07混凝土拌合用水及环境水.docx

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07混凝土拌合用水及环境水

混凝土拌合用水及环境水

一、混凝土拌合用水

依据混凝土拌合用水标准，检验水质能否用于拌制混凝土，是保证混凝土质量的措施之一。

1拌合用水的类型

水是混凝土的重要组成部份，一般认为饮用水就可作为混凝土拌合用水，水的品质会影响混凝土的和易性、凝结时间、强度发展和耐久性等，水中的氯离子对钢筋特别是预应力钢筋会产生腐蚀作用。

符合国家标准的生活饮用水可直接用作混凝土拌合水。

地表水、地下水，应经检验合格后方能作为混凝土拌合用水。

海水只能做为素混凝土的拌合用水，不得用于拌制钢筋混凝土和预应力混凝土及有饰面要求的混凝土。

工业废水必须经过处理，经检验合格后才能作为混凝土拌合用水。

2技术要求

2.1拌合水不应产生以下有害作用

⑴影响混凝土和易性及凝结。

⑵有损于混凝土强度发展。

⑶降低混凝土的耐久性，加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断。

⑷污染混凝土表面。

2.2凝结时间的要求

用待检验水和蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）试验所得的水泥初凝及终凝时间差均不得大于30min，且初凝及终凝时间应符合国家标准的规定。

2.3抗压强度的要求

用待检验水配制的水泥砂浆或混凝土的28d抗压强度（若有早期抗压强度要求时需增加7d抗压强度）不得低于蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）拌制的对应砂浆或混凝土抗压强度的90%。

2.4水的化学物质应满足以下要求

水的PH值、不溶物，可溶物，氯化物，硫酸盐，硫化物的含量应符合表7.1的规定。

表7.1化学物质含量限值

项目

预应力混凝土

钢筋混凝土

素混凝土

PH值

≥5.0

≥4.5

≥4.5

不溶物（mg/L）

≤2000

≤2000

≤5000

可溶物（mg/L）

≤2000

≤5000

≤10000

氯化物（以Cl-计，mg/L）

≤500

≤1000

≤3500

硫酸盐（以S042-计，mg/L）

≤600

≤2000

≤2700

碱含量（mg/L）

≤1500

≤1500

≤1500

使用钢丝或经热处理的预应力混凝土用钢筋时，水中氯化物含量不得超过350mg/L

2碱含量按Na2O+0.658K2O计算值来表示。

采用非碱活性骨料，可不检验碱含量。

二、环境水

作为环境水的地表水、地下水、海水等是否对混凝土构成侵蚀性，并采取相应措施，来保证混凝土的安全。

2.1.环境水检验项目

表7.2环境水测定项目及测定方法

序号

测定项目

1

PH值（氢离子浓度）

2

游离二氧化碳（C02）含量及侵蚀性二氧化碳（CO2）含量

3

总碱度、重碳酸根（HC03-）、碳酸根（CO32-）、氢氧根（OH-）离子含量

4

氯离子（C1-）含量

5

硫酸根离子（S042-）含量

6

钙镁离子浓度、碳酸盐钙镁离子浓度、非碳酸盐钙镁离子浓度和钾钠碱度

7

钙离子（Ca2+）含量

8

镁离子（Mg2+）含量

9

钠（Na+）+钾（K+）离子含量

10

溶解性固体（总溶解盐或蒸发残渣）或矿化度

11

腐殖土、淤泥中的有机物含量

2.2环境水对混凝土侵蚀性的判定及防护措施

2.2.1环境水对混凝土侵蚀类型及侵蚀程度的判定

表7.3环境水对混凝土侵蚀类型及侵蚀程度的判定

序号

侵蚀类型

环境条件特征

判定项目

侵蚀程度

地质条件

水质

PH值

弱侵独

中等侵蚀

强侵蚀

1

硫酸盐侵蚀

石膏地层

7.0~8.0

（mg/L）

500~1000

1000~2000

>2000

含盐地层

7.5~9.0

1000~2000

2001~4000

>4000

2

镁盐侵蚀

含镁盐渍土，盐湖、盐田、海水

8.0~10.0

（mg/L）

1000~3000

3001~7500

>7500

3

盐类结晶侵蚀

干旱地区盐渍土，碱土，滨海平原盐渍土

8.0~12.0

溶解盐类（g/L）

10~15

16~30

>30

4

硫酸型酸性侵蚀

煤系地层，黑色岩层、有色金属矿田、矿脉

1.5~6.5

PH值

6.5~6.1

6.0~5.0

≤5.0

（mg/L）

≤250

251~1000

>1000

5

溶出型侵蚀（含碳酸型侵蚀）

富含有机质的淤泥和土壤，低矿化度河水和地下水

5.0~6.5

PH值

6.5~6.1

6.0~5.0

（mmol/L）

1.5~0.7

<0.7

2.2.2采取的防护措施

1）对水泥的要求

普通硅酸盐水泥:

3CaO.Al2O3（铝酸三钙）应小于8%。

普通抗硫酸盐水泥:

3CaO·Al2O3应小于5%。

3CaO.SiO2（硅酸三钙）不大于50%。

4CaO.Al2O3.Fe2O3（铁铝酸四钙）十3CaO.Al2O3不大于22%。

高级抗硫酸盐水泥:

3CaO.Al2O3应小于2.5%。

3CaO.SiO2不大于50%。

4CaO.Al2O3.Fe2O3十3CaO.Al2O3不大于22%。

2）对粗骨料的要求

粗骨料不得受当地腐蚀介质污染。

粗骨料的技术要求应符合混凝土用粗骨料标准对C30及以上混凝土的规定，其坚固性指标不得大于8%；最大粒径不得大于40mm。

3）环境水对混凝土具有硫酸盐型，盐类结晶型或溶出型侵蚀的结论时，应根据侵蚀类型、侵蚀程度选用适宜的水泥品种及掺合料，保证最小水泥用量、控制最大水胶比、满足混凝土的抗渗等级等防护措施。

此外，还应根据具体情况采用防水层，降低环境水侵蚀性，排水，换填土、降低地下水水位及设防护层等工程措施。

4）环境水对混凝土具有硫酸型酸性侵蚀及镁盐侵蚀时，应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其最大水胶比不应大于0.5（弱侵蚀），0.45（中等侵蚀），和0.40（强侵蚀）；最小水泥用量不应小于330kg/m3（弱侵蚀），360kg/m3（中等侵蚀）和390kg/m3（强侵蚀）；抗渗等级应达到P6（弱侵蚀），P8（中等侵蚀）和P10（强侵蚀）。

同时，还应采用7.2.2.2中3）所列的工程措施。

混凝土外露面的边缘，棱角、沟槽均应呈园弧形。

5）特细砂不得用于配制耐腐蚀混凝土。

6）耐腐蚀混凝土使用的外加剂和掺合料应具有抗腐蚀性能。

7）耐腐蚀混凝土必须采用机械搅拌和机械振捣。

8）当混凝土坍落度有明显变异时，应及时分析，并调整施工配合比。

9）耐腐蚀混凝土施工缝、变形缝和防护层均应符合设计要求。

三、水质检验方法

3.1水质检验标准

水质检验方法见表7.4。

表7.4水的检验方法

序号

测定项目

测定方法

1

PH值（氢离子浓度）

TB10104-2003

2

游离二氧化碳（C02）及侵蚀性二氧化碳（C02）含量

TB10104-2003

侵蚀性C02需专门取样，处理后送检

3

总碱度、重碳酸盐、碳酸盐、氢氧化物的测定

TB10104-2003

4

氯离子（C1-）含量

TB10104-2003

5

硫酸根离子（S042-）含量

TB10104-2003

6

钙镁离子浓度

TB10104-2003

7

钙离子（Ca2+）含量

TB10104-2003

8

镁离子（Mg2+）含量

TB10104-2003

9

钠（Na+）+钾（K+）离子含量

TB10104-2003

10

溶解性固体（总矿化度）

TB10104-2003

11

腐殖土，淤泥中有机物含量

就地封存土样，在室内用重铬酸钾法分析

客运专线要求水质检验是采用标准JGJ63-2006，

3.2PH值的测定

PH值应采用酸度计法并宜在现场测定

3.2.1所用仪器设备

1）酸度计及其配套的复合电极或玻璃电极、甘汞电极；

2）烧杯、容量瓶：

50、100mL

3）试验室常用仪器、设备。

3.2.2所用试剂

1）标准缓冲溶液PH值＝4.008：

准确称取在105～110℃烘干2h，在干燥器中冷却至室温的邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）10.211g，溶于煮沸冷却后的水中，移入1000mL容量瓶，用水稀释至标线，混匀。

2）标准缓冲溶液PH＝6.865：

准确称取在105～110℃烘干2h，在干燥器中冷却至室温的磷酸二氢钾（KH2PO4）3.3886g和无水磷酸氢二钠（Na2HPO4）9.5353g，溶于煮沸冷却后的水中，移入1000mL容量瓶，用水稀释至标线，混匀。

3）标准缓冲溶液PH＝9.180：

准确称取与饱和溴化钠溶液，在室温下共同放置在干燥器内平衡两昼夜的四硼酸钠（Na2B4O7.10H2O）3.8080g，溶于煮沸冷却后的水中，移入1000mL容量瓶，用水稀释至标线，混匀。

4）饱和氯化钾溶液：

将氯化钾（KCl）溶于100mL水中，混匀，直至溶液中出现氯化钾晶体为止。

3.2.3试验步骤

1）仪器的校准；

按仪器使用说明书，将仪器通电预热30min，试样和标准缓冲溶液调至同—温度，测定水温。

仪器温度补偿旋钮置于水温处，调整零旋纽，表头指针置于零。

电极擦干浸入标准缓冲溶液中，按测定旋钮，调整定位旋钮。

将仪表头指针调至指示该标准缓冲溶液的PH值处。

所选标准缓冲溶液的PH值应靠近待测水样的PH值。

2）水样测定：

用水冲洗电极，再用水样冲洗，最后将电极浸入试样中，小心摇动使其均匀，按下测定旋钮，待读数稳定后记录PH值。

3.3游离二氧化碳的测定

游离二氧化碳采用中和法测定。

3.3.1所用仪器设备

1）具塞锥形瓶：

250mL；

2）碱式滴定管：

10mL；

3）移液管：

25、50mL；

4）乳胶管；

5）试验室常用仪器、设备。

3.3.2所用试剂

1）1%酚酞指示剂：

称取1g酚酞（C20H14O4）溶于50％乙醇溶液，并用50％乙醇溶液稀释至100mL，混匀。

2）20％中性酒石酸钾钠溶液；

称取20g酒石酸钾钠（KNaC4H4O6）溶于适量水中，混匀，加入3滴1％酚酞指示剂，用稀酸滴至红色刚消失，用水稀释至100mL。

3）氢氧化钠标准溶液（NaOH）＝0.020mol/l：

①配制

称取1g氢氧化钠（NaOH）溶于适量水中，静置12h以上，过滤后用煮沸冷却后的水稀释至1000mL，用基准物邻苯二甲酸氢钾标定。

②标定：

准确称取在105～110℃烘干2h的基准物邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）0.500g三份，分别置于具塞锥形瓶中，各加50ml水，加热至沸，冷却后加3～5滴1％酚酞指示剂，用0.020mol/l氢氧化钠标准溶液滴定至溶液呈粉红色，20s不褪色为终点。

氢氧化钠标准溶液的浓度应按式（7-1）计算：

③氢氧化钠标准溶液，应存放在隔绝二氧化碳滴定管装置中（见图7.1）。

图7.1隔绝二氧化碳滴定管装置

3.3.3试验步骤

图7.2隔绝二氧化碳移液管

1）用隔绝二氧化碳移液管装置（见图7.2），吸取25.00～100.00ml水样，并置于250mL具塞锥形瓶中。

2）在试样中滴入3～5滴l％酚酞指示剂。

3）盖上瓶塞，小心振荡试样，自上而下垂直观察，呈红色，水中无二氧化碳；当无色时，打开瓶塞迅速用氢氧化钠标准溶液滴定至试样刚呈粉红色，盖好瓶塞振荡均匀，直至粉红色20s内不褪色为终点，记录滴定消耗的氢氧化钠标准溶液体积。

4）如在滴定过程中出现溶液混浊现象，应另取水样加入20％中性酒石酸钾钠溶液5mL，重新测定。

3.3.4计算

水样中游离二氧化碳的质量浓度应按式（7-2）计算：

3.4总碱度、重碳酸盐、碳酸盐、氢氧化物的测定

各种碱度应采用中和法测定。

3.4.1所用仪器、设备

1）锥形瓶：

250ml；

2）滴定管：

10、2