混凝土中氯离子作用机理及检测技术

段会均

摘要：科技在不断的发展，社会在不断的进步，混凝土是现代建筑中最常用的一种建筑材料，混凝土容易受到氯离子的危害，对混凝土中氯离子的来源进行分析，掌握混凝土中氯离子的危害，落实有效的预防措施，防止混凝土出现裂缝、变形等质量问题。本文主要分析混凝土中氯离子的危害，探讨相关的预防措施。

关键词：混凝土；氯离子；危害；预防

引言

如今，在我国基础建设和城市建筑中，钢筋混凝土结构因其优越的性能占有相当的比例。但钢混凝的耐久性属于需要关注的重要问题，在近年的分析中，依靠工程调查分析可得出，锈蚀问题慢慢演变为造成钢筋混凝土耐久失效的重点原因。影响耐久性的因素大多是多种因素共同作用的，实际存在的荷载又或是应力效应属于大量存在的，在很多独特环境中，所存在的荷载会对于实际架构带来显著的负面影响。诸如跨海桥梁项目，一方面需要面临氯离子所存在的侵蚀现象，同时也需要遭遇风、车辆和波浪等所构成的荷载效应，设计在荷载效应之下混凝土免于遭遇氯离子影响的方案有着较为急切的需要。

1混凝土中氯离子的作用机理

1.1氯离子对于钢筋混凝土的侵蚀过程

受到氯离子侵蚀的钢筋混凝土的过程主要可以由图1来表示，对这幅图进行细致的分析。首先是t0-t1阶段，在这个阶段腐蚀介质的扩散以及积累达到了临界值，如果在发生变化就会产生腐蚀效果；t1-t2阶段，腐蚀介质已经超过了临界值，但只是在局部造成了腐蚀效果并且使其开裂，钝化膜被造成局部破坏从而造成以上这种情况；t2-t3阶段，钢筋和混凝土都已经被大面积破坏，前者被大面积腐蚀，后者大面积开裂，整个结构的安全性已经完全降低到相关标准之下。

1.2氯离子侵蚀钢筋的作用机理

钢筋的表面有一层主要成份为Fe2O3和Fe3O4的钝化膜，对钢筋形成保护作用，而氯离子对钢筋的侵蚀就从对钝化膜的破坏开始，从实际调查和资料考证中发现，在pH<11.5的时候钝化膜达到临界值，如果pH<9，那么钝化膜的保护作用就会逐渐减弱。而氯离子则在此时开始侵蚀钝化膜，使其pH值持续降低直到钝化膜被破坏，如果钝化膜的pH值降低到4以下，到这个时候钝化膜就会完全丧失其保护效果。在对钝化膜进行破坏之后，铁基体就会裸露从而形成小阳极，形成小阳极的区域与没有被破坏的区域共同形成腐蚀电池。在腐蚀电池的作用之下钢筋的表面就会逐渐产生点蚀或者是坑蚀，然后随着腐蚀电池的作用侵蚀区逐渐加大。此外，氯离子不仅能够在钢筋表面促进腐蚀电池的形成对钢筋造成侵蚀作用，还能对电池产生加速作用，对于离子通路有强化作用，对于腐蚀电池中电极间的电阻有降低效果对于腐蚀电池的侵蚀效率进行了提高，加快腐蚀过程。

2混凝土氯离子危害预防

2.1标准与测试

标准与测试在氯离子危害预防中是指按照混凝土氯离子含量的标准进行测试，利用先进的测试技术分析氯离子在混凝土中的含量。本文以水泥材料为例，分析标准与测试在混凝土氯离子危害预防中的应用。水泥测试中提出了新的标准《通用硅酸盐水泥》，水泥测试时就要以新标准为例，严格按照新标准执行测试工作，新标准中规定了氯离子在水泥材料中的含量规定，测试时需到化验室内进行，使用专业的仪器进行氯离子含量检测。现阶段混凝土施工时容易忽视氯离子在水泥中的含量，氯离子含量超出测试标准的案例非常多，直接会影响到混凝土的施工效果，严重影响工程质量。水泥中氯离子的影响比较大，违反标准规定会引起混凝土氯离子危害，由此在混凝土使用水泥时，一定要严格按照标准进行测试，确保氯离子含量符合水泥使用的标准，满足混凝土的基本要求，以保证建筑工程的结构安全和施工质量。

2.2铬酸钾法与电位滴定法之间的对比

在对成立的研究报告进行调查的时候可以发现，为了将上述两种方法进行对比，在用电位滴定法进行检测的同时添入少量铬酸钾，有着以下的结果：在试样中有一部分在到达指示终点的时候迅速的变换颜色，其在误差方面较为令人满意；但是还有一部分试样在到达指示终点的时候在试样颜色变化方面就显得较为缓慢，误差较之于上述试样就显得过大；还有少量的试样在使用铬酸钾法的时候得出的数据较之电位滴定法小。总而言之，使用电位滴定法进行混凝土中氯离子的检测较之于铬酸钾法有着更高的精确性。

2.3调整配料方案

混凝土检测中如果发现氯离子有超标危害时，采取配料方案调整的方法，改变原材料的配比，致力于预防混凝土中的氯离子危害。混凝土配制时使用的原材料较多，而且不同厂家生产的原材料有着明显的差异，在混凝土应用到工程建设之前，应该采用试验的方法检测氯离子在混凝土中的含量，氯离子含量超标表示有危害，不同地区的氯离子来源不同，此时就要针对混凝土的配料方案进行调整，确保氯离子含量达标合格。调整配料方案时一定要注意各项原材料的配合与应用，定量选取原材料后進行调配，以便控制混凝土中氯离子的含量。控制混凝土中氯离子含量时，还要注意调查原材料生产企业的资质和能力，选择优质的配比材料，不要与非正规的厂家合作，避免选购了不良的原材料，为后期的原材料配比提供优质的保障，保证混凝土配制方案的科学性和合理性，有效预防氯离子的危害。

结语

综上所述，本文中对混凝土中氯离子的作用机理以及检测技术进行了简单的探讨，并且对于三种检测技术进行了相关对比，得出了其适用情况以及各自的优越性。从对以前资料借鉴中可以发现，在进行实际的混凝土中氯离子的含量检测的时候要根据具体的条件进行选择，本文中对于其进行的对比只是为检测做出了借鉴作用，至于实际方法的选择还需要进行具体的考量。

参考文献

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（作者单位：中冶建筑研究总院有限公司）