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【请教】土的腐蚀性评价

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cdddd 发表于 2008-10-9 00:32:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
现在《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)第121页,对取土样位置交代不清楚,当混凝土或钢结构处于地下水位以上时,这里好像有点问题,一是取样位置应该是跟基础埋置深度附近,跟混凝土或钢结构有可能接触的地段取样,才有实际意义。二是虽然基础位于地下水位以下,但是基础上柱子有可能埋置土中(在地下水位以上)那么取那段深度土做腐蚀性最有工程意义。比如基础埋深5.0m,地下水埋深4.0m,那么取地表下1.0m,或2.0m,或3.0m土做腐蚀性试验吗,取哪个深度段最好,笔者认为取3.0m处最好,因为它接近基础顶部和柱子交界处,受力特殊,腐蚀破坏影响最大。
还有就是现在勘察要求,做完表12.2.5-2所列五项,PH值,好像做起来不难,费用不高,
其它四项,如氧化还原电位( mV)是什么东西,怎么测定?一次费用多少?一般经验值是多少?
同理。电阻率(Ω.m)是什么东西,怎么测定?一次费用多少?一般经验值是多少?现场怎么初步判定?
极化电流密度(mA/cm2)是什么东西,怎么测定?一次费用多少?一般经验值是多少?现场怎么初步判定?
质量损失(g)是什么东西,怎么测定?一次费用多少?一般经验值是多少?现场怎么初步判定?
请专家明示

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ljmtidilgw 发表于 2008-10-9 15:13:58 | 显示全部楼层
钢、混凝土结构所处水环境问题:大概是这样理解的,土的腐蚀性最终还是靠水来完成,溶解在水里的离子才能有效地与结构发生反应。土对钢结构的腐蚀性按规范要求与土的含水量有关,这里不谈是否合理(学术问题 )。现在按它执行就可以,有什么难度?和地下水位水上、水下没有多大关系,不要忘了,毛细水可在稳定地下水位以上还要好几米!

达到含水量>20%,没有必要在地下水位以下,实际中地下水埋深10米,10米以上、5米、2米处,土的含水量达到20%以上的比比皆是。东部沿海地区很难小于20%,西部干旱地区可能多小于20%。
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ljmtidilgw 发表于 2008-10-9 15:17:06 | 显示全部楼层
取样位置肯定选在有混凝土或钢筋与土接触的部分,包括基础一下1-2米和基础以上整个和土接触的深度范围。

另外提请一点,尽管规范里提出地下水之类,偏于安全考虑,即使您稳定地下水位在5米,5米以上也不可以掉以轻心(除非有很好的、大面积的防降雨入渗结构层、附近浅部土渗透性极小、干旱地区.....),想想,场区雨季大积水、洪水淹没、来几周小的连阴雨(更要命!),浅部土层土壤水分很快就会增加甚至达到饱和,地下水位也可能上升。

[ 本帖最后由 ljmtidilgw 于 2008-10-9 15:26 编辑 ]
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 楼主| cdddd 发表于 2008-10-9 20:59:18 | 显示全部楼层
根据我们的电法测井经验,很多土的电阻率是大于200~300的。
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 楼主| cdddd 发表于 2008-10-11 17:12:33 | 显示全部楼层
  氧化还原电位 oxidation-reduction poten-tial,redox potential 不论反应形式如何,所谓氧化即失去电子,所谓还原即得到电子,一定伴有电子的授收过程。当将白金电极插入可逆的氧化还原系统AH2 A 2e 2H 中,就会将电子给与电极,并成为与该系的还原能力大小相应电位的半电池。将它与标准氢电极组合所测得的电位即为该系的氧化还原电位。仪器产品为ORP200/400型氧化还原电位仪,或LONGYI PH/ORP酸碱度/氧化还原电位计 。
腐蚀电流密度和极化电阻哪个作为评价标准更准确!
有时变化趋势有点不一样,是很正常的,因为影响因素太多,只要大趋势一致就可以了,另外,如果在线性极化范围内拟和电阻比较准,在强极化区域内拟和就采用电流比较好,不在同一区域的拟和结果可比性不好!
腐蚀电流密度可以通过不同的方法得到,比如Tafel外推法、线性极化法等。极化电阻可以通过线性极化、阻抗测试得到。从理论上讲两者作为评价标准是完全一致的。如果有不一致的地方,那只是测试方法的问题。如果你处理好测试方法,规律是一致的。
极化分类
电子极化: 在外电场作用下,电子云相对原子核发生微小位移,使电中性的原子形成一个很小的电偶极子。
离子极化: 在外电场作用下,构成分子的正负离子发生微小位移,使分子形成一个很小的电偶极子。
取向极化: 在外电场作用下,原来无序排列的有极分子转为有序排列,形成合成电矩。
一般单原子介质只有电子极化,所有化合物都存在电子极化和离子极化,某些化合物分子具有固有电矩并同时具有其他三种极化。
在电场(外电场或离子本身电荷产生的)作用下,离子的电子云发生变化,产生偶极或使原来偶极增大,这种现象叫做离子的极化。离子间除有静电引力作用外,还有其他的作用力。阳离子一般半径较小,又带正电荷,它对相邻阴离子会起诱导作用而使它变形(极化作用)。阴离子一般半径较大,外围有较多负电荷,因而在电场作用下容易发生电子云变形(离子的变形性)。实际上,每个离子都有使相反离子变形的极化作用和本身被其他离子作用而发生变形的变形性双重性质。电荷数大、半径小的阳离子有较强的极化作用。具有18电子层和不规则电子层的离子,它们的变形性比半径相近的惰气型离子大得多。例如,Ag+>K+;Hg2+>Ca2+。4.结构相同的离子,正电荷越多的阳离子变形性越小,电子层数越多的变形性越大。体积大的阴离子和18电子层或不规则电子层的少电荷阳离子(如Ag+、pb2+、Hg2+)最容易变形。最不容易变形的是半径小、电荷高的惰气型阳离子(如Be2+、Al3+、Si4+等)。离子极化对化学键有影响。阳、阴离子相互极化,使它们之间发生额外的吸引力。所以当两个离子更*近时,有可能使两个离子的电子云互相重叠起来,趋向于生成极性较小的共价型键。键型的变化,必将影响化合物的性质。一般随极化程度的增强,物质的熔点、沸点降低,颜色逐次加深,在水中的溶解性减小。
事物在一定条件下发生两极分化,使其性质相对于原来状态有所偏离的现象。如分子极化(偶极矩增大)、光之极化(偏振)、电极极化等。
电极的极化
 电极上有(净)电流流过时,电极电势偏离其平衡值,此现象称作极化。根据电流的方向又可分为阳极化和阴极化。
  极化是指腐蚀电池作用一经开始,其电子流动的速度大于电极反应的速度。在阳极,电子流走了,离子化反应赶不上补充;在阴极,电子流入快,取走电子的阴极反应赶不上,这样阳极电位向正移,阴极电位向负移,从而缩小电位差,减缓了腐蚀。
  在通常情况下,可以使用一些缓蚀剂、添加到水溶液中促使极化的产生。这类添加的物质,能促使阳极极化的叫阳极性缓蚀剂。能促使阴极极化的叫阴极性缓蚀剂。
  电流通过电极时,电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。
  极化导致电池在接入电路以后正负极间电压的降低,也导致电镀和电解槽在开始工作以后所需电压的升高。这二者都是不利的,所以我们要尽量减小极化现象。
  阳极上析出电位(正值)要比理论析出电位更正;阴极上的析出电位要比理论析出电位更负,我们把实际电位偏离理论值的现象称为极化,把实际析出电位与理论析出电位间的差值称为超电位或过电位。
电介质的极化
 电介质在外电场作用下可产生如下3种类型的极化:
  ①原子核外的电子云分布 产生畸变,从而产生不等于零的电偶极矩,称为畸变极化;
  ②原来正、负电中心重合的分子,在外电场作用下正、负电中心彼此分离,称为位移极化;
  ③具有固有电偶极矩的分子原来的取向是混乱的,宏观上电偶极矩总和等于零,在外电场作用下,各个电偶极子趋向于一致的排列,从而宏观电偶极矩不等于零,称为转向极化。
岩石极化
一般情况下物质都是电中性的,即正负电荷保持平衡。但是,某些岩石和矿石在特定的条件下,在岩石中产生的各种物理化学过程作用下,岩石可以形成面电荷和体电荷。岩石的这一性质称为岩石极化。

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 楼主| cdddd 发表于 2008-10-11 17:22:10 | 显示全部楼层
质量损失mass loss
观测和理论表明﹐一切恒星在其演化过程中都不断损失质量。其途径有﹕星风扩散﹐气壳膨胀(如行星状星云)﹐爆发。研究恒星的质量损失对于了解各类恒星的物理状态和演化﹐具有重大意义。
  行星状星云具有每秒20公里的膨胀速度﹐比逃逸速度(0.4公里/秒)至少大一个数量级。除了行星状星云外﹐有的星周围还有膨胀的气壳﹐例如B型发射星﹑沃尔夫-拉叶星和天鹅座P型星。沃尔夫-拉叶星的气壳膨胀速度有的高达每秒 2﹐500公里(HD193793)﹐多数在每秒1﹐000~2﹐000公里之间﹐天鹅座P型星气壳的膨胀速度一般也在每秒30~250公里之间。气壳不断膨胀
  前两种方式的恒星质量损失被称为准稳态质量损失﹐因为在这些过程中﹐恒星本身的基本特徵(如温度和半径)并不发生重大变化。然而﹐有的星在短时间内温度和亮度变化很大﹐星体爆发并抛射出大量物质。这些星包括超新星﹑新星﹑双子座U型变星(见矮新星)﹑鲸鱼座UV型变星(见耀星)﹑金牛座T型变星以及共生星等。超新星爆发时﹐抛射物质的总量可达一个太阳质量的数量级。新星爆发一次﹐所抛射的质量约为10~10个太阳质量。而新星爆发以后﹐在相当长的一段时间内仍会继续损失质量。例如﹐双星武仙座DQ是1934年爆发的新星﹐其轨道周期在逐渐增加。最近﹐根据周期变化率得到的质量损失率为每年1.1×10太阳质量﹐说明这颗新星爆发以后持续地损失质量至少已有几十年之久。双子座U型变星﹑鲸鱼座UV型变星﹑金牛座T型变星的质量损失是从双星周期的变化﹑发射线的宽度以及谱线轮廓推算出来的﹐误差较大。它们的质量损失率为每年 10~10太阳质量。
  在双星中﹐除了两子星之间存在质量交流之外﹐每一个子星也会通过星风或爆发过程使物质离开整个双星系统的作用范围﹐扩散到星际空间中去。
结合各侵蚀阶段生态土的湿密度和含水率,可计算出生态土的干密度,进而得出各侵蚀阶段生态
土质量损失情况. 图1给出了分别浸泡在NaC1溶液和Na sO 溶液的两组试样质量损失率一时问关
系曲线.从图1可知,两组浸泡于不同溶液的生态土的质量损失率随时间的变化趋势非常相近.在初
始的0~45 d内,生态土质量损失率随时间增加很快,曲线坡度较陡;而后生态土质量损失率的增加
幅度显著减小,曲线逐渐平缓,在90 d后,损失率基本稳定,说明NaC1溶液和Na sO 溶液对生态土
的侵蚀作用主要表现在前45 d,其后侵蚀作用的物理化学反应逐步发展到平衡状态. 浸泡在NaC1溶液中的生态土质量损失率相对较大,说明cl一比s0j对生态土的溶蚀性更强.
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 楼主| cdddd 发表于 2008-10-11 17:23:33 | 显示全部楼层
电流密度是表示在单位面积上流过的电流强度的物理量。 单位:A/m2
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ljmtidilgw 发表于 2008-10-13 22:42:51 | 显示全部楼层
楼主说的后面这几项可能不是一般民用建筑物的勘察要求。与电力设施有关的地基勘察,比如电厂、输电线路,一般都要求做地基土的电阻率。至于氧化还原电位,一般钢结构都有保护层,如混凝土结构钢筋有混凝土保护层,而纯钢结构一般都有合金镀层来保护。

因此,建议楼主讨论问题具体化,您是勘察民宅,还是输电线路、电厂还是塔基?

[ 本帖最后由 ljmtidilgw 于 2008-10-13 22:44 编辑 ]
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z2004 发表于 2008-10-14 09:14:08 | 显示全部楼层
长知识了,希望楼主和斑竹继续讨论。
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 楼主| cdddd 发表于 2008-10-15 00:32:03 | 显示全部楼层
以上几像测试项目在《岩土工程勘察规范》第125页表12.2.5-2都说明要测定的,但是怎么测定,请知道者告之。不是民宅和水电勘察的问题!!!
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天煞孤星 发表于 2008-10-15 15:34:11 | 显示全部楼层
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ljmtidilgw 发表于 2008-10-25 22:23:41 | 显示全部楼层
不是一般岩土勘察的话,可能电传导率之类的可能要作,比如输电线路,应该和试验室试验人员联系,野外测试请和物探人员磋商。
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西3狼 发表于 2009-4-2 16:39:30 | 显示全部楼层
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ydd247606 发表于 2010-7-7 09:02:40 | 显示全部楼层
学习了,感谢各位详细说明。
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 楼主| cdddd 发表于 2015-1-2 13:47:40 | 显示全部楼层
http://www.eswnman.net/forum.php?mod=viewthread&tid=236829
http://www.eswnman.net/forum.php?mod=viewthread&tid=20884
http://www.eswnman.net/forum.php?mod=viewthread&tid=231071
1.有场地水的时候,一般可以只取水做试验。因为土的腐蚀性的根源其实是土中的水的腐蚀性。
2. 对钢结构的腐蚀评价做的很多,特别是油气管道勘察,工业建筑勘察等,一般是做电阻率测试。
3. 没有必须做的项目,根据设计要求。国内的腐蚀指标非常多,国外很少,而且勘察阶段只做实验,不出结论,国外一般做SO3,总矿化度,PH,钙含量等。
土的腐蚀性评价根据环境类型评价
问题2 "是否理解为若无钢结构,可以不进行此评价?"

答: 腐蚀性是环境水、土针对“钢结构和混凝土”的
不针对木材、陶瓷或其它材料,因此,没有钢结构,当然不进行对钢结构腐蚀性评价!
当无地下水时,做土化分试验数据按环境类型进行评价时,测试结果要乘以1.5的系数!查规范里相同的表。
如果勘察期间没有地下水,就要取土样做试验!
可能是我们基本都可以遇到地下水。

显然,取土样做试验比水样要方便节省很多,土样就是扰动样,想取多少就取多少,任何深度!

再看水样,需要特制的取样器,水里都是泥,取样很难,加上塌孔问题、稳定水位等影响勘察进度。
捕获25.GIF
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sdf916 发表于 2015-1-2 17:47:19 | 显示全部楼层
请楼主和斑竹继续讨论!
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 楼主| cdddd 发表于 2016-6-9 09:37:42 | 显示全部楼层
《桩基础与地下结构防腐蚀技术规程》(征求意见稿)
http://www.docin.com/p-790488165.html
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mqwing 发表于 2016-6-11 10:05:47 | 显示全部楼层
鲜花(42) 鸡蛋(0)
ydd247606 发表于 2016-6-11 15:32:14 | 显示全部楼层
再回来学习学习。
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Kristin 发表于 2016-10-22 23:00:48 | 显示全部楼层
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