混凝土拌合水水质检测试验分析——以拌合水中PH、氯离子和硫酸根为例

袁卫东

（上海隧道工程质量检测有限公司， 上海 200000）

关键字：拌合水；PH；氯离子；硫酸根；混凝土

本文作者结合公司承接的杭绍台高速公路工程台州段2 标段预应力混凝土搅拌水水质分析试验，以拌合水中PH、氯离子和硫酸根为例，浅谈工程检测领域预应力混凝土拌合水水质检测分析。

1 拌合水PH 检测

1.1 拌合水PH 对混凝土的影响

混凝土在制造成型过程中，合适的PH 值对混凝土的各项性能和质量有着重要影响。

在混凝土集料中存在着大量活性材料，如SiO2和硅酸盐、碳酸盐等，活性材料易与混凝土微孔中的碱溶液碱集料反应，反应后的生成物体积明显膨胀，从而破坏混凝土内部结构，造成混凝土耐久性下降，甚至影响到混凝土的使用价值。混凝土碱-集料反常被称为混凝土的“癌症”。同时，混凝土中含有大量的碱性物质，这些碱性物质能保护建设工程中的钢筋材料，如果拌合水PH 过低，集料呈酸性，与混凝土中的碱性物质发生中和反应，降低碱性，使得钢筋材料失去保护环境，破坏混凝土质量。

同时，当混凝土所处环境中PH 小于7 时，混凝土中的碱性物质，如氢氧化钙等就会被酸溶液发生反应分解[2]，从而降低了混凝土强度。

1.2 拌合水PH 检测

按照《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）技术要求，拌合水PH 值测定应采用玻璃电极法。

1、实验原理

玻璃电极法测量pH 值主要是通过测量原电池的电动势能来测得。原电池由两个电极和被测溶液组成。在一定条件下，被测溶液中的PH 发生变化时，会影响到原电池的电动势能。电动势能变化大小与PH 值变化大小成线性关系。因此，可根据电动势能的额变化情况测得准确的PH 值。

2、检测试验与结果

检测对象为杭绍台高速公路工程台州段2 标段桥梁工程混凝土拌合水，样品编号YP180009785。采集的样品密封处理，样品洁净无杂质，检测结果合格。

3、试验分析

根据PH 分析试验结果，检测对象为杭绍台高速公路工程台州段2 标段桥梁工程混凝土拌合水符合工程要求。

在实验过程中应注意：一是溶液环境温度对试验结果的影响；二是在试验之前，需要用标准溶液对检测仪器进行校正，标准溶液PH 与待测溶液PH 值相接近为宜。

2 氯离子含量检测

2.1 氯离子含量对混凝土的影响

1.降低强度

当混凝土中的氯离子浓度增加到一定程度时，会影响到混凝土性能，慢慢破坏其内部结构，并直接影响到混凝土的结构状态。使其不能满足建工工程中高强度力学和性能要求，带来安全隐患。

2.腐蚀钢筋

氯离子对混凝土的影响主要体现在对混凝土中的钢筋材料的破坏作用方面。氯离子能与钢筋材料表面的Fe2O3薄层发生化学反应，破坏薄层。使得钢筋材料暴露并被破坏表层，造成“Fe2O3薄层形成-薄层被破坏-形成Fe2O3薄层-薄层被破坏”的连锁反应，使得混凝土逐渐失去钢筋材料的支撑作用，影响到混凝土建筑的强度。增加了混凝土工程的安全风险。

2.2 拌合水氯离子含量检测

按照《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）技术要求，拌合水氯离子浓度值测定应采用硝酸银滴定法。检测方法应符合现行国家标准《水质氯化物的测定硝酸银滴定法》GB/T11896 的要求。

1、实验原理

在水溶液环境中，氯离子易与银离子结合，形成难溶于水的氯化银白色物质；银离子同样易与铬酸跟离子结合形成微溶于水的铬酸银砖红色物质。由于溶解度不同，在水环境中，银离子会优先与氯离子结合生成氯化银。以铬酸根溶液为反映试验进程的标志，缓慢加入AgNO3溶液，直至溶液中开始出现砖红色物质，最后根据消耗AgNO3溶液的量计算氯离子浓度。

2、检测试验与结果

检测对象为杭绍台高速公路工程台州段2 标段桥梁工程混凝土拌合水，样品编号YP180009785。采集的样品密封处理，样品洁净无杂质。主要检测仪器为：2016-0101 具塞滴定管，检测结果合格。

3、试验分析

根据氯离子分析试验结果，检测对象为杭绍台高速公路工程台州段2 标段桥梁工程混凝土拌合水中氯离子符合工程要求。

硝酸银滴定法测定氯离子浓度操作简单，但由于铬酸银的产生给测定结果带来了一定误差，使得在分析结果的准确性上有所欠缺。所以在实验过程中，要十分注意实验各个环节的准确性，最大程度将误差影响减到最小。

3 硫酸根离子含量检测

3.1 硫酸离子含量对混凝土的影响

混凝土内部的硫酸根离子达到一定浓度后，会对混凝土产生侵蚀作用。硫酸根主要是对混凝土产生结晶类侵蚀影响，结晶类腐蚀主要是生成难溶于水的盐类矿物—水化硫铝酸钙（钙矾石）[3]，水化硫铝酸钙不仅难溶于水，而且容易吸收水分子，导致体积膨胀，在混凝土内部形成内应力，当内应力达到一定的强度后，对混凝土造成破坏。

3.2 拌合水硫酸离子含量检测

按照《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）技术要求，拌合水氯离子浓度值测定应采用重量法。

1、实验原理

硫酸钡是微溶于水的固体，在检测溶液中慢慢滴入氯化钡溶液，使得被测溶液中的硫酸根离子和钡离子结合，形成不溶于水的白色沉淀物质。对白色沉淀洗净烘干沉重，计算被测溶液中硫酸根离子含量。

2、检测试验与结果

检测对象为杭绍台高速公路工程台州段2 标段桥梁工程混凝土拌合水，样品编号YP180009785。样品密封处理，样品洁净无杂质。

主要检测仪器为：2301-708 精密电子天平。

表1 水质分析试验检测表（硫酸根）

3、试验分析

根据硫酸根重量法分析试验结果，检测对象为杭绍台高速公路工程台州段2标段桥梁工程混凝土拌合水符合工程要求。

4 结语

本文通过杭绍台高速公路工程台州段2 标段桥梁工程混凝土拌合水检测试验，以拌合水中PH、氯离子和硫酸根为例，简要分析了拌合水水质中不同因子对混凝土的影响机理和工程检测方法，以突出混凝土拌合水水质分析的重要性。影响拌合水水质除了PH 值、氯离子和硫酸根离子含量外，水中的可溶物、不可溶物、碱含量等同样对混凝土产生影响。各个影响因素单独影响混凝土质量的同时又相互影响，共同作用于混凝土。