OCENA AGRESYWNOŚCI I KOROZJI WOBEC BETONU I STALI PRÓBKI WODY Z OTWORU NR M1 NA DRODZE DW 913

Transkrypt

1 Mysłowice, r. OCENA AGRESYWNOŚCI I KOROZJI WOBEC BETONU I STALI PRÓBKI WODY Z OTWORU NR M1 NA DRODZE DW 913 Zleceniodawca: GEOMORR Sp. j. ul. Chwałowicka 93, Rybnik Opracował: Specjalista ds. Ochrony Środowiska.. dr Leszek Majgier Niniejszy dokument bez pisemnej zgody Jars Sp. z o.o. nie może być powielany inaczej niż tylko w całości.

2 Strona 2 Spis treści: 1. WSTĘP POBIERANIE PRÓBEK METODYKI WYKONANYCH BADAŃ ZASADY INTERPRETACJI WYNIKÓW BADAŃ Ocena korozji Ocena korozji wobec stali PREZENTACJA WYNIKÓW BADAŃ POD KĄTEM STOPNIA AGRESYWNOŚCI WODY WNIOSKI... 8 Spis załączników: Sprawozdanie z badań nr 260/03/2016/F/2

3 Strona 3 1. WSTĘP Celem niniejszego opracowania jest ocena agresywności korozyjnej wobec betonu i stali próbki wody pobranej z otwóru nr M11, na drodze DW 491. Ocenę agresywności przeprowadzono w oparciu o wyniki badań laboratoryjnych przeprowadzonych w zakresie określonym w normie: Analiza bezpośrednia wg PN-80 B-01800: ph, jon amonowy, siarczany, CO 2 agresywny, Magnez, Twardość, oraz dodatkowo wykonano badania w zakresie takich parametrów jak: Tlen rozpuszczony. Opracowanie wykonano na zlecenie Geomorr Sp. j. w Rybniku. 2. POBIERANIE PRÓBEK Próbka omawianych wód została pobrana i przekazana do laboratorium JARS Sp. z o.o. przez Zleceniodawcę w dniu r. W poniższej tabeli przedstawiono charakterystykę omawianej próbki. Tabela nr 1. Identyfikacja próbki. Lp. Obiekt badań Data poboru Nr próbki laboratoryjny Nr sprawozdania z badań Próbka Otwór nr M /03/16 260/03/2016/F/2

4 Strona 4 3. METODYKI WYKONANYCH BADAŃ Analizy próbek wody podziemnej w ustalonym zakresie przeprowadzono w akredytowanym przez Polskie Centrum Akredytacji laboratorium badawczym JARS Sp. z o.o. (Certyfikat Akredytacji AB 1095). Identyfikację zastosowanych metod badawczych przedstawiono w sprawozdaniu z badań stanowiącym załącznik do niniejszej opinii. 4. ZASADY INTERPRETACJI WYNIKÓW BADAŃ 4.1. Ocena korozji Do interpretacji wyników badań próbek wody wykorzystano normę PN-80 B Antykorozyjne zabezpieczenia w budownictwie. Konstrukcje betonowe i żelbetowe. Klasyfikacja i określenie środowisk. Wyniki badań porównano z wartościami granicznymi stopnia agresywności wody, określonych w Tablicy nr 4 cytowanej normy. Ponadto wyniki analizy porównano z wartościami granicznymi zamieszczonymi w normie PN-72 C (czerwiec, 1972) Woda i ścieki: Wstępna jakościowa ocena korozyjnego działania zimnych wód naturalnych na przewody z żeliwa, stali zwykłej lub ocynkowanej Ocena korozji wobec stali Do interpretacji wyników badań próbek wody pod kątem jej korozyjnego oddziaływania na stal wykorzystano normę PN-72 C (czerwiec, 1972) Woda i ścieki: Wstępna jakościowa ocena korozyjnego działania zimnych wód naturalnych na przewody z żeliwa, stali zwykłej lub ocynkowanej. Wyniki badań porównano z dopuszczalnymi wielkościami parametrów dla wody zimnej, przy których ma ona osłabione własności korozyjne, określonymi w Załączniku nr 2 cytowanej normy. W tabeli poniżej zestawiono parametry charakteryzujące właściwości korozyjne omawianych próbek wody i porównano je z wymaganiami normy PN-72 C (czerwiec, 1972) Woda i ścieki: Wstępna jakościowa ocena korozyjnego działania zimnych wód naturalnych na przewody żeliwa, stali zwykłej lub ocynkowanej. Zestawienie to umożliwia ogólną ocenę badanej wody jako środowiska chemicznego korozyjnego w stosunku do żeliwa i stali.

5 Strona 5 Tabela nr 3. Dopuszczalne wielkości parametrów dla wody zimnej, przy których ma ona osłabione własności korozyjne wobec żeliwa i stali Próbka nr Przewody Lp. Wskaźnik Jednostka ze stali 471/03/16 żeliwne zwykłej ocynkowanej CO 2 agresywny mg/l <8,80 0,0 0,0-2 Tlen rozpuszczony mg/l 10,47 >6 >6 >2* 3 Siarczany mg/l 60 <250 <250 <250 4 Jon amonowy mg/l 0,13 <20 <20 <20 Objaśnienia do tabeli nr 3: * - przyjęto wartości dla średniej szybkości przepływu wody ponad 0,5 m/s - przekroczenie w stosunku do wartości granicznej określonej dla przewodów żeliwnych i stalowych Ocena korozyjnego działania zimnych wód naturalnych na żeliwo, stal zwykłą lub ocynkowaną opiera się na porównaniu wyników badań laboratoryjnych z dopuszczalnymi wartościami parametrów, które wpływają na jej własności korozyjne. Obecność w wodzie wyższych od dopuszczalnych zawartości jonów amonowych zakłóca proces tworzenia się na powierzchni metali warstewek ochronnych, natomiast siarczanów przyspiesza procesy korozyjne. W zależności od zawartości tlenu zmieniają się właściwości korozyjne wody. Znaczenie zawartości tlenu zależy od obecności agresywnego dwutlenku węgla. Jeżeli woda zawiera agresywny dwutlenek wegla, obecny w wodzie tlen lub jego niedobór sprzyja korozji. W przypadku nieobecności agresywnego dwutlenku węgla, zawartość tlenu nie ma znaczenia dla korozji rur. Przeprowadzone badania wykazały, że próbka wody 471/03/16 nie zawiera podwyższonej zawartości siarczanów. Stwierdzono także normatywną zawartość tlenu rozpuszczonego, przy jednoczesnej obecności agresywnego dwutlenku węgla co czyni badaną wodę korozyjną względem żeliwa i stali. Zwiększona zawartość CO 2 w wodzie powoduje reakcję rozpuszczania węglanu wapnia, którego obecność na powierzchni stanowi warstwę chroniącą przed korozją. Niska zawartość jonów amonowych w przypadku badanej próbki nie ma znaczenia.

6 Strona 6 5. PREZENTACJA WYNIKÓW BADAŃ POD KĄTEM STOPNIA AGRESYWNOŚCI WODY W tabeli poniżej zestawiono parametry charakteryzujące stopień agresywności omawianych próbek wody i porównano je z wartościami normy PN-80 B Antykorozyjne zabezpiecznia w budownictwie. Konstrukcje betonowe i żelbetowe. Klasyfikacja i określenie środowisk.

7 Strona 7 Tabela 4. Zestawienie i ocena wyników badań próbki wód pod kątem stopnia agresywności wody. Próbka nr Stopień agresywności wody Lp. Rodzaj agresywności Wskaźnik Jednostka 471/03/16 Ia ma ha Ia 1 Ia Ługująca Twardość Tw niem. 18,59 6>Tw>3 Tw< Kwasowa ph - 7,3 7>pH>6,5 6,5>pH>5 5>pH>4,5 ph<4,5 3 Węglanowa CO 2 agresywny mg/l <8,80 5<aCO 2<10 10<aCO 2<40 aco 2>40-4 Magnezowa Magnez Mg mg/l <Mg < <Mg <2000 Mg > Amonowa Jon amonowy NH 4 + mg/l 0,13 10<NH 4 1+ < <NH 4 1+ <500 NH 4 1+ >500-6 Siarczanowa Siarczany SO 4 mg/l <SO 4 < <SO 4 < <SO 4 <1000 SO 4 > Tlen rozpuszczony mg/l 10,47 n.n. n.n. n.n. n.n. Objaśnienia do tabeli nr 4: n.n. parametr nienormowany, - przekroczenie w stosunku do wartości granicznej dla słabego stopnia agresywności wody

8 Strona 8 6. WNIOSKI Przeprowadzone badania wykazały, że próbka wody 471/03/16 nie wykazuje agresywności siarczanowej, wobec betonu, jednak z uwagi na obecność agresywnego CO 2 (CO 2=<8,80 mg/l) badana próbka charakteryzuje się słabą agresywnością węglanową wobec betonu. Przebadana próbka wody cechuje się odczynem obojętnym (ph=7,3). Poziomy pozostałych przebadanych wskaźników klasyfikowały się poza granicznymi wartościami stanowiącymi o charakterze i stopniu agresywności wody wobec betonu. Przeprowadzone badania wykazały, że próbka wody surowej 471/03/16 charakteryzuje się obecnością agresywnego CO 2, przez co woda wykazuje właściwości korozyjne wobec żeliwa i stali.