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1、水利水电工程土壤对钢结构腐蚀性检测技术规范Technical specification for detection of soil corrosivity to steel structure of water conservancy and hydropower 条文说明DB21/T XXXXXXXXX目 次1 总则202 术语、符号202.1 术语202.1 符号203 采样及原位试验的一般规定203.1 采样技术要求203.2 原位测试技术要求214 土壤视电阻率214.1 测试方法214.2 低温条件下土壤视电阻率测试235 土壤氧化还原电位235.1 测试方法236 土壤pH值23
2、6.1 测试方法237 土壤极化电流密度247.1 测试方法248 土壤质量损失248.1 测试方法242DB21/T XXXXXXXXX1 总则1.0.1本条阐述了本规程的编制目的。本规程所指土壤腐蚀性主要针对地下水位线以上的土壤对埋地钢结构的腐蚀性，岩土工程勘察规范GB 50021-2001(2009年版) 12.2.5条中规定的土壤对钢结构的腐蚀性评价项目：pH、氧化还原电位、极化电流密度、视电阻率、质量损失。目前现行规范中埋地钢质管道腐蚀防护工程检验GB/T 19285-2014中规定土壤视电阻率及氧化还原电位的测试方法，土壤 氧化还原电位的测定 电位法HJ 746-2015中规定了土
3、壤氧化还原电位的测试方法，极化电流密度、pH、质量损失的测试方法没有相关规定，因此为规范和指导埋地钢结构土壤腐蚀性检测方法，保证检测精度和可靠性，制定本规程。1.0.2本条规定了本规程的适用范围。埋地钢结构主要指水利水电工程中埋地钢制管道、钢制结构件的腐蚀性检测。1.0.3本条阐述了本规程与其他相关规程的关系。应遵守协调一致、互相补充的原则使用本规程和其他相关规程。2 术语、符号2.1 术语本节所列出的术语一般为其在本规程中出现时，从土壤腐蚀性测试的角度赋予其含义的，其含义需要加以界定、说明或解释的重要词汇。考虑其通用性和习惯性，也参照采用了我国有关规程和有关国外规程的规定。尽管界定和解释术语
4、时考虑了术语的习惯和通用性，但理论上这些术语仅在本规程中有效，列出的目的主要是防止出现错误理解。当本规程列出的术语在本规程以外使用时，应注意其可能含有与本规程不同的含义。2.1 符号本节符号主要依据国家规程建筑结构设计术语和符号规程（GB/T500831997）对通用符号的编写规定。对于GB/T500831997未做规定的，考虑了目前相关工程界技术人员的习惯和通用用法。3 采样及原位试验的一般规定3.1 采样技术要求3.1.1适用范围不同的测试项目对测试土样要求有所不同，因此本规范仅针对水利水电工程土壤对钢结构腐蚀性检测中的测试项目。3.1.3 采样原则、数量及规格1 扰动土样的物理特性改变，
5、部分测试项目结果与原位土壤会产生偏差，因此应采取不扰动样进行室内试验；2 本规程中的测试方法是针对地下水位以上土壤对钢结构的腐蚀性，地下水位以下土壤对钢结构的腐蚀性测试项目有所不同，其测试项目及方法可按岩土工程勘察规范GB 50021-2001(2009年版)中有关规定执行；3 如测试要求备样，则取样数量应满足测试及备样要求；3.2 原位测试技术要求3.2.2 仪器和设备2 部分测试项目所要求的土样并非标准样，没有专门的设备进行取样，因此，取样时需要制作特殊设备，设备可以满足测试取样的相关要求即可。4 土壤视电阻率4.1 测试方法4.1.1测试方法对于非均匀且各项同性的土壤，现场测试得到的土壤
6、电阻率并非土壤真实电阻率，其受测试部位其他不同性介质的影响，因此，本方法中测量得到的电阻率值均称为视电阻率，岩土工程勘察规范GB 50021-2001（2009年版）中土壤对钢结构腐蚀性评价亦采用的是土壤视电阻率。1 四极法即工作时采用四根电极，两根为供电电极，两根为测量电极，本规程中采用的是两根供电电极位于外侧，两根测量电极位于供电电极之间，即地球物理视电阻率测量法中的对称四极装置；2 四极法测量深度与供电电极间距有关，即测试深度为供电电极距的一半，测量数据为测量电极间的土壤视电阻率，因此，测量电极间距不宜过大，四极等距法仅适用于深度不大于20m的土壤视电阻率测试；3 四极不等距法在电极布置
7、时，其供电电极与临近测量电极间距b大于测量电极间距a，一般情况下a可取510m，b值根据测试土壤深度确定。4.1.2仪器设备1 接地电阻测量仪进行测试时，其仪器读数并非电阻率值，其需要根据电极距来计算得到土壤电阻率，其计算方式按埋地钢质管道腐蚀防护工程检验GB/T 19285-2014附录A中相关规定执行；直流电法仪进行测试时，仪器根据设置的电极距参数可直接计算并显示土壤电阻率；2 在金属中铜本身的极化小，对测量结果影响较小，因此测量电极应选择铜质电极，也可选择特制的不极化电极进行测量；供电电极对测量结果没有影响，因此可选用铜、钢或铁质电极。4.1.3测线及电极布置1 电流是矢量，具有方向性，
8、因此测线必须为直线；地势起伏对电流场分布有较大影响，因此应布置在地势平坦的区域；电流具有趋肤效应，地表水、金属物等良导体会影响测量的深度；电极应具有良好的接地条件，才能准确测量数据，松散残积土中电极不易插牢，电极接地情况差；地表土层被压实的场地、路面电阻率较高，电极接地电阻易大于仪器自身的输入阻抗，造成测量结果失真；2 电极供电、测量均为点电极，测量深度起算点理论上为电极入土尖端，电极入土深度过大亦会影响测量深度与实际计算深度偏差较大。4.1.4 测试步骤1 不同仪器设备其需要设置的参数不同，一般需要设置的主要参数为供电电极与邻近测量电极的间距b、测量电极间距a、测量记录点O的位置坐标；2 测
9、试一般需要记录工程名称、测试点编号、位置、测试项目、测试人员等信息，仪器有记录功能则测量结果原则上不需要手动记录，如没有记录功能则需要手写记录，记录的数据主要为测量电压值、测量时的供电电流值、供电电极与邻近测量电极的间距b、测量电极间距a、测量记录点O的位置坐标。4.1.5 数据处理2 由于土壤的不均匀性，埋地钢结构的腐蚀不仅和与其直接接触的土壤有关，也和其附近其他不同性质的土壤有关，在评价中不应仅使用其直接接触的土壤视电阻率，而需要采用综合值，因此需要对测量结果进行多层土壤视电阻率计算；1）土壤的视电阻率与电极排列方式有关，即与装置系数KAB有关，采用接地电阻测量仪测试时，其测量显示的读数R
10、MN为测量电压值UMN比供电电流值I，即RMN=UMN/I，RMN并非所测土壤的视电阻率，土壤的视电阻率计算公式如下：式中：h为测量深度（土层）的视电阻率（m）； UMN为测量电压值（mV）；I为仪器供电电流值（mA）；KAB为装置系数；式中：a为测量电极间距（m）； b为供电电极与临近测量电极间距（m）。2）采用直流电法仪测试时，仪器可直接根据设置参数计算并显示测量土壤的视电阻率值h。4.2 低温条件下土壤视电阻率测试土壤电阻率值与温度相关，当土壤温度在0以上时，土壤中水溶液的电阻率随温度升高而缓慢减小，变化不明显，即在常温条件下，温度变化对土壤电阻率影响较小；当土壤温度在0以下时，土壤中水
11、溶液结冰后导电性变差，电阻率值明显升高，因此，当测量深度土壤温度小于0时不应进行土壤视电阻率值测量工作。5 土壤氧化还原电位5.1 测试方法5.1.1 适用范围铂电极法为岩土工程勘察规范GB 50021-2001(2009年版)中采用的方法，且该方法应优先选择原位测试，如原位测试无法进行，则可在满足工程设计的情况下，采取不扰动样参考本方法进行室内测试。5.1.2 仪器及设备 1 仪器设备亦可采用氧化还原电位测定仪等，且仪器性能及精度满足要求；5.1.5 注意事项2 新的铂电极在使用前进行表面处理的目的是消除铂电极在高温下加工而形成的表面氧化膜的影响。6 土壤pH值6.1 测试方法6.1.1 适
12、用范围本测试方法应优先选择原位测试，如原位测试无法进行，则可在满足工程设计的情况下，采取不扰动样参考本方法进行室内测试。7 土壤极化电流密度7.1 测试方法7.1.1 适用范围测试方法应优先选择原位测试，如原位测试无法进行，则可在满足工程设计的情况下，采取不扰动样参考本方法进行室内测试。7.1.3 测试步骤5 测试时，根据电位差变化差异，调节不同电流梯度。8 土壤质量损失8.1 测试方法8.1.1 适用范围本方法采用的土样可采用扰动样进行测试。取样规格一般为200（长）100（直径）mm，且土样中应避免大块颗粒，以避免取样量不满足测试需求量的情况。8.1.2 仪器和设备1 试件长度可大于100mm，外径一般不大于30 mm，且不能为实心； 2 镀锌钢筒在测试时应与试件绝缘，如钢筒底部如为金属，则可采用橡胶等绝缘材质放置于钢筒与试件之间。7
