** Phân tích đánh giá thành phần hố học của nước trên 2 chỉ tiêu sau :
a. Độ PH :
Độ PH của nước được tính theo hàm lượng H+ cĩ trong nước PH = -lg[H+]
- Dựa vào độ PH người ta cĩ thể đánh giá tính chất (hoạt tính) của nước dưới đất. Nước dưới đất thường cĩ độ PH = 5-8. Độ PH càng cao thì tính axit của nước càng mạnh, gây ra các quá trình hồ tan hoặc ăn mịn VLXD và đất đá
- Được xác định theo hàm lượng Ca2+ và Mg2+ trong 1 lít nước. Độ cứng tồn phần là tổng hàm lượng các ion Ca2+ và Mg2+ tính cho 1 lít nước
- Độ cứng tồn phần 24 ] Mg [ 40 ] Ca [ 2+ 2+ +
- Để đánh giá độ cứng của nước người ta phân biệt ra hai loại độ cứng như sau:
o Độ cứng tạm thời : là hàm lượng Ca,Mg, lắng đọng (kết tủa) ở dạng muối cacbonat ( CaCO3, MgCO3) sau khi đun sơi nước và được tính ra đơn vị độ cứng.
o Độ cứng vĩnh cửu : là hàm lượng Ca2+ và Mg2+ cịn tồn tại trong nước sau khi nước đã đun sơi và được tính ra đơn vị độ cứng
- Làm mềm nước bằng phương pháp hố học là đưa các hố chất cĩ khả năng kết hợp với các ion Ca2+ và Mg2+ cĩ trong nước tạo ra các kết tủa CaCO3, MgCO3, Mg(OH)2, và loại trừ chúng ra khỏi nước bằng biện pháp lắng đọng. Các hố chất được sử dụng cĩ thể là vơi Ca(OH)2, xođa Na2CO3, xút Na(OH).
c. Độ ăn mịn
- Sự ăn mịn phụ thuộc vào nồng độ ion hydro cũng như các khí hồ tan trong nước như oxi, H2S, CO2 và một số các muối khác.
- Tác dụng ăn mịn của nước dưới đất thể hiện qua thời gian ăn mịn và phá hỏng các ống chống bằng thép của hố khoan, các bộ phận bằng kim loại của thiết bị phục vụ cho cơng trình, hay ăn mịn bê tơng đối với các cơng trình dưới nước.
- Tác dụng ăn mịn của nước được biểu hiện ở sự phá hoại bê tơng do sự kết tinh của các chất mới, kèm theo sự tăng thể tích và rửa lủa khỏi bêtơng một số thành phần của nĩ, đặc biệt là cacbonat canxi
- Các chất sinh ra trong quá trình thuỷ hĩa thường bị hồ tan mạnh. Một số chất mới sinh ra trong quá trình thuỷ hố cĩ thể kết hợp với các chất cĩ trong nước dưới đất để hình thành các chất khác hoặc bị hồ tan hoặc làm tăng thể tích khối bêtơng …
- Các dạng ăn mịn thường gặp :
o Dạng ăn mịn rửa trơi : Nước hồ tan Ca(OH)2 là thành phần tự do cĩ trong xi măng hay do silicat tri canxit bi thuỷ hố sinh ra. Độ hồ tan của Ca(OH)2 khơng lớn lắm nhưng trải qua quá trình nhiều năm tiếp xúc với nước hoặc mơi trường nước luơn thay đổi thì cấu kiện bê tơng bị rỗng đi nhanh chĩng. Khi đĩ nước cĩ khả năng chui vào bên trong và hồ tan thành phần Ca(OH)2 rồi cuốn đi mất tính dính kết nội bộ làm giảm cường độ của ximăng. Hiện tượng ăn mịn này càng tăng khi nước cĩ áp lực càng lớn.
o Các dạng ăn mịn muối : nước dưới đất thường chứa các thành phần cĩ dạng muối như MgSO4, CaSO4, NaCl, MgCl2. Các muối này sẽ phản ứng với các thành phần khống do ximăng thuỷ hố sinh ra.
3CaSO4 + 3CaO.Al2O3.31H2O → 3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O MgSO4 + Ca(OH)2 +H2O → CaSO4.2H2O + Mg(OH)2
MgCl2 + Ca(OH)2→ CaCl2 + Mg(OH)2
Các chất mới tạo thành cĩ tính nở thể tích và làm mất cường độ của bê tơng
o Dạng ăn mịn axit : nước dưới đất thường chứa một số loại axit : HCl, H2SO4 … Các axit này phản ứng với Ca(OH)2 tạo thành các sản phẩm cĩ khả năng tăng thể tích và dễ hồ tan với nước.
o Dạng ăn mịn cacbonic : nước cĩ chứa nhiều CO2 hồ tan khi tác dụng với ximăng sẽ cĩ các phản ứng sau :
Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 là chất dễ bị hồ tan trong nước nên sau phản ứng thì Ca(OH)2 do xi măng thuỷ hố sinh ra đều hồ tan biến mất và do đĩ cấu kiện bê tơng ngày càng
- Phân loại nước dưới đất theo điều kiện tàng trữ
1. Nước trong đới thơng khí (Nước thượng tầng)
- Đới thơng khí là lớp đất đá giới hạn từ mặt đất đến bề mặt nước ngầm thấm nước nhưng khơng thường xuyên bão hồ nước.
- Trong đới này khơng khí cĩ thể tự do lưu thơng nên gọi là đới thơng khí nhưng khơng hồn tồn bão hồ nước. Bề dày và cấu tạo của đới thơng khí phụ thuộc vào cấu tạo và đặc điểm địa phương, cấu trúc và thành phần thạch học của đá trong đới.
- Nước trong đới thơng khí (nước thượng tầng) là loại nước dưới đất nằm gần mặt đất nhất, nằm trên những thấu kính cách nước khơng lớn trong đới thơng khí.
- Do nằm trong đới thơng khí nên nước thượng tầng bị dao động rất mãnh liệt theo các điều kiện khí tượng thuỷ văn của khu vực cho nên vào mùa khơ chúng cĩ thể hồn tồn bị khơ kiệt.
a. Nước lầy
- Là một loại nước thượng tầng, chứa trong đất lầy và cĩ quan hệ mật thiết với nước mưa, nước mặt và nước ngầm
- Cĩ nhiều nguyên nhân sinh ra nước lầy, ví dụ chúng được hình thành khi những cánh rừng bị lầy lội, những nơi bị cháy rừng, những đồng cỏ lầy lội hay những vũng nước cĩ mọc cây và sinh than bùn.
b. Nước thổ nhưỡng
- Lớp trên cùng của đới thơng khí cĩ liên quan đến đời sống thực vật trên mặt đất gọi là lớp thổ nhưỡng. Nước trong lớp thổ nhưỡng gọi là nước thổ nhưỡng. Nước thổ nhưỡng chứa một lượng rất lớn hợp chất hữu cơ và vi sinh vật. Nĩ đĩng vai trị rất quan trọng trong việc làm tăng độ phì nhiêu của đất.
- Nước thổ nhưỡng là đối tượng nghiên cứu của các chuyên gia nơng nghiệp và thổ nhưỡng học.
c. Nước thấu kính
- Dịng nước ngầm trong đới thơng khí khi gặp đất đá cách nước hoặc thấm nước kém bị giữ lại tạo thành lớp nước cĩ bề dày khơng lớn và phân bố hạn chế trên bề mặt của thấu kính cách nước, được gọi là nước thấu kính.
- Động thái của nước thấu kính phụ thuộc vào lượng nước ngấm của mưa, lượng ngấm của nước thải. Ngồi ra nĩ cịn phụ thuộc vào bề dày, quy mơ phân bố và độ sâu của thấu kính cách nước.
- Nước thấu kính thường tồn tại theo mùa, lượng khơng lớn, động thái của nĩ biến đổi rất mạnh nên khơng cĩ ý nghĩa lớn đối với cung cấp nước. Nước thấu kính cĩ ảnh hưởng đến cơng trình xây dựng : nước cản trở quá trình thi cơng hay do động thái thay đổi mạnh làm ảnh hưởng đến sự ổn định của cơng trình xây dựng.