[发明专利]一种水泥浆体化学固化氯离子数量的测试方法

说明书

本发明属于水泥的技术领域，公开了一种水泥浆体化学固化氯离子数量的测试方法。测试方法：(1)将干燥的水泥浆体破碎，浸泡于氯化钠溶液中直至氯离子饱和固化，取出，冲洗，干燥，研磨，获得粉体；另取一份水泥浆体按相同的步骤处理，不同之处为浸泡于未添加氯化钠的溶液，获得参比样品；(2)分别对粉体和参比样品进行热重分析，获得粉体热重微分曲线和参比样品热重微分曲线；以参比样品的热重微分曲线为基线，对粉体中230～370℃的热重微分曲线进行积分，获得水泥产物主层结构水的含量，根据主层结构水与氯的含量比，计算化学固化氯离子数量。本发明的方法简便、人为影响因素小，可快速、客观地评判水泥浆体抗氯离子侵蚀能力的大小。

技术领域

本发明属于水泥的技术领域，具体涉及一种水泥浆体化学固化氯离子数量的测试方法。

背景技术

随“一带一路”等国家重大战略的实施，跨海大桥、海运码头等海工建筑大量建设。与此同时，海洋环境下水泥基材料开裂、剥落等耐久性不良导致海工建筑服役寿命较短的问题日益突出。海水中氯离子浓度约为19g/L，远高于硫酸根离子、镁离子及侵蚀性二氧化碳等侵蚀性介质的浓度，即海水中的侵蚀介质主要为氯离子。外界氯离子侵入水泥基材料时部分与水泥浆体发生反应生成化学固氯产物弗里德尔盐或物理固化于水化产物表面，其余则迁移至水泥基材料内部使钢筋锈蚀，降低钢筋握裹力从而使结构承载力下降并最终导致结构失效破坏。因此可通过提高氯离子固化能力来提高水泥基材料抗氯离子侵蚀能力，而准确、有效地量化表征水泥浆体化学固化氯离子数量是评判改善水泥基材料抗氯离子侵蚀能力的研究基础。研究指出水泥浆体的氯离子固化能力主要由化学固氯能力提供，然而目前通常采用Rietveld精修X射线衍射图谱的方式获得氯离子固化产物弗里德尔盐含量，进而计算化学固化氯离子数量，但该方法对操作人员的熟练程度有非常高的要求，同时操作过程繁杂、无法避免操作人员主观判断对精修结果的影响。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种水泥浆体化学固化氯离子数量的测试方法。本发明的方法简便、人为影响因素小。通过本发明的方法可以快速、客观地评判水泥浆体抗氯离子侵蚀能力的大小。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种水泥浆体化学固化氯离子数量的测试方法，包括以下步骤：

(1)将干燥至恒重的水泥浆体破碎，然后浸泡于氯化钠溶液中直至氯离子饱和固化，然后取出，冲洗，干燥，研磨，获得粉体；

(2)另取一份干燥至恒重并破碎的水泥浆体，浸泡于溶液中，然后取出，冲洗，干燥，研磨，获得参比样品；所述溶液为未添加氯化钠的溶液，其他条件与步骤(1)中氯化钠溶液相同；

(3)在热重分析装置中，分别对粉体和参比样品进行热重分析，获得粉体热重曲线和参比样品热重曲线；对粉体热重曲线和参比样品热重曲线分别作一阶微分得到粉体热重微分曲线和参比样品热重微分曲线；然后以参比样品中230～370℃的热重微分曲线为基线，对粉体中230～370℃的热重微分曲线进行积分，获得230～370℃热重微分曲线的积分面积；根据该积分面积，获得水泥浆体被氯离子侵蚀后产物中主层结构水的含量，再根据主层结构水与Cl的含量比，计算化学固化氯离子数量。

步骤(3)中所述水泥浆体被氯离子侵蚀后产物为弗里德尔盐(Ca₄Al₂(OH)₁₂Cl₂·4H₂O)，主层结构水的含量是指Ca₄Al₂(OH)₁₂Cl₂提供的水的含量；

所述主层结构水与Cl的含量比：摩尔比为6:2，质量比为108:71。

步骤(1)中所述氯化钠溶液是采用饱和氢氧化钙溶液配制而成，氯化钠溶液中氯离子的浓度为0.1～3.0mol/L。