既有建筑混凝土中氯離子含量的檢測方法分析

摘 要：在我國一些沿海地區，由于河砂比較缺乏，經常會出現海砂在沒有經過相應的處理之后就拌入混凝土的情況，這就對當地鋼筋混凝土結構建筑的安全和耐久性造成威脅。對于既有建筑摻入過量氯離子的鋼筋混凝土結構，如何盡早發現并進行處理，這是許多人都關心的問題。因此，我們總結了一些既有建筑混凝土中氯離子含量的檢測方法。

關鍵詞：混凝土；氯離子；含量檢測；方法

在混凝土被廣泛應用的今天，有許多的鋼筋混凝土結構由于各種原因，沒能達到預期的使用年限期間就提前失效了。而據統計，這其中有大部分是因為混凝土結構的耐久性不夠而引起的。據有關資料顯示，在我國，混凝體結構耐久性不足的問題非常嚴重。而對于近?；蛘呤茄睾５貐^來說，混凝土耐久性不足的主要原因是混凝土中氯離子的含量過高。引起這種現象的原因一方面是海洋中氯離子以海霧和海水的形式深入到混凝土中，另一方面是在拌制混凝土的時候摻入了海砂或者海水。第一種情況主要發生在碼頭、海港以及位于海邊的一些建筑物上，而第二種情況可有可能出現在較大的地域范圍內。我國的建設部對于用海砂來拌制混凝土的現象也嚴格的指出，對于沿海城市用海砂拌制混凝土，導致建筑受到氯離子腐蝕，降低了混凝土結構的耐久性，為建筑帶來安全隱患。對此有深刻的例子：某沿海城市的一所大學有三棟建于上世紀八十年代末的學生宿舍樓，在使用不到15年就出現了大面積的鋼筋腐蝕，從而被鑒定為危樓要給予拆除，原因就是因為在施工拌制混凝土的時候使用了海砂。

根據相關的工程經驗，對于既有建筑中已經摻入氯離子的混凝土結構，對混凝土中氯離子的含量進行測定并對早期建筑進行排查，盡早發現，盡早解決是最好的處理方法。

1 氯離子的腐蝕機理

要對混凝土中氯離子的含量進行檢測，首先要了解氯離子的對混凝土結構的腐蝕機理。氯離子具有活性大、半徑小和穿透力強的特點，就算混凝土沒有碳化也可以進入結構中并到達鋼筋的表面。氯離子吸附在鋼筋表面鈍化膜的時候，會產生酸化作用，從而使該處的PH值迅速下降。據研究表明，氯離子的酸化作用能使鋼筋表面的PH值降低到4以下。氯離子首先會破壞鋼筋表面局部的鈍化膜，時露出的鐵基體成為小陽極，而鋼筋表面大部分鈍化膜仍然完好，成為大陰極。腐蝕電池作用導致鋼筋表面局部被腐蝕，我們稱之為坑腐蝕或者點腐蝕，被腐蝕點對于應力高、斷面小而且比較脆的預應力筋具有較大危害。而如果混泥土的保護層比較薄，氯離子的含量較多而且分布均勻的話，就會導致鋼筋表面產生大量氯離子去鈍化作用，從而使點腐蝕面積擴大合并，最終形成大面積的鋼筋銹蝕。

2 混凝土中氯離子含量的檢測方法

2.1 試驗室的檢測方法

2.1.1 鉻酸鉀指示硝酸銀滴定法

采用鉻酸鉀指示硝酸銀滴定法進行混凝土氯離子含量檢測，首先要將混凝土樣品溶解于一定量的水中，并用硝酸滴定，待溶液PH值由堿性變中性之后，再用硝酸銀標準溶液滴定，以二級微商法來確定所用的硝酸銀標準溶液體積，最后再結合空白實驗，就可以算出混凝土樣品總氯離子的重量。鉻酸鉀指示硝酸銀滴定法是試驗室進行混凝土氯離子檢測的標準方法，這種方法檢測出的氯離子是混凝土樣品中的游離態氯離子，檢出量為樣品氯離子總含量的50%左右，而如果將樣品溶液煮沸的話，檢出量可以達到樣品氯離子總含量的80%左右。

2.1.2 電位滴定法

電位滴定法一種是通過對滴定過程中電池電勢的變化進行測量，最后確定滴定終點的滴定方法。這種方法的滴定的終點的確定，是依靠電極電位的突躍來指示的，在滴定到達終點的前后，滴液中的待測離子濃度會連續變化，而往往會變化n個數量級，從而引起電位的突躍，在此方法中，被測成分的氯離子含量是通過消耗的硝酸銀量來計算的。

2.1.3 離子色譜法

對于固體試驗樣本，采用氫氧化鉀溶解，并用硝酸脫樣，然后調節水溶液樣品的酸堿度，在PH=7的時候，也就是酸堿為中性的時候，進入色譜柱進行分離檢測，進行分離定量。

離子色譜法可以同時檢測水溶液樣品中的多種離子，其操作比較簡便，具有高分辨率、高靈敏度和高效率的優點。但采用離子色譜法進行檢測的儀器設備投入較大，因此要廣泛應用還比較困難。此外，離子色譜法主要適用于對水樣品進行檢測，而如果要進行固體樣品檢測，前期還需要經過比較復雜的處理。

2.2 現場的檢測方法

2.2.1 RCT法

丹麥Germann公司的RCT法，是一種對于現場混凝土氯離子進行含量檢測的方法。近幾年來，這種方法也開始被國內的一些檢測單位引進使用。RCT法的檢測程序是采取一定量混凝土樣品，制成粉末后放入事先配制好的酸辛萃取液中，充分搖勻后放置一段時間后，將選擇性電極放入溶液里，然后讀取電壓毫伏值，再根據標定的電壓值——氯離子含量曲線，就可以直接算出該混凝土樣品中氯離子的含量了。

2.2.2 氯離子選擇性電極測定氯離子含量

氯離子選擇性電極是把硫化銀和氯化銀的沉淀混合物壓成膜片，并將膜片固定在塑料管的一端，然后用全固態封裝工藝將其裝配成無內參比溶液的電極，由甘汞電極、氯離子選擇性電極以及待測定溶液組成原電池。

3 結束語

混凝土中氯離子含量過高的問題主要出現在近海和沿海地區，而由于我國海岸線比較漫長，因此就導致了這個問題比較普遍而且嚴重。對既有建筑氯離子含量進行檢測，并對“海砂樓”進行排查，是沿海城市建設主管部門需要努力完成的工作。

參考文獻

[1]金偉良，趙羽習.混凝土結構耐久性研究的回顧與展望[J].浙江大學學報（工學版），2002，36（4）：371-380.

[2]吳勝興.鋼筋混凝土結構銹裂損傷研究綜述[J].工程力學，2002.

[3]洪乃豐.中國沿海地區濫用海砂情況與部分“海砂屋”事例[Z].2004

[4]孫凌云，王磊.混凝土中氯離子含量的三種檢測方法[J].中國新技術新產品，2009（4）.