulfatna agresivnist pov yazana z miscevim zabrudnennyam vod sulfatmistkimi materialami Agresivnist za zmistom hloridiv nitrativ ta inshih solej yidkih lugiv Cya agresivnist yak pravilo pov yazana zi shtuchnimi dzherelami zabrudnennya gruntovih vod pri sumarnomu vmisti agresivnih ioniv ponad 10 g l i vrahovuyetsya tilki dlya viparovuyuchih betonnih poverhon Dlya napirnih sporud cej vid agresivnosti ocinyuyetsya za specialnimi programami Osnovni oznaki neagresivnoyi vodi Osnovni oznaki neagresivnoyi dlya betonu vodi navedeni v tabl Div takozhAgresivnist Agresivnist gruntiv YidkistLiteraturaResursi InternetuAgressivnost vody 1 nedostupne posilannya z chervnya 2019 Agressivnost vody 2 24 chervnya 2016 u Wayback Machine SNiP 2 03 11 85 Stroitelnye normy i pravila Zashita stroitelnyh konstrukcij ot korrozii Posobie po proektirovaniyu zashity ot korrozii betonnyh i zhelezobetonnyh stroitelnyh konstrukcij k SNiP 2 03 11 85 4 15 zhovtnya 2012 u Wayback Machine PrimitkiInzhenernaya geologiya Agressivnost vody http formatvody ru agressivnost vodyi 27 bereznya 2013 u Wayback Machine