混凝土中氯离子含量及侵入深度检测方法

混凝土空隙液中的氯离子很容易与其中的游离CaO2 发生作用，生成溶于水的CaCl2，使混凝土受到侵蚀，碱性降低，钢筋锈蚀。混凝土中氯离子的含量是常测的项目之一。

（一）混凝土中氯离子的含量测定

混凝土中氯离子的含量可用硝酸银滴定和电位法等测定。此处仅介绍硝酸银滴定法［5］。

1.取样要求

在混凝土均质、无钢筋（且应避开边角）处，除去粉饰层及污垢，用取芯机或冲击钻取样。取芯机取样时，芯样直径不宜小于50mm，进行氯离子侵入深度测定芯样的直径应略大些，应在70～100mm 之间，芯样的长度按需要确定。冲击钻取样时，用大直径钻头（直径25mm）在构件上打孔，取粉末。

2.制样

将混凝土试样剔除大颗粒石子，研磨至全部通过0.08mm筛，然后在105 ℃烘箱中烘干2h，取出后放入干燥皿中冷却至室温备用。

3.测定方法1

称取20g（精确至0.01g）试样，置于三角烧瓶中并加入200mL蒸馏水，剧烈振荡1～2min，浸泡24h或在90℃的水溶锅中浸泡3h，然后用定性滤纸过滤。分别用硝酸溶液调整酸度，碳酸氢钠或氢氧化钠调整碱度，将提取液的pH 值调整到7～8。然后加入5%铬酸钾指示剂10～12 滴，用0.02N 硝酸银溶液滴定，边滴边摇，到溶液呈现不消失的橙红色为止。

氯离子含量P 按下式计算

式中：N 为硝酸银标准溶液的当量浓度；V 为滴定时消耗的硝酸银溶液，mL；V1 为浸样品的水量，mL；V2 为每次滴定时提取的滤液量，mL；m 为样品质量，g。

此法在蒸馏水浸泡提取氯盐时，容易造成分析结果偏低，但仍能满足现场使用的要求。

4.测定方法2

将含有氯化物的水泥全部溶解于硝酸，再用倭尔哈德法来测定硝酸溶液中的氯化物含量。

倭尔哈德法是在硝酸溶液中加入过量的AgNO3 标准溶液，引起电势电位突变即终止。这种方法可测出氯离子完全沉淀，在上述溶液中用铁矾做指示剂；将过量的硝酸银用KCNS（硫氰酸钾）标准溶液滴定。此时CNS-首先与Ag+生成白色的AgCNS沉淀，CNS-略有多余时，即与Fe+ +形成Fe（CNS）+ +络离子使溶液显红色，当滴至红色能维持5～10s不褪，即为止。

反应式为(www.xing528.com)

具体步骤：称取5g（精确至0.01g）试样，置于三角烧瓶中，缓缓加入200mL 的0.5N 硝酸，盖上瓶塞防止蒸发，在电炉上加热至微沸，待冷却至室温后，用定性滤纸过滤。提取滤液20mL，加入0.02N 硝酸银溶液20mL，加入铁矾指示剂2mL 用硫氰酸钾溶液滴定，轻轻摇动试液，至溶液呈淡红色且颜色不消失为止。

氯离子含量按下式计算

式中：N 为硝酸银标准溶液的当量浓度；V 为加入滤液试样中的硝酸银标准溶液，mL；N1 为硫氰酸钾标准溶液的当量浓度；V1 为滴定时消耗的硫氰酸钾标准溶液，mL；V2 为每次滴定时提取的滤液量，mL；V3 为浸样品的水量，mL；m 为试样品的质量，g。

除用上述两种常用方法测定混凝土中氯化物含量外，还可采取稀硝酸蒸煮浸取氯盐，经过滤，洗涤沉淀，然后用氯离子选择性电极和甘汞参比电极，数字显示电位差计或pH 计，滤液以0.1N 硝酸银滴定，根据滴定过程中溶液中离子浓度在滴定终止发出的突变所引起电势电位的突变而确定终止。这种方法所测出氯离子含量0.007%（占混凝土重）以内的限度，一般常用来测定混凝土中氯化钙的掺量。

（二）氯离子侵入深度的测定

当采用钻取芯样时，用混凝土劈裂试验的方法将芯样分成若干厚度约5～10mm 的层。从每层芯样中取出所需样品，测定氯离子含量，取几个同层样品实测值的平均值作为该层中点氯离子含量的代表值。

当采用取粉末方法时，测孔应分层打，每层厚度约5 ～10mm，粉末应分层集中，孔的数量随每层厚度而变，厚度小，孔的数量可适当增加。每打完一层，将孔内粉末清除干净再打下层，以便分层测定氯离子的含量。

绘各层中点氯离子含量的曲线，可确定氯离子侵入深度及氯离子含量沿浸入深度的变化情况，从而估算氯离子侵入深度的发展速度和侵入量的发展速度。

氯离子侵入深度的速度可近似用时间t（年）的线性关系估算

也可用时间平方根关系估算

上两式中：D 为氯离子的侵入深度，mm；V1，V2 均为氯离子的侵入深度的发展速度，mm/a。

上两式仅适用于估算氯离子侵入深度的发展速度。要较准确地测定氯离子侵入深度的发展速度，就必须经过多次的测定，测次的间隔时间，应根据侵入深度发展的快慢确定。

根据式（2-62）可估算钢筋无腐蚀状态所剩余的时间和钢筋腐蚀已持续的时间

根据式（2-63）可估算钢筋无腐蚀状态所剩余的时间和钢筋腐蚀已持续的时间

上两式中：t1 为氯离子含量达腐蚀临界值所剩余的时间，a；t2为钢筋已持续锈蚀的时间，a；t0 为结构已使用年限，a；D0 为保护层厚度，mm；Dc 为氯离子临界含量已浸入的深度，mm。