混凝土氯離子含量檢測的不確定度評定

陳 永 城

(佛山市順德區(qū)建設工程質量安全監(jiān)督檢測中心，廣東 佛山 528300)

混凝土氯離子含量檢測的不確定度評定

陳 永 城

(佛山市順德區(qū)建設工程質量安全監(jiān)督檢測中心，廣東 佛山 528300)

對GB/T 50344-2004建筑結構檢測技術標準測定混凝土氯離子含量的過程進行研究，系統(tǒng)分析了整個測試過程的不確定度來源，對各因素的不確定度分量進行了量化和分析，結果表明：混凝土中氯離子含量檢測的不確定度主要集中在試樣分析過程中的滴定體積，其他不確定度基本可以忽略。

混凝土氯離子，不確定度，檢測

鋼筋混凝土結構通常在暴露的環(huán)境中使用,因而受各種介質的侵蝕較多，其中氯化物是一種最危險的侵蝕介質。一般硅酸鹽水泥本身就含有少量的氯化物。但在混凝土拌制中由于加入了含氯化物的減水劑和使用淡化海砂等，這就可能增加混凝土中的氯化物含量。混凝土中氯離子含量直接影響混凝土的耐久性，本文通過對GB/T 50344-2004混凝土氯離子檢測的過程進行分析，得出混凝土氯離子檢測的不確定度。

1 概述

1)原理。本方法用硝酸銀來滴定混凝土中的氯離子，以216型銀電極作指示電極，217型雙鹽橋飽和甘汞電極作參比電極，并按二級微商法確定硝酸銀溶液所用的體積。

2)檢測標準。GB/T 50344-2004建筑結構檢測技術標準。

3)數(shù)學模型?；炷林新入x子含量：

硝酸銀溶液的濃度：

將兩式合并：

其中，WCl-為混凝土中氯離子含量，%；m(NaCl)為氯化鈉的質量，g；V1為滴定樣品消耗的硝酸銀溶液，mL；V2為移液管吸取的濾液體積，取50.00 mL；V3為浸泡樣品的水體積，取250.0 mL；V4為吸取氯化鈉標準溶液體積，取25.00 mL；V5為標定時消耗的硝酸銀溶液，mL；V6為氯化鈉標準溶液的定容體積，取1 000.00 mL；ms為混凝土試樣的質量，g。

2 測量不確定度來源分析

從實驗步驟和數(shù)學模型分析用電位滴定法測定混凝土中氯離子含量過程的不確定度，主要有:1)標準物質：氯化鈉的質量m(NaCl)(天平稱量、氯化鈉純度)。2)標準溶液定容體積V6。3)移液管稱體積V2，V3，V4。4)滴定體積V1，V5。5)混凝土試樣的質量ms。

3 不確定度分量的量化

用實例來分析混凝土中氯離子檢測的不確定度，硝酸銀標準溶液的濃度0.010 18 mol/L，滴定樣品消耗的硝酸銀溶液體積0.95 mL，樣品質量5.102 4 g，經計算混凝土中的氯離子含量為0.034%。

3.1 氯化鈉的質量m(NaCl)

由萬分之一天平檢定證書得到，稱量的允許誤差為±0.001 g，按均勻分布考慮，則稱量的標準不確定度為：

由基準氯化鈉產品標準得基準氯化鈉的純度為99.995±0.005%，考慮基準氯化鈉的純度符合正態(tài)分布，置信水平p=95%，k取1.96，則基準氯化鈉純度的標準相對不確定度為：

ur(m(NaCl))2=0.005/1.96=0.002 55%。

根據合成不確定度的計算，得到氯化鈉的質量m(NaCl)的相對標準不確定度為：

3.2 標準溶液定容體積V6

由1 000 mL的容量瓶給出的允許差為±0.40 mL，按均勻分布考慮，容量瓶帶來的標準不確定度為：

設實際使用溫度與校準溫度的變化范圍為±3 ℃，則溫度變化帶來的不確定度為：

u(V6)2=3×2.1×10-4×1 000=0.630 mL。

定容操作的合成標準不確定度為：

相對不確定度為：

3.3 移液管體積V2

50 mL移液管證書給出的允許差為±0.05 mL，按均勻分布考慮，移液管帶來的標準不確定度為：

設實際使用溫度與校準溫度的變化范圍為±3 ℃，則溫度變化帶來的不確定度為：

u(V2)2=3×2.1×10-4×50=0.031 5 mL。

移液操作的合成標準不確定度為：

相對不確定度為：

3.4 量筒體積V3

250 mL量筒證書給出的允許差為±1.00 mL，按均勻分布考慮，量筒帶來的標準不確定度為：

設實際使用溫度與校準溫度的變化范圍為±3 ℃，則溫度變化帶來的不確定度為：

u(V3)2=3×2.1×10-4×250=0.158 mL。

移液操作的合成標準不確定度為：

相對不確定度為：

3.5 T移液管稱體積V4

25 mL移液管證書給出的允許差為±0.02 mL，按均勻分布考慮，移液管帶來的標準不確定度為：

設實際使用溫度與校準溫度的變化范圍為±3 ℃，則溫度變化帶來的不確定度為：

u(V4)2=3×2.1×10-4×25=0.015 8 mL。

移液操作的合成標準不確定度為：

相對不確定度為：

3.6 滴定體積V1

25 mL滴定管證書給出的允許差為±0.05 mL，按均勻分布考慮，滴定管帶來的標準不確定度為：

設實際使用溫度與校準溫度的變化范圍為±3 ℃，則溫度變化帶來的不確定度為：

u(V1)2=3×2.1×10-4×25=0.015 8 mL。

滴定操作的合成標準不確定度為：

相對不確定度為：

3.7 滴定體積V5

50 mL滴定管證書給出的允許差為±0.05 mL，按均勻分布考慮，滴定管帶來的標準不確定度為：

設實際使用溫度與校準溫度的變化范圍為±3 ℃，則溫度變化帶來的不確定度為：

u(V5)2=3×2.1×10-4×50=0.031 5 mL。

滴定操作的合成標準不確定度為：

相對不確定度為：

3.8 混凝土試樣的質量ms

由萬分之一天平檢定證書得到，稱量的允許誤差為±0.001 g，按均勻分布考慮，則稱量的標準不確定度為：

混凝土試樣的質量ms的相對標準不確定度為：

4 結果與討論

4.1 計算合成不確定度

根據上述的不確定度分量，可得到混凝土氯離子含量測定過程的總合成不確定度：

4.2 結果表示

當置信度p=95%，k=2時，ur(WCl-)=3.47%×2=6.94%，U=0.034%×6.94%=0.002%，則檢測結果表示為:

ur(WCl-)=0.034±0.002% (k=2)。

4.3 討論

各測量不確定度分量的方圖如圖1所示。

從圖1可知，混凝土中氯離子含量檢測的不確定度主要集中在試樣分析過程中的滴定體積，其他不確定度基本可以忽略，因此在實際檢測工作中應采用更高精度的滴定管，減少樣品滴定體積的不確定度，從而提高檢測結果的準確度。

[1] GB/T 50344-2004，建筑結構檢測技術標準[S].

[2] 葉德培.測量不確定度理解、評定與應用[M].北京：中國計量出版社，2007.

[3] 中國合格評定國家認可委員會.化學分析中不確定度的評估指南[Z].2006.

[4] 陳永城.室內環(huán)境苯濃度檢測的不確定度分析[J].廣東化工,2009(6)：94-96.

Evaluationofmeasurementuncertaintyfordeterminationofchlorideioncontentinconcrete

CHENYong-cheng
(TestCenterforShundeRegionConstructionQuality,SafetyandSupervisioninFoshan,Foshan528300,China)

A study was made on determination of chloride ion in concrete, which using method in GB/T 50344-2004TechnicalStandardforInspectionofBuildingStructure, a systematic analysis of the uncertainty of the whole testing process of source, the factors of uncertainty components were quantified and analyzed, the results showed that: the detection of chloride ion in concrete uncertainty mainly concentrated in the sample analysis the titration volume process, other uncertainty can be ignored.

chloride ion in concrete, uncertainty， detection

1009-6825(2014)14-0045-02

2014-03-04

陳永城(1982- )，男，工程師

TU528.0

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