[bridgeconst]

Добрый день, уважаемые форумчане.

Краткая характеристика условий:
Фундаментная плита из бетона B40W8 заложена в грунтах с сопротивлением порядка 50 Ом*м.
Уровень грунтовых вод на 6 метров ниже отметки низа плиты.
Гидроизоляция: 3 возможных решения - 1) добавки в бетон 2) бентонитовые маты 3) PVC мембрана.

В соответствии с отчетом было сделано 3 измерения (двухлучевая) в пределах контура плиты. Время фиксации -15 минут. Разнос электродов - 100м. Средняя разность потенциалов составила 120 В. Похоже на правду, поскольку рядом расположена ветка метро.
В сети есть куча документов РД, ГОСТ и т.д. накатодную защиту (особенно полезной оказалась http://window.edu.ru/resource/424/28...es/ustu031.pdf), но увы, почти все касается защиты подземных трубопроводов, что не очень подходит для моего случая. При проектировании мостов около (через) ж.д. обычно на опоры закладывали электродренаж (или катодную защиту - диодное заземление на магневый протектор), а тут немножко другое.

Сосбственно вопросы:
1) кто сталкивался с аналогичными случаями и какие решения применяли?
2) Как наличие той или иной гидроизоляции влияет на расчет? Теоретически PVC мембрана является диэлектриком, а бентонит наоборот - проницаем...

[Tyhig]

Сам не в теме, если это чем-то поможет. Просто тоже интересно.

СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии

2.63. Опасность коррозии блуждающими токами следует устанавливать по величинам потенциала арматура - бетон или по плотности тока утечки с арматуры. Показатели опасности приведены в табл.14.

2.68. В бетон конструкций, находящихся в поле тока от постороннего источника, не допускается вводить добавки хлористых солей, а в бетон предварительно напряженных конструкций, армированных сталью классов Ат-IV, Ат-V, Ат-VI, A-V и A-VI, - добавки хлористых солей, нитратов и нитритов.

Пособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций (к СНиП 2.03.11-85) НИИЖБ Госстроя СССР, приказ N 51 от 11.06.87

Опасность электрокоррозии подземных железобетонных конструкций, расположенных в поле тока от постороннего источника, и необходимость их защиты от электрокоррозии должны быть установлены: при проектировании - по результатам расчета плотности тока утечки с арматуры или по результатам электрических измерений потенциалов "арматура-бетон" и "арматура-земля", имеющихся на трассе (площадке) аналогичных подземных железобетонных конструкций зданий и сооружений; в период эксплуатации - по результатам электрических измерений.

6.2(2.66-2.70). Способы защиты железобетонных конструкций от коррозии блуждающими токами подразделяются на группы: I - ограничение токов утечки, выполняемое на источниках блуждающих токов; II - пассивная защита, выполняемая на железобетонных конструкциях; III - активная (электрохимическая) защита, выполняемая на железобетонных конструкциях, если пассивная защита невозможна или недостаточна. ... Мероприятия I группы по ограничению токов утечки выполняются на источниках блуждающих токов в соответствии с ГОСТ 9.015-74* и прил.10 настоящего Пособия. ... Ж. Для подземных железобетонных конструкций зданий и сооружений, расположенных в поле тока от постороннего источника, рекомендуются следующие виды активной защиты: для трубопроводов, коллекторов, протяженных железобетонных фундаментов и т.п. - электродренажная, катодная или протекторная защита (прил.11);

В месте входа тока в конструкцию образуется катодная зона, а в месте выхода - анодная, или зона коррозии. Опыты показывают, что блуждающие токи распространяются на десятки километров в стороны от источника, практически не утрачивая силы тока, которая может достигать сотни ампер. Расчеты с использованием закона Фарадея показывают, что ток силою всего в 1-2А, стекая с конструкции, в течение года может уносить до 10 кг железа. Обычно скорость разрушения арматуры блуждающими токами заметно превышает скорость разрушения от химической коррозии. Опасной для конструкции считается плотность тока утечки свыше 0,15 Ма/дм.

http://lib4all.ru/base/B2019/B2019Part7-31.php (там вирус)

Первый закон электролиза Фарадея: масса вещества, осаждённого на электроде при электролизе, прямо пропорциональна количеству электричества, переданного на этот электрод.

Расчёт для определения плотности тока так и не нашёл.

[Brasero]

Сообщение от bridgeconst в грунтах с сопротивлением порядка 50 Ом*м.

А что это за величина? Погонное сопротивление? Тогда какова площадь электрода?
Удельное сопротивление - это сопротивление , к примеру, бруска длиной 1 м и поперечкой 1 м2. Так что непонятно...

Второе - постоянный ток или переменный?

Третье - грунт кислый или щелочной?

Четвертое - не верится в 120 вольт. Измерения как проводились? МОжет это наведенное напряжение от воздушек рядом. Потому, что тогда нафиг электростанции - понавтыкать штырей в землю незаметно и греться.Там везде земля должна быть горячей.


Пятое - Вы какими приборами пользовались, стрелочными или цифровыми? Если цифровыми, то лучше все перемерять,
они, как правило, часто показывают бред. С точностью невероятной, до тысячных, а ошибка в десятках целых. Это
не лирика, это реальность.
Шестое - если все так плохо, надо бы определить и вектор этих токов. То есть в каком направлении максимальный градиент и каково значение.
Седьмое - проверьте, не работает ли электросварка на объекте .

То есть, я к чему - правильно сформулированная, а, в данном случае, измеренная задача - половина решения.

Tyhig, есть еще четвертый тип защиты - закоротить эти токи внешней сетью вокруг или вдоль
фундамента.

[Tyhig]

Предлагаю такой любительский метод. Подозреваю, что плотность тока утечки можно определить по определению плотности тока.
Принимается две произвольных точки, вернее наиболее удалённые грани фундамента. Допустим между ними те же 100 м.
плотность тока j=I/S
S - площадь всех замкнутых стержней арматуры в каркасе направленных в сторону утечки
Допустим 1000 стержней площадью 10 см2, S=10 000 см2 = 1 м2.
U=120 В
R фундамента можно вычислить в принципе = p*l/S = 0,11 Ом·мм2/м * 100 м / 1 м2=0,11*10^(-6)*100/1=11*10^(-6) Ом.
При ?!равномерном!? протекании тока через арматуру фундамента
I=120/(11*10^(-6))=11*10^(6) А
j=I/S=11*10^(6)/1 м2=11*10^(6) А/м2
Чего-то я где-то напортачил, но как-то так.

[Brasero]

Сообщение от Tyhig I=120/(11*10^(-6))=11*10^(6) А

Мы так поступить не можем! Остановится метро во всем мире.

Вот поэтому я и сомневаюсь, что задачка правильно сформулирована. Есть, правда, одно но. 120 вольт намеряны на
некоем неизвестном сопротивлении почвы. Если Вы этот участок закоротите арматурой, там ни фига напряжения не останется. Вспомните о согласовании сопротивления нагрузки и внутреннего сопротивления источника тока...
Школьная физика.

[bridgeconst]

Я зол...20 минут писал сообщение и браузер выкинуло...придётся заново.

А что это за величина? Погонное сопротивление?

Да, обычное удельное сопротивление. Геофизики обычно используют для ВЭЗ.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%...BD%D0%B8%D0%B5
Принято для 1м2, поэтому одна размерность пропадает.

постоянный ток или переменный?

Так не скажешь. Источник однозначно линия метро. А там трехфазная система питания тяговых двигателей. Лучше я расскажу про методику измерений, как я ее понял из отчета. Трехэлектродная система - один общий и два разнесены на 100м во взаимно перепендикулярных направлениях. Замеры в таблице через каждые 30 сек в течении 15 минут. Всего 3 стоянки прибора. Тип прибора неизвестен - стрелочный или электронный с АЦП, который регистрировал и осреднял за 30с интервал? Факт в том, что в одно направлении среднее значение 2В, а в другом 120В.

Про правильность методики соглашусь с Brasero - важно понять как поле потенциалов выглядит. Осталось заказчика убедить на доп. изыскания. Хотя мне кажется Tyhig дал очень хорошие выдержки из СНИП - лучше мы на соседних объектах-аналогах реальный ток утечки измерим. Причем не штырями, а медно-сульфатным эталонным электродом..

Там везде земля должна быть горячей.

Количество теплоты пропорционально квадрату тока, а он тут ничтожен.

Величина 10^6 меня тоже пугает, но ход мыслей мне кажется правильным. Логично использовать плотность тока, просто реальную площадь утечки невозможно определить....

[Tyhig]

Сообщение от bridgeconst Так не скажешь. Источник однозначно линия метро.

Там постоянный ток около 800 В. В википедии написано. Должен быть ГОСТ на метро.

Сообщение от bridgeconst росто реальную площадь утечки невозможно определить

В тоннелях заземление делается в грунт ?наверное стержнями каждые Х м по тоннелю?.
Координаты заземляющих стержней должны быть у эксплуатирующей организации по пикетам длины тоннеля. Однако, если
пикеты вам может и дадут, то координаты тоннеля - сложно и через ФСБ.
Координаты заземления наверное можно найти по эл.м. полю наложив его на топосъёмку... Но законно ли это - не знаю.

По этому поводу только что смотрел автореферат диссертации про опоры на ж.д. путях. Там говорят, что остальные способы - косвенные и могут дать ошибку 100% (что мол не будет коррозии), а верный только способ с плотностью тока утечки.
Не знаю, я в электричестве лох пока что.

11*10^(6) А/м2 = 11*10^(6-2-3)=110 МА/дм2.

[bridgeconst]

Там постоянный ток около 800 В

Вот вы мне реально сейчас глаза открыли.....Всю жизнь думал, что там трехфазный ток ,
а он оказался постоянный, U = 825 В...http://www.metro.ru/library/50/450/.
Век живи - век учись...Вот тут точно опасность закопана - для электрохимической коррозии от гораздо опасней.

координаты тоннеля - сложно и через ФСБ

Сложностей не будет - он у нас на геоподоснове показан.

Для начала сделаем съемку, и нарисуем изолинии потенциалов.
Потом попробуем ток утечки измерить - благо у нас по периметру котлована ж.б. буросекущие сваи есть.
И с чистого шпунтового ограждения можно измерить...

[perpetule]

Вопрос к гуру, возможно просматривающему эту тему, каким образом кроме недавно появившихся КИП с фильтрами и КИП с электроразрядниками защитить участок подземного газопровода с ЭХЗ параллельно следующий в 20 метрах с 110 ВЛЭП, на протяжении 500 м, каковы меры при монтаже такого участка ???

[Tyhig]

В общем пока для себя сделал такие выводы. А что автор темы ? Нашёл методику расчёта ?

Offtop: При измерениях, видимо,
I=U/R=120/(50*100)=0,024 А.
Напряжение - разница в потенциалах (заряде) разных участков. Это постоянная величина зависящая от тока утечки источника тока. Если проводом соединить эти участки - будут те же 120 В.
Тогда при R арматуры 11*10^(-6) Ом
I=120/(11*10^(-6))=11*10^(6) А
j=I/S=11*10^(6)/1 м2=11*10^(6) А/м2=110 МА/дм2.
Плотность тока утечки с арматуры Св. 0,6 мА/дм2
Опасность коррозии блуждающими токами существует.

[Brasero]

Сообщение от bridgeconst Причем не штырями, а медно-сульфатным эталонным электродом.. Цитата: Там везде земля должна быть горячей Количество теплоты пропорционально квадрату тока, а он тут ничтожен.

Ионоселективные электроды используются при измерениях потенциалов , сравнимых с электрохимическими. В Вашем случае они тут ни каким боком...
Ток тут огромен, если верить Вашим измерениям и сопротивлению почвы. Чего то Вы вообще погрузились...
Трехфазный ток потому, что два рельса плюс воздушний токопровод равняется три?
Какая разница сколько времени Вы меряете? Меряйте тогда в момент прохода электропоезда. А цифровыми приборами мерять на природе не надо потому, что их схемотехника использует КМОП технологии, благодаря чему , грубо говоря,
чешущаяся кошка рядом с прибором может перечеркнуть ВАш титанический труд, ибо электростатика.

[perpetule]

К размышлению

[eilukha]

Трубопроводы - понятно, они в земле. А арматура, вообще, электрохимической коррозии подвержена? Все приведённые нормы для трубопроводов.

[bridgeconst]

Ионоселективные электроды используются при измерениях потенциалов , сравнимых с электрохимическими. В Вашем случае они тут ни каким боком...

Не соглашусь. Давайте еще раз вернемся к исходным данным. Есть некая площадка строительства. Имеется источник постоянного тока. Из-за несовершенства питающих линий частично заряды стекают в окружающее пространство, формируя некую картину изолиний потенциалов. Некий исполнитель притащил измерительные приборы, забил штыри на расстоянии 100 м друг от друга и замерил РАЗНОСТЬ потенциалов между двумя этими точками. РАЗНОСТЬ составила 120 В по этому направлению и 2В во взаимоперпендикулярном направлении (что косвенно потверждает что замерщик "угадал" линию наибольшего градиента - по сути аналог линии наибольшего ската для топографической поверхности.
Мы поставили конструцию. Теперь на пути тока появилось препятствие. Если бы конструкция имела бесконечно большое сопротивление, то ток бы через нее вообще бы не пошел, а предпочел ее "обогнуть" по грунту и отправился бы дальше в точку(точки) стока. Но бетон обладает неким сопротивлением, и поэтому частично ток пойдет и через него.
Теперь в цифрах. U=120В, R = (50 Ом*м) * 100 м = 5000 Ом - сопротивление участка между измерительными штырями. Ток получится I= 0,024А = 24 миллиампера.

Ток тут огромен,

Выходит, что не огромен... Да и вообще никто в расчетах не пользуется непосредственным значением силы тока. Для пространственной задачи используют плотность тока. Даже приведенный пример не совсем корректен. Если этот расчет интерпретировать физически, то получается, что у нас есть некий проводник площадью 1м2 с сопротивлением 50 ом*м. На его концы подано напряжение 120 В, а в нем самом течет ток 24 мА.

Какая разница сколько времени Вы меряете? Меряйте тогда в момент прохода электропоезда

Мне кажется большая разница. Я должен знать среднюю действующюю плотность тока через конструкцию, чтобы определить сколько в единицу времени этот ток выносит металла из моей арматуры в грунт во время эксплуатации и подобрать компенсирующие мероприятия. А то я буду вынужден считать МАХ значение, потом сколько циклов прохода и т.д....

схемотехника использует КМОП технологии, благодаря чему , грубо говоря, чешущаяся кошка рядом с прибором может перечеркнуть ВАш титанический труд, ибо электростатика

Я отдаю предпочтение стрелочным индикаторам - на них ничего не влияет, кроме наверно диких магнитных полей. Но современная промэлектроника с аналого-цифровыми преобразователями (АЦП) достаточно помехоустойчива - начиная от экранирования и кончая специально зашитыми алгоритмами при преобразовании, когда всплески и провалы значений игнорируются процессором при оцифровке. Я кстати специально надел шерстяной свитер, натер его об пластик, и дотронулся до китайского цифрового мультиметра...И прибор проигнорировал треск статики

[Zangiev]

Сделаю некропост. Согласно ПП1521 строго обязательно выполнение п 5.7 СП 28.13330.2012. По геологии в грунтах обнаружены блуждающие токи. Согласно 5.7.4 Способы защиты железобетонных конструкций от коррозии блуждающими токами подразделяются на следующие группы:
I - ограничение токов утечки, выполняемое на источниках блуждающих токов;
II - пассивная защита, выполняемая на железобетонных конструкциях;
Ill - активная (электрохимическая) защита, выполняемая на железобетонных конструкциях, если пассивная защита невозможна или недостаточна.
Вопрос: Является ли гидроизоляция защитой от токов. Вопрос возникает с заказчиком. Либо учитывать блуждающие ток и выполнить пассивную защиту (бетон W6 и раскрытие трещин 0.2) либо принять решение, что ГИ защитит от тока. К сожалению времени окунутся в изучение информации нет, поэтому решил таким образом поинтересоваться у людей.

[UnAtom]

Zangiev
А Гугл что по этому поводу говорит?
А фирма-производитель ГИ?
Вообще-то посмотрите гидроизоляцию для стальных подземных резервуаров. К ней почти всегда предъявляются требования по изоляция от БТ.
Знаю что ПВХ-мембраны и мембраны на основе каучука (ЕПДМ) по умолчанию являются хорошими изоляторами-диэлектриками.
Что у вас за материал ГИ?

[Zangiev]

гугл при быстром поиске нечего дельного не дал,а углубляться в литературу к сожалению совсем нет времени. ГИ используется grace oreorufe 300r. Меня волнует вопрос увязки гидроизоляции(даже если она изолирует) с требованиями сп28. В нем о ГИ как защите от токов нету информации. Либо я читал через пятую точку.