建设用砂氯离子含量检测技术对比试验分析

2020-05-13许升

四川水泥 2020年3期

许升

（福建省建筑科学研究院有限责任公司福建省绿色建筑技术重点实验室，福州 350025）

0 前言

氯离子含量作为建设用砂中重要的参数之一，如果其数值过高，则会引起钢筋的腐蚀、混凝土质量的下降，从而导致了钢筋混凝土耐久性的下降，进而影响建筑构件的牢固性，甚至影响建筑物的使用寿命[1]。

目前，检测建设用砂中氯离子含量的标准常见的主要有：JGJ/T 322-2013《混凝土中氯离子含量检测技术规程》、GB 50344-2004《建筑结构检测技术》、JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》、JTJ 270-1998《水运工程混凝土试验规程》以及JG/T 494-2016《建筑及市政工程用净化海砂》。针对不同的建筑行业、砂的应用领域也不相同；不同试验标准对应的试验方法也有所不同，因此对砂中氯离子含量以及钢筋混凝土中氯离子总量也有着不同的取值，导致了其在判定上的差别[2]。

因此，本文着重研究了不同的试验标准中的试验方法对河砂中氯离子含量进行对比实验分析，以便为定制合理完善的氯离子检测方法提供依据；并研究了不同加热温度下河砂中氯离子含量的变化。

1 试验设计

1.1 试验原料及仪器

试验原料选取河砂，检测所用试验仪器分别如表1 所示。

表1 试验所用仪器

1.2 试验方案

为保证试验结果的准确性，对采集的河砂进行缩分处理，使其保持一定的均匀性，再分别按照3 个试验的标准的规定进行取样、处理、测试。

1.3 试验方法

本文主要利用以下标准中的试验方法进行氯离子含量的检测，并针对不同试验方法检测的氯离子含量数据进行分析对比。

1.3.1 JGJ/T 322-2013

（1）称取缩分后河砂样品200g，研磨至一定程度后经直径为0.16mm 筛子筛，收集通过筛孔的砂子粉末，烘干，随后置于干燥器中冷却至室温备用。

（2）准确称量20.00g（m，精确至0.01g，）经研磨后的河砂样品粉末，置于盛有100mL（V1）蒸馏水的锥形瓶中，摇匀，煮沸5min 后，密封，静置24h 后，收集滤液。

（3）分别移取两份20mL（V2）滤液置于两个锥形瓶中，各滴加两滴酚酞指示剂，随后滴加硝酸溶液中和至无色。

（4）滴定前分别在两个滤液锥形瓶中滴加10 滴铬酸钾指示剂，随后滴加硝酸银溶液至略带桃红色的黄色不消失，终点的颜色判定应保持一致，并分别记录消耗的硝酸银体积记V31和V32，取平均值V3作为测试结果。

（5）河砂中氯离子含量计算公式如下所示：

式中：WCl-一河砂中氯离子含量占河砂样品质量的百分比，%

cAgNO3—硝酸银标准溶液浓度，mol/L

m—河砂样品质量，g

1.3.2 JGJ 52-2006

（1）称取缩分后的河砂样品500g（m，精确至0.1g）并放置磨口瓶中，准确量取500mL 蒸馏水并导入磨口瓶中，密封，晃动一次后，放置2h，随后每隔5min晃动一次，总计3 次，使氯盐充分溶解。

（2）将磨口瓶上部澄清液体过滤，用移液管吸取50mL 滤液注入锥形瓶中，并加入1mL 的5%铬酸钾指示剂，用0.01mol/L 的硝酸银标准溶液滴定至溶液呈砖红色为终点，并记录此时消耗的硝酸银标准溶液体积（V1）。

（3）空白试验：用移液管吸取50mL 蒸馏水注入锥形瓶中，并加入1mL 的5%铬酸钾指示剂，用0.01mol/L 的硝酸银标准溶液滴定至溶液呈砖红色，并记录此时消耗的硝酸银标准溶液体积（V2）。

（4）河砂中氯离子含量计算公式如下所示：

式中：WCl-一河砂中氯离子含量占河砂样品质量的百分比，%

cAgNO3—硝酸银标准溶液浓度，mol/L

m—河砂样品质量，g

1.3.3 JGT 494-2016

（1）称取试样500g（m，精确至0.1g），将试样倒入烧杯中并加入500mL 蒸馏水，搅拌，盖上表面皿并置于80℃水浴锅中加热1h，然后每隔5min 搅拌一次，共搅拌3 次。将烧杯从水浴锅中取出，并冷却至室温，将烧杯上部澄清滤液过滤，用移液管移取50mL 滤液，注入锥形瓶中，再加入1mL 的5%铬酸钾指示剂，再用0.01mol/L 硝酸银标准溶液滴定至呈砖红色为终点，记录消耗的硝酸银标准溶液的体积（V1）。

（2）空白试验：用移液管吸取50mL 蒸馏水注入锥形瓶中，并加入1mL 的5%铬酸钾指示剂，用0.01mol/L 的硝酸银标准溶液滴定至溶液呈砖红色，并记录此时消耗的硝酸银标准溶液体积（V2）。

（3）河砂中氯离子含量计算公式按照式2 进行计算。

2 试验结果与分析

2.1 不同试验标准下氯离子含量检测结果对比试验分析

采用JGJ/T 322-2013、JGJ 52-2006 以及JGT 494-2016 对河砂中氯离子含量进

行检测分析，其结果如表3 所示。

表2 不同试验标准测得的河砂中氯离子含量

从表2 可以看出，采用JGJ 52-2006 试验标准测得的氯离子含量要低于JGT 494-2016 以及JGJ/T 322-2013 所测得的数据，这表明高温能使河砂中氯盐能够更加充分地溶解，导致测得的氯离子含量高于常温下所测得的试验结果。因此，在实际工程应用中，因根据不同的性能需求来选择相对应的试验标准方法来进行氯离子含量的检测。

2.2 不同加热温度下氯离子含量检测结果对比试验分析

对不同加热温度下的河砂中氯离子含量进行检测，加热温度分别为40℃、60℃、80℃、100℃，按照JGT 494-2016 标准中试验方法进行试验，试验结果如表4所示。

表3 不同加热温度测得的河砂中氯离子含量

从表3 可以看出，当加热时间一定时，随着温度的升高，河砂中氯离子含量呈现上升的趋势，这表明了随着温度的上升，砂中氯盐在高温下能更加充分的溶解，使得砂内部的氯离子析出，导致了其氯离子含量的增加。同时，比较表2 跟表3 可以看出不同的加热时间，得出的氯离子含量也不同，随着加热时间的增加，砂中氯离子含量也呈现上升的趋势，这是因为随着时间增加，这给了在砂内部空隙的氯离子有足够的时间释放出来，从而导致了含量的增高。因此，有耐久性应用要求的混凝土，必须要严格要求砂中氯离子含量的控制。