刘淑欣
广州市花都区建设工程质量监督检测室
摘要：本文阐述了钢筋混凝土中氯离子的腐蚀机理，并对钢筋混凝土氯离子含量检测方法及实践应用进行了分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：钢筋混凝土；氯离子含量；检测方法；实践应用
一、前言
混凝土作为工程建造期间的重要材料，主要是通过水泥、水以及外加材料和骨料等混合而成的，对于建筑而言，混凝土的质量直接决定了整个建筑的质量。随着混凝土使用量的不断扩大，以至于混凝土原材料之一河砂供不应求，为解决河砂供应不足，使用淡化海砂已是大势所趋。然而，海砂中的氯化物的侵蚀是混凝土结构破坏的重要因素之一，影响混凝土结构的耐久性和使用寿命。而如何控制混凝土中的氯离子摄入量，如何用更加科学、更准确的方法去检测氯离子的含量，这是一个很值得探论的问题。基于此，本文阐述了钢筋混凝土中氯离子的腐蚀机理，并对钢筋混凝土氯离子含量检测方法及实践应用进行了分析与探讨，以供同仁参考。
二、钢筋混凝土中氯离子的腐蚀机理
在钢筋混凝土施工中，为什么要对混凝土中氯离子的含量进行检测，首先要了解氯离子的对混凝土结构的腐蚀机理。氯离子具有活性大、半径小和穿透力强的特点，就算混凝土没有碳化也可以进入结构中并到达钢筋的表面。氯离子吸附在钢筋表面钝化膜的时候，会产生酸化作用，从而使该处的 PH 值迅速下降。据研究表明，氯离子的酸化作用能使钢筋表面的PH值降低到4 以下。氯离子首先会破坏钢筋表面局部的钝化膜，时露出的铁基体成为小阳极，而钢筋表面大部分钝化膜仍然完好，成为大阴极。腐蚀电池作用导致钢筋表面局部被腐蚀，我们称之为坑腐蚀或者点腐蚀，被腐蚀点对于应力高、断面小而且比较脆的预应力筋具有较大危害。而如果混泥土的保护层比较薄，氯离子的含量较多而且分布均匀的话，就会导致钢筋表面产生大量氯离子去钝化作用，从而使点腐蚀面积扩大合并，最终形成大面积的钢筋锈蚀。
三、钢筋混凝土氯离子含量检测方法
（1）铬酸钾滴定法。依照《混凝土用水标准》、《建设用砂》等相关规定，在采用铬酸钾滴定法进行建筑材料氯离子检测时，首先需要在pH值在6.5到10.5范围内，利用铬酸钾作为指示剂，标准溶液滴定氯化物为硝酸银，就溶解度而言，铬酸银溶解度要大于氯化银溶解度，因此，会首先完全沉淀出呈白色的氯离子。之后会沉淀出铬酸银形式铬酸盐，为砖红色沉淀，可以说明银离子稍微过量，达到终点。在采用此种方法时，逐渐增多滴定剂，被测溶液氯化银量也会随之增多，进而让溶液浑浊，与此同时，铬酸钾指示剂本身具有较深的颜色，在对此实验进行观察时，其并没有可以明显观察的颜色突变，可能会因为观察产生人为误差，如果样品量相对较大，可能会让观察者眼睛疲惫，不利于滴定终点的准确判断。
（2）电位滴定检验法。与铬酸钾指示硝酸银滴定检验方法比，电位滴定检验法不需要使用指示试剂，在检验过程中不需要通过沉淀物计算送检溶液中氯离子含量，因此精确度更高[3]。在电位滴定检验法中检验滴定反应完全的方法不需要使用指示剂反应而是通过测定送检样品溶液中电动势来确定。因为在使用硝酸银对送检溶液中铝离子进行滴定反应时产生氯化银沉淀，会消耗溶液中的氯离子，当滴定反应到达终点时溶液中的氯离子被完全消耗会导致溶液电池电势出现几个数量级的剧烈变化，通过使电极的电位产生突跃表示检测滴定反应完成。使用电位滴定检验法检验首先，需要检验者使用一个银电极与一个恒定饱和甘汞电极插入检测溶液组成电池组，其中银电极作为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极。
其次，在检测过程中需要检测者随时留意电极间电势变化，当出现电位突跃时立即停止滴定。第三，通过滴定过程中的电动势与对应消耗硝酸银定溶液体积，采用插入计算法与二次微商法计算出滴定检验使用硝酸银总体积，并最终计算出送检溶液中氯离子含量。第四，由于在滴定检验过程中使用电极插入送检溶液，容易对送检溶液纯净程度产生影响进而导致测量结果出现误差，因此对使用的银电极之前应当使用乙醇进行擦洗，让后使用蒸馏水浸泡二十四小时，同时还要保证甘汞电极的清洁，防止外部的离子与灰尘通过点击接触进入送检溶液，影响检测结果的准确性。此外，使用电位滴定法对既有建筑混凝土中氯离子含量进行检测时还可以加入极少量的铬酸钾指示剂进行显色指示，保障检验者对滴定终点做出判断的准确程度。
（3）磷酸蒸馏-汞盐滴定法。依照《水泥化学分析方法》，在使用磷酸蒸馏-汞盐滴定法检测建筑材料氯离子时，需要在250℃到260℃温度下使用蒸馏装置，利用磷酸与过氧化氢对试样进行分解，其载体为净化空气，通过蒸馏来让氯离子得到分离，在此过程中，其吸收液主要为稀硝酸。在滴入溴酚蓝指示剂后，利用氢氧化钠溶液可以调制溶液为蓝色，利用硝酸，可以调节溶液到黄色，之后过量一滴，在pH约为3.5时，利用二苯偶氮碳酰肼指示剂，应用硝酸汞标准滴定溶液完成滴定工作，其终点为溶液呈樱桃红色。该方法在测定水泥建筑材料的微量氯离子时，其具有分析速度快、操作简单、称样量小、试验重复性好的特点。
一、钢筋混凝土氯离子含量检测方法实践应用对比分析
在钢筋混凝土中，因为混凝土配合比的不同，选择使用不同的检测方法可能会对检测结果造成影响。以一种普通C30混凝土建筑材料为例，在该混凝土配合比中，水泥为429kg，水为185kg，砂为536kg，石为1250kg，现可作出假设，即在该普通混凝土材料中，水、砂、石中均没有氯离子存在，采用水泥为普通中热水泥，为P·MH42.5中热水泥。在对混凝土氯离子进行估算时，采用磷酸蒸馏-汞盐滴定法，可以计算出此材料中的氯离子含量是0.97kg/m3，但是在采用电位滴定法时，可以估算其氯离子量约为0.87kg/m3，二者结果具有较大差异，也就是说，因为选择方法的不同会对混凝土氯离子检测结果造成较大影响，除此之外，在混凝土中，通常还具有矿粉、粉煤灰、外加剂等材料，这也会加剧结果影响，需要结合工程实际情况进行合理选择。
?
四、结语
综上所述，在钢筋混凝土氯离子含量进行检测时，可以采用磷酸蒸馏-汞盐滴定法，其具有简单的操作、良好的重复性；铬酸钾滴定法本身具有节省时间、操作简单的优点，但需要保证观察准确性；电位滴定法测定结果误差相对较小，测定对象为水溶性氯离子，使用此种方法进行测定具有合理性，进而保证氯离子检测效果，为工程建设质量提供保证。
参考文献：
[1]李智勇，章伟，陈纪坤.关于建筑材料氯离子检测方法的探讨[J].浙江建筑，2016，3302:61-64.
[2]林晓森，李品龙.混凝土中氯离子检测技术的探讨[J].广东建材，2016，3202:37-39.
?