Агрессивность воды

Это способность воды разрушать различные сооружения. Различают: углекислотную, выщелачивающую, общекислотную, сульфатную, магнезиальную и кислородную агрессивности.

Углекислотная агрессивность состоит в разрушении бетона в результате растворения СаСО3 под действием агрессивной СО2.

СаСО3 + Н2СО3 ↔ Са2+ + 2НСО3-

Этот процесс обратим, и вправо до конца не доходит, так как часть Н2СО3 остается после реакции в свободном состоянии и называется равновесной углекислотной. Если содержание СО2будет больше, чем необходимое для равновесия, то при соприкосновении такой воды с СаСО3 происходит его растворение, т.е. реакция идет слева направо и до тех пор, пока не наступит равновесие. Израсходованная СО2 на эту реакцию и называется СО2 агрессивной.

Наиболее точным методом учета количества СО2 агрессивной является экспериментальный, основанный на определении щелочности воды до и после взаимодействия с измельченным мрамором. Результаты выражают соединением СО2 агрессивной и количеством СаСО3, растворимым в 1л воды.

По нормам ГОСТ 4796-49 и дополнению ВНИИГиМ максимальным содержанием СО2 агрессивной, допустимым при наиболее опасных условиях – 8,3 мг/л.

Агрессивность выщелачивания происходит за счет растворения СаСО3 и вымывания из бетона Са(ОН)2. В зависимости от содержания цемента и условий, в которых находится сооружение, вода, согласно нормам, обладает выщелачивающей агрессивностью при минимальном содержании НСО3 от 0,4 до 1,5 мг-экв.

Общекислотный вид агрессивности связан с кислотностью воды (рН). При рН = 5,0-6,8 – вода агрессивна.

Сульфатная агрессивность имеет место при повышенном содержании SО4. При взаимодействии воды с бетоном при кристаллизации образуются соли (гипс, соль Деваля и др.), производящие вспучивание и разрушение бетона. Степень агрессивного воздействия сульфатных вод определяется условиями, в которых находится сооружение, и содержанием ионов хлора. В случае сульфатостойких цементов нижний предел содержания SО4 = 4000 мг/л, а при обычных – 250 мг/л.

Магнезиальная агрессивность возникает при высоком содержании ионов магния, предельное содержание которого зависит от конструкции сооружения, сортов цемента и содержания SО4 (750мг/л). Сульфатная и магнезиальная агрессии устанавливаются по нормам или экспериментально – по изменению прочности в данной воде образцов, сделанных из определенных сортов цемента.

Кислородная агрессия вызывается растворенным в воде кислородом и имеет место главным образом при эксплуатации металлических конструкций, например, водопроводных труб. Кислород активно образует ржавчину, являясь окислителем по схеме:

2 Fе + О2 = 2 FеО; 4 FеО + О2 = 2 Fе2О3; Fе2О3 + 3 Н2О = 2 Fе(ОН)3