[发明专利]一种测定氯盐、硫酸盐共存环境下混凝土中结合氯离子含量的方法

说明书

本发明提供了一种测定氯盐、硫酸盐共存环境下混凝土中结合氯离子含量的方法，涉及混凝土检测技术领域，该方法包括以下步骤：S1、样品制备：制备粉末状的待测混凝土样品；S2、样品浸泡：分别取等量的两份待测混凝土样品，置于蒸馏水中浸泡，得到自由氯离子滤液，或置于稀硝酸、饱和硝酸钡溶液的混合液中浸泡，得到总氯离子滤液，所述混合液中稀硝酸和饱和硝酸钡的体积比为1：0.3～1.7；S3、取滤液采用化学滴定法测定氯离子浓度，计算结合氯离子含量。采用该方法能够有效并准确测定混凝土中结合氯离子含量，消除硫酸根的干扰，有利于研究海洋混凝土结构的氯离子扩散规律和进行寿命预测，正确评估并且指导混凝土结构的科学维护。

技术领域

本发明涉及混凝土检测技术领域，具体地，涉及一种测定氯盐、硫酸盐共存环境下混凝土中结合氯离子含量的方法及装置。

背景技术

混凝土是当今应用最为广泛的建筑材料，混凝土的耐久性也日益成为人们所关注的问题，渗入混凝土中的Cl^-是引起混凝土中钢筋锈蚀的主要原因，当其含量超过钢筋脱顿的氯离子阈值就会造成钢筋锈蚀。已有研究表明，只有混凝土内部的游离氯离子才会对钢筋构成危害，而被混凝土组分固化的结合氯离子则对钢筋无危害，但混凝土内部自由氯离子含量受到结合氯离子含量影响，在某些特殊情况下结合氯离子会释放成自由氯离子，因此，评价结合氯离子含量以及混凝土组分固化氯离子能力的高低对防止钢筋锈蚀显得尤为重要，对钢筋混凝土结构耐久性研究具有重要意义。

目前应用于硬化混凝土中氯离子浓度的测定方法归纳起来主要是电位滴定法和显色滴定法两种。可以直接测定总氯离子浓度(C_t)和自由氯离子浓度(C_f)，两者的差即为结合氯离子浓度(C_b)。以上两种方法都是基于氯离子和银离子结合生成白色的硝酸银沉淀这一特性进行的。如中国专利号CN201811614834.6公开了一种混凝土材料氯离子固定量的测定方法，通过蒸馏水浸泡法提取混凝土中的游离态氯离子，再通过硝酸浸泡法提取混凝土中的总氯离子，采用氯离子选择电极法测量游离态氯离子含量和总氯离子含量，通过氯离子固定量算法算出混凝土中氯离子固定量。然而在实际海岸工程中，如海洋隧道、跨海大桥、海水发电站等水工混凝土中不仅含有氯离子，还含有一定量的硫酸根离子；但在氯盐、硫酸盐共存环境下，采用上述方法测定氯离子含量时，因硫酸根离子也会与银离子反应生成硫酸银沉淀，对氯离子含量测试结果会产生影响。本发明经过测定已知氯离子浓度和硫酸根离子浓度的溶液中的氯离子浓度，证实了溶液中存在硫酸根离子将对氯离子浓度的测定产生显著影响，具体结果见表1。

表1滴定法测定溶液中氯离子浓度

由表1可知，硫酸根离子存在对传统的氯离子测试结果是有影响的，如《水工混凝土试验规程》(SL 352-2006)公开的方法，且随着硫酸根离子浓度增加影响逐渐增大。这一结果说明当样品中同时含Cl^-和SO₄^2-时，用硝酸银滴定法测得总氯离子含量中也包含部分SO4^2-的量，即总氯离子含量由式(1)构成，其测定结果比实际结果偏大，导致所计算的结合氯离子也相应比实际值偏大，测得的结合氯离子含量为实际值加部分SO4^2-的量，结合氯离子含量由式(2)构成。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种测定氯盐、硫酸盐共存环境下混凝土中结合氯离子含量的方法，能够有效并准确测定混凝土中结合氯离子含量，有利于研究海洋混凝土结构的氯离子扩散规律和进行寿命预测，正确评估并且指导混凝土结构的科学维护。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种测定氯盐、硫酸盐共存环境下混凝土中结合氯离子含量的方法，包括以下步骤：

S1、样品制备：制备粉末状的待测混凝土样品；