水泥混凝土总碱含量的测算与骨料碱含量的测定

崔海弘

（哈尔滨商业大学，哈尔滨 150028）

1 水泥混凝土基本内容简介

1.1 水泥混凝土的基本定义

从广义上来说，混凝土是由具有胶凝性质的材料、粗细不一的骨料、水以及其他添加剂在适当的比例下按照一定的条件混合配制而成的、具有石材性质的人工材料。普通的混凝土是土木工程领域应用最为广泛的混凝土材料，它的凝胶材料是水泥，骨料是砂和石，然后在水存在的条件下搅拌而成，又名水凝混凝土。

1.2 水泥混凝土的优缺点概述

水泥混凝土具有原材料丰富，成本低的优点，同时还具有良好的可塑性，并且其强度高，耐久性也好，在一般情况下可用钢筋增强。水泥混凝土表现出来的缺点，即自重大，属于脆性材料，因而应用受到了一定的限制。

1.3 混凝土类别的划分

根据胶凝材料的不同可以把混凝土分为以下几大类，即水泥混凝土、石膏混凝土、沥青混凝土以及聚合物混凝土。

根据混凝土材料表观密度的不同可以分为特重混凝土(>2500kg/m3)，普通混凝土(1900<<2500kg/m3)以及轻混凝土(600<<1900kg/m3)。

根据用途的不同可以把混凝土分为结构用混凝土、道路混凝土、特种混凝土、耐热混凝土以及耐酸混凝土等。

1.4 骨料的划分

水泥混凝土中的骨料可以分为细骨料和粗骨料两种。人们通常把粒径在0.16～5mm的骨料为细骨料也叫细骨砂。细骨砂多是天然砂，包括河砂、海砂及山砂等。

水泥混凝土中若用粗骨料作为骨料，其常见的就是碎石和卵石。在自然界中，人们把天然岩石或卵石破碎、筛分之后得到粒径大于5mm的岩石颗粒，叫作碎石或碎卵石，而把自然形成的粒径大于5mm的颗粒叫作卵石。

2 水泥混凝土中总碱含量以及骨料碱含量的测定

为了明确水泥混凝土的性质，掌握其质量，总碱含量测定以及骨料碱含量测定是水泥混凝土使用前人们常做的一项工作。

2.1 总碱含量的测算

本研究对水泥混凝土中总碱含量的测定以及骨料碱含量的测定都是以CECS53：93混凝土中碱含量限值标准为依据的。对于总碱含量的测定可以用以下公式来表达：

在公式（Ⅰ）中X代表的是水泥混凝土的总碱含量，Xa代表的是水泥混凝土中由于水泥的介入而得到的的碱含量，Xac代表着水泥混凝土中由于加入外加剂而增加的碱含量，Xmc的意义是水泥混凝土中由于加入掺和料而引起的碱增加含量，Xcw代表着由于在水泥混凝土中加入骨料以及拌和水而引起的碱含量增加量，这些碱含量的单位都是kg/m3。在本研究中讨论的拌和水是海水，而所加入的骨料则是由于受到海水侵蚀和作用而形成的砂石。

（Ⅰ）式所要表达的含义是在1m3的水泥混凝土中加入各种物质之后而引起的有效的总碱含量。

在实际的总碱含量测定中，对于不同物质引入的碱含量是由不同的方法进行测定的，例如，对于由水泥、掺和料以及混凝土膨胀剂引入的碱含量一般是利用GB/T176-1996的水泥化学分析方法进行碱含量的测定的；对于由化学外加剂加入而引起的碱含量测定一般是利用GB/T8077-2000的混凝土外加剂匀质性试验方法进行碱含量测定的；对于拌和水是海水，所加入的骨料则是由于受到海水侵蚀和作用而形成的砂石时，该种情况下引入的有效碱含量一般是利用以下方法进行测定的：

2.2 骨料碱含量的测定

直接测定骨料中碱含量十分困难，一般情况下是先求算出骨料中氯离子的含量，进而利用其他检验方式把它折算成骨料中的碱含量。

同样以CECS53：93混凝土碱含量限值标准为测定依据，GB/T14684-2001建筑用砂中氯化物含量的测定方法是常用的检验骨料中氯离子含量的有效手段，进行试样分析时，要先把水泥混凝土试样处理之后制成容溶液的状态，进而利用一系列的化学手段，计算出骨料中氯离子的含量，然后再利用上述提到过的有效碱含量=0.76×骨料氯离子含量×骨料用量的公式计算出骨料碱含量。该种方法计算出的碱含量往往是通常所说的以氯化钠形式存在的碱含量。

除此之外，还可以利用JGJ063-2006《混凝土用水标准》中提到的拌和水加入之后而引起的碱含量变化计算方式来对骨料砂、骨料石试样的浸取液进行碱含量的测定，在此基础上测定出由于骨料加入而引起的有效碱含量增加量。该方法的主要步骤是取一定量的水泥试样，在马弗炉中熔融消解之后制备成一定浓度的溶液，然后利用原子吸收中的火焰光度法测定溶液中钾离子、钠离子的含量，进而计算出试样中氧化钾以及氧化钠的含量，按照一定的转化比例计算骨料碱含量，这种方法的计算一般适用于含量在0.1%~8.0%的试样。

3 结语

水泥和混凝土是由多种物质组成的混合物，在实际的生活中，水泥混凝土的应用十分广泛，由于社会对水泥混凝土的需求量越来越大，导致市场上性能不一的混凝土大量存在。因此为了保证混凝土的质量，同时也为了完善我国在水泥混凝土质量上的监督检验力度，需要国家尽快明确水泥混凝土用砂、石碱含量的检测方法标准，只有这样，对水泥混凝土中总碱含量以及骨料碱含量的测定才能更加准确。

［1］边华英，王保生，马挺，等.谈水泥混凝土总碱含量的测算与骨料碱含量的测定［J］.河南建材，2008，（1）：37-38.

［2］夏敏玉，辛德刚.配制水泥混凝土所用水泥强度的选择［J］.吉林交通科技，2007，（2）：81-82.