硝酸银显色法测量水泥基材料中氯离子迁移

硝酸银显色法常用来测定水泥基材料中氯离子的渗透深度，文献中报道的测试的变色边界处氯离子浓度在很大的范围内波动，其氯离子分析测试的过程也很复杂。本项目通过各种因素对硝酸银显色反应机理和动力学过程、水泥基材料的颜色对显色的影响及取样过程的系统研究，澄清显色反应机理及各种因素对显色反应的影响，找出简单的确定在不同环境和条件下变色边界处氯离子浓度的方法。用简单的硝酸银显色法来取代现在通用的混凝土切片加化学分析的复杂过程，然后基于菲克第二定律来计算混凝土中氯离子的表观迁移系数。此法不仅可用于实验室中混凝土中氯离子迁移的测试和研究，还可用来对在氯离子环境中现有钢筋混凝土结构进行随时监控、评估及寿命预测。

通过理论计算和试验研究确定了精确的氯离子变色边界自由氯离子浓度范围, 同时对水泥基材料中自由氯离子浓度测量方法及表面氯离子浓度进行理论分析与试验研究，并对硝酸银显色法测量非稳态电迁移系数进行了误差评估，最后对硝酸银显色法测量自然扩散条件下氯离子表观扩散系数进行了理论基础及试验应用研究。发明了一种混凝土切削取样机，填补了国内该种功能仪器的空白。取样安全、卫生及快捷，较国外类似功能仪器更经济，切削刀具成本低廉很多。建立水泥基材料中氯离子吸附双电层模型，通过相关实验参数的测量，计算出压滤孔溶液浓度。结果表明孔溶液氯离子浓度并不存在所谓的“浓缩”，所谓“浓缩”是由于压滤改变了水泥基材料双电层溶液氯离子浓度引起测量结果升高的现象。考虑氯离子表观扩散系数计算方法及表面氯离子浓度变化规律，理论分析了硝酸银显色法精确测量氯离子表观扩散系数的关键问题。试验结果表明当表层氯离子浓度与浸泡液氯离子浓度相近时，硝酸银显色法测量的表观扩散系数与NT Build443方法测量的表观系数十分相近。