海砂中氯离子含量检测方法的研究

发布时间：2017-04-23 03:07

  本文关键词：海砂中氯离子含量检测方法的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前世界上各国都在进行现代化建设,最为建筑材料的河砂资源日渐短缺。含量丰富、易于开采、成本低廉的海砂资源逐渐成为各个国家关注的焦点。然而在海砂应用过程中,由于海砂中的氯离子含量较高,如果不能对建筑用海砂中的氯离子含量进行严格控制,一定时间后会对建筑物中的混凝土钢筋结构造成腐蚀,最终降低整个建筑物的使用寿命。但目前我国现有的海砂标准都采用了GB/T14684-2011《建设用砂》中的氯离子含量检测方法,该方法存在许多问题并不能完全检测出海砂中的氯离子含量:海砂氯离子采用国标法检测后二次浸泡仍有第一次析出值的50%左右,同时湿砂制样的氯离子检出值比干砂多20-30%,而随着海砂浸泡时间的延长氯离子检出值也会缓慢上升,说明国标法存在很大问题。因此有必要研究适用于海砂的氯离子含量检测方法。本文首先通过合理的海砂开采和取样方法获得了不同海域具有代表性的海砂。随后采用单因素变量法,研究了海砂氯离子检测前处理方式对海砂氯离子检出值的影响,得出提高加热温度和延长加热时间会促进氯离子的溶出从而影响检出值,当加热温度达到80℃,加热时间达到60min后,氯离子检出值达到最大;而取样质量和干湿砂制样方式不会对新方法结果产生影响。同时也对海砂氯离子检测的试验方法针对海砂进行改进:由于海砂中的pH值、硫化物及硫酸盐等较河砂偏高,而这些因素对滴定法终点的判断产生影响,因此在滴定过程中加入了HNO3和H2O2消除二者的影响。最终确定了新的海砂氯离子检测方法:将海砂溶液置于水浴锅中待其从室温加热至80℃并且持续1h后停止加热,过滤后调节pH至中性,加入适量HNO3和H2O2溶液,再采用铬酸钾指示硝酸银滴定法检测。随后运用重复试验证明了新方法的重复稳定性;再运用新方法和国标法、美标法对比检测多组海砂氯离子含量,发现采用新方法测得的海砂氯离子含量数值是国标法的1-2倍,同时新方法较美标法误差较小。同时分析新方法测试后的海砂二次浸泡氯离子析出情况,结果显示二次浸泡后氯离子检出值基本可以忽略不计,验证了新方法的准确性。然后采用新方法和国标法对混凝土碱性环境下的氯离子析出情况进行比较,证明新方法在碱性环境下依然具有适用性。最后文章分析了试验条件对氯离子检出值产生影响的原因,通过不同海砂总有机碳含量分析对比发现:采用新方法处理过的净化海砂溶液的有机碳总量比国标法处理的净化海砂溶液高,得出海砂表面包裹有大量有机物质使得海砂中的氯离子处于一种稳定状态,新方法的前处理过程会使有机物和氯离子大量溶出,说明新方法改变试验条件可以破坏海砂的稳定状态,使得氯离子完全析出。
【关键词】：海砂 氯离子检测 硫化物 总有机碳分析
【学位授予单位】：中国建筑材料科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU521.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-25
• 1.1 海砂应用现状9-12
• 1.2 海砂使用存在的问题12-16
• 1.3 海砂中氯离子检测方法的研究现状16-18
• 1.4 国标法检测海砂氯离子含量的不足18-21
• 1.4.1 国标法下海砂二次浸泡氯离子析出情况19
• 1.4.2 干湿砂制样氯离子检出值对比19-20
• 1.4.3 浸泡时间对干砂试验结果的影响20-21
• 1.5 课题研究的目的和意义21-22
• 1.6 课题研究内容22-25
• 第2章 海砂样品准备与试验方法选择25-33
• 2.1 海砂样品准备25-28
• 2.1.1 海砂开采25-27
• 2.1.2 海砂取样27-28
• 2.1.2.1 海砂原砂取样27-28
• 2.1.2.2 净化海砂取样28
• 2.2 海砂氯离子含量检测试验方法的选择28-32
• 2.2.1 铬酸钾指示硝酸银滴定法28-29
• 2.2.2 佛尔哈德法返滴定法29
• 2.2.3 离子色谱法29
• 2.2.4 氯离子选择电极法29-32
• 2.2.4.1 氯离子选择电极法仪器使用30-31
• 2.2.4.2 氯离子选择性电极法仪器误差分析31-32
• 本章小结32-33
• 第3章 试验条件和海砂特性对海砂氯离子检测影响33-47
• 3.1 海砂前处理过程对氯离子含量检测方法的影响分析33-38
• 3.1.1 加热温度的影响33-35
• 3.1.2 加热时间的影响35
• 3.1.3 海砂样品取样质量的影响35-36
• 3.1.4 干湿砂制样方式的影响36-38
• 3.2 海砂特性对氯离子含量检测试验方法的影响分析38-44
• 3.2.1 海砂pH值对滴定法准确性的影响分析38-41
• 3.2.2 海砂中阴离子对滴定法准确性的影响分析41-43
• 3.2.3 其他试验因素对滴定法准确性的影响分析43-44
• 3.3 氯离子含量检测新方法的提出44-45
• 本章小结45-47
• 第4章 水浴加热法的可靠性研究47-55
• 4.1 水浴加热法的重复稳定性分析47-48
• 4.2 水浴加热法的准确性分析48-50
• 4.2.1 水浴加热法与其他标准方法对比验证48-49
• 4.2.2 水浴加热法下海砂二次浸泡氯离子析出情况49-50
• 4.3 混凝土碱性环境下水浴加热法的适用性分析50-53
• 本章小结53-55
• 第5章 试验条件影响原因探讨与分析55-61
• 5.1 海砂所处海洋有机环境分析55-57
• 5.2 海砂浸泡溶液总有机碳分析57-58
• 5.3 原因分析58-59
• 本章小结59-61
• 结论61-63
• 参考文献63-65
• 攻读硕士学位期间参加科研情况及取得的研究成果65-67
• 致谢67

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