混凝土材料中氯离子的检测方法研究论文_朱秀清

混凝土材料中氯离子的检测方法研究论文_朱秀清

钦州市建筑工程质量检测中心 广西钦州 535000

摘要:随着社会经济的发展,大批工程建设开始迅速崛起。因此,混凝土材料的需求量也变得越来越大。混凝土材料的广泛使用,不仅具有加固工程建设的作用,同时对于整个建筑行业的发展也具有巨大的影响。因此,混凝土材料的质量把关也变得尤为重要。然而,在混凝土材料中混入的大量氯离子不仅会影响混凝土的质量,同时也会对混凝土材料的建筑具有严重的侵蚀,所以正确检测混凝土材料中的氯离子含量对于提高混凝土的质量,促进工程建设具有十分重要的作用。本文意在重点分析混凝土材料中氯离子的检测方法并据此提出相应的防止氯离子的腐蚀措施。

关键词:混凝土材料;氯离子;检测方法;防腐措施

0引言

钢筋混凝土在社会发展的过程中具有十分重要的作用,甚至在某种程度上来讲对当今建筑工程的发展具有关键性的作用。然而,在某些混凝土材料中却混杂了大量氯化物,这种氯化物,更主要的是以氯离子的形式存在,这对于混凝土的材质具有很大的影响,严重侵蚀钢筋混凝土结构。因此,正确分析和检测混凝土材料中氯离子的含量至关重要。

1混凝土材料中氯离子的检测方法

众所周知,氯离子的存在会对混凝土的结构和质量产生一定的破坏作用。因此,采取一定的办法对混凝土材料中的氯离子进行检测,并根据其存在的状态采取相应的措施降低侵蚀影响,是我们现在必须要重点研究的对象和课题。

1.1以铬酸钾为指示剂对混凝土材料中的氯离子进行检测

利用一定的化学知识对混凝土材料中的氯离子进行检测是一种行之有效的方法之一。这种检测方法主要是利用一定的化学反应将产生的沉淀物的量来检测氯离子含量。要真正测量氯离子的含量多少,可以将其放在中性或弱碱性的环境中进行测试,此间运用铬酸钾为指示剂,再以硝酸银为滴定溶液,准确的移取浸泡混凝土材料中的溶液。由于氯化银的溶解度相对铬酸银来讲较小,不易溶解,因此对应的氯化沉淀物则被完全沉淀出来。然后,继续向溶液中滴入硝酸银溶液,当溶液中的氯离子反应完全之后,过量的银离子就会跟铬酸根离子反应,生成砖红色沉淀物,用于指示反应的终点。因此,要证明混凝土材料中的氯离子的含量就可以根据白色沉淀物的数量进行测量了。这种检测方法在操作上相对比较简单、操作方便,而且经济实用性较强。然而,这种方法在检测的过程中也会存在一定的缺陷和不足。例如滴加的计量如果滴入过量,则会导致溶液继续进行反应,使溶液变得更加浑浊,再加上指示剂铬酸钾的颜色相对也比较深,如果一旦反应颜色的相应变化则并不是非常容易的被观察出来。再加上这种检测只能通过人的肉眼来进行观察,因此也容易出现较大的误差。

1.2运用电位滴定法来对混凝土材料中的氯离子进行检测

对混凝土材料中氯离子的检测既可以运用化学的原理进行检测,也可以运用物理的方法来进行分析。电位滴定法就是最简单的一种物理分析法。电位滴定法主要就是依据电池电动势的变化来实现的。在这一过程中,它依靠电极的电位的突跃来指示滴定终点,在滴定的过程中达到终点的位置时,作为溶液中相应离子的浓度的待测值往往会出现若干个数量级的变化,进而再次引起突跃的变化,此时氯离子的含量的检测就主要通过消耗硝酸银的量来实现。在这一方法的使用过程中,首先要将一个银电极与另一电位恒定的饱和甘汞电极同时插入需要进行检测的混凝土材料溶液所组成的工作电池中,之后再采用电位计或酸度计来测量原电池所具有的电动势,此时对应的银离子仍然会与氯离子反应形成相应的氯化银沉淀物,在此时再向白色沉淀物中滴入适量的硝酸银,这势必会引起电势的相应变化,当反应完全,稍过量的银离子就会引起电极电位的突跃性变化,这一突跃性变化可将滴定终点指示出来。这时候就要停止向溶液中继续滴定。然后,再根据操作对于每次操作的数据进行记录,特别是对于每次电动势E和每次硝酸银消耗的体积V进行记录,并通过表格进行对比分析,用二次微商法和插入法计算出滴定终点时所消耗的硝酸银的体积。最后,同样根据化学反应的公式能够计算出溶液中所含有的氯离子的数量。这种方法较之前的铬酸钾法,能够最大程度的避免因人体肉眼观察所带来的误差,比较适合对于氯离子含量较高的材料的测试。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而,这种方法同样也具有其局限性,比如银电极本身就缺乏相应的稳定性,这也会造成反复验证起来具有很大的困难。

1.3根据对氯离子选择性电极来测定混凝土材料中的氯离子的含量

根据对氯离子选择性电极来测定混凝土材料中的氯离子的含量也是一种常见的检测方法。氯离子选择性电极主要是根据氯化银和硫化银的沉淀混合物进行挤压,当把他压制成为膜片时将其固定在塑料管的一端上,与此同时还要采用完全固态的封装工艺将其装配成没有任何参数比溶液的全固态电极。对于这种方法操作相对比较简单,实用性较强。在这一测量方法中,主要运用的一个关系就是根据氯离子选择性电极、甘汞电极以及待测定溶液组成的原电池所测得的电动势与氯离子活度的关系,根据对这一关系的计算便可以测定出混凝土材料中氯离子的含量。对于这种方法精准度相对比较高,然而在实施的过程中需要认真仔细才行。

除此之外,对于混凝土材料中的氯离子进行检测还可以采取一些其他办法,但不论如何,能够运用最简单、最有效的方法将其检测出来就是最好的办法。在将氯离子从混凝土材料中检测以后,还要想方设法的采取措施来防止其所带来的腐蚀。

2 防止氯离子对于材料以及工程所带来的腐蚀措施

众所周知,建筑结构中钢筋能与氯离子以及空气中的水分进行反应,形成电化学腐蚀[3],在金属表面形成许多微小的原电极。因此,在混凝土材料中含有过量的氯离子,在钢筋混凝土的使用过程中,能对其造成严重的腐蚀性,因此,有效控制氯离子的含量在钢筋混凝土结构工程中至关重要。

氯离子只有在与空气中的水分结合时才会与金属形成原电池,进而腐蚀钢筋。因此,要阻止氯离子的侵害性,首先可以尽量减少环境因素对其的影响。在混凝土使用的过程中,应尽量让其的结构形状以及布置等可以避免水、水汽等,只有这样才能避免微小原电池在混凝土钢筋表面的累积,进而对建筑的实体结构产生巨大的腐蚀。比如可以尽量减少其混凝土材料中的钢筋在空气中暴露的面积,或者在更多的情况下应尽可能的减少混凝土材料中氯离子含量,避免使用未经处理过的海砂等,这样便可以有效的减少有害物质的产生,增加建筑结构的耐久性。

要真正的防止混凝土材料中氯离子的腐蚀,控制混凝土裂缝也是一种行之有效的方法。对于在混凝土结构设计和使用的过程中,必须要进行仔细考虑和衡量,最大程度的减少混凝土裂缝的出现。可以尽可能的减少伸缩缝的数量并改善其密闭性,对于施工缝与连接缝的位置最好也是设置在远离潮湿的环境中,也只有这样,才能尽可能的减少空气中的水分与混凝土结构中的钢筋进行接触,防止化学腐蚀对其产生较强的腐蚀影响。

当然,为钢筋提供足够厚度的混凝土保护层也不失是一种防止酸性物质腐蚀的重要方法。在施工的过程中,对于现浇混凝土的构件厚度一般有其明确的规定,要真正的防止电化学腐蚀必须保证其厚度不能低于标准厚度。比如对于现浇混凝土构件一般不能低于10cm,对工厂生产的预制构件一般不低于5cm。

除此之外,要防止混凝土材料中氯离子的腐蚀,还可以采取一些其他的措施。比如可以采取给钢筋进行涂层或使用耐腐钢筋,或者是在混凝土材料中添加适当掺合料。

3结语

要对混凝土材料中的氯离子进行检测,进而最大程度的防止其腐蚀影响,这就需要不断的对氯离子的特性及其存在的量进行分析,进而采取有针对性的防范措施。相信,随着科学技术的进步和对这一领域研究的不断深入,在这一领域的分析和研究必然会取得巨大的成就。`

参考文献

[1]崔金华, 白永智. 混凝土材料中氯离子的检测方法研究[J]. 中国建材科技, 2004, 13(6):21-22.

[2]李智勇, 章伟, 陈纪坤. 关于建筑材料氯离子检测方法的探讨[J]. 浙江建筑, 2016, 33(2):61-64.

[3]林华镜.钢筋混凝土中钢筋腐蚀原理的研究[J].江西建材,2015,18 (171):131.

论文作者:朱秀清

论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期

论文发表时间:2018/5/25

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