混凝土中氯離子作用機理及檢測技術

段會均

摘要：科技在不斷的發展，社會在不斷的進步，混凝土是現代建筑中最常用的一種建筑材料，混凝土容易受到氯離子的危害，對混凝土中氯離子的來源進行分析，掌握混凝土中氯離子的危害，落實有效的預防措施，防止混凝土出現裂縫、變形等質量問題。本文主要分析混凝土中氯離子的危害，探討相關的預防措施。

關鍵詞：混凝土；氯離子；危害；預防

引言

如今，在我國基礎建設和城市建筑中，鋼筋混凝土結構因其優越的性能占有相當的比例。但鋼混凝的耐久性屬于需要關注的重要問題，在近年的分析中，依靠工程調查分析可得出，銹蝕問題慢慢演變為造成鋼筋混凝土耐久失效的重點原因。影響耐久性的因素大多是多種因素共同作用的，實際存在的荷載又或是應力效應屬于大量存在的，在很多獨特環境中，所存在的荷載會對于實際架構帶來顯著的負面影響。諸如跨海橋梁項目，一方面需要面臨氯離子所存在的侵蝕現象，同時也需要遭遇風、車輛和波浪等所構成的荷載效應，設計在荷載效應之下混凝土免于遭遇氯離子影響的方案有著較為急切的需要。

1混凝土中氯離子的作用機理

1.1氯離子對于鋼筋混凝土的侵蝕過程

受到氯離子侵蝕的鋼筋混凝土的過程主要可以由圖1來表示，對這幅圖進行細致的分析。首先是t0-t1階段，在這個階段腐蝕介質的擴散以及積累達到了臨界值，如果在發生變化就會產生腐蝕效果；t1-t2階段，腐蝕介質已經超過了臨界值，但只是在局部造成了腐蝕效果并且使其開裂，鈍化膜被造成局部破壞從而造成以上這種情況；t2-t3階段，鋼筋和混凝土都已經被大面積破壞，前者被大面積腐蝕，后者大面積開裂，整個結構的安全性已經完全降低到相關標準之下。

1.2氯離子侵蝕鋼筋的作用機理

鋼筋的表面有一層主要成份為Fe2O3和Fe3O4的鈍化膜，對鋼筋形成保護作用，而氯離子對鋼筋的侵蝕就從對鈍化膜的破壞開始，從實際調查和資料考證中發現，在pH<11.5的時候鈍化膜達到臨界值，如果pH<9，那么鈍化膜的保護作用就會逐漸減弱。而氯離子則在此時開始侵蝕鈍化膜，使其pH值持續降低直到鈍化膜被破壞，如果鈍化膜的pH值降低到4以下，到這個時候鈍化膜就會完全喪失其保護效果。在對鈍化膜進行破壞之后，鐵基體就會裸露從而形成小陽極，形成小陽極的區域與沒有被破壞的區域共同形成腐蝕電池。在腐蝕電池的作用之下鋼筋的表面就會逐漸產生點蝕或者是坑蝕，然后隨著腐蝕電池的作用侵蝕區逐漸加大。此外，氯離子不僅能夠在鋼筋表面促進腐蝕電池的形成對鋼筋造成侵蝕作用，還能對電池產生加速作用，對于離子通路有強化作用，對于腐蝕電池中電極間的電阻有降低效果對于腐蝕電池的侵蝕效率進行了提高，加快腐蝕過程。

2混凝土氯離子危害預防

2.1標準與測試

標準與測試在氯離子危害預防中是指按照混凝土氯離子含量的標準進行測試，利用先進的測試技術分析氯離子在混凝土中的含量。本文以水泥材料為例，分析標準與測試在混凝土氯離子危害預防中的應用。水泥測試中提出了新的標準《通用硅酸鹽水泥》，水泥測試時就要以新標準為例，嚴格按照新標準執行測試工作，新標準中規定了氯離子在水泥材料中的含量規定，測試時需到化驗室內進行，使用專業的儀器進行氯離子含量檢測。現階段混凝土施工時容易忽視氯離子在水泥中的含量，氯離子含量超出測試標準的案例非常多，直接會影響到混凝土的施工效果，嚴重影響工程質量。水泥中氯離子的影響比較大，違反標準規定會引起混凝土氯離子危害，由此在混凝土使用水泥時，一定要嚴格按照標準進行測試，確保氯離子含量符合水泥使用的標準，滿足混凝土的基本要求，以保證建筑工程的結構安全和施工質量。

2.2鉻酸鉀法與電位滴定法之間的對比

在對成立的研究報告進行調查的時候可以發現，為了將上述兩種方法進行對比，在用電位滴定法進行檢測的同時添入少量鉻酸鉀，有著以下的結果：在試樣中有一部分在到達指示終點的時候迅速的變換顏色，其在誤差方面較為令人滿意；但是還有一部分試樣在到達指示終點的時候在試樣顏色變化方面就顯得較為緩慢，誤差較之于上述試樣就顯得過大；還有少量的試樣在使用鉻酸鉀法的時候得出的數據較之電位滴定法小。總而言之，使用電位滴定法進行混凝土中氯離子的檢測較之于鉻酸鉀法有著更高的精確性。

2.3調整配料方案

混凝土檢測中如果發現氯離子有超標危害時，采取配料方案調整的方法，改變原材料的配比，致力于預防混凝土中的氯離子危害。混凝土配制時使用的原材料較多，而且不同廠家生產的原材料有著明顯的差異，在混凝土應用到工程建設之前，應該采用試驗的方法檢測氯離子在混凝土中的含量，氯離子含量超標表示有危害，不同地區的氯離子來源不同，此時就要針對混凝土的配料方案進行調整，確保氯離子含量達標合格。調整配料方案時一定要注意各項原材料的配合與應用，定量選取原材料后進行調配，以便控制混凝土中氯離子的含量。控制混凝土中氯離子含量時，還要注意調查原材料生產企業的資質和能力，選擇優質的配比材料，不要與非正規的廠家合作，避免選購了不良的原材料，為后期的原材料配比提供優質的保障，保證混凝土配制方案的科學性和合理性，有效預防氯離子的危害。

結語

綜上所述，本文中對混凝土中氯離子的作用機理以及檢測技術進行了簡單的探討，并且對于三種檢測技術進行了相關對比，得出了其適用情況以及各自的優越性。從對以前資料借鑒中可以發現，在進行實際的混凝土中氯離子的含量檢測的時候要根據具體的條件進行選擇，本文中對于其進行的對比只是為檢測做出了借鑒作用，至于實際方法的選擇還需要進行具體的考量。

參考文獻

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（作者單位：中冶建筑研究總院有限公司）