水泥結(jié)合氯離子能力測試方法與影響因素研究.pdf

1、氯鹽是引起混凝土鋼筋銹蝕的一個重要因素，在水泥混凝土中氯離子以結(jié)合態(tài)和自由態(tài)兩種形式存在，只有自由態(tài)氯離子能引起鋼筋的侵蝕，即結(jié)合態(tài)的氯離子越多，氯離子對鋼筋的腐蝕作用越小。水泥對氯離子的結(jié)合能力受諸多因素的影響，如水泥種類、輔助膠凝材料、碳化、氯鹽、硫酸鹽等，因此，本文重點之一是研究影響水泥氯離子結(jié)合能力的因素，尤其是硫酸鹽。由于水泥中硫酸鹽的種類以及存在形式較為復(fù)雜，論文主要以硫酸鈉（N）、硫酸鉀(K)、硫酸鉀鈉(KN)、硫酸鉀鈣(

2、KC)、二水石膏(CH)、硬石膏(C)和對水泥有特殊腐蝕作用的硫酸鎂(M)為代表，研究硫酸鹽對水泥結(jié)合氯離子能力的影響及硫酸鹽對水泥結(jié)合氯離子后水泥強度和孔隙液pH的影響。
　　研究水泥對氯離子的結(jié)合能力，重要的是準(zhǔn)確測定氯離子濃度。比較佛爾哈德法和莫爾法兩種測試氯離子的方法，佛爾哈德法更適合。但由于在水泥存在的條件下，影響因素較為復(fù)雜，所以需對佛爾哈德法進(jìn)行優(yōu)化，以滿足實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度；采用優(yōu)化后的佛爾哈德法，測試摻入不

3、同種類和不同摻量硫酸鹽的水泥中的總氯離子濃度和自由氯離子濃度，通過計算結(jié)合態(tài)氯離子含量反映水泥結(jié)合氯離子的能力。系統(tǒng)主要研究內(nèi)容為：硫酸鹽對水泥結(jié)合氯離子能力的影響；水泥結(jié)合氯離子后對水泥性能的影響；硫酸鹽對水泥結(jié)合氯離子后水泥性能的影響。并采用XRD和電化學(xué)阻抗譜微觀測試技術(shù)來解釋水泥的宏觀性能。
　　研究發(fā)現(xiàn)：硫氰酸銨法測試水泥中氯離子含量的準(zhǔn)確性比莫爾法高，但硫氰酸銨法中存在試驗耗時過多、測試結(jié)果不精確的弊端。通過調(diào)整試驗操

4、作，試劑濃度的大小和標(biāo)定試劑濃度，對硫氰酸銨法進(jìn)行優(yōu)化，以解決測試過程中耗時過多和測試結(jié)果準(zhǔn)確度和精密度不高的問題。同時調(diào)整配制硫酸鐵銨指示劑的步驟來解決滴定終點不宜判斷的問題。優(yōu)化后的硫氰酸銨法，操作步驟簡單，試驗時間短，滴定終點清晰，同時，測試結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度高，適合水泥中氯離子含量的測試。
　　研究氯離子濃度對水泥結(jié)合氯離子能力的影響發(fā)現(xiàn)，在一定的氯離子濃度范圍內(nèi)，摻入水泥中氯離子濃度越大，水泥對氯離子的結(jié)合能力越大。在

5、水泥中摻入1％和0.4%的氯離子，隨著氯離子濃度增大，水泥對氯離子的結(jié)合能力增大；在不同種類相同摻量（指三氧化硫的含量）硫酸鹽的水泥中分別摻入1%和0.4%的氯離子，氯離子濃度越高，水泥對氯離子的結(jié)合能力越大，而且隨著齡期的增加，水泥結(jié)合氯離子能力也增加。
　　硫酸鹽也是影響水泥結(jié)合氯離子能力的重要因素。研究發(fā)現(xiàn)：不同種類的硫酸鹽對水泥結(jié)合氯離子能力的影響不同，一般規(guī)律是與堿土金屬硫酸鹽（CH、C和M）相比，堿金屬硫酸鹽（N、K、