混凝土氯离子含量检测的不确定度评定

陈 永 城

(佛山市顺德区建设工程质量安全监督检测中心，广东 佛山 528300)

混凝土氯离子含量检测的不确定度评定

陈 永 城

(佛山市顺德区建设工程质量安全监督检测中心，广东 佛山 528300)

对GB/T 50344-2004建筑结构检测技术标准测定混凝土氯离子含量的过程进行研究，系统分析了整个测试过程的不确定度来源，对各因素的不确定度分量进行了量化和分析，结果表明：混凝土中氯离子含量检测的不确定度主要集中在试样分析过程中的滴定体积，其他不确定度基本可以忽略。

混凝土氯离子，不确定度，检测

钢筋混凝土结构通常在暴露的环境中使用,因而受各种介质的侵蚀较多，其中氯化物是一种最危险的侵蚀介质。一般硅酸盐水泥本身就含有少量的氯化物。但在混凝土拌制中由于加入了含氯化物的减水剂和使用淡化海砂等，这就可能增加混凝土中的氯化物含量。混凝土中氯离子含量直接影响混凝土的耐久性，本文通过对GB/T 50344-2004混凝土氯离子检测的过程进行分析，得出混凝土氯离子检测的不确定度。

1 概述

1)原理。本方法用硝酸银来滴定混凝土中的氯离子，以216型银电极作指示电极，217型双盐桥饱和甘汞电极作参比电极，并按二级微商法确定硝酸银溶液所用的体积。

2)检测标准。GB/T 50344-2004建筑结构检测技术标准。

3)数学模型。混凝土中氯离子含量：

硝酸银溶液的浓度：

将两式合并：

其中，WCl-为混凝土中氯离子含量，%；m(NaCl)为氯化钠的质量，g；V1为滴定样品消耗的硝酸银溶液，mL；V2为移液管吸取的滤液体积，取50.00 mL；V3为浸泡样品的水体积，取250.0 mL；V4为吸取氯化钠标准溶液体积，取25.00 mL；V5为标定时消耗的硝酸银溶液，mL；V6为氯化钠标准溶液的定容体积，取1 000.00 mL；ms为混凝土试样的质量，g。

2 测量不确定度来源分析

从实验步骤和数学模型分析用电位滴定法测定混凝土中氯离子含量过程的不确定度，主要有:1)标准物质：氯化钠的质量m(NaCl)(天平称量、氯化钠纯度)。2)标准溶液定容体积V6。3)移液管称体积V2，V3，V4。4)滴定体积V1，V5。5)混凝土试样的质量ms。

3 不确定度分量的量化

用实例来分析混凝土中氯离子检测的不确定度，硝酸银标准溶液的浓度0.010 18 mol/L，滴定样品消耗的硝酸银溶液体积0.95 mL，样品质量5.102 4 g，经计算混凝土中的氯离子含量为0.034%。

3.1 氯化钠的质量m(NaCl)

由万分之一天平检定证书得到，称量的允许误差为±0.001 g，按均匀分布考虑，则称量的标准不确定度为：

由基准氯化钠产品标准得基准氯化钠的纯度为99.995±0.005%，考虑基准氯化钠的纯度符合正态分布，置信水平p=95%，k取1.96，则基准氯化钠纯度的标准相对不确定度为：

ur(m(NaCl))2=0.005/1.96=0.002 55%。

根据合成不确定度的计算，得到氯化钠的质量m(NaCl)的相对标准不确定度为：

3.2 标准溶液定容体积V6

由1 000 mL的容量瓶给出的允许差为±0.40 mL，按均匀分布考虑，容量瓶带来的标准不确定度为：

设实际使用温度与校准温度的变化范围为±3 ℃，则温度变化带来的不确定度为：

u(V6)2=3×2.1×10-4×1 000=0.630 mL。

定容操作的合成标准不确定度为：

相对不确定度为：

3.3 移液管体积V2

50 mL移液管证书给出的允许差为±0.05 mL，按均匀分布考虑，移液管带来的标准不确定度为：

设实际使用温度与校准温度的变化范围为±3 ℃，则温度变化带来的不确定度为：

u(V2)2=3×2.1×10-4×50=0.031 5 mL。

移液操作的合成标准不确定度为：

相对不确定度为：

3.4 量筒体积V3

250 mL量筒证书给出的允许差为±1.00 mL，按均匀分布考虑，量筒带来的标准不确定度为：

设实际使用温度与校准温度的变化范围为±3 ℃，则温度变化带来的不确定度为：

u(V3)2=3×2.1×10-4×250=0.158 mL。

移液操作的合成标准不确定度为：

相对不确定度为：

3.5 T移液管称体积V4

25 mL移液管证书给出的允许差为±0.02 mL，按均匀分布考虑，移液管带来的标准不确定度为：

设实际使用温度与校准温度的变化范围为±3 ℃，则温度变化带来的不确定度为：

u(V4)2=3×2.1×10-4×25=0.015 8 mL。

移液操作的合成标准不确定度为：

相对不确定度为：

3.6 滴定体积V1

25 mL滴定管证书给出的允许差为±0.05 mL，按均匀分布考虑，滴定管带来的标准不确定度为：

设实际使用温度与校准温度的变化范围为±3 ℃，则温度变化带来的不确定度为：

u(V1)2=3×2.1×10-4×25=0.015 8 mL。

滴定操作的合成标准不确定度为：

相对不确定度为：

3.7 滴定体积V5

50 mL滴定管证书给出的允许差为±0.05 mL，按均匀分布考虑，滴定管带来的标准不确定度为：

设实际使用温度与校准温度的变化范围为±3 ℃，则温度变化带来的不确定度为：

u(V5)2=3×2.1×10-4×50=0.031 5 mL。

滴定操作的合成标准不确定度为：

相对不确定度为：

3.8 混凝土试样的质量ms

由万分之一天平检定证书得到，称量的允许误差为±0.001 g，按均匀分布考虑，则称量的标准不确定度为：

混凝土试样的质量ms的相对标准不确定度为：

4 结果与讨论

4.1 计算合成不确定度

根据上述的不确定度分量，可得到混凝土氯离子含量测定过程的总合成不确定度：

4.2 结果表示

当置信度p=95%，k=2时，ur(WCl-)=3.47%×2=6.94%，U=0.034%×6.94%=0.002%，则检测结果表示为:

ur(WCl-)=0.034±0.002% (k=2)。

4.3 讨论

各测量不确定度分量的方图如图1所示。

从图1可知，混凝土中氯离子含量检测的不确定度主要集中在试样分析过程中的滴定体积，其他不确定度基本可以忽略，因此在实际检测工作中应采用更高精度的滴定管，减少样品滴定体积的不确定度，从而提高检测结果的准确度。

[1] GB/T 50344-2004，建筑结构检测技术标准[S].

[2] 叶德培.测量不确定度理解、评定与应用[M].北京：中国计量出版社，2007.

[3] 中国合格评定国家认可委员会.化学分析中不确定度的评估指南[Z].2006.

[4] 陈永城.室内环境苯浓度检测的不确定度分析[J].广东化工,2009(6)：94-96.

Evaluationofmeasurementuncertaintyfordeterminationofchlorideioncontentinconcrete

CHENYong-cheng
(TestCenterforShundeRegionConstructionQuality,SafetyandSupervisioninFoshan,Foshan528300,China)

A study was made on determination of chloride ion in concrete, which using method in GB/T 50344-2004TechnicalStandardforInspectionofBuildingStructure, a systematic analysis of the uncertainty of the whole testing process of source, the factors of uncertainty components were quantified and analyzed, the results showed that: the detection of chloride ion in concrete uncertainty mainly concentrated in the sample analysis the titration volume process, other uncertainty can be ignored.

chloride ion in concrete, uncertainty， detection

1009-6825(2014)14-0045-02

2014-03-04

陈永城(1982- )，男，工程师

TU528.0

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