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混凝土中氯离子的危害及预防措施

混凝土中氯离子的危害及预防措施
混凝土中氯离子的危害及预防措施

混凝土中氯离子的危害及预防措施

我国新水泥标准中增加氯离子检验人手,分析了混凝土中氯离子的来源和带来途径。指出了氯离子对混凝土的影响和危害,提出了怎样才能避免混凝土中氯离子超标的几个措施,最后说明了有关各行业应研究怎样才能使混凝土中氯离子的含量最少。这应是有关的技术T 作者的一种责任。

引言

《通用硅酸盐水泥》报批稿,在2006年9月就已完成,随后经过若干次的建材生产与建一E使用的协商讨论,终于2007年底发布,国家标准 175—2007《通用硅酸盐水泥》于2008年6月1日实施,这个标准的正式实施,是我国水泥行业的大事,也是建筑施工行业的大事,它涉及到水泥产品的生产、流通、应用、科研与设计的各个方面。尤其是水泥生产企业,无论是产品品种的确定、配料方案的设计、化学分析及物理检验仪器设备的购置、校验、使用,还是生产工艺过程中的技术参数调整与控制,都必须进行必要的变更与适应,只有这样才可能满足新标准的要求,保证新标准的正常平稳过渡。

早在2002年4月1日,国家建没部和同家质检总局就联合发布实施了 500102002((混凝土结构设计规范》,其3.4耐久性规定的章节中,就对混凝土中最大氯离子的含量作了具体的规定;2004年l2月1日,两部局又联合发布实施了/T 503442004《建筑结构检测技术标准》,这个标准的附录C,对混凝土中氯离子的含量测定方法作了规范;2006年6月1日国家建设部发布实施了 522006((普通混凝土用砂、石质量

及检验方法标准》,这个标准在3.1.10条中对混凝土用砂的氯离子含量也作了规定。这些标准和规范的配套实施,必将对水泥的生产、使用和建设工程的质量提高起到积极的推动和保证作用。

1 混凝土中氯离子的来源

1.1 水泥中的氯离子

氯盐是廉价而易得的丁业原料,它在水泥生产中具有明显的经济值。它可以作为熟料煅烧的矿化剂,能够降低烧成温度,有利于节能高产;它也是有效的水泥早强剂,不仅使水泥3 d强度提高50%以上,而且可以降低混凝土中水的冰点温度,防止混凝土早期受冻。氯离子的来源主要是原料、燃料、混合材料和外加剂,但由于熟料煅烧过程中,氯离子大部分在高温下挥发而排出窑外,残留在熟料中的氯离子含培极少。如果水泥中的氯离子含量过高,其主要原冈是掺加了混合材料和外加剂(如:工业废渣、助磨剂等)。因此,在我国水泥新标准中增加了“水泥生产中允许加入≤0.5%的助磨剂和水泥中的氯离子含量必须≤O.06%”的要求,这主要是为了保证水泥不对混凝土质量产生过多负面影响。

1.2砂子中的氯离子

在天然砂中,特别是天然海砂中,因为海水中氯离子较高,使得海砂的表面吸附的氯离子也比较多,导致海砂中氯离子的含量较大,如果不加处理用在混凝土中,将会使混凝土中的氯离子含垣增多。

1.3水中的氯离子

在混凝土拌制中,水是不可缺少的原材料之一。如果用饮用的自

来水拌制,一般来说是没有问题的,如果是地表水、地下水、再生水、混凝土企业设备洗刷水和海水,这时就应该考虑和测定其中的氯离子含量,最后确定水源是否能用,否则,有可能给混凝土带来氯离子的超标。

1.4外加剂中的氯离子

在混凝土外加剂中,特别是早强剂、防冻剂、防水剂这类外加剂,它们都含有以氯盐为早强、防冻、防水的组分,在使用这些外加剂时。如果只考虑混凝土的使用功能,而不严格控制掺量,就可能致使混凝土中氯离子含量超标。

2 氯离子对混凝土质量的影响

2.1钢筋腐蚀,导致混凝土质量下降

氯离子对混凝土中钢筋的锈蚀是对混凝土最大的破坏和负面影响。钢筋的腐蚀分为湿腐蚀和干腐蚀两种。钢筋在混凝土结构中的锈蚀是在有水分子参与的条件下发生的腐蚀,属湿腐蚀。钢筋的锈蚀过程是一个电化学反应过程。使钢筋表面的铁不断失去电子而溶于水,从而逐渐被腐蚀;与此同时,在钢筋表面形成红铁锈,体积膨胀数倍,引起混凝土结构开裂。水泥在没有或一含量极低的情况下,由于水泥混凝土碱性很强,值较高,保护着钢筋表面钝化膜使锈蚀难以深

入,氯离子在钢筋混凝土中的有害作用是破坏钢筋钝化膜,加速锈蚀反应。当钢筋表面存在、0:和H20的情况下,在钢筋的不同部位发生如下电化学反应:2}2+2斗+2C1.+2e

02+2H20+4珥进入水中的抖与作用生成():,在一定的H20和0:条件

下。可进一步生成(),产生膨胀,破坏混凝土。

20世纪50年代,我国北方和某些国家(尤其是前苏联),为使冬季施工方便,曾普遍使用氯化钙等氯盐作混凝土早强(防冻、防水)剂,致使大量建筑因钢筋严重锈蚀而过早破坏,付出了昂贵代价。国家标准80761997(混凝土外加剂》和 501 192003《混凝土外加剂应用技术规范》都规定了早强剂、防冻剂、防水剂等外加剂中氯离子的限量和混凝土中的限量,或者通过试验证明氯离子超过一定的限量对钢筋无锈蚀。现在国内外钢筋混凝土工程施工原则上不提倡使用氯盐早

强(或防冻、防水)剂;即使掺用氯盐,我国规定一般钢筋混凝土工程中氯离子的含量不得大于水泥用量1.0%(港T钢筋混凝土中不得大于水泥垂量的0.1%),并需对钢筋作防锈处理,将混凝土振捣密实。而且有些混凝土工程是禁止或不提倡使用氯盐早强(或防冻、防水)剂。如:

①在高湿度空气环境中使用的结构;

②露天结构或经常受水淋的结构或处于水位升降部位的结构;

③预应力混凝土结构;

④需蒸汽养护的构件或使用过程经常处于60℃以上的结构;

⑤与镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构,以及与酸碱或S042-等侵蚀性介质相接触的结构和其他工程。

2.2降低抗化学侵蚀、耐磨性和强度当混凝土中氯离子较大时,会降低混凝土抗化学侵蚀性和耐磨性以及抗折强度。其破坏机理也是因为氯离子对钢筋的锈蚀,致使混凝土膨胀、疏松,从而导致混凝土抗化

学侵蚀、耐磨性和强度的下降。

2.3影响混凝土的耐久性

近10年来,含氯环境下混凝土中的钢筋腐蚀已逐渐成为国内外耐久性研究的重点。与碳化引起的钢筋腐蚀相比,氯离子引起的钢筋腐蚀一旦发生,在较短的时间内即可对混凝土结构造成严重破坏。因此,通常将钢筋开始腐蚀时间作为构件耐久性寿命的终结。含氯环境下混凝土中钢筋开始腐蚀时间不仅与混凝土中氯离子的渗透过程有关,还与临界氯离子浓度有关,所以现在的混凝土规范、标准都对氯离子的浓度作了限制。

3 怎样保证混凝土中的氯离子不超过标准的要求

3.1 水泥企业要严格按照 1752007《通用硅酸盐水泥》标准生产水泥企业全面控制各品种水泥中的氯离子含量,是在履行一种社会的责任,也是避免钢筋锈蚀和混凝土开裂的最有效方法之一。为了更好地过渡和适应新的水泥标准的要求,水泥企业应该积极主动地做好以下工作。

(1)深入学习新标准的各项规定和培训有关测试技能。水泥新标准是将原来的六大通用水泥的三项标准( 175、 1344、 12958)整合修订为一个标准: 1 75—2007《通用硅酸盐水泥》,其中更新的内容很多,需要水泥丁作者认真地学习和领会,以便顺利地贯彻实施。尤其是新标准中增加了氯离子限量的要求,需要企业尽快购置标准指定的水泥氯离子测定仪,化验室工作人员要进行成分测定、仪器使用维护及校准知识和技能的培训。

(2)认真分析掌握原材料、混合材料、熟料及水泥中氯离子含量。及时调整配科方案及有关T艺参数。由于我国地域辽阔,各水泥厂使用的原、燃、材料差异很大,不同地区氯离子的来源不同,以前的水泥标准中又没有检测氯离子的要求,因此,首先要摸清本地的资源情况和本企业的熟料及水泥产品中氯离子含量的情况。然后,再调整配料方案及有关T艺参数。

(3)考虑水泥在混凝土中的应用性能,正确的选用水泥助磨剂。水泥粉磨工艺电耗占水泥生产总电耗的70%以上,而粉磨工艺中的能耗大部分转化为热能,因此,粉磨丁艺的节能增效,越来越重要。目前解决磨机节能的方法中,水泥助磨剂是有效途径之一。 175—2007《通用硅酸盐水泥》标准的颁布实施,会使目前市场上相当数量的助磨剂不能在水泥生产中使用。水泥企业要以混凝土T程质量为重,使用真正能为水泥粉磨生产节能降耗、又不影响水泥质量的高效助磨剂。从2005年开始,国内许多有研究实力和科技支持的外加剂生产企业,提前进行了适应新标准的助磨剂研发工作。一方面将粉体助磨剂改为液体助磨剂,另一方面将氯离子含量由少量(≤10%)降低到微量(≤1%);与此同时,助磨剂的用量由原来的0.4%加.8%,减少到0.1%-43.2%。真正带入水泥中的氯离子不超过0.01%,试验结果表明,水泥球磨机增产8%~10%,节电5%~%。

3.2混凝土外加剂生产企业要严格按照 8076~1997《混凝土外加剂》标准生产混凝土外加剂生产企业要严格按照国家现行的标准,生产合格的产品;建筑施工企业要按照现行的应用技术规范正确使用,只有

这样才可以在混凝土外加剂的生产和使用环节不出问题,从而为保证混凝土质量奠定良好的基础。

3.3建筑企业要正确选用符合标准的混凝土原材料

对混凝土原材料除水泥和外加剂外,在使用前要对砂子、水等原材料进行分析试验,检验合格后方可使用,且不可不经

检验盲目使用。

3.4掺加高质量的工业废渣

水泥工业每年消纳全国几乎一半以上的下业废渣,为落实科学的发展观和国民经济的可持续发展作出了贡献。新标准中将水泥中的氯离子含量规定小于O.06%,同时考虑到鼓励再生资源(工业废渣)综合利用的情况,加注说明“当有特殊要求时,该指标由买卖双方协商确定”,这是在确保混凝土耐久性的前提下,给废弃物的再利用,保留了一定的空间。在混凝土中掺人高品质的粉煤灰或粒化高炉矿渣粉,不仅能改变混凝土的和易性,提高}昆凝土的流动性和可泵性,同时也能够提高混凝土的后期强度和密实度,从而提高混凝土抗渗性;另外,高品位工业废渣的加入,还能够吸附、中和、“稀释”氯离子的浓度,也能延缓氯离子对钢筋锈蚀的速度,从而延长了混凝土的寿命。

4 结语

混凝土中的氯离子(超过限量)是导致钢筋锈蚀的主要原因。钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土结构耐久性的重要因素,是当前最突出的工程问题之一,已引起了各个国家的关注。我们大家不但要重视研究混凝土结构中的钢筋锈蚀与防护问题,并不断推出新

的检验评价方法与监控防护措施,更重要的是我们应该研究如何使新拌混凝土,在满足技术要求的前提下,使工程使用的混凝土中氯离子最少,这应是我们与此有关各行业技术人员研究的课题,也是不可推卸的社会责任。

混凝土外加剂氯离子含量试验报告.docx

湖南中天土木工程检测中心混凝土外加剂氯离子含量试验报告委托单位委托单号 工程名称样品编号 施工部位环境条件温度:°C 湿度: % 样品名称混凝土高性能外加剂质量标准GB8076-2008 样品描述淡黄色粘稠液体仪器名称电位测定仪、电极、搅拌器代表数量6t 试验方法电位滴定法 样品批号样品来源 生产厂家试验日期 序号试验项目规定值试验结果 1 氯离子含量X Cl(%)0.1 0.08 结论:经检测,所测指标符合《混凝土外加剂》GB8076-2008标准及《xxx工程混凝土外加剂的质量标准》的要求。 备注:

谢谢观赏 谢谢观赏 批准: 审核 试验: 批准日期: 年 月 日 湖南中天土木工程检测中心 混凝土外加剂氯离子含量试验记录表 委托单位 委托单号 工程名称 样品编号 施工部位 环境条件 温度: °C 湿度: % 样品名称 混凝土高性能外加剂 试验依据 GB8077-2012 样品描述 淡黄色粘稠液体 仪器名称 电位测定仪、电极、搅拌器 代表数量 6t 试验日期 外加剂类型 GOR 型高性能减水剂 试验次数 1 2 外加剂试样质量m (g ) 2.1280 2.2260 硝酸银溶液当量浓度c (mol/L ) 0.10 0.10 空白液 加10mL 氯化钠标准液消耗 硝酸银溶液体积V 01(mL ) 10.48 10.43 加20mL 氯化钠标准液消耗 硝酸银溶液体积V 02(mL ) 20.37 20.43 加外 加剂 试验 加10mL 氯化钠标准液消耗 硝酸银溶液体积V 1(mL ) 13.33 13.34 加20mL 氯化钠标准液消耗 硝酸银溶液体积V 2(mL ) 18.35 18.53 氯离子所消耗的硝酸银溶液体积:V=[(V 1-V 01)+(V 2-V 02)]/2 0.42 0.51 氯离子含量:X Cl =[(c ·V ×35.45) / m ]×0.1 0.07 0.08 氯离子含量平均值X Cl (%) 0.08 备注:

水泥中氯离子的危害和预防

氯盐是廉价而易得的工业原料,它在水泥生产中具有明显的经济价值。一方面,它可以作为熟料煅烧的矿化剂,能够降低烧成温度,有利于节能高产;它也是有效的水泥早强剂,不仅使水泥3天强度提高50%以上,而且可以降低混凝土中水的冰点温度,防止混凝土早期受冻;另一方面,氯离子又是混凝土中钢筋锈蚀的重要因素。由于钢筋锈蚀是混凝土破坏的主要形式之一,所以,各国对水泥中的氯离子含量都作出了相应规定。 氯离子的来源主要是原料、燃料、混合材料和外加剂,但由于熟料煅烧过程中,氯离子大部分在高温下挥发而排出窑外,残留在熟料中的氯离子含量极少。如果水泥中的氯离子含量过高,其主要原因是掺加了混合材料和外加剂(如:工业废渣、助磨剂等)。因此,在我国水泥新标准中增加了“水泥生产中允许加入≤0.5%的助磨剂和水泥中的氯离子含量必须≤0.06%”的要求,充分体现出水泥行业对混凝土质量保证的承诺和责任心。 钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土结构耐久性的重要因素,是当前最突出的工程问题之一,已引起了各个国家的关注。大家不仅重视研究混凝土结构中的钢筋锈蚀与防护问题,并不断推出新的检验评价方法与监控防护措施。 钢筋的腐蚀分为湿腐蚀和干腐蚀两种。钢筋在混凝土结构中的锈蚀是在有水分子参与的条件下发生的腐蚀,属湿腐蚀。钢筋的锈蚀过程是一个电化学反应过程。使钢筋表面的铁不断失去电子而溶于水,从而逐渐被腐蚀;与此同时,在钢筋表面形成红铁锈,体积膨胀数倍,引起混凝土结构开裂。 企业是现代社会的基础,不仅是社会财富的创造者,也是社会责任的承担者;“人无信不立,企无信不长”,离开了社会的信任和支持,企业将失去发展的空间。水泥企业全面控制各品种水泥中的氯离子含量,是在履行一种社会的责任,也是避免钢筋锈蚀和混凝土开裂的最有效方法之一。为了更好地过渡和适应新的水泥标准的要求,水泥企业应该积极主动地做好以下工作。 1、深入学习新标准的各项规定和培训有关测试技能。水泥新标准是将原来的六 大通用水泥的三项标准(GB175、GB1344、GB12958)整合修订为一个标准:《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)。更新的内容很多,尤其增加了氯离子限量的要求,需要企业尽快购置标准指定的水泥氯离子测定仪,化验室工作人员要进行成分测定、仪器使用维护及校准知识和技能的培训。

、氯离子对水泥性能的影响

1、氯离子对水泥性能的影响 水泥在没有C l-或C l-含量极低的情况下,由于水泥混凝土碱性很强,p H 值较高,保护着钢筋表面钝化膜使锈蚀难以深入。氯离子在钢筋混凝土中的有害作用在于它能够破坏钢筋钝化膜,加速锈蚀反应。当钢筋表面存在C l-、O2和H2O 的情况下,在钢筋的不同部位会发生如下电化学反应:F e +2C l-→F e C l2+2e-→F e2++2Cl-+2e-;O2+2H2O+4e-→4(O H )-。进入水中的F e2+与O H-作用生成F e (O H )2,在一定的H2O 和O2条件下,可进一步生成F e (O H )3产生膨胀,破坏混凝土。 20世纪50年代,我国北方及国外某些国家(尤其是前苏联),为使冬季施工方便,曾普遍使用氯化钙等氯盐作混凝土早强(或防冻)剂,致使大量建筑因钢筋严重锈蚀而过早破坏,付出了昂贵的代价。现在国内外钢筋混凝土工程施工原则上已不用氯盐早强(或防冻)剂;即使掺用氯盐,我国规定一般钢筋混凝土工程中氯盐掺量不得大于水泥重量的1%(港工钢筋混凝土中不得大于水泥重量的0.1%),并需对钢筋作防锈处理,将混凝土振捣密实。 此外,C a C l2用量较大时,还会降低混凝土抗化学侵蚀性和耐磨性及28天抗折强度。如在生料中加入的氯化物,虽然可促进熟料煅烧,起到矿化剂的作用,对提高立窑产量有利,但有相当部分的氯离子会残留于熟料和水泥中,也会加速钢筋锈蚀。因此,无论是水泥生料中,还是水泥中加入氯化物都应持谨慎态度,不宜掺加。 2、碱对水泥性能的影响 碱溶解速度快,能增加水泥混凝土液相的碱度,可加速水泥水化速度及激发水泥中混合材的活性,通常被用作水泥的早强剂,以提高水泥的早期强度。 碱作为水泥早强剂对水泥的增强效果往往随外加剂的种类及掺量,外加剂中各激发组分的配比,混合材种类及掺量,熟料(或水泥)成分及性能,使用温度等因素的不同而不同。但大多数外加剂对水泥早期(1天、3天、7天)强度的促进作用比对后期(28天)强度的促进效果好,有的还对28天强度没有促进作用甚至降低28天强度;有时会使水泥发生快凝、结块及需水量增加;还容易发生碱骨料反应,产生局部膨胀,引起构筑物开裂变形,甚至崩溃。在水泥储存中,碱易生成钾石膏(K2SO4·C a S O4·H2O ),使水泥库结块和造成水泥快凝。碱还能使混凝土表面起霜(白斑)。因此,在水泥生产中,碱虽然可提高水泥的早期强度,增加混合材的掺量,但还是不宜使用含碱的早强剂

混凝土中氯离子的危害及预防措施

混凝土中氯离子的危害及预防措施 我国新水泥标准中增加氯离子检验人手,分析了混凝土中氯离子的来源和带来途径。指出了氯离子对混凝土的影响和危害,提出了怎样才能避免混凝土中氯离子超标的几个措施,最后说明了有关各行业应研究怎样才能使混凝土中氯离子的含量最少。这应是有关的技术T 作者的一种责任。 引言 《通用硅酸盐水泥》报批稿,在2006年9月就已完成,随后经过若干次的建材生产与建一E使用的协商讨论,终于2007年底发布,国家标准 175—2007《通用硅酸盐水泥》于2008年6月1日实施,这个标准的正式实施,是我国水泥行业的大事,也是建筑施工行业的大事,它涉及到水泥产品的生产、流通、应用、科研与设计的各个方面。尤其是水泥生产企业,无论是产品品种的确定、配料方案的设计、化学分析及物理检验仪器设备的购置、校验、使用,还是生产工艺过程中的技术参数调整与控制,都必须进行必要的变更与适应,只有这样才可能满足新标准的要求,保证新标准的正常平稳过渡。 早在2002年4月1日,国家建没部和同家质检总局就联合发布实施了 500102002((混凝土结构设计规范》,其3.4耐久性规定的章节中,就对混凝土中最大氯离子的含量作了具体的规定;2004年l2月1日,两部局又联合发布实施了/T 503442004《建筑结构检测技术标准》,这个标准的附录C,对混凝土中氯离子的含量测定方法作了规范;2006年6月1日国家建设部发布实施了 522006((普通混凝土用砂、石质量

及检验方法标准》,这个标准在3.1.10条中对混凝土用砂的氯离子含量也作了规定。这些标准和规范的配套实施,必将对水泥的生产、使用和建设工程的质量提高起到积极的推动和保证作用。 1 混凝土中氯离子的来源 1.1 水泥中的氯离子 氯盐是廉价而易得的丁业原料,它在水泥生产中具有明显的经济值。它可以作为熟料煅烧的矿化剂,能够降低烧成温度,有利于节能高产;它也是有效的水泥早强剂,不仅使水泥3 d强度提高50%以上,而且可以降低混凝土中水的冰点温度,防止混凝土早期受冻。氯离子的来源主要是原料、燃料、混合材料和外加剂,但由于熟料煅烧过程中,氯离子大部分在高温下挥发而排出窑外,残留在熟料中的氯离子含培极少。如果水泥中的氯离子含量过高,其主要原冈是掺加了混合材料和外加剂(如:工业废渣、助磨剂等)。因此,在我国水泥新标准中增加了“水泥生产中允许加入≤0.5%的助磨剂和水泥中的氯离子含量必须≤O.06%”的要求,这主要是为了保证水泥不对混凝土质量产生过多负面影响。 1.2砂子中的氯离子 在天然砂中,特别是天然海砂中,因为海水中氯离子较高,使得海砂的表面吸附的氯离子也比较多,导致海砂中氯离子的含量较大,如果不加处理用在混凝土中,将会使混凝土中的氯离子含垣增多。 1.3水中的氯离子 在混凝土拌制中,水是不可缺少的原材料之一。如果用饮用的自

混凝土碱含量氯离子含量计算书

混凝土碱含量、氯离子含量计算书 1.计算依据: 1.1《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015) 1.2《混凝土碱含量限值标准》 1.3陕西国华锦界煤电工程混凝土设计强度等级最高的为空冷柱混凝土C50(配合比编号:HNTPB-2015-11),除氧煤仓间框架混凝土C45(配合比编号:BPCC/HNTPB-2015-09),汽机基座上部结构(配合比编号:C35HNTPB-2015-16),统计如下: 1.4设计要求:混凝土结构的环境类别为二、b类,碱含量限值为3 kg/m3(每立方米混凝土碱含量)、氯离子含量限值为0.2%(占水泥用量)。 1.5水泥、外加剂材质证明、砂石复试 1.6混凝土各组份碱含量及氯离子含量 2.碱含量计算

2.1计算公式 混凝土碱含量A=Ac+Aca+Aaw 水泥碱含量Ac=WcKc(kg/m3) Wc---水泥用量(kg/m3) Kc---水泥平均碱含量(%) 外加剂碱含量Aca=aWcWaKca(kg/m3) a---将钠或钾盐的重量折算成等当量Na2O重量的系数 Wa---外加剂掺量 Kca---外加剂中钠(钾)盐含量(%) 骨料引入混凝土碱含量Aaw=Wa砂Pac砂+Wa石Pac石 Pac---骨料中碱含量(%) Wa---骨料用量(kg/m3) 2.2单方混凝土碱含量 2.2.1空冷柱混凝土C50(配合比编号:HNTPB-2015-11) 混凝土配比: 水泥(P.O52.5):480kg; 砂:610kg; 石:1079kg; JF-9:11.5kg; A空冷柱C50=480×0.3%+11.5×3.64%+610×0.07%+1079×0.04%=2.72(kg/m3)<3(kg/m3)。满足设计要求。 2.2.2除氧煤仓间框架混凝土C45(配合比编号:BPCC/HNTPB-2015-09)混凝土配比: 水泥(P.S42.5):478kg; 砂:606kg; 石:1098 kg; F-9:11.16 kg A除氧煤仓间框架C45=478×0.3%+11.16×3.64%+606×0.07%+1098×

混凝土中氯离子的危害及预防措施

混凝土中氯离子的危害及预防措施我国新水泥标准中增加氯离子检验人手,分析了混凝土中氯离子的来源和带来途径。指出了氯离子对混凝土的影响和危害,提出了怎样才能避免混凝土中氯离子超标的几个措施,最后说明了有关各行业应研究怎样才能使混凝土中氯离子的含量最少。这应是有关的技术T 作者的一种责任。 引言 《通用硅酸盐水泥》报批稿,在2006年9月就已完成,随后经过若干次的建材生产与建一E使用的协商讨论,终于2007年底发布,国家标准GB 175—2007《通用硅酸盐水泥》于2008年6月1日实施,这个标准的正式实施,是我国水泥行业的大事,也是建筑施工行业的大事,它涉及到水泥产品的生产、流通、应用、科研与设计的各个方面。尤其是水泥生产企业,无论是产品品种的确定、配料方案的设计、化学分析及物理检验仪器设备的购置、校验、使用,还是生产工艺过程中的技术参数调整与控制,都必须进行必要的变更与适应,只有这样才可能满足新标准的要求,保证新标准的正常平稳过渡。 早在2002年4月1日,国家建没部和同家质检总局就联合发布实施了GB 50010--2002((混凝土结构设计规范》,其3.4耐久性规定的章节中,就对混凝土中最大氯离子的含量作了具体的规定;2004年l2月1日,两部局又联合发布实施了GB/T 50344---2004《建筑结构检测技术标准》,这个标准的附录C,对混凝土中氯离子的含量测定方法作了规范;2006年6月1日国家建设部发布实施了JGJ 52--2006((普

通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》,这个标准在3.1.10条中对混凝土用砂的氯离子含量也作了规定。这些标准和规范的配套实施,必将对水泥的生产、使用和建设工程的质量提高起到积极的推动和保证作用。 1 混凝土中氯离子的来源 1.1 水泥中的氯离子 氯盐是廉价而易得的丁业原料,它在水泥生产中具有明显的经济值。它可以作为熟料煅烧的矿化剂,能够降低烧成温度,有利于节能高产;它也是有效的水泥早强剂,不仅使水泥3 d强度提高50%以上,而且可以降低混凝土中水的冰点温度,防止混凝土早期受冻。氯离子的来源主要是原料、燃料、混合材料和外加剂,但由于熟料煅烧过程中,氯离子大部分在高温下挥发而排出窑外,残留在熟料中的氯离子含培极少。如果水泥中的氯离子含量过高,其主要原冈是掺加了混合材料和外加剂(如:工业废渣、助磨剂等)。因此,在我国水泥新标准中增加了“水泥生产中允许加入≤0.5%的助磨剂和水泥中的氯离子含量必须≤O.06%”的要求,这主要是为了保证水泥不对混凝土质量产生过多负面影响。 1.2砂子中的氯离子 在天然砂中,特别是天然海砂中,因为海水中氯离子较高,使得海砂的表面吸附的氯离子也比较多,导致海砂中氯离子的含量较大,如果不加处理用在混凝土中,将会使混凝土中的氯离子含垣增多。 1.3水中的氯离子

混凝土氯离子含量检测作业指导书

混凝土氯离子含量检测作业指导书 一、引用标准 1.1 JTJ270-1998 水运工程混凝土试验规程 1.2 GB50164-2011 混凝土质量控制标准 1.3 GB/T50476-2008 混凝土结构耐久性设计规范 二、混凝土水溶性氯离子含量测定方法 2.1 主要仪器设备 2.1.1 DY-2501A型氯离子检测仪 2.2 实验前的准备 2.2.1 电极的处理 取下探头的橡胶帽,检查并添加探头中的电极溶液,保证溶液不少于容积的四分之三,在测量时打开填充孔的口子是电极溶液处于正常大气压下。将探头放入蒸馏水中活化,活化时间为30分钟到1个小时。 2.2.2 配制标准溶液 配制浓度为0.5%和1%CL-的NaCl标准溶液。 2.2.3 将氯离子测试探头接到检测仪的主机端口。 2.2.4 接上电源线,按下电源开关,准备进行标定。 2.3 检测仪的标定 2.3.1 检测仪在使用前要先进行活化和标定。 2.3.2 按“Power”键开启主机,进入测试准备就绪模式。

2.3.3 打开加液孔的盖子,将氯离子测试探头用蒸馏水冲洗干净,用棉纸彻底擦干。 2.3.4 将测试探头浸入配制好的0.5% NaCl标准溶液中,摇晃探头五次左右,选择“CAL”进入标定模式,按“TEST”键开始标定,LCD 显示屏显示“Calibration 0.5%”,按“TEST”开始标定。当显示屏底部出现“Calibration 0.1%”,说明0.5%标定结束。 2.3.4 重新使用清洗液清洗探头,用棉纸彻底擦干,然后将测试探头浸入0.1% 标定溶液中,摇晃探头五次左右,按“TEST”键开始0.1%标定,当显示屏显示“Calibration End”,说明0.1%标定结束。2.3.5 查看标定SLP值,其正常允许范围在90%-110%之间,超出正常范围,检查探头表面和标定溶液状态,用砂纸打磨探头或者更换标定溶液,然后进行重新标定。 2.4 新拌混凝土拌合物氯离子的测定 2.4.1 将探头冲洗干净并用滤纸吸干待用。 2.4.2 选择“MODE”键,用方向键选择“Water”模式,选择“FUNCT”进入设定模式,分别按“4(DATE)”、“5(DATA)”、“6(CL-/NaCl)”设定日期时间,质量和测试模式。 2.4.3 将探头插入混凝土中,待探头稳定下来,按“TEST”键开始重复测试(设置仪器为四次连续测试)。 2.4.4 按“PRINT”键打印试样测试结果报告,或按“MEMORY”保存结果。

混凝土及其原料中氯离子标准要求探讨

混凝土及其原料中氯离子标准要求探讨 发布日期:2015-07-23 来源:混凝土机械网作者:混凝土机械网浏览次数:640 核心提示:摘要:混凝土中的氯离子是导致钢筋锈蚀的主要原因。钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土结构耐久性的重要因素,通过对 摘要:商品混凝土中的氯离子是导致钢筋锈蚀的主要原因。钢筋锈蚀是影响钢筋商品 混凝土及预应力钢筋商品混凝土结构耐久性的重要因素,通过对商品混凝土中及其原料氯离子标准的比较分析,提出一些关于氯离子标准的建议。 关键词:商品混凝土材料标准氯离子 中图分类号:O462 文献标识码:A 文章编号: 引言 今年央视3.15对深圳海砂的曝光引起了全国的关注,实际上这种现象不仅存在于深圳,也存在于其它的沿海城市。现有标准中,建设用砂氯离子含量的指标范围在0.01~0. 06%之间,此标准除过于宽松外,还让各地可以按自己的意愿来采取某一个指标执行。目前全国沿海地区对砂中氯离子的限量值有0.06%、0.03%、0.02%、0.01%、0.0020%等。而商品混凝土中的氯离子不仅仅来自砂中,其他原料或多或少都含有氯离子。 一氯离子的危害 有资料表明,氯离子对商品混凝土质量的影响: (一)是钢筋腐蚀,导致商品混凝土质量下降,氯离子对商品混凝土中钢筋的锈蚀是 对商品混凝土最大的破坏和负面影响。 (二)是降低抗化学侵蚀、耐磨性和强度当商品混凝土中氯离子较大时,会降低商品 混凝土抗化学侵蚀性和耐磨性以及抗折强度。 (三)是影响商品混凝土的耐久性,近10年来,含氯环境下商品混凝土中的钢筋腐蚀已逐渐成为国内外耐久性研究的重点。与碳化引起的钢筋腐蚀相比,氯离子引起的钢筋腐蚀一旦发生,在较短的时间内即可对商品混凝土结构造成严重破坏。 因此,通常将钢筋开始腐蚀时间作为构件耐久性寿命的终结。含氯环境下商品混凝土 中钢筋开始腐蚀时间不仅与商品混凝土中氯离子的渗透过程有关,还与临界氯离子浓度有关,所以现在的商品混凝土规范、标准都对氯离子的浓度作了限制。 二商品混凝土中氯离子的来源

水泥中氯离子危害分析及防治措施

水泥中氯离子危害分析及防治措施1.Cl-造成水泥混凝土危害的原因 普遍研究认为因Cl-的存在,水泥混凝土结构内部所发生的“电化反应”是导致钢筋锈蚀、造成水泥混凝土结构危害的一个重要原因。通过深入分析我们发现,除了“电化反应”外,水泥混凝土结 构内发生的“氧化反应”和“碱骨料反应”及“酸碱腐蚀反应”也 是造成水泥混凝土结构危害不可忽视的原因。 在水泥混凝土结构内所发生的“电化反应”、“氧化反应”、“碱骨料反应”及“酸碱腐蚀反应”过程中,Cl-始终对这些危害反应的发生起着“诱导”作用。这种“诱导”作用,主要是由Cl-的特性及与它相结合的碱金属、碱土金属离子Mx+所构成的离子化合物MClx的性质所决定的。 2.影响危害反应的因素 根据氯离子“诱导”水泥混凝土造成的危害反应机理,我们认 为影响危害反应的因素主要有以下几方面: (1)Cl-浓度越高,也就意味着MClx的含量越大,危害反应越激烈;随着时间的延长,危害的程度也越严重。(2)空气湿度越大或混凝土构件周围环境潮湿,危害反应越易发生,危害性越大。(3)环境温度越高,危害反应加剧,危害的程度加重。(4)时间越长,危害反应持续越久,危害的程度也就逐步扩大。(5)混凝土结构越

薄或结构内部的孔隙率越大,危害反应越迅速,危害的程度也越大。(6)处于酸、碱的环境中或存在其他介质侵蚀的情况下,危害反应 加快。 3.危害反应的预防和治理 为了有效控制Cl-对水泥混凝土造成的危害,首先我们必须要了解Cl-的主要来源,做到从源头上进行严格控制;其次,我们要根据Cl-危害反应机理,采取各种科学的预防和治理措施。 (1)水泥中Cl-的主要来源水泥中的Cl-主要来源于水泥自身(水泥熟料、混合材)和水泥中掺入的外加剂。有人认为水泥自身的Cl-主要来源于混合材,其理论根据是因为熟料已经过水泥窑内的高温 煅烧,其中Cl-已被挥发。针对这一观点,我们将NaCl在高温炉中 进行了灼烧试验:在810℃NaCl固体开始变成熔融状,840℃全部变 为熔融体,在1400℃恒温灼烧30分钟,其损失量只有12.72%。虽然旋窑内最高温可以达到1700℃~1800℃(立窑内最高温度一般为1350℃~1450℃),但它的尾气离开最上端旋风预热筒的温度只有320℃~350℃,而在低端两级旋风预热筒内温度一般为750℃~870℃,并在这两级旋风预热筒内物料易发生粘堵现象,我们认为这 与MClx在该温度范围内变成熔融体,增加了物料的黏度有关。上述 情况表明,Cl-在熟料煅烧过程中不可能大部分地挥发掉,即使有挥 发也只是相对很少的一部分。此外,我们对全国不同地区的多家水 泥企业生产的熟料及使用的混合材进行了Cl-检测分析,结果显示熟

混凝土抗氯离子渗透性标准试验方法

混凝土抗氯离子渗透性标准试验方法 B.1适用范围 B.1.1本试验方法以电量指标来快速测定混凝土的抗氯离子渗透性。适用于检验混凝土原材料和配合比对混凝土抗氯离子渗透性的影响。 B.1.2本试验方法适用于直径为95±2mm,厚度为51±3mm的素混凝土试件或芯样。B.1.3本试验方法不适用于掺亚硝酸钙的混凝土。掺其它外加剂或表面处理过的混凝土,当有疑问时,应进行氯化物溶液的长期浸渍试验。 B.2试验基本原理 B.2.1在直流电压作用下。氯离子能通过混凝土试件向正极方向移动,以测量流过的混凝土的电荷量反映渗透混凝土的氯离子量。 B.3试验设备及材料 B.3.1试验装置如图B.3.1 B.3.2仪器设备应满足下列要求: (1)直流稳压电源,可输出60V直流电压,精度±0.1V; (2)塑料或有机玻璃试验槽,其结构尺寸如图B.3.2所示; (3)铜网为20目; (4)数字式电流表,量程20A,精度±1.0%; (5)真空泵,真空度可达133Pa以下; (6)真空干燥器,内径≥250mm; B.3.3试验应采用下列材料: (1)分析纯试剂配制的3.0%氯化钠溶液; (2)用纯试剂配制的0.3mol氢氧化钠溶液; (3)硅橡胶或树脂密封材料。 B.4试验步骤 B.4.1制作直径为95mm,厚度为51mm的混凝土试件,在标准条件下养护28d或90d,试验时以三块试件为一组。 B.4.2将试件暴露于空气中至表面干燥,以硅橡胶或树脂密封材料施涂于试件侧面,必要时填补涂层中的孔洞以保证试件侧面完全密封。 B.4.3测试前应进行真空饱水。将试件放入1000ml烧杯中,然后一起放入真空干燥器中,启动真空泵,数分钟内真空度达13Pa以下,保持真空3h后,维持这一真空度注入足够的蒸馏水,直至淹没试件,试件浸泡1h后恢复常压,再继续浸泡18±2h。 B.4.4从水中取出试件,抹掉多余水份,将试件安装于试验槽内,用橡胶密封环或其它密封胶密封,并用螺杆将两试验槽和试件夹紧,以确保不会渗漏,然后将试验装置放在20~23℃流动冷水槽中,其水面宜低于装置顶面5mm,试验应在20~25℃恒温室内进行。B.4.5将浓度为3.0%的NaCl溶液和0.3mol的NaOH溶液分别注入试件两侧的试验槽中,注入NaCl溶液的试验槽内的铜网连接电源负极,注入NaOH溶液的试验槽的铜网连接电源正极。 B.4.6接通电源,对上述两铜网施加60V直流恒电压,并记录电流初始读数I0,通电并保持试验槽中充满溶液。开始时每隔5min记录一次电流值,当电流值变化不大时,每隔10min 记录一次电流值,当电流变化很小时,每隔30min记录一次电流值,直至通电6h。 B.5试验结果计算 B.5.1绘制电流于时间的关系图。将各点数据以光滑曲线连接起来,对曲线作面积积分,或按梯形法进行面积积分,即可得试验6h通过得电量。当试件直径不等于95mm时,则所得

水泥中氯离子对钢筋的腐蚀

氯离子对钢筋腐蚀机理的影响 [摘要] 氯化物的侵入是引起混凝土中钢筋腐蚀的最主要原因之一,氯离子能破坏钢筋表面钝化膜而引起钢筋局部腐蚀,对腐蚀过程具有催化作用。但只有混凝土中氯离子的浓度达到一定的临界值后,钢筋才会发生腐蚀。由于影响因素多,至今难以确定统一的氯离子浓度临界值。着重阐述了钢筋腐蚀行为和氯离子的去钝化机理、混凝土中氯离子的来源和保护钢筋的措施及其研究进 展。 [关键词] 钢筋混凝土;钢筋;腐蚀;氯离子 0 前言 钢筋在混凝土高碱性环境中的钝态条件被破坏,便被腐蚀。钢筋钝化膜破坏机理主要是混凝土的碳化和氯化物侵入,这两种因素既影响混凝土孔隙液的pH值,又影响钢筋的电位值,因而直接影响钢筋的稳定性。因氯化物的侵蚀引起钢筋混凝土构筑物破坏而造成重大损失的现象非常严重。北京西直门立交桥于1979年建成投入使用,不到20a钢筋混凝土的腐蚀已十分严重,不得不进行改建。引起西直门立交桥过早破坏的原因是多方面的,但长期在冬季向立交桥撒含氯化物除冰盐引起钢筋腐蚀使立交桥结构受到破坏是突出的因素。台湾四面环海,许多钢筋混凝土构筑物受破坏以及不断发生的“海砂屋”事件,也是氯化物侵蚀所引起的。目前,中国大陆也存在“海砂屋”现象。氯离子的侵蚀引起钢筋局部腐蚀是最有害的,对此,各国都给予了高度的重视。由于钢筋混凝土结构的复杂性和研究条件的差异,研究结果和结论并不完全一致,许多问题还有待深入研究。本工作主要对国内外氯离子与钢筋腐蚀系的研究进展和防止氯化物侵蚀的措施进行评述。 1 钢筋腐蚀与氯离子去钝化机理 钢筋混凝土是多相、不均质的特殊复杂体系,钢筋表面具有电化学不均匀性,存在着电位较负的阳极区和电位较正的阴极区;一般钢筋表面总处于混凝土孔隙液膜中,即钢筋表面阳极区和阴极区之间存在电解质溶液;由于混凝土的多孔性,

混凝土抗氯离子渗透性试验方法研究

混凝土抗氯离子渗透性试验方法研究 摘要:引气剂是常用的混凝土外加剂之一,许多文献表明掺加引气剂不仅能够改善混凝土的工作性,而且还能够提高混凝土的耐久性,增加混凝土的使用寿命,特别是在易侵蚀、冻融的环境中。本文对掺加引气剂混凝土的氯离子抗渗性指标和混凝土抗冻性指标进行了试验研究,研究结果表明:掺加引气剂可有效提高混凝土的耐久性。 关键词:引气剂;耐久性;渗透性;抗冻性 前言 混凝土引气剂是最古老的外加剂之一,早在二十世纪四十年代就已应用于混凝土抗冻工程中。引气剂在国外已较为普遍的应用于混凝土中,尤其是日本,大部分的混凝土应用引气剂。目前,在我国的混凝土工程中,引气剂的使用并不普遍,只有水工和港工混凝土明确要求在混凝土中掺加引气剂,还有是对抗冻性有要求的北方,在混凝土中也要求使用引气剂来提高抗冻性。在混凝土中加入引气剂不仅有利于增加混凝土的抗冻性,对提高混凝土的抗渗性也是非常有好处的。 本文利用ASTM C1202标准试验方法对掺引气剂的混凝土的抗氯离子渗透性进行了研究,同时利用快冻法试验方法对引气剂改善混凝土抗冻性进行了研究。并对引气剂改善混凝土抗氯离子渗透性能和抗冻性的机理进行了探讨。 1 试验原材料 水泥:浙江三狮水泥股份有限公司生产的三狮牌P.O42.5普通硅酸盐水泥。 粉煤灰:宁波某发电厂生产的Ⅰ级粉煤灰。 细骨料:河砂,细度模数MX = 2.83,属中砂,级配Ⅱ区。 粗骨料: 5~25mm的碎石。 减水剂:浙江五龙化工股份有限公司生产的高效减水剂。

引气剂:上海枫杨实业有限公司生产的SJ - 2水溶性混凝土引气剂。 2 试验方法 2. 1 混凝土的抗氯离子渗透性能 氯离子渗透性能试验按ASTM C1202 - 97 进行,试验龄期为28d。 ASTM C1202 - 97 是美国试验与材料协会ASTM选定的标准试验方法,试验的具体方法:50mm厚, 100mm直径的水饱和混凝土试件,两端水槽所用溶液分别为3. 0%NaCl和0. 3N NaOH,在60V的外加电场下,持续通电6小时后测定通过混凝土试件的总电量,用通过混凝土的电量高低来判断混凝土的抗氯离子渗透能力。 按照混凝土6小时通过的总导电量,根据导电量大小,把混凝土对氯离子渗透性分成不同等级。根据混凝土的导电量,可以判断氯离子渗透性的高低。如表1: 2. 2 混凝土的抗冻性能 抗冻性试验采用北京燕科新技术总公司生产的DTR 一1 型混凝土快速冻融实验设备,按照GBJ82一85《普通混凝土长期性能和耐久性能试验》的“快冻法”进行。混凝土抗冻性试验冻融循环若超过200次,则停止试验,以动弹模量的损失来衡量混凝土抗冻性能的好坏。 3 混凝土配合比 混凝土选用了0.3、0.4和0.5三个不同的水胶比,以不掺引气剂的混凝土为基准配合比,掺入引气剂的混凝土为对比混凝土,研究混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能,各混凝土的配合比如表2。

氯离子对混凝土的侵蚀

氯离子对混凝土结构的侵蚀 文:张洪滨 第一节:氯离子对混凝土结构的侵蚀 混凝土受到破坏的原因,按重要性递减顺序排列,依次是钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用。而氯离子是造成钢筋锈蚀的主要原因。 在自然环境中,氯离子是广泛存在的。包括: 1,氯离子存在于混凝土原材料中,如含氯化物的减水剂,掺入的矿渣可能是用海水淬冷的,粉煤灰可能是用海水排湿的等等。 2,海洋是氯离子的主要来源,不仅海水中含有大约3%的氯化物,海风、海雾、海沙中也含有氯离子。海水、海风和海雾中的氯离子和不合理地使用海沙,是影响混凝土结构耐久性的主要原因之一。 3,道路化冰盐因为性能好,价格便宜,因此在道路上广泛使用,这就使得氯离子能渗透到混凝土之中,引起钢筋锈蚀。 4,盐湖和盐碱地也是氯离子的一个重要来源。 5,工业环境十分复杂,就腐蚀介质而言有酸、碱、盐等,其中以氯离子、氯气和氯化氢等为主的腐蚀环境不在少数,处在此类环境中的混凝土结构的腐蚀破坏往往是非常迅速而又严重的。 6、火不仅可以直接降低钢筋混凝土结构的强度与可用性,而且由于热分解有机化合物,还有促进钢筋锈蚀的间接作用。含氯很高的聚氯乙烯在80—90度下会分解放出气态的氯化氢,到300度时,几乎完全分解释放出大量氯离子,遇水溶解,形成PH值低到1的盐酸。这种酸最后在构件表面冷却凝结,渗入混凝土中,就会引起钢筋锈蚀。因此,火灾后混凝土构件常为氯化物所危害。 第二节:氯离子侵入混凝土的途径 氯离子进入混凝土中通常有两种途径: 第一是“混入”,如使用含氯离子的外加剂、使用海砂、施工用水含氯离子、在含盐环境中拌制浇筑混凝土等。氯化物分水溶性和酸溶性两种,作为外加剂加入混凝土的氯化物一般都是水溶性的,而骨料中含有的氯化物大多都是酸溶性的。水溶性氯化物的危害大于酸溶性氯化物,因为它们可以直接腐蚀钢筋。“混入”现象大都是施工管理问题。

超高性能混凝土UHPC抗氯离子渗透性能试验方法

附录 A(规范性附录) 抗氯离子渗透性能试验方法 B.1 范围 本方法适用于以快速氯离子扩散系数法(或称RCM法)测定氯离子在超高性能混凝土中非稳态迁移的扩散系数来确定超高性能混凝土的抗渗性能。 B.2 试件尺寸和数量 B.2.1试件尺寸:直径为(100±1)mm,高度为(50±2)mm的圆柱体试件。 B.2.2 试件数量:每组试件数量为3块。 B.2.3试件成型时应使用不含钢纤维、碳纤维等导电物质的超高性能混凝土拌合物。 B.3 试验所用仪器设备、溶液和指示剂 试验所用仪器设备、溶液和指示剂应符合GB/T 50082的有关规定,其中RCM装置的电源应能稳定提供(0~90)V的可调直流电。 B.4 试件制作 B.4.1试件制作应符合本标准7.1节的规定,在试验室制作试件时,宜采用Φ100mm×200mm 试模。 B.4.2应在抗氯离子渗透性能试验前7d加工成标准尺寸的试件。应先将试件从正中间切成相同尺寸的两部分(Φ100mm×100mm),然后从两部分中各切取一个高度为(50±2)mm的试件,并应将第一次的切口面作为暴露于氯离子溶液中的测试面。 B.4.3试件加工后应采用水砂纸和细锉刀打磨光滑,加工好的试件应继续浸没于水中养护至试验龄期。 B.5 试验步骤 B.5.1RCM法试验应按下述步骤进行: a)首先应将试件从养护池中取出来,并将试件表面的碎屑刷洗干净,擦干时间表面多余的水分。然后应采用游标卡尺测量试件的直径和高度,测量应精确到0.1mm。应将试件在饱和面干状态下置于真空容器中进行真空处理。应到5min内将真空容器中的气压减少至(1~5)kPa,并应保持该真空度3h,然后在真空泵仍然运转的情况下,将用蒸馏水皮遏制的饱和氢氧化钙溶液注入容器,溶液高度应保证将试件浸没。在试件浸没1h后恢复常压,并应继续浸泡(18±2)h。b)试件安装在RCM试验装置前应采用电吹风冷风档吹干,表面应干净,无油污、灰砂和水珠。c)RCM试验装置的试验槽在试验前应用室温凉开水冲洗干净。 d)试件和RCM试验装置准备好以后,应将试件装入橡胶套内的底部,应在与试件齐高的橡胶套外侧安装两个不锈钢环箍(图B.1),每个箍高度应为20mm,并应拧紧环箍上的,使试件的圆柱侧面处于密封状态。m?N)2±30螺栓至扭矩 (. )mm图B.1 不锈钢环箍(然后应在橡胶套中注人并安装好阳极板。)应将装有试件的橡胶套

混凝土——氯离子扩散系数

混凝土氯离子扩散系数 (1)基本原理 氯离子扩散系数是一个描述混凝土内部氯离子迁移状况的物理量,它与介质两边的浓度梯度、穿透物质总量、穿透距离、穿透面积以及时间等因素有关。氯离子扩散系数的计算公式是:D=(穿透物质总量×穿透距离)/(时间×穿透面积×两边浓度梯度)。 (2)目的与适用范围 本方法适用于以测定氯离子在混凝土试件中非稳态迁移的迁移系数来确定混凝土抗氯离子渗透性能。 (3)仪器与材料 氯离子扩散系数测定仪真空保水机 试剂:阴极溶液采用10%的NaCl溶液,阳极溶液采用0.3mol/L的NaOH 溶液,Ca(OH)2浸泡溶液,显色指示剂硝酸银溶液。 (4)环境设施 RCM试验所处的试验室温度控制在(20-25)℃。 (5)试验准备 1、RCM试验用试件直径Φ=100±1 mm,高度h=50±2 mm 的圆柱体试件。 2、先将养护到规定龄期的试件暴露于空气中至表面干燥,以硅胶或树脂密封材料涂刷试件圆柱表面或侧面,必要时填补涂层中的孔洞以保证试件圆柱面或侧面完全密封。 3、测试前应进行真空饱水。将试件放入真空干燥器中,启动真空泵,使真空干燥器中的负压保持在1~5kPa 之间,并维持这一真空3h 后注入足够的蒸馏水或者去离子水,直至淹没试件,试件浸没1h 后恢复常压,再继续浸泡18±2h。 (6)试验步骤 1. 将混凝土切割成直径为100mm、厚度为50±2 mm的圆柱试样;2.将试样在超声浴中清洗或进行饱水(视所遵循规范而定);

3.将清洗或饱水后的试样安装在试样夹具上,注入测试溶液,连接测试主机; 4.打开NJ-RCM 氯离子扩散系数测定仪主机进行电迁移实验; 5.将电迁移后的试样沿轴向劈开,在劈开的表面上喷涂硝酸银溶液,确定扩散深度; 6.将所需数据输入主机,主机自动计算该通道的扩散系数 (7)计算 混凝土非稳定态氯离子迁移系数计算公式如下: )2 )2730238.0-d t )2()273(0239.0d -+-+?=U LX T X U L T D RCM (( 式中: D RCM ——混凝土氯离子迁移系数,精确至0.1×10-2m 2/s ; U ——所用电压绝对值(V ); T ——阳极溶液的初始温度和结束温度的平均值(℃); Xd ——氯离子渗透深度的平均值(mm ),精确至0.1mm ; t ——试验持续时间(h ) (8)精度与允许差 取同组三个试件通过氯离子迁移系数的平均值作为该组试件的电通量值。如果某一个测值与中值的差值超过中值的 15%,则取其余两个测值的平均值作为该组的试验结果。如有两个测值与中值的差值都超过中值的 15%,则取中值作为该组的试验结果。 (9)铁路和公路标准的不同之处 公路未涉及混凝土氯离子迁移系数试验。

混凝土中氯离子含量测定

混凝土中砂浆得水溶性氯离子含量测定 1、目得测定硬化混凝土中砂浆得水溶性氯离子含量,为查明钢筋锈蚀原因及判定混凝土密实性提供依据 2、试验设备与化学药品 天平: 称量100g ,感量0.01g; 称量200g , 感量0.001g;称量200g,感量0.0001g 各1台 棕色滴定管25mL 或50mL 三角烧瓶250ml 容量瓶100mL;1000mL 移液管20mL 标准筛孔径0.63mm 化学药品: 硫酸密度1.84Kg/L)乙醇(95%); 硝酸银铬酸钾酚酞(以上均为化学纯) 氯化钠(分析纯) 3、试剂配制 3、1 配制浓度约5% 铬酸钾指示剂 称取5g 铬酸钾溶于少量蒸馏水中,加入少量硝酸银溶液使出现微红,摇匀后放置过夜,过滤并移入100mL容量瓶中,稀释至刻度。 3、2 配制浓度约0、5% 酚酞溶液 称取0.5g 酚酞,溶于75mL乙醇后再加25mL蒸馏水。 3、3 配制稀硫酸溶液 以1份体积硫酸倒入20份蒸馏水中。 3、4 配制0、02mol/L氯化钠标准溶液 把分析纯氯化钠置于瓷坩锅中加热(以玻璃棒搅拌),一直到不再有盐得爆裂声为止。冷却后称取 1.2g 左右(精确至0、1mg),用蒸馏水溶解后移入1000mL 容量瓶,并稀释至刻度。 氯化钠溶液标准浓度按下列式子计算 C NaCl= N NaCL= 式中C NaCl ----- 氯化钠溶液得标准浓度mol/L N NaCL----- 氯化钠得量mol V------- 溶液得体积L Mr ------ 氯化钠得摩尔质量(g/mol), 取58、45; m----- 氯化钠质量g 3、5 配制0、02mol/L 硝酸银溶液(视所测得氯离子含量,也可配成浓度略高得硝酸银溶液)。 称取硝酸银3.4g 左右溶于蒸馏水中并稀释至1000mL,置于棕色瓶中保存。用移液管吸取氯化钠标准溶20mL(V1) ,于三角烧瓶中, 加入10 滴铬酸钾指示剂, 用已配制得硝酸银溶液,滴定至溶液刚呈砖红色。记录所消耗得硝酸银毫升数(V2)。 硝酸根溶液标准浓度应安下式计算 C AgNO3=C Nac l*V1/V2 式中C AgNO3----硝酸银溶液得标准浓度,mol/L

水泥中氯离子危害分析及防治措施正式版

In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.水泥中氯离子危害分析及防治措施正式版

水泥中氯离子危害分析及防治措施正 式版 下载提示:此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中,详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度,而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力,尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 1.Cl-造成水泥混凝土危害的原因 普遍研究认为因C l-的存在,水泥混凝土结构内部所发生的“电化反应”是导致钢筋锈蚀、造成水泥混凝土结构危害的一个重要原因。通过深入分析我们发现,除了“电化反应”外,水泥混凝土结构内发生的“氧化反应”和“碱骨料反应”及“酸碱腐蚀反应”也是造成水泥混凝土结构危害不可忽视的原因。 在水泥混凝土结构内所发生的“电化反应”、“氧化反应”、“碱骨料反应”及“酸碱腐蚀反应”过程中,C l-始终对

这些危害反应的发生起着“诱导”作用。这种“诱导”作用,主要是由C l-的特性及与它相结合的碱金属、碱土金属离子Mx+所构成的离子化合物M C lx的性质所决定的。 2.影响危害反应的因素 根据氯离子“诱导”水泥混凝土造成的危害反应机理,我们认为影响危害反应的因素主要有以下几方面: (1)Cl-浓度越高,也就意味着M C lx的含量越大,危害反应越激烈;随着时间的延长,危害的程度也越严重。(2)空气湿度越大或混凝土构件周围环境潮湿,危害反应越易发生,危害性越大。(3)环境温度越高,危害反应加剧,危害的程度

氯离子对混凝土性能的影响

氯离子对混凝土性能的影响 钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性和安全性的重要因素。其中,对近海、沿海地区导致钢筋混凝土结构性能劣化的最普遍、最严重的原因是氯离子侵蚀作用引起的钢筋锈蚀,决定了结构的使用寿命。 随着氯离子对钢筋混凝土结构破坏的影响越来越受到重视,为此我国即将实施的水泥新标准对水泥中氯离子的含量进行了规定:水泥中氯离子含量不大于0.06%。 一、水泥中氯离子含量规定 1、欧洲所有品种小于0.1%。但对于用于预应力场合时,应严格控制。 2、日本普通硅酸盐(相当于我国的P.Ⅰ、P.Ⅱ型水泥)小于0.035%。早强、超早强、中热、低热、抗硫酸盐小于0.02%,其他品种未作规定。 3、中国新标准,要求所有品种水泥中氯离子含量不大于0.06%。 二、混凝土中氯离子的来源 引起钢筋锈蚀的氯离子存在具有广泛性。其主要来源有: 1、混凝土的原材料。如含氯化物的减水剂、滥用海砂、直接用海水搅拌混凝土或掺入的粉煤灰使用海水排湿工艺等。 2、从建筑物所处环境中渗透进入。如海洋环境中的氯离子以海水、海风、海雾等形式渗入,影响沿海地区混凝土结构的使用性能和寿命;冬季向道路、桥梁及城市立交桥等撒盐或盐水化雪防冰,以便交通畅行;还有盐湖和盐碱地、工业环境等。当混凝土中氯离子含量达1.19kg/m3时,侵蚀已经很严重了。据此,一些国家规定不准在钢筋砼桥面板上喷洒盐水化冰。 三、氯离子对混凝土的侵蚀作用 1、氯离子侵入混凝土的方式 1)扩散作用:氯离子从浓度高的地方向浓度低的地方移动; 2)毛细管作用:含有氯离子的溶液向混凝土内部移动; 3)渗透作用:在水压力作用下,盐水向压力较低的方向移动; 4)电化学迁移:电解质溶液在阴阳极吸附作用下的离子的定向移动。 CI-在混凝土中的侵入过程通常是几种作用共同存在的。但和速度最快的毛细管吸相比,渗透和电化学迁移产生的迁移可以忽略。对特定的条件,其中的一种侵蚀方式是主要的。另外混凝土中氯离子浓度还受到温度、保护层厚度以及CI-和混凝土材料之间产生化学结合和物理吸附的影响。虽然CI-在混凝土材料中的侵入迁移过程非常复杂,但是在许多情况下,尤其是在海洋环境,扩散被认为是最主要的侵入方式。 2、氯离子作用下混凝土结构的破坏分析 1)氯离子引起钢筋侵蚀的机理 在自然环境中,金属铁并不稳定,容易与周围环境发生化合反应,即具有侵蚀的趋势。而混凝土结构是一种多孔体,通常其孔隙中含有大量水泥水解时产生的Ca(OH)2溶液和少量可溶的钙、钾、钠等碱性金属,使得混凝土具有很强的碱性,PH一般为12~13。钢筋在这种环境下,表面生成一层致密的、分子和离子难以穿透的、厚为2~10×10-9m的“钝化膜”(主要成分为Fe2O3和Fe3O4)阻止钢筋发生锈蚀。然而,混凝土结构在使用的过程中,当受材料、环境等因素的影响导致碱性降低。相关研究与实践表明,当PH<11.5时,钝化膜开始不稳定(临界值);当PH<9时,钝化膜逐渐破坏,使钢筋处于活化状态、失去保护作用。 氯离子侵蚀作用引起钢筋锈蚀,是一个极为复杂的电化学过程。CI-是极强的阳极活化剂,

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