段遵莉 武俊宇 赵玉芳 李红芳
（北京东方建宇混凝土科学技术研究院 北京 101119）
摘 要：结合相关标准对防冻剂进场复试项目的要求，对防冻剂进场复试项目及试验方法进行了简单探讨，提出了防冻剂碱含量和氯离子含量测定方法和注意事项，以及定期进行R-7与R+28抗压强度比或R-7+28与R+28抗压强度比试验的必要性。
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关键词 ：防冻剂；检测；混凝土
前言
《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119 -2013）与旧版本中防冻剂进场复试项目相比发生较大的变化，复试项目的试验方法因标准变更发生了变化。
本文针对防冻剂进场复试项目及试验方法进行了简单探讨。
1 新版标准中防冻剂复试项目的变化
《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）2 013年8月8日颁布，2 014年3月1日实施。该规范中规定防冻剂进场复试的项目为：氯离子含量、密度（或细度）、含固量（或含水率）、碱含量和含气量，复合类防冻剂还应检测减水率。检验含有硫氰酸盐、甲酸盐等防冻剂的氯离子含量时，应采用离子色谱法。而《混凝土外加剂应用技术规范》（GB5 0119-2 0 0 3）中规定防冻剂进场复试的项目为：密度（或细度）、R-7与R+28抗压强度比和钢筋锈蚀试验。单对防冻剂进场复试项目而言，《混凝土外加剂应用技术规范》2 013版和2 0 03版相比变化较大。
2013版的防冻剂进场复试项目中增加氯离子含量试验，取消了2003版的钢筋锈蚀试验，更有利于控制混凝土中钢筋锈蚀问题；增加含气量试验，取消R-7与R+28抗压强度比试验，有利于混凝土耐久性能的控制，不利于混凝土拌和物负温下硬化的控制；增加碱含量试验有利于控制混凝土碱骨料反应。
2 防冻剂复试项目性能指标
《混凝土防冻剂》（JC475-2004）复试项目性能指标详见表1及表2。与《混凝土外加剂》（GB8076-2008）中的其他外加剂（膨胀剂、速凝剂、防水剂等除外）匀质性能和混凝土性能指标相比，匀质性能指标要求基本一致，大都与外加剂厂家的生产控制范围相关。
3 防冻剂复试项目试验方法
防冻剂进场复试的项目氯离子含量、密度（或细度）、含固量（或含水率）和碱含量的试验方法依据《混凝土外加剂匀质性试验方法》（GB8077-2012）进行，含气量和减水率试验方法依据《混凝土外加剂》（GB8076）进行。密度（或细度）、含固量（或含水率）、含气量和减水率试验一般预拌混凝土公司都具备试验条件；氯离子含量和碱含量试验有一部分预拌混凝土公司不满足试验条件，主要是受设备或试验人员等因素制约，需委托第三方检测。
《混凝土外加剂匀质性试验方法》（GB8077-2012）2012年12月31日发布，2013年8月1日实施，与《混凝土外加剂匀质性试验方法》（GB8077-2000）相比，增加了高性能减水剂，删除了膨胀剂；增加了离子色谱法测定氯离子试验方法；增加了水泥胶砂减水率试验方法，删除了水泥砂浆工作性试验方法；增加了含固量测定方法和含水率测定方法，删除了固体含量测定方法；增加了总碱含量空白试验等变化。其中增加的含水率测定方法弥补了一直以来部分外加剂含水率测定方法的缺失。
3.1 防冻剂中碱含量试验方法
关于防冻剂碱含量按《混凝土外加剂匀质性试验方法》（GB8077-2012）进行测定，试验方法有火焰光度法和原子吸收光谱法两种方法，其中原子吸收光谱法见《水泥化学分析方法》（GB/T176-2008）。预拌混凝土公司大都配备火焰光度计，也有预拌混凝土配有原子吸收光谱仪。《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）中规定水泥质量主控项目应包括凝结时间、安定性、胶砂强度、氧化镁和氯离子含量，碱含量低于0.6%的水泥主要控制项目还应包括碱含量。测量氧化镁的基准法是原子吸收光谱法，因此有些地方主管部门要求预拌混凝土公司配备原子吸收光谱仪。
3.2 防冻剂中氯离子含量试验方法
防冻剂（或其他外加剂）中氯离子含量的测定有两种方法：电位滴定法和离子色谱法。《混凝土防冻剂》（JC 475-2 0 0 4）中规定按照《混凝土外加剂匀质性试验方法》（GB/ T80 77）进行测试；而《混凝土外加剂》（GB8076-2008）则规定按《混凝土外加剂匀质性试验方法》（GB8077）或《混凝土外加剂》（GB8076）附录B方法（离子色谱法）测定，仲裁时采用附录B的方法。主要是因为《混凝土外加剂匀质性试验方法》（GB8077-2000）中没有离子色谱法测定氯离子试验方法。
《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）中规定，配合比调整后，应测定拌和物水溶性氯离子含量，结果符合本规程的规定，其测试方法应符合现行行业标准《水运工程混凝土试验规程》（JTJ270）中混凝土拌和物中氯离子含量的快速测定方法的规定。《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）中规定，同一工程、同一配合比的混凝土氯离子含量应至少检测一次；同一工程、同一配合比和采用同一批海砂的混凝土氯离子含量应至少检测一次，混凝土拌和物中水溶性氯离子含量应按照现行行业标准《水运工程混凝土试验规程》（JTJ270）中混凝土拌和物中氯离子含量的快速测定方法或其他准确度更好的方法进行测定。
预拌混凝土公司大部分都采购了混凝土氯离子含量快速测定仪，对混凝土拌和物中氯离子含量进行测定。
两个标准对混凝土拌和物水溶性氯离子含量的测定都采用《水运工程混凝土试验规程》（JTJ270-98）中混凝土拌和物中氯离子含量的快速测定方法。《水运工程混凝土试验规程》（JTJ270-98）混凝土拌和物中氯离子含量的快速测定方法与《混凝土外加剂匀质性试验方法》（GB8077-2012）中氯离子含量测定的电位滴定法比较，见表3。从表3中可以看出，两者均为电位分析法，前者是直接电位法，后者是电位滴定法，电位滴定法是在滴定过程中通过化学计量点附近电位的突越来确定滴定终点的方法，和直接电位法相比，电位滴定法不需要准确的测量电极电位值，因此，受温度、线性范围、溶液特性等的影响不大，其准确度优于直接电位法。因此《水运工程混凝土试验规程》（TJ270-98）中混凝土拌和物中氯离子含量的快速测定方法不能用于防冻剂中氯离子含量的测定。预拌混凝土公司如果有混凝土氯离子含量快速测定仪，可以检测防冻剂中氯离子时，需要确认检测防冻剂中的氯离子含量测定方法是否符合防冻剂标准检测方法的要求。
3.3 R-7与R+28抗压强度比、含气量的比较
混凝土防冻剂一般是由减水组分、防冻组分、引气组分等组成，当然有的防冻剂还有早强组分。R-7与R+28抗压强度比是反映防冻剂使混凝土拌和物在负温下硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的能力。混凝土中适宜含气量控制，可以改善混凝土拌和物的工作性，提高硬化后混凝土的抗冻性能，使混凝土具有更好的耐久性和长期性能。
因此防冻剂含气量指标测定不能完全代替R-7与R+28抗压强度比或R-7+28与R+28抗压强度比的指标测定。虽然《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）中防冻剂进场复试项目中没有规定R-7与R+28抗压强度比或R-7+28与R+28抗压强度比的指标，但预拌混凝土公司定期抽检R-7与R+28抗压强度比或R-7+28与R+28抗压强度比的指标是十分必要的。特别是北方冬季气温较低，在高层建筑施工中，上部的环境温度会更低，使用防冻剂的混凝土如果不能在规定时间内达不到足够防冻强度，容易导致混凝土拌和物在硬化前受冻害，混凝土硬化后强度降低，甚至没有强度，影响混凝土结构安全。
结论
（1）防冻剂碱含量有两种试验方法：火焰光度法和原子吸收光谱法。防冻剂氯离子有两种试验方法：电位滴定法和离子色谱法，预拌混凝土公司可以根据设备、人员能力等因素选择相应的防冻剂复试项目试验方法。
（2）防冻剂氯离子含量的电位滴定法，与混凝土拌和物中氯离子含量的快速测定方法（直接电位法）比，其准确度优于直接电位法，混凝土氯离子含量快速测定仪测定防冻剂氯离子含量不符合《混凝土防冻剂》（JC475-2004）要求。
（3）防冻剂进场复试项目中没有规定R-7与R+28抗压强度比或R-7+28与R+28抗压强度比的指标，预拌混凝土公司定期进行R-7与R+28抗压强度比或R-7+28与R+28抗压强度比的试验是十分必要的。
作者简介
段遵莉，高工，副院长，硕士，主要从事高性能混凝土、混凝土外加剂、混凝土耐久性及相关材料的研究与工程应用。
E-mail：duanzunli@263.net