公路工程水质

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【摘 要】本文对公路工程水质分析的采取、运送、保存及分析项目表示方法作了全面的介绍.并通过实例分析了环境水对公路工程的腐蚀性的评价.

【关 键 词 】工程水质；分析；评价

1.水质分析的概念

水质化学分析是分析环境水中对公路工程的混凝土有侵蚀性项目的定性和定量分析.公路工程水质化学分析的任务主要是为桥梁、隧道和道路工程的勘察、设计、施工与养护提供必须的水质化学分析指标.

2.水样的采取、运送和保存

水样的采取、运送和保存是水质分析的重要环节,是取得水样分析良好结果的基础.使用正确的采样及保存方法,是保证分析结果能够正确反映水中被测指标的真实含量的必要条件.若取样发生错误或代表性不强,分析结果即使很精确也无用.采取水样的地点、位置、时间、次数、数量及方式等等都应仔细酌定,并对采样现场,水的来源,水质变化等要作认真的调查研究,使所采取的水样尽量符合水质分析的目的要求并应具有代表性,并以不改变其理化性质为原则.

2.1水样采取

2.1.1取样前的准备

（1）水样瓶应是具塞磨口玻璃瓶或用聚乙烯塑料瓶.

（2）水样瓶取样前应洗净,一般可用肥皂水,去污粉擦洗,再用清水冲洗.

（3）取样前应将洗净样瓶,于欲取水源处的水彻底冲洗3～5次,再采取水样.

（4）采完水样应立即盖好且盖紧瓶塞,用温溶石腊或火漆封口,以防运送时冲开.瓶塞禁用木棒、纸团、玉米棒或直接用胶布以及其它金属制品.

（5）取样后,应注意贴好标签,并记录水温,标明水源类别,采样地点、深度和分析项目.

2.1.2水样的采取

（1）露天水源采取一般可直接将水样注入样瓶,深度不大于0.5～1.0m,但是对于流动的水应于水流汇集处采取,对于泉水,应于泉水流出处采取,对于井水,应在清理井中滞水后待流量稳定时采取.

（2）钻井中采样

应预先从钻井中抽出1～2倍水柱体积的水后采取,如果是浅井,无明显滞水现象,则不必预先抽水,可直接采样.对抽水试验的钻井采样,应在抽水试验最大水位降低时进行.可在水泵抽出的水流中直接采取.

2.2水样的运送

（1）水样的存放时间过长,将引起水质成分的极大变化,故取样前应有计划地组织好运输,取样后应尽快运送试验室,否则水样应按专门水样采取方法或依测定项目不同分别加试剂固定之.

（2）运送前应检查样瓶是否密封牢固,以防因振动瓶塞冲出.

（3）样瓶应放于专门制作的带有方格软垫的木箱中,以防途中碰损.

（4）水样送至试验室办理交换手续：填交水样单,验收样品数量,检查分析目的与分析项目.写明取样地点和取样日期.

2.3水样的保存

（1）水样进入试验室后,为防止水质发生变化,应立即组织分析.一般来讲,从取样日期起应在3天内全部完成分析项目,就是在冷藏条件下最长也不宜超过7天,否则应将水样分别加固定剂,且冷藏存放.一般对工程水质分析的水样,允许保存的时间为：清洁水为72小时,轻度污染水48小时,严重污染水24小时.

3.水质分析项目及表示方法

3.1水质分析项目

工程水质分析项目主要包括溶解性固体、pH值、游离二氧化碳、侵蚀性二氧化碳、总碱度、硫酸根、氯离子、碳酸氢根、碳酸根、氢氧根、总硬度、钙离子、镁离子、钠离子、钾离子等（见表1）.

3.2水质分析的表示方法

水质分析往往用各种形式的指标值及水化学表达式来表示.具体的表示方法见以下内容.

（1）离子含量指标

溶解于地下水中的盐类,以各种形式的阴、阳离子存在,如Na+,Ca2+,Cl-,SO42-,其含量一般以单位mmol/L,mg/L,meq/L表示.海水中的主要离子以单位mol/L,g/L表示.超微量元素的离子,其单位以μg/L表示.

（2）分子含量指标

溶解于地下水中的气体和胶体物质,如CO2,SiO2,其含量一般用单位mmol/L,mg/L表示.

（3）综合指标

氢离子浓度（pH值）,酸碱度,硬度和矿化度四项综合指标,集中地表示了其化学性质.

a、pH值反映了水的酸碱性,由酸、碱和盐的水解因素所决定.pH值与电极电位存在一定关系,影响水化学元素的迁移强度,是进行水化学平衡计算和审核分析结果的重要参数.一般水的pH值为4～10.

b、酸度和碱度

酸度是指强碱滴定水样中的酸至一定pH值的碱量.水中酸度的形成主要是未结合的CO2、无机酸、强酸弱碱盐及有机酸.

用指示剂酚酞滴定当量终点,测得的酸度称为酚酞酸度（总酸度）；用指示剂橙滴定当量终点,测定的酸度称为橙酸度.

碱度是指强酸滴定水样中的碱至一定pH值的酸量.水碱度的形成主要是氢氧化物、硫化物、氨、硝酸盐、无机和有机弱酸盐以及有机碱.

用指示剂橙滴定当量终点,测定的碱度称为橙碱度；用指示剂酚酞滴定当量终点,测定的碱度称为酚酞碱度.

酸碱度一般以单位mmol/L,meq/L表示.

c、硬度：水的硬度取决于水中钙、镁和其它金属离子的含量.

总硬度：水中钙镁的重碳酸盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐的总含量.

暂时硬度：水煮沸后,呈碳酸盐形态的析出量.

永久硬度：水煮沸后,留于水中的钙盐和镁盐的含量.

负硬度：地下水中的碱金属钾钠的碳酸盐,重碳酸盐和氢氧化物的含量.

总硬度等于暂时硬度+永久硬度+碳酸盐硬度+非碳酸盐硬度.

4.环境水对混凝土腐蚀性的评价与防护建议

4.1环境水对混凝土结构物腐蚀性的评价结论

结晶类、分解类和结晶分解复合类等三类腐蚀中,只要有一类具有腐蚀时,则按该类腐蚀等级作为评价结论.若有两类或三类均具腐蚀时,以具有较高腐蚀等级者作为综合评价结论,但在报告书中应注明各类的腐蚀等级.

4.2受腐蚀混凝土结构物的防护建议

根据评价结论,综合考虑混凝土结构物的环境类别和腐蚀等级,合理提出防护建议.若腐蚀性指标有两类均达到同一腐蚀等级者,防腐等级应提高一级.若某一腐蚀指标值超过了强腐蚀的界限值,则应采用特种防腐.防护建议中,被采用的水泥要考虑如下二个要点：

（1）合理选择水泥品种,包括熟料、骨料、掺合料、外加剂的性质及适宜的配比.

（2）合理确定混凝土的工艺,包括配料、拌和及养护等环节.

4.3实例分析与评价

广东省南过境高架公路有数百根混凝土桩,对其环境水进行分析评价是十分必要的.测量的地下水位一般为0.8～2.5m.地下水主要靠大气降水、地表河流及人为排水补给.根据水样分析结果,阳离子为K+,Na+,Ca2+,Mg2+,阴离子以HCO3-为主,其次为Cl-,SO42-等离子,其pH值为6.7～7.0,属中性.根据有关规范该地区环境水对混凝土无腐蚀性.