混凝土中氯離子的來源、危害、作用機理和檢測方法

厲帆

（溫州市科正建設工程檢測有限公司 浙江溫州 325000）

引言

2006年的9月相關工作人員就已經圓滿地完成了《通用硅酸鹽水泥》報批稿的工作，但是又經過一段長期的協商討論，最終才決定于2007年的年底正式發布，于是國家標準《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）于2008年正式開始實施，這一工作的進行將是我國建筑施工行業的重大轉折，其覆蓋了水泥的生產、科研等各個領域。特別是研究與生產水泥的大型企業，在研究與生產中，每一步工作的進行都必須按照這個新標準進行，以保證水泥產品的質量。

其實早在2002年的時候，國家質檢總局與國家建設部就聯合對我國的混凝土的結構設計制定了相應的標準，甚至在規定中，對混凝土中氯離子的含量做了詳細、具體的規定，而且在2004年的時候，兩個部門又聯合發布了針對建筑結構檢測技術的相關標準。在這個標準中，對混凝土中氯離子的檢測方式做了詳細的介紹與規定。這些規定與標準的制定將會對我國水泥行業，乃至建筑行業的快速發展起到關鍵的作用。

1 混凝土中氯離子的來源

1.1 來自于水泥中的氯離子

氯鹽是水泥生產中較為廉價且來源豐富的原料之一。它是水泥生產中常見且效果極好的增強劑，可以把水泥的強度大大增加，而且值得一提的是，其還能降低水泥中水的結冰溫度，以防止水泥過早地結冰，對水泥的質量造成影響；它還可以做燃料煅燒的礦化劑，可以降低燃料的燒成溫度，這樣就可以避免能源的浪費，降低投入的成本，以獲得較高的經濟效益。水泥中氯離子的主要來源是原料、外加劑等等。在原料進行煅燒的過程中，大量的氯離子會被排出去，殘留的很少。在我國一些新的標準中，氯離子的含量不得超過0.06%，只有這樣才能夠保證水泥的質量。

1.2 來自于砂子中的氯離子

在我國使用的天然海砂中，由于海水中存在著大量的氯離子，就導致在收集海砂時，在海砂的表面會粘附大量的氯離子，這就導致了砂子中的氯離子含量增大，這就需要對砂子進行進一步的處理才能夠用于混凝土中。

1.3 來自于水中的氯離子

混凝土的制作一般都是水泥與砂子等一塊攪拌而成的，同樣的也需要加水，因此水是混凝土中必不可少的一種原材料，如果制作時使用飲用水的話，那么氯離子的含量就很少，也就沒有多大的影響，但是如果使用地表水或者海水的話，那么摻入的氯離子含量也許就會超標，因此，就需要對水中的氯離子含量進行測定，以確定這種水是否可以用來制作混凝土。

1.4 來自于外加劑中的氯離子

在制作混凝土是往往需要添加外加劑，而一些外加劑中的主要成分是氯鹽，因此，在制作混凝土時要嚴格控制摻入外加劑的含量，不能只注重其使用功能，也要考慮其中氯離子是否超標。

2 氯離子含量超標時對混凝土質量的影響

2.1 如果氯離子含量超標，鋼筋易被腐蝕，從而導致混凝土的質量下降

嚴格控制氯離子含量的原因是：氯離子易對混凝土中鋼筋進行銹蝕，這將會是對混凝土產生極大的破壞。通常情況下，氯離子對混凝土中的鋼筋的腐蝕主要分為兩種：干腐蝕和濕腐蝕。如果氯離子在對鋼筋進行腐蝕是有水分子的參與的話，那么這種腐蝕就是濕腐蝕，否則就是干腐蝕，其實，氯離子對鋼筋的腐蝕就是一個簡單的化學反應。氯離子能夠使得鋼筋中的鐵分子失去電子，變為易溶于水的鐵離子，然后經過一系列的變化，變成鐵銹，導致鋼筋被腐蝕。記得在20世紀50年代的時候，由于我國的技術不是很成熟，在冬天施工時，為了施工方便同時縮短工期，大量的使用了以氯鹽為主的外加劑，這就導致嚴重的后果，大量的鋼筋被腐蝕，施工隊為此付出了嚴重的代價。在國標中早就對于氯離子的使用做出了嚴格的規定，禁止過量的使用一些氯離子含量較大的外加劑，經過上次的教訓，我國現如今，在進行鋼筋混凝土工程中，是不提倡使用氯鹽類的外加劑的。同時規定，在使用鋼筋混凝土時，其中氯離子的含量不得超過水泥的1%，而且在制作鋼筋混凝土時要對鋼筋做防銹處理，并且盡可能的把鋼筋混凝土做的密實些。而且在一些工程中是嚴格禁止使用氯鹽類的外加劑的，具體如下：制作的結構在高濕度的環境中使用時、預應力結構時等等，都是嚴格禁止使用氯鹽類外加劑的。

2.2 氯離子含量過高時，會降低混凝土的抗化學侵蝕、耐磨性以及強度

如果混凝土中氯離子含量超標時，那么混凝土的抗化學腐蝕以及抗折強度都會有所降低，其原因也是因為氯離子對混凝土中的鋼筋的腐蝕。

2.3 當氯離子的含量超標時，將會影響混凝土的耐久性

在近些年來，由于氯離子的原因鋼筋混凝土被腐蝕，導致了大量的事故發生，于是這已經成為國內外專家學者研究的重點對象，氯離子對鋼筋混凝土的危害之所以那么的嚴重是因為氯離子一旦對鋼筋進行腐蝕，就會很快的對鋼筋進行破壞，在極短的時間內鋼筋混凝土就會遭到破壞，造成嚴重的后果。

3 混凝土中氯離子的檢測

在進行混凝土的氯離子的檢測和評定時，我們不得將混凝土中各原料氯離子含量求和進行代替，以下著重介紹下硬化混凝土中水溶性氯離子含量的檢測方法。

3.1 檢測所需要的樣品

硬化混凝土可采用標準養護試件、同條件養護試件或混凝土芯樣進行檢測。

3.2 檢測步驟

樣品配備方式按照行業標準《混凝土中氯離子含量檢測技術規程》（JGJ/T322-2013）執行。

（1）進行試驗時，首先將20g砂漿粉末置于三角燒瓶中，加入100mL蒸餾水煮沸5min，然后蓋好瓶塞靜置24h后，用濾紙獲取濾液。

（2）取兩份20mL濾液置于兩個三角燒瓶內，各滴兩滴酚酞，再用硝酸溶液中和至無色。

（3）分別向兩個三角燒瓶中加入10滴鉻酸鉀指示劑，然后用硝酸銀標準溶液分別滴至略帶桃紅色的黃色不消失，且顏色保持一致。

（4）記錄各自消耗的硝酸銀標準溶液的體積，取平均值，最后計算出氯離子含量。

4 如何才能保證混凝土中的氯離子不會超標

（1）為了避免不良后果再次的發生，工程團隊能做的只有國家的標準嚴格的控制鋼筋混凝土氯離子的含量，這不僅是一種工作，同樣是一種責任，是對企業負責，對人民負責，為了達到國家新制定的標準，企業應做好以下幾項工作：

①認真地學習新標準中的各項新的規定，并且多制定一些關于技能方面的測試。這個新的標準是根據之前的極大標準進行整合歸納成一個新的規定，在這個新的規定中有許多與之前老的規定有所不同的地方，各大水泥企業應該認真的學習，切不可大意，敷衍了事。其中尤其對氯離子的含量做出來嚴格的規定，要求各大企業要嚴格使用特定的檢驗儀器，會有特定的工作人員進行儀器的使用培訓。

②水泥企業要嚴格的對其中氯離子的含量進行檢測，測定是否符合標準，以便及時的調整水泥的配科方案。由于我國面積比較大，在各個地區都有一定的水泥廠，而每個水泥廠的原材料也許相差很大，因此，首先就需要對當地的水泥進行檢測，檢測其中的氯離子是否符合標準，然后，在對其進行調整。

③由于水泥在鋼筋混凝土中的使用性能，因此，我們在制作水泥時，要嚴格的選用正確的助磨劑。在現如今的生產水泥的工藝中，粉磨工藝消耗的電能是總的消耗的70%以上，因此，選擇正確的助磨劑是十分必要的。而且這是目前唯一能夠使得磨機節能的方式。

（2）以防止混凝土中的氯離子含量超標，混凝土外加劑生產企業在生產外加劑時應該嚴格遵守標準，不要只圖一時的賺錢，而在外加劑中加大氯離子的含量；建筑施工企業在調制混凝土的時候亦應該嚴格的按照國家規定的標準，以防止因為混凝土的調制錯誤，而導致工程結構出現問題。

（3）建筑企業在選用調制混凝土的原材料時要嚴格遵守國家標準在選用原材料時不僅要對水泥和外加劑進行測定氯離子含量，對砂子以及水也要嚴格的測定氯離子含量，在測定合格后才能使用，不能在沒有經過測定的情況下盲目的使用。

5 結語

現如今，鋼筋混凝土中鋼筋的腐蝕主要原因是氯離子的含量超標，而大部分的鋼筋混凝土結構損壞的原因就是其中的鋼筋遭到腐蝕，因此，解決鋼筋混凝土中氯離子含量超標的問題已經是全世界都在關注的一個問題。因此，我們現在任務不只是對鋼筋混凝土中鋼筋的防護，更重要的應該是如何在滿足結構技術要求的前提下，使得鋼筋混凝土中的氯離子含量減少，這是我們有關部門以及工作人員研究的課題，同樣的是我們作為一個合格公民應盡的義務與責任。

[1]陳經恢，盤文堅.對于新制定混凝土中氯離子含量測定方法的研究[J].廣東土木與建筑，2015，08.

[2]何春凱.淺談既有建筑混凝土中氯離子含量的測定方法[J].2014，01.