1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010836397.3 (22)申请日 2020.08.19 (71)申请人 河海大学 地址 211100 江苏省南京市江宁开发区佛 城西路8号 (72)发明人 周继凯金松邰雅婷张萌 吴青青柴桢邢建杰徐威 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 沈进 (51)Int.Cl. G01N 31/16(2006.01) G01N 27/333(2006.01) G01N 21/78(2006.01) G01N 1/28(2006.01) G01N
2、 1/38(2006.01) (54)发明名称 一种混凝土拌合物中氯离子浓度快速检测 方法 (57)摘要 本发明公开了一种混凝土拌合物中氯离子 浓度快速检测方法， 包括如下步骤： 步骤1， 从搅 拌均匀的待测混凝土拌合物中取样； 步骤2， 对取 样所得混凝土拌合物进行筛分， 筛去粗骨料， 获 得砂浆； 步骤3， 筛分砂浆试样， 并用蒸馏水洗涤 筛网上的粗砂， 收集通过筛网的细砂浆与蒸馏水 的混合物， 并收集筛网上的粗砂； 然后研磨粗砂； 再将研磨后的粗砂与收集的细砂浆与蒸馏水的 混合物混合均匀并搅拌， 沉淀， 检测上层清液中 的氯离子摩尔浓度； 步骤4， 计算出各试样中氯离 子质量浓度， 再取
3、其平均值即可。 此种检测方法 可以使砂粒中的氯离子快速释放， 从而在短时间 内得到混凝土拌合物中氯离子的真实含量， 在保 证正常施工进度的同时确保混凝土材料的合规 性。 权利要求书1页 说明书4页 CN 112114084 A 2020.12.22 CN 112114084 A 1.一种混凝土拌合物中氯离子浓度快速检测方法， 其特征在于， 包括如下步骤： 步骤1， 取样： 从搅拌均匀的待测混凝土拌合物中取样； 步骤2， 准备试样： 用第一筛子对取样所得混凝土拌合物进行筛分， 筛去粗骨料， 获得n 份砂浆试样， n1； 步骤3， 检测每份试样的氯离子浓度： 用第二筛子筛分砂浆试样， 并用蒸馏水洗
4、涤筛网 上的粗砂， 收集通过筛网的细砂浆与蒸馏水的混合物， 并收集筛网上的粗砂， 然后研磨粗 砂， 再将研磨后的粗砂与收集的细砂浆与蒸馏水的混合物混合均匀并搅拌， 沉淀， 检测出上 层清液中的氯离子摩尔浓度； 步骤4， 计算氯离子浓度： 根据每份试样的上层清液中氯离子摩尔浓度计算出各试样中 氯离子质量浓度， 再取其平均值， 即为待测混凝土拌合物中氯离子的质量浓度。 2.如权利要求1所述的检测方法， 其特征在于： 所述步骤1中， 取样方式为随机取样。 3.如权利要求1所述的检测方法， 其特征在于： 所述步骤2中， 第一筛子的筛孔公称直径 为5.00 mm。 4.如权利要求1所述的检测方法， 其特
5、征在于： 所述步骤2中， n为2-4。 5.如权利要求1所述的检测方法， 其特征在于： 所述步骤3中， 第二筛子的筛孔公称直径 为0.63 mm。 6.如权利要求1所述的检测方法， 其特征在于： 所述步骤3中， 蒸馏水质量与砂浆试样的 质量相同。 7.如权利要求1所述的检测方法， 其特征在于： 所述步骤3中， 将粗砂研磨至粒径小于第 二筛子的筛孔直径。 8.如权利要求1所述的检测方法， 其特征在于： 所述步骤3中， 沉淀时长为5分钟。 9.如权利要求1所述的检测方法， 其特征在于： 所述步骤3中， 检测上层清液中氯离子浓 度的方法为： 硝酸银滴定法、 氯离子选择电极法或氯离子检测试纸。 权利要
6、求书 1/1 页 2 CN 112114084 A 2 一种混凝土拌合物中氯离子浓度快速检测方法 技术领域 0001 本发明涉及混凝土拌合物中氯离子浓度检测， 尤其涉及一种混凝土拌合物中氯离 子浓度快速检测方法。 0002 背景技术 0003 随着建设用砂需求的不断增长和河砂资源的逐渐枯竭， 人们将目光转移到了价格 低廉、 存量丰富的海砂上面。 由于海砂中氯离子的存在， 海砂应用在建筑工程领域， 会大大 降低钢筋混凝土结构的耐久性。 海砂携带的氯离子会渗透进钢筋表面， 破坏钢筋表面的钝 化膜， 加速钢筋的锈蚀、 膨胀， 导致混凝土结构出现开裂、 剥落等问题。 0004 为了防止混凝土结构中的钢
7、筋锈蚀， 应对混凝土中氯离子的含量进行限制。 我国 GB 50010-2010 混凝土结构设计规范中将混凝土材料所处的环境条件划分为五个等级， 分 别规定了每个环境等级下混凝土中的最大氯离子含量 （占胶凝材料总质量的百分比） 。 为了 保证施工所用混凝土的合规性， 有必要对进入施工现场的混凝土拌合物进行氯离子含量测 定。 由于混凝土拌合物的水化特性要求其必须在一定时间内进行浇筑， 因此亟需一种便于 在施工现场开展的， 能快速、 准确测量混凝土拌合物中氯离子含量的检测方法。 0005 目前国内标准 （如JGJT 322-2013混凝土中氯离子含量检测技术规程与JTJ 270- 1998水运工程混
8、凝土试验规程） 中对混凝土拌合物中氯离子含量的检测方法为采用筛网筛 除混凝土中的粗骨料得到一定量的砂浆， 然后测量砂浆中的氯离子浓度。 而国内规范 （如GB 14684-2001建筑用砂） 在测量砂样中氯离子含量时， 均要求对砂样浸泡2小时以上以保证砂 样中的氯离子充分释放。 因此目前对混凝土拌合物中氯离子含量的检测方法存在一个难以 解决的矛盾： 一方面， 混凝土拌合物进入施工现场后必须在一定时间内浇筑完毕， 留给氯离 子检测的时间较短； 另一方面， 砂子或其余组分中的氯离子需要一定时间才能充分释放到 混凝土中， 释放时间不足会导致测量得到的氯离子浓度偏低， 后期混凝土中的氯离子浓度 仍有可能
9、超过规范限值。 0006 由于上述矛盾， 目前的方法难以在有限时间内准确测量混凝土拌合物中的氯离 子。 为了保证混凝土拌合物中氯离子含量满足规范要求， 需要一种方法能在有限时间内快 速、 准确地检测新拌混凝土中的氯离子浓度。 0007 发明内容 0008 本发明的目的是提供一种混凝土拌合物中氯离子浓度快速检测方法， 能够快速、 准确、 便捷地检测混凝土拌合物中的氯离子含量。 0009 为了达成上述目的， 本发明采用如下技术方案： 一种混凝土拌合物中氯离子浓度快速检测方法， 包括如下步骤： 步骤1， 取样： 从搅拌均匀的待测混凝土拌合物中取样； 说明书 1/4 页 3 CN 112114084
10、A 3 步骤2， 准备试样： 用第一筛子对取样所得混凝土拌合物进行筛分， 筛去粗骨料， 获得n 份砂浆试样， n1； 步骤3， 检测每份试样的氯离子浓度： 用第二筛子筛分砂浆试样， 并用蒸馏水洗涤筛网 上的粗砂， 收集通过筛网的细砂浆与蒸馏水的混合物， 并收集筛网上的粗砂， 然后研磨粗 砂， 再将研磨后的粗砂与收集的细砂浆与蒸馏水的混合物混合均匀并搅拌， 沉淀， 检测出上 层清液中的氯离子摩尔浓度； 步骤4， 计算氯离子浓度： 根据每份试样的上层清液中氯离子摩尔浓度计算出各试样中 氯离子质量浓度， 再取其平均值， 即为待测混凝土拌合物中氯离子的质量浓度。 0010 作为优选， 步骤1中的取样方
11、式为随机取样。 0011 作为优选， 第一筛子的筛孔公称直径为5.00 mm。 0012 作为优选， n为2-4。 0013 作为优选， 第二筛子的筛孔公称直径为0.63 mm。 0014 作为优选， 步骤3中使用的蒸馏水质量与砂浆试样的质量相同。 0015 作为优选， 步骤3中将粗砂研磨至粒径小于第二筛子的筛孔直径。 0016 作为优选， 步骤3中的沉淀时长为5分钟。 0017 作为优选， 步骤3中检测上层清液中氯离子浓度的方法为： 硝酸银滴定法、 氯离子 选择电极法或氯离子检测试纸。 0018 有益效果： 本发明方法可以使砂粒中的氯离子快速释放， 从而在短时间内得到混凝土拌合物中氯 离子的
12、真实含量。 在混凝土拌合物进入施工现场后， 可以在较短时间内检测混凝土拌和物 中的氯离子含量是否符合规范要求， 在保证正常施工进度的同时确保混凝土材料的合规 性。 0019 具体实施方式 0020 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述， 但不作为对本发明的限定。 0021 实施例1 步骤1， 从搅拌均匀的待测混凝土拌合物中随机取样 （待测混凝土拌合物采用海砂配置 了混凝土， 混凝土各组分的质量比为： 水泥: 海砂: 粗骨料: 水=1: 1.55: 2.87: 0.52。 ） ； 步骤2， 用筛孔公称直径为5.00 mm的筛子对取样所得混凝土拌合物进行筛分， 筛去粗 骨料， 获得1000
13、g砂浆， 从中称取500 g砂浆试样两份， 分别进行步骤3； 步骤3， 用筛孔公称直径为0.63 mm的筛子筛分砂浆试样， 并用500 g蒸馏水洗涤筛网上 的粗砂， 收集通过筛网的细砂浆与蒸馏水的混合物， 并收集筛网上的粗砂； 用球磨机研磨粗 砂10分钟， 直至粗砂粒径能通过筛孔公称直径为0.63 mm的筛子； 将研磨后的粗砂与收集的 细砂浆与蒸馏水的混合物混合均匀并搅拌， 沉淀5分钟； 取上层清液， 用氯离子选择电极测 量上层清液中的氯离子浓度 （单位为mol/L） ； 步骤4， 根据2份试样的上层清液中的氯离子浓度计算出各份试样的水溶性氯离子的质 量浓度， 再对2水溶性氯质量离子浓度取平均
14、， 即为待测混凝土拌合物的氯离子质量浓度。 0022 对于上述待测的混凝土拌合物， 采用 JGJT 322-2013 混凝土中氯离子含量检测 说明书 2/4 页 4 CN 112114084 A 4 技术规程 中规定的快速检测方法所测得的氯离子质量占水泥质量的0.059%， 采用 GB 14684-2001建筑用砂 中规定的检测方法所测得的氯离子质量占水泥质量的0.227%， 而采 用本发明公开的方法所测得的氯离子质量占水泥质量的0.279%。 说明通过JGJT 322-2013 混凝土中氯离子含量检测技术规程中规定的方法所测得的氯离子浓度偏低， 该方法无法充 分测量混凝土中的氯离子浓度。 而
15、本发明所公开的方法的测量结果与 GB 14684-2001建筑 用砂 中检测结果相接近， 从而说明本发明的方法能在有限的时间内使海砂中的氯离子充 分释放， 从而更为准确地测量出混凝土中真实的氯离子浓度。 0023 实施例2 步骤1， 从搅拌均匀的待测混凝土拌合物中随机取样 （待测混凝土拌合物采用海砂配置 了混凝土， 混凝土各组分的质量比为： 水泥: 海砂: 粗骨料: 水=1: 1.45: 2.87: 0.52。 ） ； 步骤2， 用筛孔公称直径为5.00 mm的筛子对取样所得混凝土拌合物进行筛分， 筛去粗 骨料， 获得1500 g砂浆， 从中称取500 g砂浆试样3份， 分别进行步骤3； 步骤
16、3， 用筛孔公称直径为0.63 mm的筛子筛分砂浆试样， 并用500 g蒸馏水洗涤筛网上 的粗砂， 收集通过筛网的细砂浆与蒸馏水的混合物， 并收集筛网上的粗砂， 利用研钵手工研 磨粗砂10分钟， 直至粗砂粒径能通过筛孔公称直径为0.63 mm的筛子， 再将研磨后的粗砂与 收集的细砂浆与蒸馏水的混合物混合均匀并搅拌， 沉淀5分钟； 取上层清液， 用氯离子检测 试纸测量上层清液中的氯离子摩尔浓度； 步骤4， 根据3份上层清液中的氯离子摩尔浓度计算出各份试样的水溶性氯离子质量浓 度， 再将3份水溶性氯质量离子浓度取平均， 即为待测混凝土拌合物中氯离子质量浓度。 0024 对于上述待测的混凝土拌合物，
17、 采用 JGJT 322-2013 混凝土中氯离子含量检测 技术规程 中规定的检测方法所测得的氯离子质量占水泥质量的0.055%， 采用 GB 14684- 2001建筑用砂 中规定的检测方法所测得的氯离子质量占水泥质量的0.212%， 采用本发明 公开的方法所测得的氯离子质量占混凝土拌合物质量的0.261%。 本发明所公开的方法能在 有限的时间内使海砂中的氯离子充分释放， 从而更为准确地测量出混凝土中真实的氯离子 浓度。 0025 实施例3 步骤1， 从搅拌均匀的待测混凝土拌合物中随机取样 （待测混凝土拌合物采用海砂配置 了混凝土， 混凝土各组分的质量比为： 水泥: 海砂: 粗骨料: 水=1
18、: 1.65: 2.87: 0.52。 ） ； 步骤2， 用筛孔公称直径为5.00 mm的筛子对取样所得混凝土拌合物进行筛分， 筛去粗 骨料， 获得2000 g砂浆， 从中称取500 g砂浆试样4份， 分别进行步骤3； 步骤3， 用筛孔公称直径为0.63 mm的筛子筛分砂浆试样， 并用500 g蒸馏水洗涤筛网上 的粗砂， 收集通过筛网的细砂浆与蒸馏水的混合物， 并收集筛网上的粗砂， 利用研钵手工研 磨粗砂10分钟， 直至粗砂粒径能通过筛孔公称直径为0.63 mm的筛子， 再将研磨后的粗砂与 收集的细砂浆与蒸馏水的混合物混合均匀并搅拌， 沉淀5分钟； 取上层清液， 用硝酸银滴定 法测量上层清液中
19、的氯离子摩尔浓度； 步骤4， 根据4份上层清液中的氯离子浓摩尔度计算出各份试样的水溶性氯离子质量浓 度， 再将4份水溶性氯离子质量浓度取平均， 即为待测混凝土拌合物中氯离子质量浓度。 0026 对于上述待测的混凝土拌合物， 采用 JGJT 322-2013 混凝土中氯离子含量检测 技术规程 中规定的检测方法所测得的氯离子质量占水泥质量的0.063%， 采用 GB 14684- 说明书 3/4 页 5 CN 112114084 A 5 2001建筑用砂 中规定的检测方法所测得的氯离子质量占水泥质量的0.242%， 采用本发明 公开的方法所测得的氯离子质量占混凝土拌合物质量的0.297%。 本发明所公开的方法能在 有限的时间内使海砂中的氯离子充分释放， 从而更为准确地测量出混凝土中真实的氯离子 浓度。 0027 以上实施例仅为说明本发明的技术思想， 不能以此限定本发明的保护范围， 凡是 按照本发明提出的技术思想， 在技术方案基础上所做的任何改动， 均落入本发明保护范围 之内。 说明书 4/4 页 6 CN 112114084 A 6
