混凝土中氯离子含量的测定

混凝土中氯离子含量的测定

0混凝土中氯离子含量的检测在使用寿命期间，钢筋混凝土结构可能面临各种破坏。氯化物是最危险的侵蚀手段，其有害程度如下。现代建筑业的发展需要快速、准确地测定混凝土中氯离子的含量,以实现对混凝土耐久性的有效评价和钢筋腐蚀的适时防护与有效修复。在氯离子含量的测定中,常因方法不一,试验过程不严密等,而出现其含量的检测结果不一致的现象。本文对粉末细度、粉液比、粉末重量、浸泡时间、滴定溶液浓度等五个因素对实验结果的影响进行了研究,并得出了相应的影响规律。1实验1.1实验材料及减水剂水泥,山东山水水泥集团,PI52.5水泥;粗集料,青岛磊鑫集团公司,5~20mm的连续级配碎石;细集料,青岛大沽河砂场的中砂,细度模数2.7;粉煤灰,青岛鲁青粉煤灰,细度(45μm筛余)10.6%,烧失量3.65%;矿粉,青岛家梁足球工贸有限公司新型建材厂生产的矿粉,比表面积379m2/kg,烧失量0.37%,Cl-含量0.007%;减水剂,深圳市路通建材公司生产的混凝土减水剂,型号为spp-9p。实验制备了2个系列的混凝土,其中F1,TU中分别加入氯化钠(NaCl)量为:0.04%、0.07%、0.10%。配合比见表1。将混凝土试块在标准养护条件下养护60d后,取出进行实验。1.2预处理对实验结果的影响速度型磨盘磨取1cm深度处粉末约150g,然后编号置于夹链袋中密封保存,用莫尔法测试粉末中自由氯离子的含量。(1)对掺0.07%氯化钠(NaCl)的F1组粉末分为0.16mm筛,0.64mm筛,以及不筛三种;其余的粉末过0.16mm筛。称取不同细度粉末5g,浸泡到100mL的蒸馏水中,测试其自由氯离子含量,研究细度对实验结果的影响。(2)称取掺0.04%、0.07%、0.10%氯化钠(NaCl)的F1、TU粉末5g,浸泡蒸馏水分别为30、50、100、150、200mL,研究粉液比对实验结果的影响。(3)对掺0.04%氯化钠(NaCl)的F1、TU组粉末称取1.5、3、5、7g,按液/粉比为20浸泡在蒸馏水中,研究粉末质量对实验结果的影响。(4)对掺0.04%氯化钠(NaCl)的F1、TU组粉末称取5g,浸泡到100mL蒸馏水中,浸泡时间分别为8h,16h、24h、32h、48h,研究浸泡时间对实验结果的影响。(5)对掺0.04%氯化钠(NaCl)的F1、TU组粉末各称取5g,浸泡到100mL蒸馏水中,采用硝酸银(AgNO3)浓度分别为0.05%,0.10%,0.15%以及0.20%进行滴定,研究滴定溶液浓度对实验结果的影响。2结果2.1种粉末的混合物质对混凝土自由氯离子浓度的影响混凝土中掺加0.07%的氯化钠(NaCl),标准养护60d,对混凝土表面磨取粉末。将磨取的混凝土粉末过0.64mm筛,0.16mm筛以及不过筛,将三种粉末浸泡到蒸馏水中,测试其自由氯离子浓度,其结果如图1所示。由图1可知:细度对混凝土氯离子浓度化学滴定方法有明显的影响。当颗粒粒径在大约0.50mm处,自由氯离子含量达到峰值,随后降低。其原因是:粉末由蒸馏水浸泡时,蒸馏水与粉末颗粒表面接触,自由氯离子游离到水中。当浸泡的粉末由不筛到过0.16的筛,粉末粒径减小,与蒸馏水接触的粉末颗粒总表面积增大,氯离子更易溶于水中,因此测得的自由氯离子含量随粉末颗粒粒径减小而增大。2.2液粉比的影响将浸泡的蒸馏水与混凝土粉末比例设定为6~40,测试不同液粉比下溶液中的氯离子浓度,其结果如图2所示。由图2可知:各系列混凝土自由氯离子含量随液粉比增大而增大,可见液粉比对该实验方法影响较大。其中0.07%F1系列在10mm处自由氯离子含量增大幅度大,使得自由氯离子含量随液粉比增大而波动性很大。0.10%F1的增长趋势最稳定,其余0.04%F1、0.04%TU、0.07%TU这3种配比则趋势较稳定,只有轻微的波动。0.04%F1、0.10%F1、0.04%TU、0.07%TU这四种配比的混凝土实验结果符合线性规律。所得拟合方程如下:其中y为自由氯离子含量,x为液粉比。2.3浸泡粉末质量对自由氯离子含量的影响考察粉末质量的影响规律,使液粉比不变,取为20,改变浸泡粉末的质量,分别取1.5、3、5、7进行实验,所得结果如图3所示。由图3可知:实验测得的0.04%F1、0.04%TU两系列的自由氯离子含量随浸泡粉末质量增加而减小,说明浸泡粉末越多,氯离子越不易溶于水中,滴定实验结果因浸泡粉末质量不同而造成较大偏差。这两系列的趋势几近一致,只在浸泡粉末质量为5g时有少许的差值。2.4氯离子含量结果将浸泡时间设为8、16、24、32、42h,到规定时间分别过滤滴定其自由氯离子含量,所得结果如图4所示。由图4可知:这两个系列所测得的实验结果即自由氯离子含量随浸泡时间增加而呈稳定趋势。在20h以上的浸泡时间,实验结果稳定,由此可证明,自由氯离子含量化学滴定方法中使用24h的浸泡时间是合理的。2.5酸银溶液浓度对自由氯离子含量的影响由不同浓度硝酸银(AgNO3)溶液来滴定测得自由氯离子含量,硝酸银(AgNO3)溶液浓度分别设定为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%,实验结果如图5所示。由图5可知:随滴定溶液浓度的改变,自由氯离子含量呈稳定趋势。说明滴定溶液浓度对化学滴定方法无影响。3自由氯离子含量测定的规律混凝土中氯离子浓度测定方法受众多因素影响,本实验通过对细度、粉液比、粉末质量、浸泡时间、滴定溶液浓度等五个因素对化学滴定方法的影响进行了研究,得出以下结论:(1)细度对自由氯离子含量化学滴定方法影响较大,随着细度的减小,测得的自由氯离子含量增大,但此规律在一定范围内。当粉末颗粒粒径为0.50mm时所得的自由氯离子含量最大。(2)自由氯离子含量随液粉比增大而增大,符合线性规律。(3)在一定的液粉比