水泥混凝土總堿含量的測算與骨料堿含量的測定

崔海弘

（哈爾濱商業大學，哈爾濱 150028）

1 水泥混凝土基本內容簡介

1.1 水泥混凝土的基本定義

從廣義上來說，混凝土是由具有膠凝性質的材料、粗細不一的骨料、水以及其他添加劑在適當的比例下按照一定的條件混合配制而成的、具有石材性質的人工材料。普通的混凝土是土木工程領域應用最為廣泛的混凝土材料，它的凝膠材料是水泥，骨料是砂和石，然后在水存在的條件下攪拌而成，又名水凝混凝土。

1.2 水泥混凝土的優缺點概述

水泥混凝土具有原材料豐富，成本低的優點，同時還具有良好的可塑性，并且其強度高，耐久性也好，在一般情況下可用鋼筋增強。水泥混凝土表現出來的缺點，即自重大，屬于脆性材料，因而應用受到了一定的限制。

1.3 混凝土類別的劃分

根據膠凝材料的不同可以把混凝土分為以下幾大類，即水泥混凝土、石膏混凝土、瀝青混凝土以及聚合物混凝土。

根據混凝土材料表觀密度的不同可以分為特重混凝土(>2500kg/m3)，普通混凝土(1900<<2500kg/m3)以及輕混凝土(600<<1900kg/m3)。

根據用途的不同可以把混凝土分為結構用混凝土、道路混凝土、特種混凝土、耐熱混凝土以及耐酸混凝土等。

1.4 骨料的劃分

水泥混凝土中的骨料可以分為細骨料和粗骨料兩種。人們通常把粒徑在0.16～5mm的骨料為細骨料也叫細骨砂。細骨砂多是天然砂，包括河砂、海砂及山砂等。

水泥混凝土中若用粗骨料作為骨料，其常見的就是碎石和卵石。在自然界中，人們把天然巖石或卵石破碎、篩分之后得到粒徑大于5mm的巖石顆粒，叫作碎石或碎卵石，而把自然形成的粒徑大于5mm的顆粒叫作卵石。

2 水泥混凝土中總堿含量以及骨料堿含量的測定

為了明確水泥混凝土的性質，掌握其質量，總堿含量測定以及骨料堿含量測定是水泥混凝土使用前人們常做的一項工作。

2.1 總堿含量的測算

本研究對水泥混凝土中總堿含量的測定以及骨料堿含量的測定都是以CECS53：93混凝土中堿含量限值標準為依據的。對于總堿含量的測定可以用以下公式來表達：

在公式（Ⅰ）中X代表的是水泥混凝土的總堿含量，Xa代表的是水泥混凝土中由于水泥的介入而得到的的堿含量，Xac代表著水泥混凝土中由于加入外加劑而增加的堿含量，Xmc的意義是水泥混凝土中由于加入摻和料而引起的堿增加含量，Xcw代表著由于在水泥混凝土中加入骨料以及拌和水而引起的堿含量增加量，這些堿含量的單位都是kg/m3。在本研究中討論的拌和水是海水，而所加入的骨料則是由于受到海水侵蝕和作用而形成的砂石。

（Ⅰ）式所要表達的含義是在1m3的水泥混凝土中加入各種物質之后而引起的有效的總堿含量。

在實際的總堿含量測定中，對于不同物質引入的堿含量是由不同的方法進行測定的，例如，對于由水泥、摻和料以及混凝土膨脹劑引入的堿含量一般是利用GB/T176-1996的水泥化學分析方法進行堿含量的測定的；對于由化學外加劑加入而引起的堿含量測定一般是利用GB/T8077-2000的混凝土外加劑勻質性試驗方法進行堿含量測定的；對于拌和水是海水，所加入的骨料則是由于受到海水侵蝕和作用而形成的砂石時，該種情況下引入的有效堿含量一般是利用以下方法進行測定的：

2.2 骨料堿含量的測定

直接測定骨料中堿含量十分困難，一般情況下是先求算出骨料中氯離子的含量，進而利用其他檢驗方式把它折算成骨料中的堿含量。

同樣以CECS53：93混凝土堿含量限值標準為測定依據，GB/T14684-2001建筑用砂中氯化物含量的測定方法是常用的檢驗骨料中氯離子含量的有效手段，進行試樣分析時，要先把水泥混凝土試樣處理之后制成容溶液的狀態，進而利用一系列的化學手段，計算出骨料中氯離子的含量，然后再利用上述提到過的有效堿含量=0.76×骨料氯離子含量×骨料用量的公式計算出骨料堿含量。該種方法計算出的堿含量往往是通常所說的以氯化鈉形式存在的堿含量。

除此之外，還可以利用JGJ063-2006《混凝土用水標準》中提到的拌和水加入之后而引起的堿含量變化計算方式來對骨料砂、骨料石試樣的浸取液進行堿含量的測定，在此基礎上測定出由于骨料加入而引起的有效堿含量增加量。該方法的主要步驟是取一定量的水泥試樣，在馬弗爐中熔融消解之后制備成一定濃度的溶液，然后利用原子吸收中的火焰光度法測定溶液中鉀離子、鈉離子的含量，進而計算出試樣中氧化鉀以及氧化鈉的含量，按照一定的轉化比例計算骨料堿含量，這種方法的計算一般適用于含量在0.1%~8.0%的試樣。

3 結語

水泥和混凝土是由多種物質組成的混合物，在實際的生活中，水泥混凝土的應用十分廣泛，由于社會對水泥混凝土的需求量越來越大，導致市場上性能不一的混凝土大量存在。因此為了保證混凝土的質量，同時也為了完善我國在水泥混凝土質量上的監督檢驗力度，需要國家盡快明確水泥混凝土用砂、石堿含量的檢測方法標準，只有這樣，對水泥混凝土中總堿含量以及骨料堿含量的測定才能更加準確。

［1］邊華英，王保生，馬挺，等.談水泥混凝土總堿含量的測算與骨料堿含量的測定［J］.河南建材，2008，（1）：37-38.

［2］夏敏玉，辛德剛.配制水泥混凝土所用水泥強度的選擇［J］.吉林交通科技，2007，（2）：81-82.