文章引用JTG 3432—2024《公路工程集料试验规程》中T0372—2024集料水溶性氯离子含量试验

1目的与适用范围

1.1本方法适用于测定粗、细集料的水溶性氯离子含量，以评价集料质量。

1.2本方法不适合含水泥的再生集料或沙漠地区集料氯离子含量测定。

2仪具和试剂

2.1仪具

2.1.1天平：称量不小于1kg,感量不大于0.1g;称量不小于5kg,感量不大于1g;分析天平，称量不小于100g,感量不大于0.1mg;

2.1.2浸泡容器：带盖、宽口的塑料或金属容器，容积5L(用于粗集料或轻集料)、2L(用于细集料)各2个。

2.1.3振动器：能够安放2.1.2的浸泡容器，且持续振摇24h以上。

2.1.4锥形瓶：带塞锥形瓶，250mL和100mL。

2.1.5移液管：1mL,2mL,5mL,25mL和100mL。

2.1.6刻度量筒：10mL和500mL。

2.1.7滴定管：2个，50mL,精度0.1mL。

2.1.8容量瓶：2个，1000mL。

2.1.9烧杯：2个，1000mL。

2.1.10漏斗：2个，直径约100mm,带中速定性滤纸。

2.1.11烘箱：鼓风干燥箱，恒温105℃±5℃,并满足T0302中2.4要求。

2.1.12破碎机：可将集料破碎至粒径不大于4.75mm,宜为小型颚式破碎机。破碎机在使用前应彻底清理干净。

2.1.13试验筛：孔径为19mm的方孔筛，带筛底和筛盖，并满足T0302中2.1要求。

2.1.14玻璃试剂瓶：琥珀色玻璃试剂瓶和普通玻璃试剂瓶。

2.1.15通风柜。

2.1.16金属盘、毛刷、玻璃棒等。

2.2试剂

2.2.1硝酸银：分析纯。

2.2.2浓硝酸：20℃时密度为1.39～1.42g/cm³。

2.2.3硫氰酸盐：分析纯，硫氰酸钾或硫氰酸铵。

2.2.4硫酸铁(Ⅲ)铵：分析纯。

2.2.53,5,5-三甲基-1-己醇：无氯、分析纯。

2.2.6试验用水：蒸馏水或去离子水。

3试验准备

3.1配制硝酸银溶液(浓度为0.1mol/L)

3.1.1称取约20g硝酸银(AgNO₃)在(105±5)℃烘箱中烘干1～2h,干燥器中冷却。

3.1.2称取(16.987±0.001)g干燥硝酸银，放入盛有一定量水的容量瓶中溶解，然后加水至1L。储存于琥珀色玻璃试剂瓶中，避光保存。

3.2配制硝酸溶液(浓度约6mol/L

将100mL浓硝酸(HNO₃)加人150mL水中，将硝酸溶液在通风橱中煮沸，直到无色，冷却至室温。

3.3配制硫酸铁(Ⅲ)铵(NH₄Fe(SO)₂?12H₂O)指示剂溶液

向50g硫酸铁(Ⅲ)铵中加入60g水，升温溶解，再加入10mL硝酸溶液(6mol/L)。冷

却至室温后储存在玻璃试剂瓶中。

3.4配制硫氰酸盐(KSCN或NH₄SCN)溶液(浓度约0.1mol/L)

3.4.1将9.7g±0.1g硫氰酸钾或7.6g±0.1g硫氰酸铵溶于水中，并在容量瓶中稀释至1L。

3.4.2每次试验之前进行浓度标定。用移液管取25mL硝酸银溶液放入100mL锥形瓶中，加入5mL硝酸溶液(约6mol/L)和1mL硫酸铁(Ⅲ)铵指示液。采用滴定管滴定硫氰酸盐溶液，直到第一次出现永久性颜色变化，即乳白色变成浅棕色。计算滴定的硫氰酸盐溶液量V₁。计算硫氰酸盐溶液浓度(mol/L):C₁=2.5/V₁。

3.5试样制备

3.5.1细集料：将样品缩分至500g±50g试样两份，105℃±5℃烘干至恒重，冷却至室温。

3.5.2粗集料：将样品缩分至表T0372-1的子样一份。先用19mm试验筛过筛，取筛上颗粒破碎至全部小于19mm;将原19mm筛下颗粒和新破碎19mm以下颗粒混合、搅拌均匀，缩分2000g±100g试样两份。试样105℃±5℃烘干至恒重、冷却至室温。

表T0372-1水溶性氯离子含量试验的子样质量

公称最大粒径(mm) ≤19 26.5 31.5 37.5 53 63 75

一份子样的最小质量(kg) 5 8 10 12 15 20 25

3.5.3轻集料：将样品缩分至约1L的试样两份，105℃±5℃烘干至恒重、冷却至室温。

3.6用稀释的硝酸(硝酸与水的体积比1:100)将过滤用滤纸进行冲洗干净、晾干后备用。

4试验步骤

4.1细集料试验步骤

4.1.1称取试样质量，放入2L的浸泡容器中，用容量瓶量取与试样等质量的水，注入浸泡容器中，盖上塞子，摇动1次后，放置24h;然后每隔5min摇动1次，共摇动3次，使氯盐充分溶解。

注：也可以采用振动器，持续振动60min。

4.1.2将浸泡容器中溶液通过漏斗过滤，滤液收集到1000mL烧杯中，得到透明或略微乳白色的滤液不少于100mL。

4.1.3用移液管吸取100mL滤液，注入到250mL锥形瓶中；加入5mL硝酸溶液，紧接着采用滴定管加入硝酸银溶液，至氯化物沉淀；然后继续加入过量的硝酸银溶液，以至少3mL硫氰酸盐标准溶液的滴定度。计算总的硝酸银溶液滴定量V₂。

注：对于含硫化物的矿渣等集料，试样滤液加人硝酸溶液后煮沸3～5min,形成白色沉淀物。无需过滤。滤液冷却后再采用硝酸银溶液滴定。

4.1.4在容量瓶中继续加入2mL的3,5,5-三甲基-1-己醇，加塞，剧烈摇动三角瓶凝结沉淀物；缓慢打开塞子，用水清洗塞子，收集冲洗液并入容量瓶中；加入5mL硫酸铁(Ⅲ)铵指示剂溶液，然后从滴定管中加入标定浓度的硫氰酸盐标准溶液，直至发生第一次永久变色(从乳白色变为浅棕色),且滤液与硫氰酸盐标准溶液颜色深度相同，计算总的硫氰酸盐标准溶液滴定量V₃。

4.2粗集料试验步骤

4.2.1称取试样质量；将试样倒入5L的浸泡容器中，用容量瓶量取与试样等质量的水，注入浸泡容器中，然后按照4.1步骤进行试验。

4.3轻集料试验步骤

4.3.1称取试样质量；将试样倒入5L的浸泡容器中，用容量瓶量取1L的水，注入浸泡容器中，然后按照4.1步骤进行试验。

5结果整理

5.1试样的水溶性氯离子含量按式(T0372-1)计算，精确至0.901%。

Cwc=0.003546W×(V₂-10cTV₃)(T0372-1)

式中：Cc——试样的水溶性氯离子含量(%);

W——溶液中水和试样质量比(g/g);对于一般集料W=1;

V₂——滴定消耗的硝酸银溶液的体积(mL);

V₃——滴定消耗的硫氰酸盐溶液的体积(mL);

C,——硫氰酸盐溶液浓度(moll);

0.003546——换算成Cl离子的系数；

5.2取两份试样氯离子含量的算术平均值作为试验结果，精确至0.01%。

6允许误差

6.1若氯离子含量不大于0.15%,氯离子含量重复性试验的允许误差为0.1%。

6.2若氯离子含量大于0.15%,氯离子含量重复性试验的允许误差为0.2%。

7报告

7.1试验项目名称和执行标准。

7.2样品的编号、名称、产地和规格。

7.3接样日期、样品描述。

7.4试验日期、样品缩分方法。

7.5主要仪器设备的名称、型号及编号。

7.6烘干时间和浸泡时间。

7.7水溶性氯离子含量试验结果。

7.8要说明的其他内容。

条文说明

1本方法采用水浸泡得到氯离子的滤液，然后采用硫氰酸铵容量法测定水溶性氯离子含量，适合粗、细集料的水溶性氯离子含量测定。

氯化物通常以钠盐和钾盐的形式存在于集料中，其含量很大程度上取决于其来源。这些氯盐会导致混凝土的总氯化物和碱含量增加。一般陆地集料中水溶性氯离子含量非常低，与盐水接触或浸入盐水中的岩石或天然砂，则氯离子含量较高，因此本方法主要测定这些集料的水溶性氯离子含量。

氯离子含量测定方法主要有莫尔(Mohr)法、费尔哈德(Volhard)法和直接电位法三种，其中采用直接电位法测定可减少人为误差，但是当试样(如煤研石等集料),滤液中含有吸附氯离子物质，氯离子无法释放出来，因此会降低滤液中氯离子浓度，试验误差较大。莫尔法，采用铬酸钾作为指示剂；指示剂铬酸钾用量控制非常重要，用量过多会使终点提前，用量过少终点后移，从而产生较大误差；同时滤液酸度对指示剂影响较大，酸度过高时，终点时需要消耗过多的Ag,因而产生正误差，甚至无法生存Ag₂CrO₄沉淀物；相反，若碱性过高会析出Ag₂O沉淀，滴定无法进行，因此需要酸碱中和；由于海砂呈显弱碱性，其对铬酸钾指示剂试验准确性影响较大。费尔哈德法，又称为硫氰酸铵容量法，用硫酸铁(Ⅲ)铵作为指示剂，适合于在酸性溶液中，而所测试样又为酸性介质，无需中和滴定，减少了指示剂显色引起的误差；而且终点时生成的Fe(CNS)²+离子使溶液显色明显而直观，同时该法可以避免其他离子的干扰，因此测试精度高。目前国际上均以费尔哈德法为标准方法，同时也列出了莫尔法，但是莫尔法仅限于集料生产中生产单位的过程控制，不用于集料质量是否合格的评价。《水泥化学分析方法》(GB/T176)中水泥氯离子含量测定也以硫氰酸铵容量法作为标准方法。

3.5在我国传统上是评价海砂等细集料。但是近些年来很多工程，特别是沿海公路工程所用岩石与盐水接触或浸入盐水中可能性增加，粗集料也需要评价其氯离子含量。

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