影响混凝土外加剂氯离子含量检测的因素和结果的不确定性分析

【摘 要】混凝土在我国建筑工程中应用比较广泛，为了增强混凝土性能，通常增添一些外加剂，本文主要结合具体案例对影响混凝土外加剂氯离子含量检测的因素和结果的不确定性进行了分析，提出了对混凝土外加剂中氯离子含量检测方法的一些建议，仅供参考。

【关键词】混凝土；外加剂；氯离子；检测

引言

混凝土外加剂发挥的作用巨大，能够在一定程度上改善混凝土性能，对混凝土性能进行有效调节。在混凝土掺入外加剂后，由于外加剂中含有氯化物，氯化物中氯离子含量决定钢筋锈蚀与否和锈蚀程度，钢筋锈蚀问题影响混凝土安全使用，因此需要对外加剂中的氯离子含量进行测定。

1 典型实例

混凝土外加剂匀质性是混凝土本身的性能，是生产厂用来控制产品质量稳定性的指标，指标中没有明确界定氯离子含量的相关数值，各指标均控制在一定波动范围内，具体指标由生产厂商自定。对于《混凝土外加剂匀质性试验方法》GB/T8077-2012标准中氯离子含量的测定在见证取样检测中还待普及，同时和钢筋、水泥的化学分析随着对建筑业的检测越来越严格都逐渐普及。

2 检测原理和所消耗硝酸银溶液体积用量的确定

2.1 检测原理

用电位滴定法，以银电极做导电体（正极）为指示电极，以甘汞电极（负极）为参比电极，组成原电池，通过测定其电势来确定滴定终点。

2.2 所消耗硝酸银溶液体积用量的确定

可以用作图法和二次微商法来确定其溶液所消耗的体积数值。作图法有E-V曲线法，已测得电势为纵坐标，消耗滴液的体积为横坐标，最终可得出体积用量V（mL）。二次微商法：将滴定管读数V（mL）和对应的电势E（mV）列成表格，并包括下列参数：每次滴加标液的体积变化（ΔV），每次滴加标液的电势变化（ΔE），一级微商值（ΔE/ΔV），二级微商值（Δ2E/ΔV2）。通过推导来确定消耗溶液的最终用量V（mL）。其所用溶液的准确体积按如下计算：

该式中：v0―滴定终点时滴液的准确用量，单

位为mL；V―滴定管消耗滴液的体积，即二级微商为a时滴液的用量，单位为mL；a―二级微商为零前的数值；b―二级微商为零后的数值；ΔV―相邻两次滴定消耗其溶液的差值，单位为mL，本次试验均为0.10mL。

3 试验部分

3.1 仪器设备和试剂

ZD-2A自动电位滴定仪、银电极、甘汞电极、电磁搅拌器。电子天平，分度值：0.0001g；硝酸（1+1）；氯化钠标准溶液[C（Nacl=0.1000mol/L）]；硝酸银溶液（17g/L）。

3.2 试验步骤

称取外加剂样品m1=1.1799g，m2=1.0958g。大致步骤简述如下：首先求出硝酸银溶液浓度，用选用的基准试剂先配置好，（17g/L），然后通过氯化钠标准溶液（用基准试剂直接配制）用电位滴定法来标定其浓度。接着称取试样的质量，再次用上述方法求出所消耗硝酸银溶液的体积（包括试样和空白中氯离子含量），有了硝酸银溶液的浓度和其体积数值，即可求出该样品中的氯离子百分含量。

4 检测过程中应注意的事项

4.1 试验前的准备阶段

试验用水应符合GB6682中三级水规格，本次试验用1.25L纯净水最宜，标准物质应用基准试剂，含量（NaCl）：99.95%～100.05%。

4.2 试剂分析

在样品试验过程中，求滴加硝酸银溶液引起的电势变化值和一级微商值是为了导出二级微商值为零前的a和为零后的b。计算消耗硝酸银溶液的准确体积，用二级微商值发生突跃为零前的a所对应的硝酸银溶液的体积即（V0）。本次滴加硝酸银溶液试验共6次，包括两个平行试样和一个浓度的标定，在氯化钠标液的二次加入过程中，可直接延续滴定累计记取毫升数，只有在做完一个完整的操作后，才从零刻度记取最宜，这样可以保证操作时间的提前和减少多次移液读取刻度所带来的人为误差。本次试验记取零刻度共3次，在第二次加入标液大致在20mL左右。称量氯化钠基准试剂应精确至正负0.0001g，配制硝酸银溶液应静止2周待标定。

4.3 滴定结果的取值

滴定操作中银电极在使用前应用细砂纸擦亮后浸入稀硝酸（1+1）溶液中，待有气体放出为止，冲洗干净待用。甘汞电极上端小孔的橡皮塞须拔出，在电磁搅拌过程中，搅拌速度以有漩涡为宜。一般试验过程中溶液滴定到约180mV开始记录，终点后再记录6～7个数据，直到变成2个mV，一般在260～280mV之间有突跃，为了保证滴定精度应使用长滴控制电位器。在接近终点时，滴定液短滴（每次约0.02mL）逐步接近终点时（正负3mL）停滴，延时20秒左右电位不返回滴定终点结束。

5 影响混凝土外加剂氯离子含量检测的因素

（1）在混凝土拌制过程中，往往需要用到水，如果使用的是地表水、地下水、再生水、企业设备的洗刷水和海水，那么就必须要检测一下这些水中是否含有氯离子，含量是不是超标，只有确定没有超标后才能决定这些水是否能用，否则就会导致混凝土含氯离子超标。（2）外加剂中的氯离子。混凝土中会使用很多的外加剂，例如：早强剂，防冻剂等。这些外加剂中都会含有氯盐成分，比如氯化钙，硝酸盐等。在使用这类的外加剂的时候，不但要考虑到混凝土的使用，还要控制这类外加剂的量，否则，可能会导致混凝土中的氯离子超过标准含量。

6 结束语

为了保证混凝土外加剂匀质性指标符合规范，保证其安全使用，需严格控制其氯离子含量，在测试过程中应注重每一操作过程及重复性条件下的稳定性，测量过程中，标定和试样测定时消耗的硝酸银标准溶液体积引入的不确定度分量是各不确定度分量中最大的，因此应根据试样的含量尽量选择适合的浓度，以降低硝酸银标准溶液标定和测定时体积过大所引入的不确定度的影响，从而提高检测结果精确性和准确性。

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