用化學分析法測定混凝土拌合物中水溶性氯離子含量

余柏新

（江門市盈基混凝土發展有限公司，廣東 江門 529080）

用化學分析法測定混凝土拌合物中水溶性氯離子含量

余柏新

（江門市盈基混凝土發展有限公司，廣東 江門 529080）

本文通過試驗對比分析混凝土拌合物水溶性氯離子含量試驗方法，發現可以直接從混凝土中提取拌合水進行過濾，用化學分析方法測定出拌合水中的氯離子濃度，然后按 GB/T 14902—2012 的要求和 JTJ 270—98 提供的計算方法，測出混凝土拌合物中水溶性氯離子含量。該方法簡單實用、精確度高、復演性好，推薦混凝土企業和質檢機構使用該方法。

化學分析法；混凝土拌合水；氯離子濃度

0　前言

為嚴格控制水溶性氯離子對混凝土的危害，GB/T 14902—2012《預拌混凝土》中 6.5 提出：混凝土拌合物中水溶性氯離子最大含量實測值應符合表 1 的規定（單位為水泥用量的質量百分比）。

表1　混凝土拌合物中水溶性氯離子最大含量

GB/T 14902—2012 中 8.4 規定：混凝土拌合物中水溶性氯離子含量應按 JTJ 270—1998《水運工程混凝土試驗規范》中混凝土拌合物中水溶性氯離子含量快速測定方法或其他精確度更高的方法進行測定。

JTJ 270—1998 中混凝土拌合物中水溶性氯離子含量快速測定方法是：用氯離子選擇電極和甘汞電極置于液相中，測得的電極電位 E，與液相中氯離子濃度 C 的對數呈線性關系，根據測得的電極電位值，來推算出氯離子的濃度 CCl-。然后根據公式 (1) 計算。

式中：

PC——混凝土拌合物中水溶性氯離子含量，以水泥用量的百分比計算，%；

CCl-——被測混凝土拌合水中氯離子濃度，mol/L；

B——混凝土的水灰比。

但混凝土企業在使用該快速法測定混凝土拌合水中氯化離子濃度時，由于儀器使用的技術要求較高，如果對氯離子選擇電極和甘汞電極的保養和使用稍有不當，容易造成儀器故障，對試驗結果的準確性造成較大的影響。在此介紹一種簡單實用的化學分析方法對混凝土拌合水中氯化離子濃度進行測定。經筆者大量試驗證明，該方法測定混凝土拌合水中氯離子濃度結果的精確度很高。

1　測定的原理

將拌合水從混凝土拌合物中分離出來，快速過濾，用已知濃度的 AgNO3標準溶液對濾液進行滴定，測定出濾液中的氯離子濃度（即混凝土拌合物中的拌合水的氯化離子濃度CCl-）。Ag+＋ Cl-= AgCl↓（白色沉淀），滴定終點時 Ag+＋Cr2O4

2-=Ag2Cr2O4↓（磚紅色沉淀）。則：

式中：

CAgNO3——AgNO3標準溶液的濃度，mol/L；

VAgNO3——滴定時消耗 AgNO3標準溶液的體積，mL；

V——濾液（拌合水）的體積，mL。

2　指示劑和標準溶液的配制

2.1配制濃度約 5% 的鉻酸鉀指示劑

稱取 5g 鉻酸鉀溶于 30mL 蒸餾水中，加入少量硝酸銀溶液使出現微紅色，搖勻不褪色，放置 12 小時后過濾，用少量蒸餾水沖洗濾紙，將濾液移入 100mL 的容量瓶中，加蒸餾水至刻度線。

2.2配制濃度約 0.5% 的酚酞指示劑

稱取 0.5g 酚酞，溶于 75mL 乙醇后再加入 25mL 蒸餾水。

2.3配制稀硫酸溶液

以 1 份體積硫酸倒入 20 份體積的蒸餾水中。

2.4配制 0.02 mol/L 氯化鈉標準溶液

用感量 0.0001g 的分析天平稱取分析純氯化鈉 1.2g 左右（精確至 0.0001g），用蒸餾水溶解后移入 1000mL 的容量瓶中，并稀釋至刻度線。

氯化鈉標準溶液的濃度按公式 (3) 計算：

式中：

CNaCl——氯化鈉溶液的標準濃度，mol/L；

G——氯化鈉的質量，g。

2.50.02mol/L 硝酸銀溶液的配制

稱取硝酸銀 3.5g 左右溶于蒸餾水中并稀釋至 1000mL，置于棕色瓶中搖勻保存。用移液管吸取氯化鈉標準溶液 20mL（V1）于三角燒瓶中，加入 10 滴鉻酸鉀指示劑，用已配制的硝酸銀溶液滴定至溶液呈磚紅色。記錄所消耗的硝酸銀毫升數（V2）。

硝酸銀溶液標準濃度按式 (4) 計算：

式中：

V1——氯化鈉標準溶液的毫升數，mL；

V2——標定時消耗 AgNO3溶液的體積，mL。

3　試驗方法

3.1方法一

（1）用 10 升的容器取混凝土拌合物 5 升，置于振動臺上強力振動，讓拌合水泌出于混凝土的表面，吸取泌出的拌合水。

（2）用快速濾紙對拌合水進行過濾。

（3）用移液管吸取濾液 20mL 置于在三角燒瓶中，加入2 滴酚酞使溶液呈微紅色，再用稀硫酸中和至無色后，加入10 滴鉻酸鉀指示劑，立即用硝酸銀溶液滴至磚紅色。記錄所消耗的硝酸銀毫升數（VAgNO3）。

3.2方法二

（1）從攪拌均勻的混凝土中取出混凝土拌合物裝滿5升的容器中，用鐵棒搗插壓實刮平。

（2）將這 5 升混凝土拌合物倒入 10 升的容器中。

（3）根據混凝土的配合比計算出這 5 升混凝土中的拌合水量，稱取等量的蒸餾水，將 5 升的容器的內壁沖洗干凈。清洗物全部倒入 10 升的容器的混凝土中。

（4）用鐵棒將 10 升的容器中加了等量蒸餾水的混凝土攪拌均勻，置于振動臺上強力振動，讓拌合水泌出于混凝土的表面，吸取泌出的拌合水。

（5）用快速濾紙對吸取的拌合水進行過濾。

（6）用移液管吸取濾液 40mL 置于在三角燒瓶中，加入4 滴酚酞使溶液呈微紅色，再用稀硫酸中和至無色后，加入20 滴鉻酸鉀指示劑，立即用硝酸銀溶液滴至磚紅色。記錄所消耗的硝酸銀毫升數（VAgNO3）。

4　注意事項

（1）盡量采用方法一，如果直接振動無法使拌合水泌出混凝土表面時，才采用方法二。

（2）采用方法二時，要特別注意取樣的代表性，所取的樣品一定要符合混凝土配合比的要求。如果所取的樣品骨料過多，則檢測結果偏低；如果骨料過少，則檢測結果偏高。

（3）采用方法二時，用鐵棒將 5 升容器里的混凝土搗插壓實刮平，確保體積計量的準確性。因為稱取等量的蒸餾水時是以這 5 升混凝土為基數，根據混凝土的配合比計算出來的。

5　計算公式

拌合水的氯化離子濃度 CCl- 按式 (5) 計算

則混凝土拌合物中水溶性氯離子含量按式 (1) 計算。

6　不同測定方法的檢測結果對比

（1）用三種檢測方法對各種強度等級的混凝土中水溶性離子含量的檢測結果見表 2。

表2　三種檢測方法對各種強度等級的混凝土中水溶性離子含量的檢測結果

表3　三種檢測方法的檢測結果誤差分析

（2）三種檢測方法的檢測結果誤差分析見表 3。

最大的相對誤差為 1.5%，說明同一樣品的三種檢測方法的檢測結果很吻合。

7　結束語

用化學分析方法能精確測量混凝土中拌合水的氯離子濃度CCl-，從而準確計算出混凝土拌合物中水溶性氯離子的含量。此方法簡單實用、精確度高、復演性好，適合混凝土企業和質檢機構使用。

[1] GB/T 14902—2012．預拌混凝土[S]．

[2] JTJ 270—98．水運工程混凝土試驗規程[S]．

［通訊地址］廣東省江門市江海區金溪一路 36 號（529080）

余柏新（1966—），男，從事水泥、混凝土行業的教學和質量管理工作。