混凝土及其原料中氯离子标准要求探讨

摘要：混凝土中的氯离子是导致钢筋锈蚀的主要原因。钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土结构耐久性的重要因素，通过对混凝土中及其原料氯离子标准的比较分析，提出一些关于氯离子标准的建议。

关键词： 混凝土 材料标准 氯离子

中图分类号： O462 文献标识码： A 文章编号：

引言

今年央视3.15对深圳海砂的曝光引起了全国的关注，实际上这种现象不仅存在于深圳，也存在于其它的沿海城市。现有标准中，建设用砂氯离子含量的指标范围在0.01～0.06%之间，此标准除过于宽松外，还让各地可以按自己的意愿来采取某一个指标执行。目前全国沿海地区对砂中氯离子的限量值有0.06%、0.03%、0.02%、0.01%、0.0020%等。而混凝土中的氯离子不仅仅来自砂中，其他原料或多或少都含有氯离子。

一 氯离子的危害

有资料表明，氯离子对混凝土质量的影响：

（一）是钢筋腐蚀，导致混凝土质量下降，氯离子对混凝土中钢筋的锈蚀是对混凝土最大的破坏和负面影响。

（二）是降低抗化学侵蚀、耐磨性和强度当混凝土中氯离子较大时，会降低混凝土抗化学侵蚀性和耐磨性以及抗折强度。

(三)是影响混凝土的耐久性，近10年来，含氯环境下混凝土中的钢筋腐蚀已逐渐成为国内外耐久性研究的重点。与碳化引起的钢筋腐蚀相比，氯离子引起的钢筋腐蚀一旦发生，在较短的时间内即可对混凝土结构造成严重破坏。

因此，通常将钢筋开始腐蚀时间作为构件耐久性寿命的终结。含氯环境下混凝土中钢筋开始腐蚀时间不仅与混凝土中氯离子的渗透过程有关，还与临界氯离子浓度有关，所以现在的混凝土规范、标准都对氯离子的浓度作了限制。

二 混凝土中氯离子的来源

（一）水泥中的氯离子

氯盐在水泥生产中可以作为熟料煅烧的矿化剂，能够降低烧成温度；它也是有效的水泥早强剂，不仅使水泥3天强度提高，而且可以降低混凝土中水的冰点温度，防止混凝土早期受冻。氯离子的来源主要是原料、燃料、混合材料和外加剂。如果水泥中的氯离子含量过高，其主要原因是掺加了工业废渣、助磨剂等混合材料。

（二）砂石中的氯离子

在天然砂中，特别是天然海砂中，因为海水中氯离子较高，使得海砂的表面吸附的氯离子也比较多。部分河砂或卵石由于处于江海交界，受潮水影响和表面吸附作用，也含有氯离子。

部分地区机制砂石采用湿法生产，由于淡水资源紧缺，清洗石粉用的水部分含有氯离子，从而人为增加了氯离子。

（三）拌合水中的氯离子

在混凝土拌制中，水是不可缺少的原材料之一。沿海部分地区，淡水资源紧缺，如果是地表水、地下水、再生水、混凝土企业设备洗刷水和海水，这时就应该考虑和测定其中的氯离子含量，最后确定水源是否能用，否则，有可能给混凝土带来氯离子的超标。

（四）外加剂中的氯离子

在混凝土外加剂中，特别是早强剂、防冻剂、防水剂这类外加剂，它们都含有以氯盐为早强、防冻、防水的组分，在使用这些外加剂时。如果只考虑混凝土的使用功能，而不严格控制掺量，就可能致使混凝土中氯离子含量超标。

三 国家混凝土相关标准规范对氯离子标准要求

四氯离子标准要求存在的不足之处

通过对上述各项标准的比较分析，我们也要看到标准的不足。

（一）部分原料标准对氯离子限量未作规定或未明确规定，如GB/T1685-2011《建设用卵石、碎石》和JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》，特别是碎石在生产过程采用湿法生产用水冲洗石粉，由于我国淡水资源紧缺，部分地区采用江水作为冲洗用水，人为的增加了氯离子，由于标准对氯离子限量未作要求无法检测。

混凝土外加剂国家标准GB8076-2008只规定了“不超过生产厂控制值”而未作具体限值要求。

（二）部分标准规定过于宽松，如JGJ63-2006《混凝土用水标准》规定氯离子限量“预应力混凝土≤ 500 mg/L，钢筋混凝土≤1000 mg/L，素混凝土≤ 3500 mg/L”。换算到百分含量分别为预应力混凝土≤ 0.05%，钢筋混凝土≤0.10%，素混凝土≤0.35%。

（三）标准要求的表示方法不统一，如单位符号有些用氯离子的质量百分含量表示，有些用mg/L表示。而在混凝土中，有些用占水泥的质量百分含量表示，有些用占胶凝材料的质量百分含量表示，这给检测人员计算和评价造成一定的难度。

（四）混凝土标准中对各种使用环境描述不统一，原料标准JGJ63-2006《混凝土用水标准》按照预应力混凝土、钢筋混凝土、素混凝土划分，而《建设用砂》GB/T1684-2011按照Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类划分；混凝土中对钢筋混凝土的分类描述不一，有用侵蚀表示的，也有用是否含氯表示的，让人难以区分。

（五）混凝土标准中使用环境相似，标准要求出现相互矛盾的情况。如《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011，素混凝土≤0.10%，而《预拌混凝土》GB/T14902-2003对素混凝土≤2.0%。

（六）混凝土原料与混凝土标准氯离子限值相矛盾。如依据GB/T14684-2011建设用砂氯化物含量超过0.06%，判为不合格，而用到混凝土中后，假设其他材料几乎无氯离子，以每方混凝土砂用量700㎏，胶凝材料350㎏计算，混凝土中应不超过0.12%。而依据最新混凝土标准2012年5月1日实施的GB50164-2011《混凝土质量控制标准》“3.1.8混凝土拌合物中水溶性氯离子占所用水泥重量的百分率，其中钢筋混凝土干燥环境≤0.30%，潮湿但不含氯离子的环境≤0.20%”仍符合要求。出现了不合格的砂用到混凝土中变合格的矛盾情况，这对控制氯离子是很不利的。

（七）关于混凝土中氯离子的检测和评价方法，有些用计算求得较难操作，有些用拌合物测得，有些则在硬化后进行取芯样测得。目前，关于氯离子的测定已经有快速检测仪，方便快捷，结果基本与实验室测定相近，而未在标准中采用。

五、建议与结论

根据标准的不足之处，我提出以下几个方面的建议：

1、对混凝土各种原料如可能存在氯离子，都应规定氯离子限量要求，如建设用石等。混凝土质量及耐久性相关的标准应引入混凝土氯离子限量要求和氯离子的检测方法，如GB/T50082-2009《普通混凝土耐久性能和长期性能试验方法》。

2、统一混凝土原料氯离子限量要求。由于所有原料都将对混凝土产生危害，应一视同仁规定各种原料的氯离子限量要求，并根据不同使用环境加以区分。

3、统一混凝土中氯离子的表示方法，以占水泥用量质量百分率或每立方混凝土作为氯离子限量表示。

4、统一混凝土的使用环境的设置，如规定素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土3类。有特殊要求的混凝土可根据设计要求，但不得低于相应的使用环境要求。

5、提高氯离子限量标准要求。如混凝土原料中氯离子≤0.02%，混凝土中占水泥质量百分率计，素混凝土≤1.00%，钢筋混凝土≤0.30%，预应力混凝土0.05%。

6、在标准中引入仪器快速检测法，方便企业和质检部门检测人员控制原料和生产过程中的氯离子含量，及时阻止氯离子不合格的材料和混凝土用到建设工程。

随着人们对建筑工程质量的认识逐步提高，我国的标准也在不断完善。部分标准更新后，新增了氯离子限量要求，如《通用硅酸盐水泥》GB175-2007于2008年6月1日实施后，增加了“水泥生产中允许加入≤0．5％的助磨剂和水泥中的氯离子含量必须≤O．06％”的要求，这主要是为了保证水泥不对混凝土质量产生过多负面影响。JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》于2011年12月1日实施新增了“3.0.6混凝土拌合物中水溶性氯离子”。

只有控制住混凝土原料中的氯离子，统一标准要求，完善检测和评价方法，减少混凝土中氯离子，才能保证钢筋混凝土结构中的耐久性要求。

参考文献：

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