化学分析在建筑材料检测中的应用

化学分析在建筑材料检测中的应用

廖廷锴

广西金科源建设质量检测有限公司 广西贺州 542800

摘要:目前，我国经济和科技发展非常迅速，带动了建筑业的不断进步和发展。对于建筑业来说有两个非常重要的点，第一点是建筑材料的质量，第二点是安全性能，这两点可以使建筑工程的质量得到有效的保证。在施工过程中控制这两个环节时，有必要采用化学分析方法对建筑材料进行专项检测，使建筑材料的质量进一步达到标准，使其性能符合施工的具体要求。

关键词:化学分析;建筑材料检测;混凝土外加制;应用分析

1引言

随着建筑工程质量问题的日益突出，建筑工程质量管理越来越受到重视。同时，建筑业采取措施，提高质量管理水平和效率。建筑材料是建筑工程的重要组成部分。在施工准备阶段，有关部门和人员应严格检查建筑材料的质量，合理评价，只有满足施工质量要求，建筑材料才能投入使用。化学分析是一种常用的检测方法，人们可以充分利用这种方法来检测建筑材料的质量。

2化学分析概述

所谓化学分析，通常是指用化学方法对物品进行相应的检测，具体来说，是根据物品的化学反应，结合各种化学反应之间的关系，采用定量和定性的方法来确定物品的含量。常用的化学分析方法有滴定法、重量法、光谱分析法、色谱分析法等。每种方法都有自己独特的优势。在化学物质的检测中，常用的方法是滴定法和称重法，操作难度低，技术要求低，但检测的实际效果会受到多种因素的影响，甚至出现更严重的误差。光谱分析和色谱分析的现代特点十分明显，特别是光谱分析，可以极大地提高材料检测的质量和效果，保证检测结果的准确性，但在实际应用中不能与光谱仪器分离，同时投资也较多，除了对检测环境也有严格的要求。

3 水泥材料检测中的化学分析应用

3.1 测定烧失量

水泥烧失量是指水泥试样在950-1000 °c 高温烧成后化学成份的变化。例如，氧化亚铁在火灾中与氧气反应生成铁(iii)氧化物，导致火灾期间质量损失增加，而碳酸钙在火灾期间分解生成氧化钙，导致火灾期间质量损失减少。特别是水泥的着火损失可以测量如下: 1.0000 g 水泥样品称重，样品放入具有燃烧性和稳定重量的瓷坩埚中，样品在马弗炉中加热至(950 ± 25) °c 约1小时，在干燥机中冷却，数轮燃烧直至质量稳定。

3.2 测定不溶物含量

水泥中的不溶物通常指的是含硅、铁、铝的混合物, 将水泥试样放入不同浓度酸碱溶液中处理得到的残渣也就是不溶物。具体检测方法为:称取1.000 0g水泥试样投入烧杯中, 加25mL水进行搅拌, 保证试样均匀分散, 在搅拌过程中投入5mL盐酸, 在充分碾压之后保证试样分解, 之后再加入水进行稀释, 保证50mL容量。将烧杯置于蒸汽水浴中加热15min, 用定量滤纸进行过滤, 再用热水多次洗涤, 将残渣与滤纸投入到原来烧杯当中。添加100mL近沸的10g/L氢氧化钠溶液, 加热15min, 然后加入1～2滴甲基红指示剂, 滴入盐酸而溶液变红则再次加入8～10滴, 进行过滤。利用20g/L热硝酸铵展开洗涤, 一共洗涤10～15次左右, 所剩残渣和滤纸投入灼烧的瓷坩埚中, 在马弗炉中进行 (950±25) ℃灼烧, 将坩埚去除进行冷却, 多轮灼烧至质量稳定。

3.3 测定三氧化硫

通常采取的是硫酸钡法对三氧化硫含量展开检测, 将适量盐酸投入到水泥中, 溶解硫酸根离子, 随后加入氯化钡, 从而形成硫酸钡沉淀, 最后对沉淀物展开物理处理, 对其重量进行称量, 进而推算出硫酸根的量, 也即是三氧化硫的含量。在这一检测过程中需要重视如下几点:第一,在加入盐酸前, 需要对水泥样品充分搅拌, 保证水泥粉末得以溶解;第二,过滤过程中要选择合适漏斗, 保证过滤质量和速度;第三,在处理沉淀物的过程中要多次洗涤, 在适度烘干后进行称重;第四,硫酸钡沉淀物成形过程中要对溶液充分搅拌, 确保化学反应全过程都在加热状态下进行, 从而保证硫酸钡形成质量, 提升检测精准度。

4 混凝土外加剂材料检测中的化学分析应用

4.1 测定总碱量

通常采用的是火焰光度法。采用80℃的热水溶解, 以氨水分离铁、铝;以碳酸钙分离钙、镁。滤液中的钾、钠采用相应的滤光片, 用火焰光度计进行检测。试验步骤为:准确称取一定量的试样于150mL的瓷蒸发皿中, 用80℃左右的热水润湿并稀释至30ml, 置于电热板上加热, 保持微沸5min后取下, 冷却。然后加入1滴甲基红指示剂, 滴加1∶1的氨水使溶液变黄, 加入10mL碳酸铵溶液, 搅拌置于电热板上加热煮沸10min, 用滤纸过滤、热水洗涤。滤液收集于相应的容量瓶中, 以1∶1的盐酸中和至红色。用火焰光度计进行检测。对混凝土外加剂中总碱量计算公式为XK2O/Na2O=c×n/m×10。X总碱量=0.658K2O+Na2O。其中c为在工作曲线上查得的钾/钠含量 (mg/100mL) , n为被测溶液稀释倍数, m为试样质量 (g) 。

4.2 测定硫酸钠含量

混凝土外加剂中的硫酸钠含量的具体化学分析检测方法有两种, 一种是重量法, 另外一种则是离子交换重量法, 将针对第一种检测方法进行分析。由于氯化钡溶液与混凝土外加剂试样中的硫酸盐发生反应会形成硫酸钡沉淀, 该沉淀物溶解度非常小, 并且称量之后再进行高温灼烧, 对沉淀物进行称量能够计算得出硫酸钠含量。结合称量结果, 对混凝土外加剂中的硫酸钠含量可按照公式计算:XNa2SO4=0.6086 (M2-M1) /M100。其中, M为混凝土外加剂试样质量, 以g为单位;M1为空坩埚质量, 以g为单位;M2为灼烧后滤渣和坩埚的质量总和, 以g为单位;0.608 6为硫酸钡换算成硫酸钠的科学系数。重复性限制为0.50%;再现性限制为0.80%。

5化学分析在材料检测中的发展趋势

随着科学技术的发展，化学分析材料的检测得到了迅速的发展，并逐渐向数据定量分析、自动控制、在线实时检测等方向发展。对于现代化学分析方法而言，发展方向有了新的突破，除了对材料结构的分析外，还对内部化学成份的材料分析活动进行了研究。在建筑材料的化学分析中，不仅可以提供相关的数据和信息，而且可以结合科研方向。在实际分析过程中，现代材料检验分析作为一项重要工程，也是相关分析人员面临的主要任务，也是当前新出现的新课题。对于目前的化学分析来说，往往包含了许多方面的内容，而其他学科都有一定的交叉，可以应用到其他学科中。根据化学分析的特点，积极探索新的化学分析方法，建立完善的化学分析体系。另外，在材料分析过程中，分析检测手段更加现代化、科学化，材料检测的准确性也越来越高。针对现有的化学分析方法，有效地克服了传统检测方法的缺点，弥补了其不足，从根本上改变了传统检测方法的面貌。特别是先进分析仪器的广泛使用，促进了化学分析的多样化发展。今后，化学分析将涉及新材料、能源、环境、医学等多个领域，不仅满足材料检测的需要，而且满足人类社会发展的需要。它将在材料试验领域发挥重要作用。

参考文献

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