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1、工程建筑中地下水危害研究论文.freelg2+。随着地下水矿化度的类型的不同,地下水中占主要地位的离子或分子也随之发生变化。第三,地下水中的化合物有:Fe2O3、Al2O3、H2SiO3等。3地下水的主要化学性质由于地下水具有如上的物理性质和化学成分,因此在地下水中通常具有如下的化学性质:第一,地下水的矿化度。水中所含离子、分子及化合物的总量称为水的总矿化度,低矿化度的水中常以含有HCO3-为主,中等矿化度水常以含有SO2-4为主;高矿化度的水常以含有Cl-为主,同时根据矿化度的高低,将水分为淡水、微咸水、咸水、
2、盐水和卤水五类。应该强调指出的是高矿化度的水能降低水泥混凝土的强度,腐蚀钢筋等等。第二,地下水的酸碱度。地下水的酸碱度用水的PH值来表示,常温常压下当PH值小于5时,水为强酸性水;PH值在5—7之间为弱酸性水,PH值为7时,为中性的水;PH值在7—9之间时为弱碱性水;PH值大于9时为强碱性水。第三,地下水的硬度。通常情况下水的硬度按水中的Ca2+、Mg2+离子的含量的多少可以分为以下三种情况:(1)总硬度,它是指水在未被煮沸时Ca2+、Mg2+离子的总含量。(2)暂时硬度,它是指水在被煮沸时水中的Ca2+、Mg2
3、+离子因失去CO2生成沉淀碳酸盐而失去的Ca2+、Mg2+离子的数量。(3)永久硬度是指水经过煮沸后,仍然留在水中的Ca2+、Mg2+离子的含量,也就是总硬度与暂时硬度的差值。总的说来,地下水的矿化度、酸碱度和硬度对水泥混凝土的强度都有影响。4地下水的其他侵蚀性具体地说,即为侵蚀性的CO2和游离的CO2。CO2是地下水中的气体成分之一。以气体状态存在于水中的CO2称为游离的CO2,由于CO2的存在使水呈酸性。当水中游离的CO2的量增加时,水溶解碳酸盐的能力就相应的增强,其反应式即为:CaCO3+H2O+CO2Ca
4、(HCO3)2Ca2++2HCO-3实际上式是互逆反应。当水中含有一定数量的HCO-3时,必须有相当的游离CO2与之保持平衡,这部分游离的CO2称为平衡CO2。如果水中游离CO2含量多于平衡的需要,则有过剩的或多余的便可以溶解CaCO3并生成HCO-3,使反应向右进行,直到新的平衡为止。新生成的HCO-3又需要一定数量的游离CO2与之平衡,这部分CO2一定从上述超过平衡所需的CO2中来,因此原来超过平衡所需的游离CO2,一部分与新生的HCO-3相平衡,另一部分则消耗于对碳酸盐的溶解,这后一部分的CO2就被称之为侵
5、蚀性CO2。由此可见,不是所有的游离CO2都能和碳酸盐起作用,能溶解碳酸盐的只是其中的一部分。实际上,地下水中只要有一定数量的侵蚀性CO2,便具有碳酸性侵蚀,它就可以溶解碳酸盐类岩石,腐蚀破坏水泥混凝土构件。另外,SO2-4与混凝土中的某些成分相互作用,生成含水硫酸盐结晶,体积膨胀,使混凝土结构破坏,,也称为结晶式侵蚀,如生成CaSO4、2H2O时,体积增大一倍,生成MgSO4、7H2O时,体积增大4.3倍。另外,镁盐和混凝土中的Ca(OH)2作用,形成Mg(OH)2和易溶于水的CaCl2,而使混凝土结构破坏。5
6、地下水对工程建筑的危害(1)地下水位的变化,对工程建筑的危害影响极大,如地下水位上升,可引起浅基础地基承载力的降低,在有地震砂土液化的地区会引起液化的加剧,岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳等不良的地质作用。再有,在寒冷地区产生地下水的冻胀影响。其实就建筑物本身而言,若是地下水位在基础底面以下压缩层内发生上升变化,水浸湿和软化岩土,因而使地基土的强度降低,压缩性增大,建筑物则会产生过大的沉降,导致地基严重变形。尤其是对于结构不稳定的土(例如湿陷性黄土,膨胀土等)这种现象更为严重,对设有地下室的建筑的防潮和防湿也均为很
7、不利。(2)地下水侵蚀性的影响主要体现在水对混凝土、可溶性石材、管道以及金属材料的侵蚀和危害。突出表现在地下水的侵蚀性和地下水中的化学性质的积极作用,在工程上带来很大的危害,侵蚀性在或快或慢的进行,改变了各种建筑材料的使用预期。(3)在饱和的砂性土层中施工,由于地下水的水力状态的改变,使土颗粒之间的有效应力等于零,土颗粒悬浮于水中,随着水一起流出的现象被称为流砂。这种不良地质作用的影响主要表现为在工程施工过程中会造成大量的土体流动,致使地表塌陷或建筑物的地基破坏,会给工程带来极大的困难,或者直接影响建筑工程及附近
8、建筑物的稳定。(4)如果地下水渗流水力坡度小于临界水力坡度,那么虽然不会产生流砂现象,但是土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流带走。其结果是使地基土的强度受到破坏,土下形成空洞,从而导致地表塌陷,破坏建筑场地的稳定,此种现象就是常说的潜蚀。(5)地下水的不良地质作用中,还有一个应尤其注意的是基坑涌水现象。这种现象发生在建筑物基坑下有承压水时,开挖基坑会减小基坑底
