地下水中含有某些成分时，水对建筑材料中的混凝土、金属等有侵蚀性和腐蚀性，当建筑物经常处于地下水的作用下，应评价地下水的侵蚀性。
（一）地下水对混凝土的侵蚀作用
大量试验证明，地下水对混凝土的破坏是通过分解性侵蚀、结晶性侵蚀及分解结晶复合性侵蚀作用进行的。地下水的这种侵蚀性主要取决于水的化学成分，同时也与水泥类型有关。
1.分解性侵蚀
系指酸性水溶滤氢氧化钙及侵蚀性碳酸溶滤碳酸钙而使水泥分解破坏的作用。此作用可分为一般酸性侵蚀和碳酸侵蚀两种：
（1）一般酸性侵蚀。是酸性水中的氢离子与氢氧化钙起反应，使混凝土溶滤破坏。其反应式为：
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酸性侵蚀性的强弱主要取决于水的pH值，pH值越低，水对混凝土的侵蚀性越强。
（2）碳酸侵蚀。就是侵蚀性二氧化碳对碳酸钙进行溶解，使混凝土遭受破坏。混凝土表面水泥中的Ca（OH）2在空气和水中CO2的作用下，首先生成一层碳酸钙，进一步作用，形成易溶于水的重碳酸钙，重碳酸钙溶解后，使混凝土破坏。其反应式为：
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这是一个可逆反应，碳酸钙溶于水中后，要求水中必须含有一定数量的游离CO2以保持平衡，此部分CO2称为平衡二氧化碳，如水中游离CO2减少，则方程向左进行，产生碳酸钙沉淀，若水中游离CO2大于平衡CO2，则可使方程向右进行，碳酸钙被溶解，直至达到新的平衡为止。与CaCO3反应消耗掉的那部分游离CO2，称为侵蚀性CO2。地下水中侵蚀性CO2愈多，对混凝土的侵蚀性愈强。地下水流量、流速都很大时，CO2易补充，平衡难建立，因而侵蚀加快。另一方面，
分解性侵蚀的具体鉴定标准参见表9-3，有以下三个评价指标。
（1）分解性侵蚀指数pHs。它是分解性侵蚀的总指标，按下式确定：
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式中：
当水的实际pH≥pHs时，水无分解性侵蚀；当pH＜pHs时，则有分解性侵蚀。
（2）pH值。为酸性侵蚀指标，当水的实际pH值小于表9-3中所列数值时，则有酸性侵蚀。
（3）游离CO2。为碳酸侵蚀指标，当水中游离CO2含量大于以下公式的计算值［CO2］时，则有碳酸侵蚀。计算公式为：
［CO2］s=a［Ca2+］+b+K2 （9-8）
式中：［Ca2+］为水中Ca2+含量（mg/L）；K2从表9-3查取的数值；a，b为系数，按表9-4查取其值。
根据以上三个指标的评判，如有任何一种侵蚀性存在，均为具有分解性侵蚀。
表9-3 水对混凝土的侵蚀性鉴定标准
注：表中A为硅酸盐水泥，B为火山灰质、含砂火山灰质、矿渣硅酸盐水泥；
表中系数a、b另查表9-4。
2.结晶性侵蚀
主要是水中硫酸盐与混凝土发生反应，在混凝土的空隙中形成石膏和硫酸铝盐（又名结瓦尔盐）晶体，这些新化合物，因结晶膨胀作用体积增大（石膏可增大1～2倍，硫酸铝盐可增大体积2.5倍），导致混凝土力学强度降低，以致破坏，因此，这种侵蚀称为结晶性侵蚀，也可称为硫酸侵蚀。石膏是生成硫酸铝盐的中间产物。生成硫酸铝盐的反应式为：
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这种结晶性侵蚀并不是孤立进行的，它常与分解性侵蚀作用相伴生。有分解性侵蚀时，往往更能促进这种作用的进行。另外，结晶侵蚀性（硫酸侵蚀性）还与水中氯离子含量及混凝土建筑物在地下所处的位置有关。水中氯离子含量越多，硫酸侵蚀性越弱，建筑物处在水位变动带，则这种侵蚀性加强。近年来为了防止水中
主要是水中弱盐基硫酸盐离子的侵蚀，即如果水中Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、
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分解结晶复合性侵蚀的评价指标为弱盐基硫酸盐离子总量，记为Me，主要用于被工业废水污染的侵蚀性鉴定。当Me＞1000mg/L，且满足下式时，即有侵蚀性：
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式中：Me为水中Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、
表9-4 前表（表9-3）中系数a和b值
续表
注：引自《水文地质手册》，地质出版社，1978.4。
当Me＜1000（mg/L）时，则不论
以上介绍了地下水对混凝土的侵蚀性的传统评价方法，该种方法仅能说明地下水对混凝土有无侵蚀性，并不能说明侵蚀程度。我国在2001年颁发的《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）中提出了地下水对混凝土侵蚀程度（等级）的定量评价方法，参见表9-5～表9-8。
表9-5 环境类型分类
备注：1.高寒区是指海拔高度等于或大于3000m的地区；干旱区是指海拔高度小于3000m，干燥度指数K值等于或大于1.5的地区；湿润区是指干燥度指数K值小于1.5的地区；
2.强透水层是指碎石土、砾砂、粗砂、中砂和细砂；弱透水层是指粉砂、粉土和粘性土；
3.含水量ω＜3%的土层，可视为干燥土层，不具有腐蚀环境条件；
4.当有地区经验时，环境类型可根据地区经验划分；当同一场地出现两种环境类型时，应根据具体情况选定。
表9-6 分解性侵蚀评价标准
备注：1.表中A表示直接临水或强透水土层中的地下水；B是指弱透水土层中的地下水；
2.
表9-7 结晶性侵蚀评价标准
备注：1.表中数值适用于有干湿交替作用的情况，无干湿交替作用时，表中数值应乘以1.3的系数；
2.表中数值适用于不冻区（段）的情况；对冰冻区（段），表中数值应乘以0.8的系数，对微冻区（段）应乘以0.9的系数。
表9-8 分解结晶复合性侵蚀评价标准
备注：1.表中数值适用于有干湿交替作用的情况，无干湿交替作用时，表中数值应乘以1.3的系数；
2.表中数值适用于不冻区（段）的情况，对冰冻区（段），表中数值应乘以0.8的系数，对微冻区（段）应乘以0.9的系数；
3.表中苛性碱（OH-）含量（mg/L）应为NaOH和KOH中的OH-含量（mg/L）。
（二）地下水对铁质材料的侵蚀作用
当设计长期浸没于地下水中的铁管或其他铁质构件时，应当考虑地下水对铁的侵蚀性，特别是在硫化物矿床和煤矿床中，地下水常呈酸性，对探矿、采矿设备的破坏性很大。
水对铁的侵蚀性主要与水的氢离子浓度、溶解氧、游离硫酸、H2S、CO2及其他重金属硫酸盐有关。当水的pH值小于6.8 时，有侵蚀性；pH＜5 的水，对铁有强烈的侵蚀性。水中的溶解氧可与铁发生氧化作用，使铁管锈蚀，当O2与CO2同时存在于水中时，可使氧的侵蚀性加剧。水中含有游离H2SO4时，产生的侵蚀作用同样是由于氢离子置换而引起的。为了防止铁管受硫酸的侵蚀，水中
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表9-9 某些企业产品生产用水对水质的要求
此时，铁放出电荷，氢接受电荷，即：
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这样，使铁成为离子状态溶于水中。
当水中含有重金属硫酸盐时，如CuSO4，也会加速对铁的侵蚀。因为金属铜和金属铁构成微电池而使反应不断地进行，加速了腐蚀作用。地下水对铁的侵蚀性，目前尚无统一评价标准，可参考有关规定。
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