建設(shè)用砂氯離子含量檢測(cè)技術(shù)對(duì)比試驗(yàn)分析

許 升

（福建省建筑科學(xué)研究院有限責(zé)任公司 福建省綠色建筑技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 福州 350025）

0 前言

氯離子含量作為建設(shè)用砂中重要的參數(shù)之一，如果其數(shù)值過(guò)高，則會(huì)引起鋼筋的腐蝕、混凝土質(zhì)量的下降，從而導(dǎo)致了鋼筋混凝土耐久性的下降，進(jìn)而影響建筑構(gòu)件的牢固性，甚至影響建筑物的使用壽命[1]。

目前，檢測(cè)建設(shè)用砂中氯離子含量的標(biāo)準(zhǔn)常見(jiàn)的主要有：JGJ/T 322-2013《混凝土中氯離子含量檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》、GB 50344-2004《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)》、JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》、JTJ 270-1998《水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程》以及JG/T 494-2016《建筑及市政工程用凈化海砂》。針對(duì)不同的建筑行業(yè)、砂的應(yīng)用領(lǐng)域也不相同；不同試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)方法也有所不同，因此對(duì)砂中氯離子含量以及鋼筋混凝土中氯離子總量也有著不同的取值，導(dǎo)致了其在判定上的差別[2]。

因此，本文著重研究了不同的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)方法對(duì)河砂中氯離子含量進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析，以便為定制合理完善的氯離子檢測(cè)方法提供依據(jù)；并研究了不同加熱溫度下河砂中氯離子含量的變化。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)原料及儀器

試驗(yàn)原料選取河砂，檢測(cè)所用試驗(yàn)儀器分別如表1 所示。

表1 試驗(yàn)所用儀器

1.2 試驗(yàn)方案

為保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)采集的河砂進(jìn)行縮分處理，使其保持一定的均勻性，再分別按照3 個(gè)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行取樣、處理、測(cè)試。

1.3 試驗(yàn)方法

本文主要利用以下標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)方法進(jìn)行氯離子含量的檢測(cè)，并針對(duì)不同試驗(yàn)方法檢測(cè)的氯離子含量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比。

1.3.1 JGJ/T 322-2013

（1）稱取縮分后河砂樣品200g，研磨至一定程度后經(jīng)直徑為0.16mm 篩子篩，收集通過(guò)篩孔的砂子粉末，烘干，隨后置于干燥器中冷卻至室溫備用。

（2）準(zhǔn)確稱量20.00g（m，精確至0.01g，）經(jīng)研磨后的河砂樣品粉末，置于盛有100mL（V1）蒸餾水的錐形瓶中，搖勻，煮沸5min 后，密封，靜置24h 后，收集濾液。

（3）分別移取兩份20mL（V2）濾液置于兩個(gè)錐形瓶中，各滴加兩滴酚酞指示劑，隨后滴加硝酸溶液中和至無(wú)色。

（4）滴定前分別在兩個(gè)濾液錐形瓶中滴加10 滴鉻酸鉀指示劑，隨后滴加硝酸銀溶液至略帶桃紅色的黃色不消失，終點(diǎn)的顏色判定應(yīng)保持一致，并分別記錄消耗的硝酸銀體積記V31和V32，取平均值V3作為測(cè)試結(jié)果。

（5）河砂中氯離子含量計(jì)算公式如下所示：

式中：WCl-一河砂中氯離子含量占河砂樣品質(zhì)量的百分比，%

cAgNO3—硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L

m—河砂樣品質(zhì)量，g

1.3.2 JGJ 52-2006

（1）稱取縮分后的河砂樣品500g（m，精確至0.1g）并放置磨口瓶中，準(zhǔn)確量取500mL 蒸餾水并導(dǎo)入磨口瓶中，密封，晃動(dòng)一次后，放置2h，隨后每隔5min晃動(dòng)一次，總計(jì)3 次，使氯鹽充分溶解。

（2）將磨口瓶上部澄清液體過(guò)濾，用移液管吸取50mL 濾液注入錐形瓶中，并加入1mL 的5%鉻酸鉀指示劑，用0.01mol/L 的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈磚紅色為終點(diǎn)，并記錄此時(shí)消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（V1）。

（3）空白試驗(yàn)：用移液管吸取50mL 蒸餾水注入錐形瓶中，并加入1mL 的5%鉻酸鉀指示劑，用0.01mol/L 的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈磚紅色，并記錄此時(shí)消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（V2）。

（4）河砂中氯離子含量計(jì)算公式如下所示：

式中：WCl-一河砂中氯離子含量占河砂樣品質(zhì)量的百分比，%

cAgNO3—硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L

m—河砂樣品質(zhì)量，g

1.3.3 JGT 494-2016

（1）稱取試樣500g（m，精確至0.1g），將試樣倒入燒杯中并加入500mL 蒸餾水，攪拌，蓋上表面皿并置于80℃水浴鍋中加熱1h，然后每隔5min 攪拌一次，共攪拌3 次。將燒杯從水浴鍋中取出，并冷卻至室溫，將燒杯上部澄清濾液過(guò)濾，用移液管移取50mL 濾液，注入錐形瓶中，再加入1mL 的5%鉻酸鉀指示劑，再用0.01mol/L 硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至呈磚紅色為終點(diǎn)，記錄消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（V1）。

（2）空白試驗(yàn)：用移液管吸取50mL 蒸餾水注入錐形瓶中，并加入1mL 的5%鉻酸鉀指示劑，用0.01mol/L 的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈磚紅色，并記錄此時(shí)消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（V2）。

（3）河砂中氯離子含量計(jì)算公式按照式2 進(jìn)行計(jì)算。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 不同試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)下氯離子含量檢測(cè)結(jié)果對(duì)比試驗(yàn)分析

采用JGJ/T 322-2013、JGJ 52-2006 以及JGT 494-2016 對(duì)河砂中氯離子含量進(jìn)

行檢測(cè)分析，其結(jié)果如表3 所示。

表2 不同試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得的河砂中氯離子含量

從表2 可以看出，采用JGJ 52-2006 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得的氯離子含量要低于JGT 494-2016 以及JGJ/T 322-2013 所測(cè)得的數(shù)據(jù)，這表明高溫能使河砂中氯鹽能夠更加充分地溶解，導(dǎo)致測(cè)得的氯離子含量高于常溫下所測(cè)得的試驗(yàn)結(jié)果。因此，在實(shí)際工程應(yīng)用中，因根據(jù)不同的性能需求來(lái)選擇相對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法來(lái)進(jìn)行氯離子含量的檢測(cè)。

2.2 不同加熱溫度下氯離子含量檢測(cè)結(jié)果對(duì)比試驗(yàn)分析

對(duì)不同加熱溫度下的河砂中氯離子含量進(jìn)行檢測(cè)，加熱溫度分別為40℃、60℃、80℃、100℃，按照J(rèn)GT 494-2016 標(biāo)準(zhǔn)中試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表3 不同加熱溫度測(cè)得的河砂中氯離子含量

從表3 可以看出，當(dāng)加熱時(shí)間一定時(shí)，隨著溫度的升高，河砂中氯離子含量呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，這表明了隨著溫度的上升，砂中氯鹽在高溫下能更加充分的溶解，使得砂內(nèi)部的氯離子析出，導(dǎo)致了其氯離子含量的增加。同時(shí)，比較表2 跟表3 可以看出不同的加熱時(shí)間，得出的氯離子含量也不同，隨著加熱時(shí)間的增加，砂中氯離子含量也呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，這是因?yàn)殡S著時(shí)間增加，這給了在砂內(nèi)部空隙的氯離子有足夠的時(shí)間釋放出來(lái)，從而導(dǎo)致了含量的增高。因此，有耐久性應(yīng)用要求的混凝土，必須要嚴(yán)格要求砂中氯離子含量的控制。

3 結(jié)論

（1）采用 JGJ 52-2006 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得的河砂中氯離子含量要低于JGT 494-2016 以及JGJ/T 322-2013 所測(cè)試得到的數(shù)據(jù)。

（2）不同試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)方法所測(cè)得的河砂中氯離子的含量存在一定的差異，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)要結(jié)合具體情況來(lái)選擇合適的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法，以此來(lái)測(cè)量出更加準(zhǔn)確地氯離子含量。

（3）砂內(nèi)部含氯鹽成分要高于外部所含的氯鹽含量，隨著加熱溫度的升高以及充分的研磨，能使其內(nèi)部的氯鹽得到充分的溶解，從而提高了氯離子的含量。因此，在高溫地區(qū)建筑應(yīng)當(dāng)選擇合適的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量砂中氯離子含量。

（4）隨著加熱時(shí)間的增加，砂內(nèi)部的氯鹽也能夠充分的溶解，也能夠有效地使砂中氯離子從內(nèi)部析出，因此，有耐久性要求的混凝土，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)延長(zhǎng)浸泡加熱時(shí)間來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)量氯離子含量。