解析预拌混凝土中氯离子检测技术

(整期优先)网络出版时间:2021-12-13
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解析预拌混凝土中氯离子检测技术

黎娟

清远市建设工程质量检测站有限公司 广东清远 511500

摘要:混凝土作为工程施工中应用的一种基础性材料,具有原料丰富,价格实惠,耐久性好,抗压强度高,生产工艺简单,强度等级范围广等特点,在建筑工程施工质量的领域方面发挥了重要的作用。但是在混凝土工程施工中,由于氯离子含量超标对混凝土性能的影响,直接危害到整个建筑项目的质量和安全,应当引起重视。预拌混凝土中的氯离子是诱发钢筋锈蚀的重要因素,从而影响混凝土的耐久性和使用寿命。通常情况下,通过对混凝土中的氯离子来源及其对混凝土的危害进行有效分析和把控,采取有效的措施,进一步加强对混凝土中氯离子的检测,能够有效地避免其对混凝土质量的不利影响,具有较好的作用和效果。

关键词:预拌混凝土;氯离子;检测技术

1.混凝土中氯离子含量检测的重要性分析

混凝土结构中,氯离子通过与钢筋材料的化学反应,导致混凝土结构中钢筋材料锈蚀,膨胀等问题发生,从而导致混凝土结构沿钢筋位置发生裂缝,对混凝土结构的整体质量及耐久性能产生影响,使其结构设计的使用年限明显缩短。氯离子对混凝土结构中钢筋材料的锈蚀影响,主要包含干湿腐蚀两种影响情况。混凝土结构中的钢筋材料发生腐蚀后,通过钢筋表面的红铁锈,会导致其体积明显膨胀,引起开裂现象,降低混凝土强度。同时混凝土中氯离子含量较高时,会引起混凝土结构的抗腐蚀性、耐磨性明显降低,从而对混凝土结构的整体性能及质量造成严重影响。因此,混凝土中氯离子含量较高所引起的钢筋腐蚀问题一旦发生,就会导致钢筋混凝土结构性能劣化。在对混凝土结构性能评价中,会将钢筋腐蚀的发生时间作为混凝土结构构件耐久性能的终结时间。混凝土结构的质量与其内部成分具有直接关系,如果混凝土拌合物中含有大量的盐碱物质则会使混凝土结构受到不同程度的腐蚀,从而缩短建筑物的使用寿命。因此,混凝土浇筑之前必须通过技术手段对其氯离子进行含量测定,保证混凝土拌合物浇筑之后能够达到规定要求。

2.预拌混凝土氯离子检测技术

2.1混凝土中酸溶性氯离子含量测试方法

称取20.00g磨细的粉末,精确至0.01g,至于250mL的三角烧瓶中,并加入100mL硝酸溶液,盖上瓶塞,剧烈振摇1min~2min。浸泡24h后,以快速定量滤纸过滤,获取滤液;期间应摇动三角烧瓶;然后移取滤液20mL于300mL烧杯中,加100mL蒸馏水,再加入20mL淀粉溶液,烧杯内放入电磁搅拌子。将烧杯放在电磁搅拌器上,开动搅拌器并插入指示电极及参比电极,两电极应与电位计相连接,用硝酸银标准溶液缓慢滴定,同时应记录电势和对应的滴定管读数。由于

接近等当量点时,电势增加很快,此时应缓慢滴加硝酸银溶液,每次定量加入0.1mL,当电势发生突变时,表示等当量点已过,此时应继续滴加硝酸银溶液,直至电势趋向变化平缓。用二次微商法计算出达到等当量点时硝酸银溶液消耗的体积。同条件下,进行空白试验。

检测参数

氯离子含量

强度等级

C30

样品名称

混凝土芯样

混凝土类别

钢筋混凝土

环境类别

室内干燥环境

设计使用年限

50年

材料用量

(kg/m3

水泥

混合材料

外加剂

456

152

602

1073

65

10.62

★氯离子含量试验

★JGJ/T 322-2013附录D

硝酸银标准溶液浓度(mol/L)

0.01

砂浆样品质量

20

浸样品的硝酸溶液用量(mL)

100

电位滴定时提取的滤液量(mL)

20

样品试验达到等当量点消耗的硝酸银标准溶液的体积(mL)

0.15

硬化混凝土中酸溶性氯离子占砂浆质量的百分比(%)

0.000

空白试验达到等当量点消耗的硝酸银标准溶液的体积(mL)

0.11

硬化混凝土中酸溶性氯离子占胶凝材料质量的百分比(%)

0.000

技术指标(%)

≤0.30

单项评定

合格

检测数据结果分析:

2.2硝酸银滴定法

混凝土拌合物中氯离子含量测定硝酸银滴定法需要使用天平、容量瓶、试验筛、移液管、三角烧瓶、烧杯等仪器设备,需要使用硝酸、乙醇、硝酸银、铬酸钾、酚酞、氯化钠分析纯等化学试剂。实验取样结束后应将两个100mL以上水溶性溶液放在石棉网上置于试验电炉进行加热,煮沸后持续加热5分钟左右,冷却静置后使用定量滤纸进行过滤,然后移取滤液到三角烧瓶中用酚酞滴定、硝酸中和,最后加入铬酸钾指示剂,再用硝酸银标准溶液进行滴定。

2.3用Cl-选择性电极法对混凝土中氯离子进行检测

Cl-选择性电极法,就是将两种沉淀物进行混合压缩制成薄片,也就是AgCl和Ag2S,然后将薄片进行固定,使其稳定在塑料管的一端,然后通过全固态封装的手段进行装配,使其成为无内参比溶液的全固态型电极。这种方法的优点是其结构较为简单,在进行实操作的时候会比较方便。在条件允许的情况下一般选用这种方法对混凝土中氯离子进行检测。

2.4氯离子选择电极法

氯离子选择电极法测定混凝土拌合物中氯离子含量时,需要使用选择电极、参比电极、电位测量仪等仪器设备,氯化钠活化液、氯化钠标准液等试剂。在试验准备阶段需要先活动氯离子选择电极,然后建立当前的电位-氯离子浓度关系曲线,最后调整氯化钠标准液的温度对曲线进行矫正。试验阶段同样需要先对氯离子选择电极进行活化,然后使用定量滤纸对摇匀静置后的混凝土拌合物水溶液进行过滤,最后测量过滤溶液中的电位,将氯离子选择电极通入其中,再次测得点位信息。氯离子选择电极法最终可以得到混凝土拌合物的电位-氯离子浓度关系曲线,根据该曲线即可对混凝土拌合物中的氯离子含量进行计算,为了保证氯离子选择电极法测得的试验结果足够准确,可以多进行几组重复试验,取平均值作为该组氯离子含量的测定结果。氯离子选择电极法属于电化学方法,不需要AgNO3标准溶液的配制和滴定,只需要用氯化钠标准溶液校准仪器即可,所得到的数据偏差小,而且能够简单、精准、快捷地检测到氯离子含量,这种氯离子含量快速测定法值得推广使用。

2.5速测条法

速测条法测定混凝土拌合物中氯离子含量时,主要将混凝土氯离子速测条作为主要测量工具,速测条能够直接根据变色结果对氯离子浓度进行换算,无需进行复杂计算。但是速测条法测定氯离子含量对混凝土拌合物样本预处理要求较高,试验开始前必须采用专业设备将混凝土拌合物中水分挤出,然后才能使用速测条让其颜色发生变化。氯离子含量不同,则速测条的颜色变化程度也不尽相同。最后根据颜色和浓度换算表可以直观地看出对应的氯离子浓度数值。混凝土拌合物中,其中的胶凝材料会有一定含量的氯离子,因此试验人员还需根据氯离子与胶凝材料之间的关系消除氯离子含量测定结果中的误差。

我国相关规范明确要求混凝土在选配水泥、骨料、拌和水、外加剂等混凝土原材料的时候,必须进行氯离子含量的测定,从根本避免将过量的氯离子带入混凝土中。结构混凝土中氯离子含量的测试,对于结构安全性的评估起到很大的作用,同时也为建筑物旧结构的改造和修补提供极具参考价值的依据。

参考文献:

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[2]赵雅琼.混凝土及其原材料中氯离子含量测定综述[J].水泥,2020(S1):8-10.

[3]李清辉.对实体工程中混凝土胀裂及钢筋锈蚀的分析与处理[J].建筑技术开发,2019,(9):2-3.