化学分析在建筑材料检测中的应用思考

张夏妍

摘要：随着社会经济与科技的快速发展，我国建筑行业也得到了飞速发展。在建筑行业中，建筑材料的质量及安全性能问题已经成为保障建筑项目质量的关键性问题。在建筑材料的质量及安全性能问题把控中主要是应用化学分析的方法来对建筑材料进行专业的检测，以确保建筑材料的质量达标、性能与建筑建设要求相符。本文通过对化学分析方法进行介绍，进而从化学分析在水泥、混凝土外加剂等建筑材料检测中的应用进行相关的分析探讨。

关键词：化学分析;建筑材料检测;应用分析

引言

随着我国经济水平的不断提升，我国建筑行业也取得了快速发展，要想全面保障建筑项目质量，则需要对建筑材料质量有所保障，因此对于材料的化学分析检测工作要提高重视。鉴于建筑材料种类繁多，本工作选取应用最为广泛的水泥与混凝土外加剂作为研究对象，对化学分析在这两种建筑材料检测中的应用展开分析。

一、化学分析方法

化学分析法，顾名思义是利用化学手段来对待测样品进行分析检测的方法。化学分析通常是在被测样品中添加已知的标准物质来发生相应的化学反应，通过计算标准物质的消耗量来对待测样品的化学组成及相关物质含量进行分析，从而实现对待测物的组成、化学性质及相关指标含量的评价和分析。随着科技的不断发展，目前化学分析方法的应用领域也越来越广，在各生产行业及人们的日常生活领域都应用颇多。

二、化学分析在水泥材料检测中的相关应用

（一）测定烧失量

水泥烧失量指的是在950-1000℃高温灼烧下的水泥试样所减少的质量分数。水泥试样在高温灼烧的过程中，内部化学组成会产生变化。比如氧化亚铁在灼烧中会与氧气产生反应而形成三氧化二铁，最终表现在烧失量方面会质量增多;而碳酸钙在灼烧中会分解出氧化钙，而烧失量则会表现出质量减少情况。具体来讲，对于水泥的烧失量检测方法如下：称取1.0000g水泥试样，将试样放入灼烧且重量稳定的瓷坩埚中，并且将其放置在马弗炉中，加热至（950±25）℃高温，时间持续1h左右，在干燥器中进行冷却，进行多轮灼烧直到质量稳定。

（二）测定水泥不溶物

水泥中的不溶物是衡量水泥质量和性能情况的又一重要指标，水泥中的不溶物一般是指含有铁、硅及铝的混合物。利用化学分析法将水泥加入到不同浓度的酸碱溶液中进行化学反应，反应后剩余的残渣即为水泥不溶物。利用化学分析法检测水泥不溶物时，首先称取一定量的水泥样品加水搅拌，边搅拌边加入盐酸进行化学反应，然后在加水稀释后置于蒸汽水浴锅中加热15min用定量滤纸进行过滤，再用热水多次洗涤后，将剩余的残渣与滤纸一起放回烧杯，添加近沸的氢氧化钠（浓度为10g/L）加热15min，然后加入甲基红指示剂（1-2滴）并加入盐酸若溶液变红则在加入10滴左右，然后进行过滤，同时利用热的硝酸铵进行洗涤10-15次，最后将剩余的残渣和滤纸一起放于瓷坩埚中置于马弗炉中灼烧，温度控制在950±25℃，同样进行重复灼烧冷却直至质量恒定后进行称量来分析水泥样品中不溶物的含量。

（三）测定三氧化硫

通常采取的是硫酸钡法对三氧化硫含量展开检测，将适量盐酸投入到水泥中，溶解硫酸根离子，随后加入氯化钡，从而形成硫酸钡沉淀，最后对沉淀物展开物理处理，对其重量进行称量，进而推算出硫酸根的量，也即是三氧化硫的含量。在这一检测过程中需要重视如下几点：（1）在加入盐酸前，需要对水泥样品充分搅拌，保证水泥粉末得以溶解;（2）过滤过程中要选择合适漏斗，保证过滤质量和速度;（3）在处理沉淀物的过程中要多次洗涤，在适度烘干后进行称重;（4）硫酸钡沉淀物成形过程中要对溶液充分搅拌，确保化学反应全过程都在加热状态下进行，从而保证硫酸钡形成质量，提升检测精准度。

三、化学分析在混凝土外加剂材料检测中的应用

（一）测定混凝土外加剂材料中的总碱量

对于混凝土外加剂材料中总碱量的测定是衡量混凝土外加剂材料质量的一项重要指标。通常情况下，混凝土外加剂总碱量的测定是采用化学分析法中的火焰光度法，取一定量的材料样品进行热水溶解（温度控制在80℃），然后利用氨水来分离材料中的铁、铝使其生成沉淀，利用碳酸氨来分离材料中的钙、镁以形成相应的碳酸钙和碳酸镁沉淀，同时滤液中的钠、钾采用火焰光度计进行测定。其中，混凝土外加剂材料中的总碱量以材料中所含的钠、钾的含量总和，而材料中的铁、铝、钙、镁干扰通过沉淀法来沉淀过滤除去，然后利用火焰光度法进行钠、钾含量的测定，进而得出混凝土外加剂材料的总碱量。

（二）测定混凝土外加剂材料中的硫酸钠含量

混凝土外加剂中的硫酸钠含量的具体化学分析检测方法有两种，一种是重量法，另外一种则是离子交换重量法，将针对第一种检测方法进行分析。由于氯化钡溶液与混凝土外加剂试样中的硫酸盐发生反应会形成硫酸钡沉淀，该沉淀物溶解度非常小，并且称量之后再进行高温灼烧，对沉淀物进行称量能够计算得出硫酸钠含量。结合称量结果，对混凝土外加剂中的硫酸钠含量可按照公式计算：XNa2SO4=0.6086（M2-M1）/M100。其中，M为混凝土外加剂试样质量，以g为单位;M1为空坩埚质量，以g为单位;M2为灼烧后滤渣和坩埚的质量总和，以g为单位;0.6086为硫酸钡换算成硫酸钠的科学系数。重复性限制为0.50%;再现性限制为0.80%。

四、化学分析在材料检测应用中的发展趋向

化学分析在科学技术研究、生物资源的开发、化工产品研发以及推动我国国民经济未来发展法相均发挥有重要的作用。现代化学分析方法所应用的科学技术原理多元化，对材料进行的分析也不仅限于化学方面，不仅能够对已知的物质进行分析，而且还可根据物质所表现出的特性进行不确定性因素的分析，从而有效扩大了其应用的领域。另外，现代化学分析技术已经突破了分子分析的层面，能够有效对物质原子的内部结构进行有效的分析。

化学分析对材料的检测手段，逐步向在线实时检测、自动控制、准确数据追踪、数据定量分析等技术方向发展，现代化学分析的方向已经不仅仅只是对物质材料的结构、含量极其相应的组成进行分析，更重要的是要对其物质内部的化学活性功能团、微曲极其构成形态进行更加深入的理论分析。进行材料的化学分析工作不只是进行相关数据的提供，更重要的是能够将所获得的信息使其与科研发展方向相结合，明确现代材料检测分析的更重要任务也将作为相关分析人员的新课题。当前的化学分析技术，与很多学科均有交叉，并且能够有效应用其他学科中的先进技术，结合化学分析特点，研发出新的化学分析方法，从而建立起领域更加广泛、技术更加健全的分析手段。

结束语

总之，在建筑行业的快速发展中，水泥和混凝土外加剂材料作为建筑行业最常用的材料，其质量和性能的衡量及把控主要是通过化学分析法来实现的。化学分析法在建筑材料检测中的应用也越来越广泛，同时在应用化学分析法进行检测时要注重操作的规范及细节，以确保分析检测结果的精准度，从而提高建筑材料的质量及性能的把控水平，进而推动建筑行业的稳健向前发展。

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