混凝土工程中氟离子、氯离子和硫酸离子检测必要性及标准方法

混凝土是基本建筑材料，广泛运用于各种建筑物和构筑物。混凝土发展在我国已有 30 多年， 但得到快速发展仅仅只有十几年。随着经济和城市化的发展，政府对混凝土推广力度加大，使得我国混凝土渗透率保持稳定上升。而且我国大力推广装配式建筑的深入发展，混凝土产量一直呈现良好上升势头，混凝土渗透率也从2013 年的 40.8%提升至2018 年的 46.0%。行业现状指出，我国混凝土发展至今取得了很大的进步，但是混凝土总量的比例仍然较低，美国、英国、 德国、日本和韩国等国混凝土商品化率已高达 80%以上，我国作为混凝土使用量较大的国家，使用比例不足发达国家一半，混凝土平均强度以C30 为主，C80～C100 的混凝土虽已研制成功，但目前还只在少量的重点工程或重要部位进行应用，距离实际工程的大量应用尚需一段时间。未来，随着环境保护、保持生态多样性及维持社会可持续发展的呼声日益高涨，混凝土将会在我国建筑行业的各个领域发挥及其重要的作用。本方案主要介绍混凝土行业的水泥、混凝土外加剂，如果需要了解更具体方案及仪器报价等，请和润扬仪器有限公司联系咨询。

混凝土用水泥

水泥是指磨细材料，加入适量水成为塑性浆状，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。水泥的分类方法有多种，按用途及性 能可分为通用水泥和专用水泥两大类。水泥种类很多，目前世界多达 100 多个水泥品种。水泥是主要的建筑材料之一，对社会发展和经济建设起着重要的作用。 

离子危害：水泥化学成分分析中，三氧化硫一般是指的是硫酸盐（硫酸钙）的含量，测定结果用三氧化硫计。水泥中三氧化硫主要是由加入的石膏引入。适量的三氧化硫能调节水泥凝结时间，改善水泥性能，便于在水泥工程中使用，但是当三氧化硫含量超过一定量后，会引起水化后水泥石的体积膨胀，破坏水泥石结构，影响水泥凝结时间和强度。水泥中的氯离子会对混凝土的体积稳定性和耐久性产生较大的危害。水泥中氟离子因为水泥在烧结过程中，往往根据原料的特点或者生产上的要求，在混合生料中加入一定量的含氟矿石如会就是氟化钙（萤石CaF2），或氟硅酸镁（MgSiF6H2O）、氟硅酸钠（Na2SiF6）等。煅烧过程中氟化钙等掺量过高易导致水泥缓凝，影响强度发展甚至水泥的胶凝性能并据资料表明，氟化钙等对水泥的凝结时 间有缓凝现象。因此在水泥生产控制中测定氟离子，氯离子，硫酸离子很有必要。

混凝土外加剂 

混凝土外加剂是指在拌制混凝土拌合前或拌合过程中掺入用以改善混凝土性能的物质。混凝土外加剂的掺量一般不大于水泥质量的5%，外加剂能显著改善混凝土性能的化学物质。混凝土外加剂在工程中的应用越来越受到重视，外加剂的添加对改善混凝土的性能起到一定的作用。 混凝土外加剂的特点是品种多、掺量小，对混凝土的性能影响较大具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点。随着科学技术的不断进步，外加剂已越来越多地得到应用，外加剂已成为混凝土除4 种基本组分以外的第5 种重要组分。混凝土外加剂主要分为四个类别，分别为：（1）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。（2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。（3）改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等；（4）改善混凝土其它性能的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、着色剂、防冻剂、防水剂和泵送剂等。 

离子危害：混凝土外加剂中微量氯离子是一个重要的指标，准确测定测定氯离子含量直接关系到混凝土配比的确定及浇灌后的质量；混凝土外加剂中硫酸钠含量直接影响外加剂与水泥相容性，而且对混凝土的耐久性和寿命有影响。外加剂尤其是常用的萘系减水剂，其中的氯和硫酸离子的含量比较高。混凝土外加剂是氯离子和硫酸盐的重要来源。

混凝土及材料检测标准

水泥  目前水泥中三氧化硫的测定方法通常采用硫酸钡重量法，碘量法，电极法，硫酸钡-铬酸钡分光光度法离子色谱电导法，电感耦合等离子体，另外也有压片X 荧光分析法，EDTA 容量法，高频炉燃烧红外吸收光谱法等的报道。硫酸钡重量法是测定三氧化硫的Jing典方法，但是硫酸钡滴定法操作繁琐，不能满足三氧化硫的快速分析的要求。其中 SN/T 4766-2017《水泥中三氧化硫的测定》采用的是先用硝酸溶解，使三氧化硫转化为硫酸，然后硫酸盐进入水溶液，用离子色谱法检测。水泥中氯离子的检测是从标准 GB/T 176-2008《水泥化学分析方法》中增加的检测项目，标准中列出了两个方法：硫氰酸铵容量法（基准法）和磷酸蒸馏-汞盐滴定法（代用法）。标准 GB/T176 进行修订，且在 2018 年 11 月 1 日施行了新的国标 GB/T176-2017，新标准对氯离子检测做了较大的修改，取消了磷酸蒸馏-汞盐滴定法（代入法），增加了离子色谱法（代入法）、 自动电位滴定法（代入法），基准法硫氰酸铵容量不变。另外 GB175-2007《通用硅酸盐水泥》 对水泥中的氯离子的含量做出了限制，规定水泥中氯含量≤0.06%。标准 GB176-2017 中规定的氟离子的离子选择电极法，离子选择电极法作为一种经典的方法，虽造价低，但是一次只能测试一种离子。离子色谱法操作简单，一次可同时分析氟、氯、硫酸三种阴离子，是一种经济，快速的检测方法。

混凝土外加剂  GB 8076-2008《混凝土外加剂》规定适用于高性能减水剂（早强型、标准型、缓凝型）、 高效减水剂（标准型、缓凝型）、普通减水剂（早强型、标准型、缓凝型）、引气减水剂、泵送剂、早强剂、缓凝剂、引气剂、防水剂、防冻剂和速凝剂共十一类混凝土外加剂。其中标准中规定混凝土性能指标就对氯离子和硫酸离子的限量进行规定，标准中也规定了混凝土外加剂中氯离子含量测定方法采用离子色谱法，对硫酸盐测试无规定。GB/T8077-2012 《混凝土外加剂匀质性试验方法》中规定了氯离子检测方法是离子色谱法和电位滴定法，硫酸盐的检测方法是重量法和离子交换重量法。这几种方法除了离子色谱能够一次进样检测多种阴离子外，其他皆需要分别测试每一种离子，相对于操作更加复杂。