影响混凝土外加剂氯离子含量检测的因素和结果的不确定性分析

影响混凝土外加剂氯离子含量检测的因素和结果的不确定性分析

方婷婷

广州市盛通建设工程质量检测有限公司， 广东广州 510075

摘要：随着我国经济的进步，建筑行业得到前所未有的发展，其工程建设数量在逐年快速递增。在建筑工程中，混凝土作为其中比较广泛应用到的施工材料之一，其质量性能一直深受人们的重视。为了更好的增强、改善混凝土性能作用，施工人员往往会向混凝土中添加一些外加剂。不过值得注意的是，在添加外加剂的同时也会将一些有害物质携带进去，比如氯离子，其会对钢筋造成锈蚀，影响混凝土安全使用。本文结合某一工程实践，详细分析了影响混凝土外加剂氯离子含量检测的因素和结果的不确定性进行分析，并同时提出对混凝土外加剂氯离子含量检测方法的一些建议，希望能为以后类似工程提供借鉴作用。

关键词：混凝土；外加剂；氯离子；检测

0. 引言

混凝土作为建筑工程的主要施工材料之一，其质量性能直接关系到整个工程质量，因此最大程度提高混凝土性能作用是非常重要的，目前一般都是往混凝土中添加一些外加剂，这些外加剂能够大大发挥混凝土性能，有效提高了建筑工程质量。但是这些外加剂中都是含有能够腐蚀钢筋的氯离子，从而影响到混凝土的安全使用，为此做好外加剂氯离子含量测定工作是非常重要的。

1. 典型实例

作为混凝土生产厂家，混凝土外加剂匀质性是其用来控制混凝土质量稳定性的指标，不过目前这些指标中都没有一个关于氯离子含量的相关数值规定，一般都是由厂家自行确定，因此建筑工程所使用混凝土很有必要进行外加剂氯离子含量测定。本次工程试验外加剂为高效减水剂，硝酸银溶液的浓度如下表1所示。

表1 硝酸银溶液的浓度

2. 检测原理和所消耗硝酸银溶液体积用量的确定

（1）检测原理

本次采用的是电位滴定法来进行检测，该方法的检测原理就是以银电极做导电体（也就是正极）为指示电极，以甘汞电极（负极）为参与电极，这样就可以组成一个原电池，之后运用专用设备测定其电势，从而最终确定滴定终点。

2. 所消耗硝酸银溶液体积用量的确定

本次工程测定其硝酸银所消耗的体积数值试验中，采用的是目前比较普遍应用到的作图法和二次微商法，这两者试验方法操作起来比较简单且准确性高，得到相关人士的一致认同与推广。运用作图法中的E—V曲线法，可以准确测出其电势，我们可以将已测得的电势作为纵坐标，以消耗滴液的体积为横坐标，这样就能够得出其体积用量V（ml）。运用二次微商法，试验人员可以将滴定管读数V（mL)和对应的电势E（mV）具体制成表格。在该表格中，需要清楚列清每次滴加标液的体积变化（ ），每次滴加标液的电势变化（ ），一级微商值（ ）以及二级微商值（ ）。之后试验人员就可以通过推导开确定硝酸银消耗溶液的最终用量V（mL)。得出硝酸银消耗的最终用量V（mL)后，就可以按照公式 得出其所用溶液的准确体积。在该计算公式中，Vo指的是试验中滴定终点时滴液的准确用量（mL);V指的是滴定管所消耗滴液的体积，也就是二级微商为a时滴液的用量（mL);a与b分别指的是二级微商为零前与零后的数值； 指的是相邻两次滴定消耗其溶液的差值（mL),在本次试验过程中， 都是为0.1mL。

3. 试验过程

1. 仪器设备和试剂

在正式试验之前，试验人员需要准备好相关的仪器设备和试剂，确保试验的顺利开展。本次试验需要准备的仪器设备有：ZD-2A自动电位滴定仪、银电极、甘汞电极、电磁搅拌器以及分度值为0.0001g的电子天平。需要准备的试剂有：（1+1）硝酸；{C(Nacl=0.1000mol/L)}氯化钠标准溶液以及（17g/L)硝酸银溶液。

2. 试验步骤

首先需要先求出硝酸银溶液浓度。试验人员将需要使用的基准试剂（17g/L)配置好,之后运用该基准试剂将氯化钠标准溶液配制好，最后再使用电位滴定法将氯化钠溶液的浓度标定出来。接下去使用电子水平分别称取外加剂样品m1=1.1799g与m2=1.0958g，一切准备就绪后就可以利用上述方法，得出所消耗硝酸银溶液的体积，试验人员可以根据所消耗硝酸银溶液的浓度和其体积数值，就能准确求出本次试验样品中氯离子的百分含量了。

4. 检测过程中的注意事项

1. 试验之前的准备工作

为了提高试验结果的准确度，试验人员需要按照以下要求做好相关的准备工作：试验所使用的水必须符合GB6682中的三级水规格。经过反复试验研究，本次试验试验1.25L的纯净水为最佳以及标准物质使用基准试剂（NaCl含量为99.95%~100.05%）为最宜。

2. 试剂分析

本次试验主要就是为了通过滴加硝酸银溶液引起的电势变化值和一级微商值，来求得二级微商值零前的a与二级微商值零后的b。试验人员可以根据电势变化值和一级微商值，运用相关计算公式，计算出所消耗硝酸银溶液的准确体积，用二级微商值发生突跃为零前的a所对应的硝酸银溶液的体积（V0）。在本次试验过程中，试验人员一共进行滴加6次硝酸银溶液试验，其中还包括了两个平行试样和一个浓度的标定，试验人员在二次加入氯化钠标液时，就可以直接延续滴定累计，将毫升数准确记录下来。为了确保操作时间不延误和提高人为读取刻度的准确度，试验人员只有在完成一个完整操作后方能开始零刻度记取。在本次试验过程中，试验人员一共记取了3次零刻度，在第二次加入标液大致在20mL左右。需要注意的是运用基准试剂来称量氯化钠时，需要精确到0.0001g，另外硝酸银溶液配制好后，不能马上就使用，需要将其静置14d后再进行标定，这样得到的数值更为精确。

3. 滴定结果的取值

银电极在正式使用之前，试验人员需要运用细砂纸将其擦亮，之后再放入稀硝酸（1+1）溶液中，等其放出所有气体后方能取出并冲洗干净，放置一边待用。将甘汞电极上端小孔的橡皮塞拔出来。本次试验中，试验人员是等至溶液滴定到180mV开始记录，终点后再记录6~7个数据，一直到2个mV为止。为了确保滴定精度准确度，需要使用控制电位器效果更好的长滴。在接近终点时，试验人员再滴定液短滴慢慢接近终点，在终点前后3mL时方能停止滴定，之后延时20秒左右，若电位不再返回滴定终点，试验就算完成了。

5. 影响混凝土外加剂氯离子含量检测的因素

1. 水作为混凝土拌制过程中的主要添加物之一，其发挥了很重要的作用。目前在拌制过程中会使用到地表水、地下水、再生水以及海水等，这些水中往往含有氯离子，若其含量超标，往往会直接降低混凝土性能作用，因此做好水氯离子检测工作是非常重要的。

2. 混凝土在拌制过程中，往往会向其中添加早强剂、防冻剂等各种外加剂，这些外加剂中一般都含有氯化钠、硝酸盐等氯盐成分，若不注意其添加分量，很容易让氯离子含量超标，到时候会对钢筋造成腐蚀，从而影响混凝土的使用。

6. 结语

综上所述，混凝土作为建筑工程主要施工材料之一，其直接关系到整个工程质量，因此混凝土性能作用一直深受人们的重视。若想更好的增强和改善混凝土性能作用，首先必须确保混凝土外加剂匀质性指标符合相关规范，因此做好其氯离子含量检测工作是非常重要的，不容轻视。

参考文献：

[1]李靖,关莉,刘晨,唐亮.混凝土外加剂氯离子含量检测结果影响因素研究[J].混凝土世界,2016(06):80-84.

[2]万桂芬.混凝土外加剂中氯离子含量检测结果不确定度评定[J].建筑监督检测与造价,2010,3(Z1):40-43.

[3]邵品荣.引入混凝土中的氯离子量对钢筋电化学腐蚀的影响——兼论混凝土外加剂中氯离子含量的限制值[J].混凝土及建筑构件,1982(03):51-55.