建筑材料氯离子检测方法的浅述

建筑材料氯离子检测方法的浅述采用磷酸蒸馏-汞盐滴定法测定氯离子的有:水泥及矿物掺合料，执行标准:《水泥化学分析方法(GB/T176—2008)》。采用铬酸钾法测定氯离子的有建设用砂，执行标准是《建设用砂(GB/T14684—2011)》；混凝土用水，执行标准为《混凝土用水标准(JGJ63—2006)》。采用电位滴定法测定氯离子的有:混凝土外加剂，执行标准是《混凝土外加剂匀质性试验方法(GB/T8077—2012)》；混凝土氯离子执行标准《建筑结构检测技术标准(GB/T50344—2004)》。但是《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准(JGJ52—2006)》中，未规定石头氯离子含量的控制指标及检测方法；《用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T1596—2005)》中粉煤灰也未规定检测方法。2试验与分析测定水泥氯离子根据《水泥化学分析方法(GB/T176—2008)》，水泥中氯离子质量分数采用磷酸蒸馏-汞盐滴定法来测定，同时我们利用电位滴定法和铬酸钾滴定法来测定水泥中的氯离子，并与磷酸蒸馏-汞盐滴定法进行比较(根据《水泥化学分析方法(GB/T176—2008)》测试结果取两次试验值的平均值，这里为了数据的可靠性，每种方法进行十次平行试验)。试验中我们采用某水泥厂生产的P・MH42.5中热水泥，磷酸蒸馏-汞盐滴定法的样品处理按《水泥化学分析方法(GB/T176—2008)》进行;电位滴定法和铬酸钾滴定法的样品处理按《建筑结构检测技术标准(GB/T50344—2004)》进行，样品处理:取5g水泥样品，精确到0.0001g，加入到250mL磨口锥形瓶中，加入250mL蒸馏水，盖上瓶盖，放到振荡器上均匀振动6h，用快速定量滤纸过滤，滤液待测氯离子质量分数备用。试验数据见表1。对表1中的数据我们进行处理，可以得出磷酸蒸馏-汞盐滴定法测得的水泥的氯离子的质量分数平均值为0.226%，标准差为0.002；铬酸钾滴定法测得的水泥氯离子的质量分数的平均值为0.204%，标准差为0.008；电位滴定法测得的水泥氯离子的质量分数为0.205%，标准差为0.005。铬酸钾滴定法和电位滴定法测得的水泥氯离子质量分数基本差不多，而磷酸蒸馏-汞盐滴定法测得的数据要较铬酸钾滴定法和电位滴定法大10%左右。造成这种误差的主要原因是:铬酸钾滴定法和电位滴定法在样品制备过程中水泥容易发生水化，而且如果振荡时间不够或是水泥颗粒较大，导致水泥中的氯离子不能充分溶出，而磷酸蒸馏-汞盐滴定法以过氧化氢和磷酸分解试样，能够更加彻底地将水泥中的氯离子溶出，所以铬酸钾滴定法和电位滴定法测得的数据较磷酸蒸馏-汞盐滴定法要小。同时磷酸蒸馏-汞盐滴定法测得的数据的标准差为0.002，要较铬酸钾滴定法(0.008)和电位滴定法(0.005)小得多，可以看出磷酸蒸馏-汞盐滴定法稳定性更加好。在试验过程中我们发现利用铬酸钾滴定法和电位滴定法在样品制备过程中还存在一定的缺点:所需样品量较大(磷酸蒸馏-汞盐滴定法0.3g，精确到0.0001g,铬酸钾滴定法和电位滴定法5.00g)，样品制备较复杂，试验花费时间较长。磷酸蒸馏-汞盐滴定法试验重复性较好，操作较简单，试验耗时更短，计算上十分简捷，易于掌握，并且所测得的数据更加准确，更适用于水泥原料中微量氯化物的测定。利用磷酸蒸馏-汞盐滴定法测定混凝土氯离子尝试利用测定水泥氯离子的磷酸蒸馏-汞盐滴定法来测定混凝土中氯离子，样品采用普通C30混凝土。处理方法:将混凝土试样(芯样)破碎，剔除石子；将试样缩分至30g，研磨至全部通过0.08mm的筛；用磁铁吸出试样中的金属铁屑;试样置烘箱中于105°C〜110°C烘至恒重，取出后放入干燥器中冷却至室温。取5g样品，精确到0.0001g，加入到250mL磨口锥形瓶中，加入250mL蒸馏水，盖上瓶盖，放到振荡器上均匀振动6h,用快速定量滤纸过滤，滤液用于电位滴定法测定氯离子。同时取0.3g，精确到0.0001g，按照《水泥化学分析方法(GB/T176—2008)》进行处理，用于磷酸蒸馏-汞盐滴定法测定氯离子。试验数据见表2。对表2的数据我们进行处理，利用磷酸蒸馏-汞盐滴定法测得的混凝土氯离子质量分数平均值为0.022%，标准差为0.001；而电位滴定法测得的数据的平均值为0.016%，标准差为0.002。磷酸蒸馏-汞盐滴定法测得的数据相对于电位滴定法较大，主要原因是:在混凝土硬化过程中，CI—会以化学结合和物理吸附等方式溶入混凝土中，利用电位滴定法测定混凝土中的氯离子时，仅仅利用蒸馏水浸泡并不能充分溶出这部分氯离子，其主要测定的是混凝土中的游离态的氯离子。而磷酸蒸馏-汞盐滴定法利用酸蒸馏能够更加充分地将混凝土中的氯离子溶出，所以磷酸蒸馏-汞盐滴定法测得的数据相对于电位滴定法较大。理论上我们选用磷酸蒸馏-汞盐滴定法测定混凝土氯离子更合理，但是造成混凝土中钢筋锈蚀的主要是混凝土中游离的氯离子，所以我们在控制混凝土中氯离子含量过程中也是主要控制这部分游离态的氯离子。同时对于大部分混凝土，其中含有有机成分的外加剂，利用磷酸蒸馏-汞盐滴定法时，由于蒸馏时石英管中的溶液会大量溢出流向吸收瓶使试验无法进行。所以利用电位滴定法测混凝土中的氯离子更为合理。根据《建筑结构检测技术标准(GB/T50344—2004)》的规定，采用电位滴定法测定的混凝土中的氯离子质量分数并不简单地等于混凝土各原材料的氯离子之和。在混凝土硬化过程中，CI—会以化学结合和物理吸附的方式溶入混凝土中，而我们利用电位滴定法测得的氯离子仅仅是混凝土中的游离态的氯离子，并不是混凝土中的全部氯离子。3结束语磷酸蒸馏-汞盐滴定法更适用于水泥原料中微量氯化物的测定，重复性好，操作较简单，耗时短，易于掌握，测得的结果更准确。电位滴定法测定混凝土氯离子偶然误差较小，排除了人为的误差，精确度更高，同时该方法测得的是混凝土中的水溶性氯离子，所以利用电位滴定法测定混凝土氯离子更为合理。在建筑材料氯离子含量检测过程中，基于工程实际，常会由于方法的不统一，取样、制样过程不严密等，而出现的检出结果不一致。我们在选用氯离子测定方法时，应根据不同的样品及其特性选用更合适的方法，使所测得的数据更加准确。参考文献范永法，谢家斌.对现行混凝土标准中氯离子含量指标的几点看法[J].广东建材，2013，29(10):45—48.王绍东，黄火翌镔，王智.水泥组分对混凝土固化氯离子能力