---

Измерение провел________________________________

Проверку провел__________________________________

А.2 Определение удельного электрического сопротивления грунта в лабораторных условиях

А.2.1 Отбор проб

Для определения удельного электрического сопротивления грунта отбирают пробы грунтов в шурфах, скважинах и траншеях из слоев, расположенных на глубине прокладки сооружения, с интервалами от 50 до 200 м на расстоянии от 0,5 до 0,7 м от боковой стенки трубы. Для пробы берут от 1,5 до 2 кг грунта, удаляют твердые включения размером более 3 мм. Отобранную пробу помещают в полиэтиленовый пакет и снабжают паспортом, в котором ука­зывают номера объекта и пробы, место и глубину отбора пробы.

1 - миллиамперметр; 2 - источник тока; 3 - вольтметр; 4 - измерительная ячейка размерами a, b; h (см. А.2.2); А и В - внешние электроды; М и N - внутренние электроды"^:

Рисунок А.2. - Схема установки для определения удельного электрического сопротивления грунта в лабораторных условиях

Если уровень грунтовых вод выше глубины отбора проб, отбирают грунтовый электролит объемом от 200 до 300 см³ и помещают в герметически закрывающуюся емкость, которую маркируют и снабжают паспортом.

А.2.2 Средства контроля и вспомогательные устройства

Источник постоянного или низкочастотного переменного тока любого типа.

Миллиамперметр любого типа класса точности не ниже 1,5 с диапазонами 200 или 500 мА.

Вольтметр любого типа с внутренним сопротивлением не менее 1 МОм.

Допускается использовать специальные приборы.

Ячейка прямоугольной формы внутренними размерами а= 100 мм; b = 45 мм; h = 45 мм (см. рисунок А.2) из диэлектрического материала (стекло, фарфор, пластмасса) или стали с внутренней футеровкой изоляционным материалом.

Электроды внешние (А, В) размером 44×40 мм (40 мм - высота электрода) в виде прямоугольных пластин (из углеродистой или нержавеющей стали) с ножкой, к которой крепят или припаивают проводник-токоподвод. Одну сторону каждой пластины, которая примыкает к торцовой поверхности ячейки, изолируют.

Электроды внутренние (М, N) из медной проволоки или стержня диаметром от 1 до 3 мм и длиной на 10 мм больше высоты ячейки.

Шкурка шлифовальная зернистостью 40 (или менее) по ГОСТ 6456.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Ацетон по ГОСТ 2768.

А.2.3 Подготовка к измерению

Отобранную пробу песчаных грунтов смачивают до полного влагонасыщения, а глинистых - до достижения мягкопластичного состояния. Если уровень грунтовых вод ниже уровня отбора проб, смачивание проводят дистиллированной водой, а если выше - грунтовой водой.

Электроды зачищают шлифовальной шкуркой, обезжиривают ацетоном и промывают дистиллированной водой. Внешние электроды устанавливают вплотную к внутренним торцовым поверхностям ячейки. При сборе ячейки пластины размещают друг к другу неизолированными сторонами. Затем в ячейку помещают грунт, послойно утрамбовывая его. Высота грунта должна быть на 4 мм менее высоты ячейки. Устанавливают внутренние электроды вертикально, опуская их до дна по центральной линии ячейки на расстоянии 50мм друг от друга и 25 мм – от торцовых стенок ячейки.

А.2.4 Проведение измерений

Удельное электрическое сопротивление грунта определяют по четырехэлектродной схеме на постоянном или низкочастотном переменном токе (рисунок А.2). Внешние электроды с одинаковой площадью рабочей поверхности S_p поляризуют током определенной силы I₁, и измеряют падение напряжения V₁ между двумя внутренними электродами при расстоянии l_MN между ними.

А.2.5 Обработка результатов измерения

А.2.5.1 Электрическое сопротивление грунта R_г.л., Ом, вычисляют по формуле,

_(А.2.)

где V₁, - падение напряжения между двумя внутренними электродами, В;

I₁ - сила тока в ячейке, А.

Примечание: При отсутствии тока разность потенциалов между двумя внутренними электродами V₀₁ может отличаться от нуля в пределах от 10 до 30 мВ, тогда для расчета электрического сопротивления грунта используют формулу

_(A.3.)

A.2.5.2 Удельное электрическое сопротивление грунта ρ, Ом м, вычисляют по формуле

_(А.4)

где R_г.л. - электрическое сопротивление грунта, рассчитанное по формуле (А.2. или А.3.), Ом,

S_р - площадь поверхности рабочего электрода, м²,

l_MN-расстояние между внутренними электродами, м. .

При использовании специальных приборов измерения при определении электрического сопротивления грунта проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.

А.2.6. Оформление результатов измерений

Результаты измерений и расчетов заносят в протокол по форме А.2.

Форма А.2

Протокол

определения удельного электрического сопротивления грунта в лабораторных условиях

Измерения провел ___________________________________

«______» __________________ год

Приложение Б
(справочное)

Определение средней плотности катодного тока

Сущность метода заключается в определении средней плотности катодного тока, необходимого для смещения потенциала стали в грунте на 100мВ отрицательнее потенциала коррозии.

Б.1 Отбор проб - по А.2.1 приложения А.

Б.2. Средства контроля и вспомогательные устройства

Источник постоянного тока любого типа

Миллиамперметр с верхним пределом измерения 1мА или микроамперметр с пределом измерения 200 или 500мкА, класс точности не ниже 1,5.

Вольтметр любого типа с пределом измерений 1В и внутренним сопротивлением не менее 1МОм.

Сопротивление регулировочное.

Прерыватель тока.

Допускается использовать специальные приборы, которые обеспечивают автоматическое смещение потенциала от потенциала коррозии и поддерживают его на заданном уровне в течение опыта.

Ячейка прямоугольной формы размером 70×70×100мм из диэлектрического материала (стекло, фарфор, пластмасса и т.д.) вместимостью от 0,5 до 1дм³.

Электрод рабочий, представляющий прямоугольную пластину из стали марки Ст10 по ГОСТ 1050 толщиной от 1,5 до 2мм, размером 50×20 мм и рабочей поверхностью 10см² (0,001 м²).

Электрод вспомогательный из стали марки Ст10 по ГОСТ 1050 или другой углеродистой стали, по форме и размерам аналогичный рабочему электроду.

Одну поверхность рабочего, а также вспомогательного электродов и токоотводы от них изолируют мастикой.

Электрод сравнения - насыщенный медно-сульфатный, хлоридсеребряный, каломельный и т.д.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Б.3. Подготовка к измерениям

Отобранную пробу загружают в ячейку, сохраняя естественную влажность грунта. Если при хранении проб после их отбора возможно изменение естественной влажности грунта, определяют влажность отобранной пробы по ГОСТ 5180. Перед испытанием вновь определяют влажность пробы грунта и доводят ее до естественной с помощью дистиллированной воды.

На дно ячейки насыпают на высоту 20мм грунт и уплотняют. Рабочий и вспомогательный электроды устанавливают вертикально неизолированными поверхностями друг к другу на расстоянии 3-4см. Затем грунт укладывают в ячейку послойно (один-три слоя) с последовательным трамбованием слоев, добиваясь максимально возможного уплотнения. Расстояние от верхней кромки рабочего электрода до поверхности грунта - 50мм. Электрод сравнения устанавливают сверху ячейки в грунт, заглубляя его на 1,0-1,5см.

Одним и тем же грунтом заполняют три ячейки и параллельно выполняют три измерения силы катодного тока I_к в микроамперметрах в каждой ячейке.

Собирают установку по схеме, приведенной на рисунке Б.1, с использованием прерывателя тока и вольтметра или с использованием специального прибора, включающего в себя прерыватель тока.

1 - миллиамперметр; 2 - регулируемое сопротивление; 3 - источник постоянного тока; 4 - вольтметр; 5 - прерыватель тока с клеммами для подключения электродов; Т-вспомогательного, Э.С - сравнения, D - рабочего; 6 - ячейка; 7-рабочий электрод; 8 - вспомогательный электрод; 9 - электрод сравнения

Рисунок Б.1-Схема установки для определения плотности катодного тока

Б.4. Проведение измерений

Рабочий электрод выдерживают в грунте до включения поляризации от 15 до 20мин и измеряют его потенциал коррозии относительно электрода сравнения.

Катодную поляризацию осуществляют, подключая рабочий электрод к отрицательному полюсу источника постоянного тока, а вспомогательный электрод - к положительному. Потенциал электрода смещают на 100мВ отрицательнее его стационарного потенциала, исключая омическую составляющую из измеряемого потенциала рабочего электрода _{в милливольтах, путем разрыва цепи в момент измерения.}

Измеряют силу тока I_к в микроамперах. Если сила тока I_к постоянна или уменьшается во времени, то длительность поляризации составляет 15мин, в течение которых измеряют и записывают три-четыре значения I_к и соответствующее время измерения t. Если сила тока во времени растет, то измеряют и записывают I_к пять-шесть раз в течение 40мин или в более короткий промежуток времени. Сила тока более 200мкА (2×10^-4А) с учетом рабочей поверхности электрода 10см² характеризует высокую коррозионную агрессивность грунта.

Последнее значение силы тока в каждой ячейке берут для вычисления среднеарифметического значения силы катодного тока I_кcр. по результатам параллельных измерений в трех ячейках и последующего определения средней плотности катодного тока i_к,

Б.5 Обработка результатов измерений

Среднюю плотность катодного тока i_к, А, вычисляют по формуле

_(Б.1.)

где I_к.ср. - среднеарифметическое значение силы катодного тока по результатам измерений в трех параллельных ячейках, А;

0,001- площадь поверхности рабочего электрода, м².

Б.6 Оформление результатов измерения

Б.6.1 Результаты измерения заносят в протокол по форме Б.1.

Форма Б.1

Протокол
определения средней плотности катодного тока

Наименование города _________________________________________________

Дата отбора проб «_____»___________________________г.

Измерения провел __________________________________

«______»________________________ г.

Б.6.2. Результаты определения коррозионной агрессивности грунтов заносят в протокол по форме Б.2.

Форма Б.2

Протокол

результатов определения коррозионной агрессивности грунтов по отношению к стали