關(guān)于海砂中氯化物含量檢測(cè)的探討

關(guān)于海砂中氯化物含量檢測(cè)的探討

0混凝土用氯化物結(jié)構(gòu)沿海地區(qū)有豐富的海砂資源，建筑物結(jié)構(gòu)中的薄材料大多用于清除海砂。雖然海砂已經(jīng)過(guò)淡化,但其中的氯化物含量還是要引起足夠的重視。因?yàn)槁入x子是一種穿透力極強(qiáng)的腐蝕介質(zhì),當(dāng)接觸到鋼鐵表面,能迅速破壞鋼鐵表面的鈍化層,引起鋼筋局部腐蝕,對(duì)腐蝕過(guò)程具有催化作用?？梢哉f(shuō)氯化物的侵入是引起混凝土中鋼筋腐蝕的最主要原因之一,嚴(yán)重影響混凝土的耐久性。因此不管是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14684-2011《建設(shè)用砂》,還是建設(shè)部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》、JGJ206-2010《海砂混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》,都對(duì)氯化物含量有嚴(yán)格的控制,有相應(yīng)的檢測(cè)方法和技術(shù)要求。交通部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJ270-1998《水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程》也有相應(yīng)的檢測(cè)方法。下文對(duì)這幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的氯離子含量的檢測(cè)方法進(jìn)行探討。1氯離子含量檢測(cè)GB/T14684-2011和JGJ52-2006的氯離子含量檢測(cè)方法都為硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法。其檢測(cè)步驟為,先使氯砂充分溶解,上部已澄清的溶液過(guò)濾,然后吸取50mL濾液,注入到三角瓶中,再加入5%鉻酸鉀指示劑1mL,用0.01mol/L硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至呈現(xiàn)磚紅色為終點(diǎn),記錄消耗的體積,最后通過(guò)計(jì)算得到氯離子含量。只是GB/T14684-2011規(guī)定消耗的體積準(zhǔn)確至1mL,最終氯離子含量準(zhǔn)確至0.01%,而JGJ52-2006沒(méi)有對(duì)消耗的體積作明確的規(guī)定,根據(jù)滴定管的分度可以準(zhǔn)確至0.1mL,最終氯離子含量準(zhǔn)確至0.001%。JGJ206-2010的檢測(cè)方法參照J(rèn)GJ52-2006。JTJ270-1998的氯離子含量檢測(cè)方法為兩種,一是3.16款砂中氯離子含量試驗(yàn),其檢測(cè)方法、數(shù)據(jù)處理與JGJ52-2006相同;另一種方法是7.18款海砂、混凝土拌合物中氯離子含量的快速測(cè)定——電化學(xué)檢測(cè)方法,其原理是用氯離子選擇電極和甘汞電極置于液相中,測(cè)得的電極電位與液相中氯離子濃度的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系。這樣可根據(jù)測(cè)得的電極電位值來(lái)推算氯離子濃度。1.1試驗(yàn)過(guò)程兩者方法不同之處見(jiàn)表1。1.2氯離子標(biāo)準(zhǔn)濃度的測(cè)量和分析根據(jù)水質(zhì)好硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定方法,檢測(cè)前要配制硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液和鉻酸鉀指示劑,硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液需要進(jìn)行標(biāo)定,其數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確。但其終點(diǎn)顏色的變化不是突變,難以準(zhǔn)確判定,特別是濃度比較大時(shí)其終點(diǎn)磚紅色,是個(gè)漸近的變化,各人的判定必會(huì)存在著較大的差異,且GB/T14684-2011規(guī)定消耗的體積準(zhǔn)確至1mL,對(duì)化學(xué)滴定來(lái)說(shuō),這個(gè)修約引起的誤差比較大。電化學(xué)檢測(cè)方法,檢測(cè)前要配制氯離子標(biāo)準(zhǔn)濃度,需要建立電位與氯離子濃度關(guān)系曲線;對(duì)電極的要求比較高,隨著使用時(shí)間和使用次數(shù)的增加,電極的反應(yīng)時(shí)間會(huì)加長(zhǎng),靈敏性會(huì)變差,需要對(duì)電極進(jìn)行磨光處理,嚴(yán)重時(shí)就要更換;與硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定方法相比試樣浸泡時(shí)間短,不需進(jìn)行過(guò)濾操作,且檢測(cè)時(shí)沒(méi)有滴定那樣復(fù)雜,檢測(cè)過(guò)程比較快速。2電化學(xué)檢測(cè)方法檢測(cè)設(shè)備為NJCL-H氯離子含量快速測(cè)定儀,采用美國(guó)進(jìn)口的氯離子復(fù)合電極,性能穩(wěn)定,反應(yīng)靈敏,使用次數(shù)較長(zhǎng),測(cè)量快速準(zhǔn)確。用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定方法和電化學(xué)檢測(cè)方法分別對(duì)同一樣品進(jìn)行檢測(cè),以下是三組檢測(cè)數(shù)據(jù)。第一組數(shù)據(jù)以GB/T14684-2011為檢測(cè)依據(jù),體積準(zhǔn)確至1mL,修約至0.01%。電化學(xué)檢測(cè)的樣品與硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定的樣品一致,都是放置2h,然后每隔5min搖動(dòng)一次,共搖動(dòng)3次。先進(jìn)行電化學(xué)檢測(cè),再取上部已澄清的溶液過(guò)濾,過(guò)濾后取50mL濾液,加入1mL鉻酸鉀指示劑,然后用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(表2)。第二組數(shù)據(jù)以JGJ52-2006為檢測(cè)依據(jù),體積準(zhǔn)確至0.1mL,修約至0.001%。電化學(xué)檢測(cè)的樣品與硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定的樣品一致,都是放置2h,然后每隔5min搖動(dòng)一次,共搖動(dòng)3次。先進(jìn)行電化學(xué)檢測(cè),再取上部已澄清的溶液過(guò)濾,過(guò)濾后取50mL濾液,加入1mL鉻酸鉀指示劑,然后用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(表3)。第三組數(shù)據(jù)硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定以JGJ52-2006為檢測(cè)依據(jù),體積準(zhǔn)確至0.1mL,修約至0.001%。電化學(xué)檢測(cè)以JTJ270-1998為檢測(cè)依據(jù),嚴(yán)格按其檢測(cè)步驟操作(表4)。3絕對(duì)偏差檢驗(yàn)第一組數(shù)據(jù),修約至0.001%,平均絕對(duì)偏差為0.002%,由于最終結(jié)果修約至0.01%,10個(gè)數(shù)據(jù)完全一致。第二組數(shù)據(jù),修約至0.0001%,平均絕對(duì)偏差為0.0013%,由于最終結(jié)果修約至0.001%,平均絕對(duì)偏差為0.001%,其中最小絕對(duì)偏差為0.000%,最大絕對(duì)偏差為0.003%。第三組數(shù)據(jù),修約至0.0001%,平均絕對(duì)偏差為0.0011%,由于最終結(jié)果修約至0.001%,平均絕對(duì)偏差為0.001%,其中最小絕對(duì)偏差為0.000%,最大絕對(duì)偏差為0.003%。比較第一組數(shù)據(jù)與第二組數(shù)據(jù)可以看出:以GB/T14684-2011為檢測(cè)依據(jù),由于硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定檢測(cè)消耗的體積準(zhǔn)確至1mL,得到的平均絕對(duì)偏差為0.002%,比以JGJ52-2006為檢測(cè)依據(jù)的絕對(duì)偏差要大,滴定檢測(cè)以消耗的體積準(zhǔn)確至0.1mL為宜。從第二組數(shù)據(jù)與第三組數(shù)據(jù)比較可以看出:兩者的絕對(duì)偏差基本一致。電化學(xué)檢測(cè)由于試樣質(zhì)量小,試樣通過(guò)搖動(dòng)一次,靜置半小時(shí),并按此順序再重復(fù)一次,足以使氯鹽完全溶解,縮小檢測(cè)時(shí)間,達(dá)到快速檢測(cè)的目的。通過(guò)上述30組數(shù)據(jù)可以看出一些規(guī)律,氯離子含量較低時(shí)(小于0.001%),電化學(xué)檢測(cè)的值要比硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定檢測(cè)的值要小,氯離子含量較高時(shí)(大于0.01%)電化學(xué)檢測(cè)的值相對(duì)大些。這樣從嚴(yán)控制海砂中的氯化物含量,有助于鋼筋混凝土質(zhì)量的控制,并且平均絕對(duì)偏差數(shù)據(jù)與技術(shù)要求指標(biāo)(見(jiàn)表5)相比,相差一個(gè)數(shù)量級(jí),對(duì)結(jié)果的判定沒(méi)有太大的影響(除了臨界狀態(tài),這時(shí)肯定會(huì)多做幾次平行試驗(yàn)來(lái)最終確定結(jié)果,或者出具不確定度的檢測(cè)報(bào)告)。4公民指定的檢測(cè)方法硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定檢測(cè)海砂中的氯化物含量是目前GB/T14684-2011與JGJ52