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方案概述

前言：

鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結構耐久性的一個主要原因。近年來，許多國家因鋼筋銹蝕而引起的工程損壞事例不斷發生，由此帶來的經濟損失也不斷增加。混凝土中氯離子的存在是造成鋼筋銹蝕的主要原因之一，而氯離子的侵蝕又是引發鋼筋銹蝕的最主要原因。混凝土主要由水泥、砂石、混凝土攪拌用水和混凝土外加劑構成，混凝土外加劑中所含的氯離子是混凝土中氯離子的一個主要來源，因此，對混凝土外加劑中的氯離子的檢測顯得很有意義。2025年10月31日，根據國家標準化管理委員會發布的2025年第29號公告，國家標準GB/T 8076-2025《混凝土外加劑》即日發布并于2026年8月1日正式實施。發布的 GB/T 8076-2025代替GB/T 8076-2008《混凝土外加劑》中規定，氯離子含量測定按照按 GB/T 8076-2025規定的離子色譜法進行測定。企業自檢時，也可采用規定的電位滴定法。但采用電位滴定法時由于氯化銀穩定性差，銀（氯）電極本身結構穩定性差，受環境因素干擾較大，造成測定結果重復性較差。另外，多數混凝土外加劑都是有機大分子化合物或含有有機大分子化合物，在用電位滴定法測定時，這些有機物會形成共軛酸堿體系，干擾終點。而且，電極長期處于有機環境中，會使有機物附著在電極表面，引起電極鈍化，使得終點延遲。以上因素都使得采用電位滴定法測定氯離子存在較大誤差，尤其是在測定低含量氯離子時，結果重現性更差，可信度更低。

本文利用皖儀離子色譜儀，通過陰離子交換色譜柱皖儀諾譜HS-5A-P2，使待測離子和其他離子分離，建立了一種針對混凝土外加劑的高靈敏度、高精密度、快速準確的氯離子分析方法。

關鍵詞：離子色譜；混凝土外加劑；氯離子

1.實驗方法

1.1儀器配置

表1離子色譜系統配置清單

序號	名稱	數量
1	皖儀離子色譜儀	1
2	AS3100全自動進樣器	1
3	4mm 氫氧根陰離子抑制器	1
4	皖儀諾譜 HS-5A-P2	1
5	皖儀諾譜 HS-5AG	1
6	前處理小柱RP柱	1

1.2實驗材料及輔助設備

水中氯離子標準溶液：1000mg/L；

硝酸：優級純；

樣品：混凝土處理劑；

水系針式過濾器（0.22μm）；

萬分之一電子天平；

實驗用水為皖儀科技超純水凈化器制備，電導率為18.25MΩ·cm（25℃）。

1.3測試條件

表2 離子色譜條件

色譜柱	皖儀諾譜 HS-5A-P2
流速	1.0 mL/min
柱溫	30 ℃
池溫	35 ℃
流動相	22mM KOH
進樣量	25μL
運行時間	23min
抑制器電流	66mA

1.4樣品前處理

準確稱取0.5g外加劑試樣，精確至0.1mg。放入50mL離心管中，加入25mL水和5滴硝酸溶解試樣，試樣能被水溶解時，再加25mL水，渦旋搖勻后靜置。將樣品過前處理小柱RP柱和0.22μm一次性針頭過濾器進離子色譜儀測試。保持條件不變并進行空白實驗。

2.結果與討論

2.1線性測試

依次移取1mg/L、2mg/L、4mg/L、6mg/L、8mg/L的氯離子系列標準工作曲線，按照1.3工作測試條件得到標準曲線譜圖多點重疊圖如圖1，線性方程見表3，氯離子在該色譜條件下線性相關系數R=0.999以上，線性良好。

圖1 標準曲線重疊譜圖

圖2 氯離子標準曲線

表3 標準曲線線性方程

序號	離子	線性方程	相關系數R
1	Cl^-	y=21.76426*x-7.24929	0.99955

2.2 檢出限測試

GB/T 8077-2023中《混凝土外加劑勻質性試驗方法》中規定氯離子的離子色譜儀檢出限為0.01mg/L，本方法中氯離子在0.01mg/L信噪比遠大于3，符合國標中靈敏度要求。氯離子檢出限信噪比見表4，色譜圖見圖3。

表4 氯離子檢測限信噪比

待測離子	信噪比（S/N）
待測離子	0.01mg/L
氯離子	30.729

圖3 氯離子檢出限色譜圖

2.3 樣品測試

2.3.1 樣品含量測試

在1.3的工作測試條件下，對1.4的前處理后樣品進行進行平行樣品檢測。經測試，樣品的平行性良好。平行樣品圖譜如圖4和圖5所示，最終得到樣品中氯離子含量如表5所示。

圖4 處理劑平行樣品一氯離子測試譜圖

圖5 處理劑平行樣品二氯離子測試譜圖

表5 樣品結果分析

樣品名稱	待測物	測試濃度(mg/L)	稱樣量（g）	定容體積(L)	含量（%）	平均含量（%）
處理劑平行樣品一	氯離子	4.878	0.5006	0.05	0.0487	0.0477
處理劑平行樣品二	氯離子	4.711	0.5023	0.05	0.0469	0.0477

備注：①檢測結果已扣除空白；②不同方法、不同實驗室間檢測結果會存在差異。

2.3.2 樣品重復性限

根據國標要求，樣品檢測的重復性限應滿足如下表6要求：

表6 樣品重復性限要求

Cl^-含量范圍	W≤0.01%	0.01%＜W≤0.1%	0.1%＜W≤1%	1%＜W≤10%	W＞10%
重復性限	0.001%	0.02%	0.10%	0.20%	0.25%

根據2.3.1樣品的測試數據可知，處理劑重復性限為：|0.0487%-0.0469%|=0.0018%;小于0.02%，符合國標要求。

2.3.3 樣品重復性測試

在1.3的工作測試條件下，對1.4的前處理后樣品進行重復性檢測。得到譜圖多點重疊圖如圖6和圖7所示，檢測結果見表7，可見氯離子重復性試驗峰面積RSD范圍為0.238-0.243%，保留時間RSD范圍為0.015-0.028%。檢測可靠，重復性良好。

圖6 處理劑平行樣品一連續進6針氯離子重疊測試譜圖

圖7 處理劑平行樣品二連續進6針氯離子重疊測試譜圖

表7 樣品重復性結果

樣品名稱	氯離子
樣品名稱	保留時間RSD/%	峰面積RSD/%
處理劑平行樣品一	0.028	0.243
處理劑平行樣品二	0.015	0.238

3．結論

本次實驗參考了即將實施的GB/T 8076-2025《混凝土外加劑》中的離子色譜法。實驗結果顯示，樣品溶液連續進樣6針，保留時間RSD為0.015-0.028%，峰面積RSD為0.238-0.243%，方法進樣檢出限良好，線性良好，相關系數R2為0.99911。以上數據均滿足國標方法對于儀器的要求。

采用皖儀離子色譜儀搭配電導檢測器，建立離子色譜法測定混凝土外加劑氯離子含量。樣品通過前處理，然后經離子色譜柱分離，采用外標法定量，能夠對混凝土外加劑中的氯離子進行定性、定量分析，該方法簡單易行，重復性好，靈敏度、平行性和重復性限均能達到要求，可采用此方法進行混凝土外加劑氯離子含量測定。完成對發布的GB/T 8076-2025《混凝土外加劑》中的離子色譜法測定氯離子的驗證工作。