蔡冠杰,溫永向,陸嘉耀
(中交四航局第七工程有限公司高明材料科技分公司,廣東佛山 528522)
應用混凝土外加劑,能夠對混凝土性能進行調(diào)控,是一種重要化學物質。在工程建設中,混凝土外加劑使用的關注度日益提升。通過添加外加劑,可以改善混凝土性能,然而必須嚴格控制外加劑中不良物質含量。混凝土外加劑中的氯離子會產(chǎn)生電化學反應,從而加劇鋼筋銹蝕。堿物質會產(chǎn)生堿骨料反應,嚴重損害混凝土結構,使混凝土使用壽命縮短,同時對工程質量影響非常大。現(xiàn)階段,市場混凝土外加劑質量差異大。萘系減水劑作為常見外加劑,可以有效分散水泥離子,促使混凝土性能改善,廣泛應用到工程建設中。通過調(diào)研可知,萘系減水劑物質中,包含大量氯離子成分,總堿量超過20%。如果不注重監(jiān)管劣質產(chǎn)品,將會導致建筑工程安全隱患加大。以萘系高效減水劑為例,分析氯離子、總堿量測量能力??偨Y和分析五年間能力驗證結果,掌握日常檢測存在的問題,以提升檢測能力與水平。
分析混凝土耐久性影響因素可知,氯離子所致鋼筋混凝土銹蝕問題嚴峻。氯離子進入混凝土材料的途徑,其一,是作為拌合物成分摻入到混凝土當中,其中就包括外加劑中摻加的氯鹽物質;其二,環(huán)境氯鹽通過混凝土裂縫缺陷,滲透到混凝土內(nèi)部,從而損傷內(nèi)部鋼筋。鋼筋混凝土耐久性,已經(jīng)成為建筑領域高度關注問題。隨著現(xiàn)代建筑行業(yè)的快速發(fā)展,再加上氯離子腐蝕環(huán)境范圍擴大,必須重視氯離子對混凝土、鋼筋材料的腐蝕傷害影響。
混凝土中堿含量的超標,產(chǎn)生堿骨料反應,導致混凝土產(chǎn)生裂縫,會破壞混凝土結構,縮短混凝土使用壽命,同時對工程質量影響非常大。
我國各地區(qū)市場監(jiān)管局高度關注能力驗證,提供多樣化能力驗證方法,改變了參與數(shù)量。按照相關統(tǒng)計可知,五年間參與能力驗證機構數(shù)量在40家左右,基本覆蓋多數(shù)地區(qū),詳情見圖1。
圖1 參與能力驗證的機構數(shù)量
在編制能力驗證計劃時,檢驗檢測機構接收檢測數(shù)據(jù),采用能力驗證方式、統(tǒng)計處理方法、能力評價指南,借助穩(wěn)健統(tǒng)計法,全面做好統(tǒng)計處理,同時計算Z比分數(shù),評價檢測結果能力。統(tǒng)計能力驗證計劃參數(shù)滿意度,詳情見表1。通過表1可知,不同參數(shù)的滿意率都大于80%,說明參與能力驗證的檢測機構技術水平高。
表1 能力驗證計劃參數(shù)滿意率
根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以看出,如果檢測機構結果不滿意時,將會增加檢測結果、參考值偏差,影響檢測結果準確性。對于檢測機構,應當對檢測過程質量進行檢測,同時做好操作約束與規(guī)范。表2為數(shù)據(jù)整理結果。分析表2數(shù)據(jù)可知,先進檢測儀器出現(xiàn)后,例如自動電位滴定儀,明顯提升了氯離子檢測準確度。
表2 參數(shù)正負偏差統(tǒng)計
檢驗檢測機構關注能力驗證價值和意義,能夠盡早了解和掌握檢查問題。注重問題分析與整改,加強檢測能力。檢測機構檢測結果不滿意時,應當遵循能力驗證規(guī)則的相關要求,做好科學化處理。不滿意結果整改前,不能標注CNAS標識。注重材料、措施、有效性驗證資料采集歸檔。
按照混凝土外加劑均質性檢驗法可知,離子色譜法、電位滴定法屬于氯離子常見檢測方法。針對離子色譜法,對低氯離子樣品予以檢測,維護檢測結果準確度。然而,萘系高效減水劑中含有大量氯離子,檢測操作期間,應當對樣品溶液進行稀釋處理,持續(xù)增加稀釋倍數(shù),會改變檢測誤差,還會影響檢測結果準確性。因此,在檢測萘系高效減水劑時,必須注重氯離子含量檢測,合理應用電位滴定法。第一,檢測操作過程中,做好空白實驗,校正檢測結果。檢測應用蒸餾水空白大、試劑純度不足,會出現(xiàn)實驗空白。如果實驗空白較多,則隨機性影響較大,實驗結果準確性不足。第二,采用標準滴定溶液,當標定濃度不足,也會影響檢測結果準確性。第三,飽和甘汞電極使用時,科學檢查飽和氯化鉀溶液,使其浸沒電極小瓷管,防止產(chǎn)生氯化鉀晶體。如果氯化鉀溶液不足、無氯化鉀晶體時,應當做好調(diào)整處理。第四,應用氯電極檢測法,關注氯電極有效期。操作之前,合理應用低濃度氯離子溶液,以免影響電極反應靈敏度,降低實驗結果。第五,磁力攪拌速度適宜,以有旋渦為標準。當攪拌速度較快時,對電勢變化穩(wěn)定性影響較大;如果攪拌速度較低,則對反應速度影響較大,相應延遲電勢變化。第六,選擇等當點:一般來說,電勢為180mV時,需要記錄相關數(shù)據(jù)。接近終點時,控制滴定速度,同時添加滴定液。達到終點之后,記錄多個點,以免選擇不合理,影響結果準確性。
在實施能力驗證計劃時,部分檢測機構未檢出氧化鉀。需要注意的是,能力驗證提供者設置特性量,無須設置未檢出特性量。對于萘系高效減水劑,由于樣品氧化鉀含量較低,則總堿量主要為氧化鈉含量。采用火焰光度法檢測,會導致稱樣量減少,注重樣品溶液稀釋,避免對檢測結果準確性造成影響。如果空白值比較大,進行稀釋處理后,氧化鉀檢測結果低于空白值,將會出現(xiàn)氧化鉀未檢出結論。為了避免上述問題,在稀釋處理前后,均需要對氧化鉀進行檢測。在實際操作中,需要關注以下幾點:①試樣檢測時,必須做好空白試驗,注重檢測結果校正。當水、試劑純度不足時,采用共用試劑、器皿檢查時,將會增加空白值,提升結果隨機性。一般來說,試劑純度的空白較小。檢測機構制作蒸餾水時,空白值比較大。蒸餾水應用之前,采用離子交換柱進行處理。②檢測儀器性能問題:日常注重維護和保養(yǎng)檢測儀器。如果儀器部件老化,尤其是光柵老化,將會降低部件靈敏度,對檢測結果準確性影響較大。③檢測儀器靈敏度不足,例如儀器霧化效果不理想,從而影響靈敏度。當儀器霧化效果不佳時,必須深入分析氣路狀態(tài),了解吹氣端、進樣端角度位置,優(yōu)化調(diào)整細節(jié)。④對于萘系高效減水劑樣品,合理應用水溶解試樣,調(diào)節(jié)溶液pH,開展定容檢測。⑤堿含量較多時,準確選擇稱樣量、溶液體積稀釋倍數(shù)。使用高濃度溶液測量時,對測定結果準確性影響較大。在試樣溶液中,合理控制被測元素濃度,確保其處于標準曲線范圍內(nèi),同時注重稀釋倍數(shù)換算。⑥合理應用有證標準物質,驗證火焰光度計狀態(tài)。注重檢測結果校正,確保檢測結果準確性。注重火焰光度計的日常維護與保障,可以通過以下措施實現(xiàn):首先,預熱與點火:火焰光度計開機后,預熱20min,開啟空壓機,確保壓力表指示位于0.15。導入蒸餾水,開啟燃氣開關,等待幾秒后,再開啟點火開關。其次,調(diào)解液體流量:按照儀器校正規(guī)范可知,吸液量在每分鐘3~5mL。當吸液量較小時,則液體流量小,數(shù)據(jù)低。液體進入火焰中,會降低溫度,無法實現(xiàn)完全激發(fā),還會出現(xiàn)自吸問題,影響檢測結果準確性。再者,氣密性檢查:火焰光度計使用期間,必須注重氣路密封性檢測,避免出現(xiàn)漏氣問題。最后,定期排水處理:火焰光度計、空壓機,都需要定期排水處理?;鹧婀舛扔嬇潘冢挥趦x器正下方,適當抬高儀器,可以排出內(nèi)部水??諌簷C排水,涉及氣缸、出水口部位,需要在空壓機啟動狀態(tài)下,徹底排出內(nèi)部水分。
對于能力驗證參與機構,開展氯離子、總堿量檢測時,技術能力較強,檢測結果滿意率達到80%。然而部分檢測機構可能技術水平比較低,當檢測機構自制蒸餾水,會加大空白值??梢詰眉儍羲鎿Q蒸餾水,確保檢測結果準確性。在檢測期間,做好空白實驗,檢測標準樣品,校正檢測結果,維護檢測結果準確性。第四,在測定氯離子時,如果應用電位滴定法,則選用氯電極。在使用氯電極之前,做好活化處理。選擇等電點時,記錄多個點位。在檢測總堿量時,可以應用火焰光度法。如果氧化鉀含量較低,需要使用稀釋處理溶液,對氧化鉀予以檢測。在計算氧化鉀結果時,需要換算稀釋倍數(shù)。