2013年第7期 Beton Chinese Edition —— Ready-mixed Concrete 商品混凝土·39·实践技术预拌混凝土氯离子含量控制探讨胡宏波，金勤剑 （宁波市建材产品质量检验站，浙江 宁波 315016）［摘 要］本文介绍了混凝土结构芯样氯离子含量的测试，比较了涉及混凝土成品、结构和原料氯离子限量与测试方法的现行 有效的相关标准及关联，从原料出发对成品氯离子含量进行了模拟理论推导，并联系工程实例测试进行了详细叙述和探讨，以 便确定各种原辅材料氯离子合理的控制值，为商品混凝土企业提供借鉴 ［关键词］预拌混凝土；氯离子；控制0 前言混凝土中氯盐腐蚀钢筋的机理是，游离氯离子与钢筋发 生化学反应，引起钢筋锈蚀而膨胀，导致混凝土沿钢筋的位 置出现裂缝，大大降低混凝土结构的耐久性，缩短建筑物的 设计使用年限（如图 1 所示）氯离子对钢筋混凝土耐久性 的危害，不言而喻，成为重大而迫切的焦点问题图 1 氯离子环境下钢筋腐蚀的发展过程 商品混凝土搅拌站实行专业化生产管理，采用先进的工 艺技术集中搅拌，有利于降耗提效、改善劳动条件、减少环 境污染、稳定工程混凝土产品质量。
前段时间深圳海砂事件 暴露出来的问题，值得广大商品混凝土企业借鉴混凝土中 的氯离子不仅来自砂中，也来自水泥、粉煤灰、外加剂、水 等原材料为此，本文就商混成品与原材料氯离子含量控制 问题进行探讨1 现行的标准及测试方法1.1 标准及限值1.1.1 混凝土GB 14902—2003《预拌混凝土》对氯离子总含量（表 1）的表述 但是，应该注意到，在该标准的规范性引用文件中有 JGJ 55《普通混凝土配合比设计规程》，该规程已修订为JGJ 55—2011《混凝土配合比设计规程》，该版中对混凝土 拌合物中水溶性氯离子最大含量有要求（见表 2）而GB 50164—2011《混凝土质量控制标准》、GB/T 50476—2008 《混凝土结构耐久性设计规范》、GB 50010—2010《混凝土 结构设计规范》、GB 50208－2011 《地下防水工程质量验收规范》等与之大同小异表 1 氯离子总含量的最高限值混凝土类型及其所处环境类别最大氯离子 含量 (%)素混凝土2.0室内正常环境下的钢筋混凝土1.0室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境、与 无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境下的钢筋混凝土0.3严寒和寒冷地区的露天环境；与无侵蚀性的水或土壤 直接接触的环境下的钢筋混凝土0.2使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动的 环境；滨海室外环境下的钢筋混凝土0.1预应力混凝土构件及设计使用年限为 100 年的室内正 常环境下的钢筋混凝土0.06注：氯离子含量系指其占所用水泥（含替代水泥量的矿物掺合料）重 量的百分率，并规定混凝土拌合物氯离子总含量以供方提供的资料为 依据，计算混凝土各组成材料的氯离子含量求得。
表 2 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量 （水泥用量的质量百分比, %）环境条件水溶性氯离子最大含量钢筋混凝土 预应力混凝土 素混凝土干燥环境0.30 0.06 1.00 潮湿但不含氯离子0.20 潮湿且含氯离子的环境、盐 渍土环境0.10 除冰盐等侵蚀性物质的腐蚀 环境0.061.1.2 原材料1.1.2.1 水泥应符合 GB 175—2007 《通用硅酸盐水泥》的要求，氯离 子含量不应大于 0.06% 1.1.2.2 细骨料混凝土结构龄期钢筋开始腐蚀混凝土开始胀裂钢筋腐蚀到不允许程度构件腐蚀到不安全程度钢筋腐蚀程度t0t1t2t3Beton Chinese Edition —— Ready-mixed Concrete 2013年第7期商品混凝土·40·实践技术（1）细骨料应符合 GB/T 14684—2011 《建设用砂》、 JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》、 JGJ206—2010《海砂混凝土应用技术规范》的有关规定 （2）细骨料质量主要控制项目包括颗粒级配、细度模 数、含泥量、泥块含量、坚固性、氯离子含量和有害物质含 量；海砂主要控制项目除上述要求外，还应包括贝壳含量； ① 钢筋混凝土和预应力混凝土用砂的氯离子含量分别不 应大于 0.06% 和 0.02%； ② 混凝土用海砂应经过净化处理； ③ 混凝土用海砂氯离子含量不应大于 0.03%，贝壳含量 应符合规定。
海砂不得用于预应力混凝土； （3）宁波市住建委甬建发 [2012]76 号文件要求对氯离 子含量、含泥量、贝壳含量作了具体规定，其中氯离子含量 要求<0.0020% 1.1.2.3 水应符合 JGJ63—2006 《混凝土用水标准》，详见表 3表 3 混凝土拌合用水水质要求 项 目 预应力混凝土 钢筋混凝土 素混凝土Cl- (mg/l) ≤500 ≤1000 ≤35001.1.2.4 外加剂应符合 GB 8076—2008《混凝土外加剂》，氯离子含量 不超过生产厂控制值 1.2 测定方法（1）JGJ55—2011 《混凝土配合比设计规程》采用 JTJ 270—98《水运工程混凝土试验规程》混凝土拌合物中氯离子 含量的快速测定方法； （2）GB 50164—2011《混凝土质量控制标准》采用 JTJ 270—98《水运工程混凝土试验规程》中混凝土拌合物中氯离 子含量的快速测定方法或其它准确度更好的方法进行测定； （3）GB/T 50476—2008《混凝土结构耐久性设计规范》 规定混凝土及其原材料中氯离子含量的测定方法应符合表 4 的规定。
（4）其他方法 GB /T 50344—2004《建筑结构检测技术 标准》附录 C 混凝土中氯离子含量的测定方法，电位滴定 法参考 GB 9725—1988《化学试剂电位滴定法通则》2 理论模拟计算与估测（1）由于氯化物含量对混凝土结构耐久性影响巨大， 大面积的返工是不可想象的混凝土拌合物中氯化物总含量 （以氯离子重量计）来源于各组成材料，如水泥、粉煤灰、 黄砂、石子、水、外加剂，故原材料的氯离子含量必须依据 经济和成本的原则严格控制，并对新拌混凝土加测氯离子浓 度（可考虑现场条件，氯离子选择电极快速测定法） （2）某搅拌站提供的基础混凝土配合比为： 水泥∶粉煤灰∶黄砂∶石子∶水∶外加剂＝ 1∶0.21∶ 2.51∶3. 20 ∶0. 50∶0.025； 胶凝材料占比, %＝(1＋0.21)/(1＋0.21＋2.51＋3.20＋0.50 ＋0.025)×100%＝16.25%；表 4 氯离子含量测定方法测试对象试验方法测试内容参照规范/标准新拌混凝土硝酸银滴定水溶氯离子，1L 新拌混凝土溶于 1L 水中， 搅拌 3min，取上部 50ml 溶液氯离子百分含量GB 11896—89 《水质 氯化物的测定 硝酸银滴定法》 氯离子选择电极快速测定，取 600g 砂浆，用氯离子选 择电极和甘汞电极进行测量。
砂浆中氯离子的选择电 位电势JTJ 270—98《水运工程混凝土试验规程》硬化混凝土硝酸银滴定水溶氯离子，5g 粉末溶于 100ml 蒸馏水，磁 力搅拌 2h，取 50ml 溶液氯离子百分含量GB l1896—89 《水质 氯化物的测定 硝酸银滴定法》 硝酸银滴定水溶氯离子，20g 混凝土硬化砂浆粉末溶于 200ml 蒸馏水，搅拌 2min，浸泡 24h，取 20ml 溶液氯离子百分含量GB 50164—2011《混凝土质量控制标准》、 JTJ 270—98《水运工程混凝土试验规程》砂硝酸银滴定水溶氯离子，水砂比 2∶1，10ml 澄清溶液 稀释至 100ml氯离子百分含量JGJ52—2006 《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》外加剂电位滴定法测水溶氯离子，固体外加剂 5g 溶于 200ml 水中；液体外加剂 10ml 稀释至 100ml氯离子百分含量GB/T 8077—2012 《混凝土外加剂匀质性试验方法》表 5 氯离子含量估算 %项目 水泥 粉煤灰黄砂石子水外加剂理论值 1理论值 2拌合物假设值计算值 1计算值 2素混凝土0.06—0.06—0.350.050.329 0.398 0.0510.3450.412钢筋混凝土 10.06—0.06—0.100.050.208 0.252 0.0350.2150.261钢筋混凝土 20.06—0.02—0.050.050.116 0.141 0.0170.1050.126钢筋混凝土 30.06—0.0020—0.050.050.084 0.102 0.0100.0620.074预应力混凝土 10.030—0.002—0.0100.050.043 0.052 0.0070.0430.052预应力混凝土 20.030—0.010—0.0100.050.0570.0690.0090.0490.067注：1、理论值 1，从各原材料根据 GB/T 50476—2008 推导出的氯离子含量，指其占所用水泥（含替代水泥量的矿物掺合料）重量的百分率；2、理论值 2，从各原材料根据 JGJ 55—2011、GB 50164—2011 推导出的氯离子含量，指其占所用水泥重量的百分率；3、计算值 1，从拌合物假设值根据GB/T 50476—2008 推导出的氯离子含量，指其占所用水泥（含替代水泥量的矿物掺合料）重量的百分 率；4、计算值 2，从拌合物假设值根据 JGJ 55—2011、GB 50164—2011 推导出的氯离子含量，指其占所用水泥重量的百分率。
2013年第7期 Beton Chinese Edition —— Ready-mixed Concrete 商品混凝土·41·实践技术水泥占比, %＝1/(1＋0.21＋2.51＋3.20＋0.50＋0.025) ×100%＝13.43%3 工程检测实例3.1 实例一奉化某住宅小区 5 楼室内柱取芯，如图 2；磨细过 80 目 筛（剔除粗集料），烘干，按 GB/T 50476—2008《混凝土结 构耐久性设计规范》测定图 2 氯离子测定的混凝土结构芯样混凝土配合比为：水泥∶水∶粉煤灰∶砂∶石子∶外加 剂＝280∶138∶70∶816∶1060∶6； 混凝土中氯离子含量检测结果：0.0408%； 混凝土中胶凝材料的重量百分比：(280＋70)×100%/(280 ＋138＋70＋816＋1060＋6)＝14.77 故混凝土中氯离子含量占水泥的重量百分比为：(0.0408/14.77 )×100%= 0.276% 查表 2 对照“ 钢筋混凝土 干燥环境” 水溶性氯离子最 大含量为 0.30%，判为合格 3.2 实例二慈溪某大厦地下工程围护桩取芯，处理方法同上 混凝土配合比为：水泥∶水∶粉煤灰∶砂∶石子∶外加 剂＝355∶146∶65∶702∶1065∶7 混凝土中氯离子含量检测结果：0.0317%； 混凝土中胶凝材料的重量百分比：(355＋65)×100%/(355 ＋146＋65＋702＋1065＋7)＝17.95% 故混凝土中氯离子含量占水泥的重量百分比为： (0.0317/17.95)×100%＝0.177%查表 2 对照“ 钢筋混凝土 潮湿且含氯离子的环境、盐渍 土环境” 水溶性氯离子最大含量为 0.10%，判为不合格。
根据以上换算结果，还须考虑下列因素： （1）提供的配合比与实际施工时的配合比是否一致； （2）检测报告中混凝土中氯离子含量与标准 JGJ55— 2011《普通混凝土配合比设计规程。