建設(shè)用砂氯離子含量檢測技術(shù)對比試驗分析

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)重點實驗室， 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)值過高，則會引起鋼筋的腐蝕、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，檢測建設(shè)用砂中氯離子含量的標(biāo)準(zhǔn)常見的主要有：JGJ/T 322-2013《混凝土中氯離子含量檢測技術(shù)規(guī)程》、GB 50344-2004《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)》、JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標(biāo)準(zhǔn)》、JTJ 270-1998《水運工程混凝土試驗規(guī)程》以及JG/T 494-2016《建筑及市政工程用凈化海砂》。針對不同的建筑行業(yè)、砂的應(yīng)用領(lǐng)域也不相同；不同試驗標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的試驗方法也有所不同，因此對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標(biāo)準(zhǔn)中的試驗方法對河砂中氯離子含量進行對比實驗分析，以便為定制合理完善的氯離子檢測方法提供依據(jù)；并研究了不同加熱溫度下河砂中氯離子含量的變化。

1 試驗設(shè)計

1.1 試驗原料及儀器

試驗原料選取河砂，檢測所用試驗儀器分別如表1 所示。

表1 試驗所用儀器

1.2 試驗方案

為保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，對采集的河砂進行縮分處理，使其保持一定的均勻性，再分別按照3 個試驗的標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進行取樣、處理、測試。

1.3 試驗方法

本文主要利用以下標(biāo)準(zhǔn)中的試驗方法進行氯離子含量的檢測，并針對不同試驗方法檢測的氯離子含量數(shù)據(jù)進行分析對比。

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色。

（4）滴定前分別在兩個濾液錐形瓶中滴加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作為測試結(jié)果。

（5）河砂中氯離子含量計算公式如下所示：

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，晃動一次后，放置2h，隨后每隔5min晃動一次，總計3 次，使氯鹽充分溶解。

（2）將磨口瓶上部澄清液體過濾，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，并記錄此時消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（V1）。

（3）空白試驗：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，記錄消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（V1）。

（2）空白試驗：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算公式按照式2 進行計算。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 不同試驗標(biāo)準(zhǔn)下氯離子含量檢測結(jié)果對比試驗分析

采用JGJ/T 322-2013、JGJ 52-2006 以及JGT 494-2016 對河砂中氯離子含量進

行檢測分析，其結(jié)果如表3 所示。

表2 不同試驗標(biāo)準(zhǔn)測得的河砂中氯離子含量

從表2 可以看出，采用JGJ 52-2006 試驗標(biāo)準(zhǔn)測得的氯離子含量要低于JGT 494-2016 以及JGJ/T 322-2013 所測得的數(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)致測得的氯離子含量高于常溫下所測得的試驗結(jié)果。因此，在實際工程應(yīng)用中，因根據(jù)不同的性能需求來選擇相對應(yīng)的試驗標(biāo)準(zhǔn)方法來進行氯離子含量的檢測。

2.2 不同加熱溫度下氯離子含量檢測結(jié)果對比試驗分析

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

表3 不同加熱溫度測得的河砂中氯離子含量

從表3 可以看出，當(dāng)加熱時間一定時，隨著溫度的升高，河砂中氯離子含量呈現(xiàn)上升的趨勢，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，比較表2 跟表3 可以看出不同的加熱時間，得出的氯離子含量也不同，隨著加熱時間的增加，砂中氯離子含量也呈現(xiàn)上升的趨勢，這是因為隨著時間增加，這給了在砂內(nèi)部空隙的氯離子有足夠的時間釋放出來，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 試驗標(biāo)準(zhǔn)測得的河砂中氯離子含量要低于JGT 494-2016 以及JGJ/T 322-2013 所測試得到的數(shù)據(jù)。

（2）不同試驗標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的試驗方法所測得的河砂中氯離子的含量存在一定的差異，因此，在實際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)要結(jié)合具體情況來選擇合適的試驗標(biāo)準(zhǔn)及方法，以此來測量出更加準(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)選擇合適的試驗標(biāo)準(zhǔn)來準(zhǔn)確測量砂中氯離子含量。

（4）隨著加熱時間的增加，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)延長浸泡加熱時間來準(zhǔn)確地測量氯離子含量。