建筑用砂氯离子含量测试影响因素研究

建筑用砂氯离子含量测试影响因素研究

刘雪花

厦门捷航工程检测技术有限公司福建厦门361006

摘要：因为氯离子造成钢筋混凝土结构破坏的现象是目前制约建筑业发展的重要原因，因此本文就检测砂石中氯离子含量的影响因素进行探讨，以便更好地确定砂石中氯离子的含量，提高建筑物的质量。

关键词：影响因素；氯离子含量；砂石

0引言

砂是工程建筑中不可缺少的一种原材料，如果砂中氯离子的含量过高会促使钢筋混凝土结构破坏，严重时会使得混凝土胀裂，为了避免因为氯离子含量过高对建筑物或是公路等带来麻烦，应尽可能提高氯离子含量的检测精度，因此本文就砂氯离子含量检测影响因素的探究具有重要意义。

1.检测砂中氯离子含量的方法及影响因素

1.1检测氯离子含量的方法

在国家标准《建设用砂》中提到了利用硝酸银标准溶液滴定的方法来检测砂石中氯离子的含量。其中的原理为在浸泡过砂石中的溶液中滴定硝酸银标准液，利用铬酸钾作为指示剂，在达到中和时，微过量的硝酸银会和铬酸钾发生反应产生砖红色的沉淀。然后试验人员根据消耗硝酸银标准液的量来计算砂石中氯离子的含量。

1.2影响氯离子含量检测的因素

由于天然砂石中氯离子的含量比较低，因此消耗的硝酸银溶液量会非常少，且通过人眼辨别终点颜色变化，会存在很多不确定因素，这对测试结果影响会很大，本文为了找出影响氯离子含量检测的因素，着重研究了样品选择数量、颗粒级配、浸泡时间以及硝酸银标准溶液浓度对测试结果的影响，以便准确判断出试验参数对测试结果的影响规律，从而提高试验结果的准确性[1]。

2.试验方法

2.1试验方法

由于化学滴定法存在很多不确定因素，这些因素会为试验结果带来很大的影响，因此选择电位滴定的方法来测定砂石中氯离子的含量，以提高试验结果的准确性。所谓电位滴定法就是在被测溶液中插入一个指示电极和一个参比电极，使其组成一个工作电池，在加入滴定液以后，被测溶液里就会产生化学反应，检测的离子会随着反应发生变化，此时指示电极的电位也会发生改变，在达到临界点时，电极电位会产生突变，突变时溶液滴定的量即为计算氯离子含量的数值。实验过程中选择的自动电位滴定仪，可以自动记录到标准液滴定的曲线，并自动定位出溶液滴定的终点，提供出准确的滴定量，很好的避免了人为误差，提高了试验精度。

2.2试验方案

按照国家标准《建设用砂》要求，提取一定数量的样品，不对此进行任何筛分处理，将其浸泡两个小时以后，利用标准溶液硝酸银来进行滴定。为了找出取样数量、砂石级配、浸泡时间以及标准液浓度对测定结果的影响，分别针对这几个方面设定不同的试验安排。对于取样数量，设定其它几项因素不变，选择不同数量的样品进行试验，观察试验结果有何不同；同理对于级配、浸泡时间以及标准液浓度也分别按照此方法进行试验，最终分别找出他们对氯离子含量测试的影响程度[2]。

3.选择样品

3.1取样

（1）料堆取样

从料堆中提取样品时，应该均匀选择料堆中的砂石，在取样之前要先将取样部位表面的砂石铲除，以免表层含有砂灰，影响试验结果，之后再分别从不同的位置提取样品，另外要根据试验的要求选择样品的种类。

（2）皮带中取样

如果从皮带上提取样品，应该选用与皮带等宽的接料器，且从皮带传输机头的位置定时提取样品。从皮带提取样品要特别注意的是注意皮带传输速度，避免接料器装满漏料，提取的样品必须是具有代表性的砂石，以提高试验的说服力。

（3）从货车上取样

在从货船、货车或者是火车上取样的时候，要注意均匀取样，另外也要与料堆取样一样，除去表面砂石，选取定量样品，样品的选取要具有代表性，确保提取位置的均匀性，避免集中采取。

3.2分样

利用分料器或者是人工将提取样品按照试验要求分成多份，以供后续试验使用。

3.3制样

（1）不同取样数量制样。按照国家标准《建设用砂》要求，提取同等标准不同质量的样品，将其放置水溶液中浸泡两个小时，待用[3]。

（2）不同颗粒级配制样。分别选取1.18mm以下、2.36～1.18mm、4.75～2.36mm、4.75mm以下以及经过捣乱、磨细且可以过0.3mm筛子的磨粉五份样品，这几份样品除了颗粒级配不同，其它试验条件固定，提取样品后将其浸泡子溶液中俩小时待试验检测。

（3）不同浸泡时间制样。按照国家标准《建设用砂》提取质量均为500g的样品，分别将其浸泡于液体中一小时、一天、两天以及三天，然后再分别对这四个样品进行检测。

（4）不同标准溶液浓度制样。选取同等标准同等质量的样品四份，将这四份样品分别浸泡俩小时，然后分别用0.005mol/L、0.01mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L四种不同浓度的标准液对这四份样品进行滴定，以查出试验影响。

4.结果分析及讨论

4.1取样数量的影响

分别称取250g、500g、750g、1000g计分样品，其它所有试验条件相同，进行试验，观察试验结果，便可得出对氯离子含量测试的影响。最终经过试验可以看出，不同的样品数量对含量测试的影响并没有明显的规律，且选择的各个质量砂石都有着一定的代表作用。

4.2颗粒级配的影响

分别选择几份颗粒级配不同的砂石，其中有一份为经捣碎、磨细之后的磨粉，颗粒直径不超过0.3mm，试验时除了颗粒级配不同，其它试验条件完全一样，经试验可知，随着砂石粒径的降低，其中检测出氯离子的含量就越高，且颗粒级配相差越大氯离子含量相差就越多，由此可以看出氯离子测试含量会随着颗粒直径的减小而升高。归于原因主要是由于颗粒越小，砂石在水中浸泡过程中与溶液相接触的面积就会越大，其在水中溶解的速度就会加快，在一定时间里就会有更多的氯离子被分离出来，最终检测出的氯离子含量就会越多。

4.3浸泡时间的影响

选择定量样品分别将其浸泡1小时、一天、两天、三天，其它试验条件相同，经试验可得，浸泡时间越长，检测出的氯离子含量就越高，浸泡一天及两天的溶液其中氯离子的含量比一小时的含量分别增加45%级53%，而浸泡三天的溶液氯离子的含量将近一小时氯离子含量的三倍。在砂石当中氯离子以结合氯离子及游离氯离子两种形式存在，伴随着浸泡时间的增长，砂石中的氯离子被溶解出来，溶液中氯离子含量逐步增加，从而使得最终测得的结果就会越大。

4.4滴定标准液浓度的影响

选择不同浓度的标准液，分别对浸泡过的砂石溶液进行滴定，经试验得出，不同浓度的标准液对测定结果的影响很大，且硝酸银标准液的浓度越大最终检测出其中氯离子的含量就越多，这主要是因为溶液中氯离子所占百分比处于较小数值，在检测过程中随着硝酸银溶液的滴加，中和的氯离子就越多，当接近临界点时，溶液会由于浓度的不同滴加的量也有所不同，最早计量的结果就会存在差异，从而影响了计算氯离子含量的值。

结语：

经研究可知颗粒级配、浸泡时间以及标准液浓度都会影响到氯离子含量的测定，且颗粒的级配越小、在溶液中浸泡的时间越长、滴定溶液的浓度越大检测出的氯离子含量就会越高，而取样的数量不会对氯离子的含量产生明显影响。因此为了提高氯离子含量检测准确性，应适当降低标准液的浓度、样品的级配以及浸泡的时间。

参考文献：

[1]江映,胡宏波.建设用砂氯离子的快速测定方法—离子选择性电极法[J].混凝土世界,2012,(8):123-125.

[2]刘韶音.硝酸银标准滴定溶液的制备和水中氯离子含量的测定[J].化工管理，2014,(8):134-137.

[3]付志军,罗桂娟,李雅妍,张静,曾波.离子选择电极法测定水中氯化物[J].环境监测管理与技术,2014,26(1):49-52.