CN103630533B - 混凝土表面游离so42-离子侵蚀深度的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混凝土表面游离SO4 2‑离子侵蚀深度的检测方法。这种方法是当混凝土受到外界SO4 2‑渗透侵蚀时，利用特殊显色剂对混凝土断面进行显色处理，由颜色差别来判断混凝土中硫酸盐侵蚀深度。显色剂的显色原理是通过玫瑰红酸钡的红色沉淀与混凝土中游离SO4 2‑进行置换反应，形成白色的BaSO4沉淀，在混凝土断面（与SO4 2‑侵蚀方向一致）上出现一条颜色分界线。这种方法的优点是简单易行，反应现象明显，形成的颜色分界线能长期保持，不但可以用于实验室检测也可以用于工程使用中的混凝土中外界SO4 2‑侵入深度的现场检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土表面游离SO4 2-离子侵蚀深度的检测方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
外界SO4 2-侵蚀混凝土时SO4 2-侵蚀深度通常采用BaCl2进行检测，但由于其检测时BaCl2与游离SO4 2-反应生成白色的BaSO4与混凝土的灰白色基底颜色相近，不易准确观察和判断侵蚀深度。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，而提出了一种混凝土表面游离SO4 2-离子侵蚀深度的检测方法。
本发明的技术方案：本发明通过玫瑰红酸钡的红色沉淀与混凝土中游离SO4 2-进行置换反应，形成白色的BaSO4沉淀，其白色沉淀是在原来的玫瑰红酸钡的红色沉淀之上形成，颜色会明显变浅，在存在游离SO4 2-的区域与混凝土基底之间出现明显的分界线，通过测量该分界线与混凝土边缘的距离可以准确确定SO4 2-的侵入深度。保温时温度控制在60℃以下是源于SO4 2-腐蚀水泥混凝土时，腐蚀产物中的钙矾石会在高于70℃后会分解，本方法鉴于保温设备会出现一定偏差，实验采用50-60℃作为加速温度。具体的化学反应为：
本发明的具体技术方案为：混凝土表面游离SO4 2-离子侵蚀深度的检测方法，其具体步骤如下：
（1）将外界SO4 2-侵蚀过不同龄期的混凝土进行劈裂，得到平整的断面；
（2）把劈裂得到的混凝土断面浸没到玫瑰红酸钡饱和溶液中，移至保温箱中进行保温；其中保温温度为50-60℃，保温时间为1-2h；
（3）保温后，混凝土劈裂断面出现深红与白色的不同颜色，不同颜色之间的分界线即为有无游离SO4 2-的分界线；用直尺测量混凝土断面不同颜色的分界线与侵蚀表面的距离，即为混凝土中外界SO4 2-侵蚀深度。
优选被检混凝土的劈裂断面垂直于混凝土外表面。
优选玫瑰红酸钡饱和溶液是由BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液滴定玫瑰红酸钠溶液得到的。滴定直至玫瑰红酸钠溶液表面无白色圆圈出现，此时玫瑰红酸钠完全沉淀为玫瑰红酸钡，且其沉淀在溶液中悬浮。
上述的混凝土指的是含有胶凝材料、粗骨料、细骨料等物料的混凝土，同时也包括含有胶凝材料和标准砂的水泥砂浆，还包括只含有胶凝材料的水泥净浆。
有益效果：
本发明通过玫瑰红酸钡的红色沉淀与混凝土中游离SO4 2-进行置换反应，形成白色的BaSO4沉淀。这种方法使没有游离SO4 2-的混凝土断面区域出现红色的玫瑰红酸钡沉淀，有游离的SO4 2-的混凝土断面区域会因为玫瑰红酸钡进一步与SO4 2-反应置换出BaSO4沉淀而颜色变浅，两区域间出现清晰的分界线。通过试样浸没在玫瑰红酸钡悬浮溶液中并进行加热的手段，不仅在反应中提供新鲜的玫瑰红酸钡，而且升温加速了反应，使显色现象更加明显。比较单一的在断面涂BaCl2溶液的做法，显色效果更明显，判断更加方便准确。不仅如此，原来的方法试样放置过长时间后，混凝土内部的碱析出后也会出现白斑，导致显色不明显，影响数据的采集，而本方法可以显色反应后不同颜色的分界线可以保持较长时间。
附图说明
图1实施例1中SO4 2-质量浓度与混凝土侵蚀深度的关系图。
具体实施方式
实施例1
PO42.5普通硅酸盐水泥450g；标准砂1350g；水225g。水灰比为0.5。将水泥与标准砂混合均匀后，加水搅拌，在40mm×40mm×160mm的模具中浇注成型，标准养护28天。之后转入质量分数为5%Na2SO4溶液中进行浸泡，28天后取出砂浆试块，用机械方法对混凝土试块进行劈裂，以获取新鲜的平整断面（100mm×100mm）。将混凝土的新鲜断面浸入到新鲜的玫瑰红酸钡悬浮溶液中，并在60℃的保温箱中保温1h。利用直尺进行测量测量混凝土断面颜色（深红与白色）的分界线与试块边缘的距离为3.0mm。
将上述配合比的水泥砂浆在浸泡28天后采用常规方法检测SO4 2-渗透深度，对水泥砂浆从侵蚀面依次向内部每隔0.5mm粉磨切割，将磨粉的粉末收集后采用重量法对粉末中SO4 2-进行检测，从表层到内部的SO4 2-质量浓度依次为0-0.5mm：2.493%；0.5-1.0mm:1.521%；1.0-1.5mm:0.894%；1.5-2.0mm:0.858%；2.0-2.5mm:0.699%；2.5-3.0mm:0.681%；3.0-3.5mm:0.622%；3.5-4.0mm:0.655%，如图1所示，可以看出至3.0mm后水泥砂浆中SO4 2-已经接近水泥中原有的SO4 2-含量。说明被检样品的SO4 2-离子侵入深度为3.0mm。
实施例2
PO42.5普通硅酸盐水泥2.19kg；砂2.84kg；石子5.76kg；水0.96kg。水灰比为0.44。将水泥：砂：石子混合均匀后，加水搅拌，在100mm×100mm×400mm的模具中浇注成型，标准养护28天后，之后放入质量分数为5%Na2SO4溶液中进行浸泡。待90天后取出，对混凝土进行机械劈裂以产生新鲜的平整断面（100mm×100mm）。将混凝土的新鲜断面浸入到新鲜的玫瑰红酸钡悬浮溶液中，并在55℃的保温箱中进行保温，保温时间为1.5h。利用直尺测量混凝土断面颜色（深红与白色）的分界线与试块边缘的距离为11.3mm，即被检样品的SO4 2-离子侵入深度为11.3mm。
实施例3
PO42.5普通硅酸盐水泥2.19kg；砂2.84kg；石子5.76kg；水0.96kg。水灰比为0.44。将水泥：砂：石子混合均匀后，加水搅拌，在100mm×100mm×400mm的模具中浇注成型，标准养护540天后，放入质量分数为5%Na2SO4溶液中进行 浸泡，待180天后取出，对混凝土进行机械劈裂以产生新鲜的平整断面（100mm×100mm）。将混凝土的新鲜断面浸入到新鲜的玫瑰红酸钡悬浮溶液中，并在50℃的保温箱中进行保温，保温时间为2h。利用直尺进行测量测量混凝土断面颜色（深红与白色）的分界线与试块边缘的距离，可以检测出混凝土中游离SO4 2-侵蚀深度，其深度检测为21.0mm。
Claims (3)
1.混凝土表面游离SO4 2-离子侵蚀深度的检测方法，其具体步骤如下：（1）将外界SO4 2-侵蚀过不同龄期的混凝土进行劈裂，得到平整的断面；
（2）把劈裂得到的混凝土断面浸没到玫瑰红酸钡饱和溶液中，移至保温箱中进行保温；其中保温温度为50-60℃，保温时间为1-2h；
（3）保温后，混凝土劈裂断面出现深红与白色的不同颜色，不同颜色之间的分界线即为有无游离SO4 2-的分界线；用直尺测量混凝土断面不同颜色的分界线与侵蚀表面的距离，即为混凝土中外界SO4 2-侵蚀深度。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于被检混凝土的劈裂断面垂直于混凝土外表面。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于玫瑰红酸钡饱和溶液是由BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液滴定玫瑰红酸钠溶液得到的。
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