技术领域
[0001] 本
发明涉及混凝土检测技术领域，尤其涉及到一种基于XRF的混凝土中氯离子浓度快速检测方法。
背景技术
[0002]
现有技术中，检测混凝土中氯离子含量的方法主要包括电化学方法、光纤监测法、滴定法和显色法。常用的电化学方法是电位滴定法，实施该方法时，将一个指示
电极与参比电极同时插入被测样品溶液中组成工作
电池，用电位计测定两极在溶液中组成的
原电池电动势，
银离子与Cl-反应生成
溶解度很小的氯化银白色沉淀；在等当点前滴入
硝酸银生成氯-化银沉淀，两电极间电势变化缓慢，等当点时Cl 全部生成氯化银沉淀，这时滴入少量硝酸银即引起电势急剧变化，指示出滴定终点，则停止滴定。通过计算出滴定终点时所消耗的AgNO3总体积计算出Cl-的含量。电位滴定法采用仪器分析指示终点变化消除了人为对
颜色变化识别的差别，但由于要搭建电化学系统，维护麻烦，成本较高，操作也比较繁琐。
[0003] 关于光纤监测法，
专利文献CN101566580A就公开了一种利用光纤光栅对混凝土内部Cl-含量进行检测的方法；该方法中，将光纤光栅
探头埋入混凝土结构中，混凝土内部Cl-含量变化会导致
钢筋周围环境折射率的变化，利用光纤光栅对环境折射率变化敏感的性质，通过测量由待测环境中
介电常数的变化而引起的谐振峰值的变化，检测混凝土环境中Cl-含量。该方法可实现样品的
无损检测，但需要预先将光纤埋入混凝土结构中，不仅操作复杂而且成本较高，应用在大型混凝土工程中不具备可行性。
[0004] 而对于滴定法，行业标准《JGJ/T 322-2013混凝土中氯离子含量检测技术规程》就介绍了以铬酸
钾为指示剂，用硝酸银作标准溶液滴定氯化物，由于氯化银的溶解度小于铬酸银的溶解度，Cl-首先被完全沉淀出来为白色，然后铬酸盐以铬酸银的形式被沉淀，产生砖红色沉淀，表明银离子已稍过量，指示到终点。该方法不需要使用专业仪器，成本较低，但是随着滴定剂加入量的增大,被测溶液中氯化银量增多,溶液变得浑浊,同时其中作为指示剂的铬酸钾本身颜色也较深,颜色突变不明显，滴定终点不易准确观察,容易产生较大的误差。
[0005] 至于显色法，最经典的是硝酸银显色法，将硝酸银
水溶液喷洒在混凝土的表面，在氯离子浓度高于一定值的区域,主要是氯离子与银离子发生反应生成银白色的氯化银沉淀,整个区域显银白色；在氯离子浓度低于一定值的区域,主要是氢
氧根离子与银离子反应生成棕色的氧化银沉淀。该方法容易观察到氯离子的。
[0006] 渗透边界，但由于显色为银白色，不利于根据颜色深浅对Cl-浓度进行判断。后来硝酸银显色法有了改进，将
显色剂变为硝酸银+铬酸钾，氯离子渗透区域为淡黄色，无氯离子区域为红褐色。虽然浅黄色较白色更有利于分辨颜色深浅，但是浅黄色仍属于浅色系，仍不利于对Cl-浓度进行判断，而且使用的显色剂铬酸钾含有六价铬，长期
接触六价铬会人体健康造成显著危害，六价铬也是已知的致癌物质。
发明内容
[0007] 本发明的目的是提供一种基于XRF的混凝土中氯离子浓度快速检测方法，本方法快捷，无需进行前期的繁琐准备、处理，节省时间，结果也具有一定的准确性和可靠性。
[0008] 本发明采用的技术方案如下：一种基于XRF的混凝土中氯离子浓度快速检测方法，包括如下步骤：
[0009] (1)利用采用滴定法或者显色法测定的已知氯离子含量的混凝土为标样，利用XRF
荧光光谱仪对标样进行检测分析并制作氯元素标准曲线；
[0010] (2)对待测的混凝土样品进行简单的预处理，即先进行细粉
研磨随后进行烘干处理；
[0011] (3)制备待测样品压片n组，其中n≥3，利用XRF荧光光谱仪分别进行样品分析，参考制得的标准曲线，计算得出样品中氯元素的含量，记录并转换结果为待测样品中氯离子浓度；
[0012] (4)根据步骤(3)中记录的n组结果，计算出平均值作为最终混凝土中氯离子浓度的最终数值。
[0013] 优选的，所述XRF检测的条件如下：
真空状态；
X射线管：4KW、Rh靶；
电压：40KV；
电流：95mA，检测器：FPC；警惕：PET；检测时间：2-5min。
[0014] 优选的，所述步骤(3)中利用XRF对样品进行检测时，XRF的检测条件同步骤(1)中制作标准曲线时XRF检测的条件相同。
[0015] 优选的，所述步骤(2)中，样品进行细粉研磨后需要经过过筛处理，粉末样品的粒径小于0.06mm。
[0016] 优选的，所述步骤(2)中，样品烘干处理为110℃
温度下烤烘直至
质量不变。
[0017] 优选的，所述步骤(3)中样品压片是将粉末状的待测样品压制成圆柱型
块状，具体方法如下：
[0018] 采用压片机，在压
力强度≥20MPa的条件下进行压片处理，压片的厚度为6-8mm。
[0019] 本发明的优点在于：本检测方法操作过程简单方便，无需进行前期的繁琐准备、处理，不需要将试样溶解配置成
指定浓度的溶液，节省时间，结果也具有一定的准确性和可靠性，减小操作性误差，XRF可以广泛测量4Be～92U，检测浓度范围：10-6～100％，因此该方法同样适用于其他离子浓度的检测，有较高的混凝土离子浓度检测的适用性。
具体实施方式
[0020] 下面对本发明一种基于XRF的混凝土中氯离子浓度快速检测方法作进一步详细描述。
[0022] 一种基于XRF的混凝土中氯离子浓度快速检测方法，包括如下步骤：
[0023] (1)采用通过传统的硝酸银滴定法测定的为已知氯离子含量的混凝土为标样，利用XRF荧光光谱仪对标样进行检测分析并制作氯元素标准曲线，利用XRF荧光光谱仪对标样进行检测分析并制作氯元素标准曲线；
[0024] (2)对待测的混凝土样品进行简单的预处理，即先进行细粉研磨，并经过经过过筛处理，使得粉末样品的粒径小于0.06mm；随后进行样品烘干，样品烘干处理为110℃温度下烤烘直至质量不变；
[0025] (3)将待测样品分为3组，并分别制备压片，样品压片是将粉末状的待测样品压制成圆柱型块状，具体方法如下：采用压片机，在压力强度≥20MPa的条件下进行压片处理，压片的厚度为7mm；利用XRF荧光光谱仪分别进行样品分析，参考制得的标准曲线，计算得出样品中氯元素的含量，记录并转换结果为待测样品中氯离子浓度；其中三次测定的氯离子浓度分别为0.5％、0.6％、0.5％；
[0026] (4)根据步骤(3)中记录的3组结果，计算出平均值作为最终混凝土中氯离子浓度的最终数值，具体数值为0.53％。
[0027] 其中，XRF检测的条件如下：真空状态；
X射线管：4KW、Rh靶；电压：40KV；电流：95mA，检测器：FPC；警惕：PET；检测时间：2min；步骤(3)中利用XRF对样品进行检测时，XRF的检测条件同步骤(1)中制作标准曲线时XRF检测的条件相同。
[0028] 实施例2
[0029] 一种基于XRF的混凝土中氯离子浓度快速检测方法，包括如下步骤：
[0030] (1)采用通过传统的硝酸银滴定法测定的为已知氯离子含量的混凝土为标样，利用XRF荧光光谱仪对标样进行检测分析并制作氯元素标准曲线，利用XRF荧光光谱仪对标样进行检测分析并制作氯元素标准曲线；
[0031] (2)对待测的混凝土样品进行简单的预处理，即先进行细粉研磨，并经过经过过筛处理，使得粉末样品的粒径小于0.06mm；随后进行样品烘干，样品烘干处理为110℃温度下烤烘直至质量不变；
[0032] (3)将待测样品分为3组，并分别制备压片，样品压片是将粉末状的待测样品压制成圆柱型块状，具体方法如下：采用压片机，在压力强度≥20MPa的条件下进行压片处理，压片的厚度为6mm；利用XRF荧光光谱仪分别进行样品分析，参考制得的标准曲线，计算得出样品中氯元素的含量，记录并转换结果为待测样品中氯离子浓度；其中三次测定的氯离子浓度分别为0.8％、1.0％、0.9％；
[0033] (4)根据步骤(3)中记录的3组结果，计算出平均值作为最终混凝土中氯离子浓度的最终数值，具体数值为0.9％。
[0034] 其中，XRF检测的条件如下：真空状态；X射线管：4KW、Rh靶；电压：40KV；电流：95mA，检测器：FPC；警惕：PET；检测时间：3min；步骤(3)中利用XRF对样品进行检测时，XRF的检测条件同步骤(1)中制作标准曲线时XRF检测的条件相同。
[0035] 其中，步骤(1)中的标样同实施例1中相同。
[0036] 实施例3
[0037] 一种基于XRF的混凝土中氯离子浓度快速检测方法，包括如下步骤：
[0038] (1)采用通过传统的硝酸银滴定法测定的为已知氯离子含量的混凝土为标样，利用XRF荧光光谱仪对标样进行检测分析并制作氯元素标准曲线，利用XRF荧光光谱仪对标样进行检测分析并制作氯元素标准曲线；
[0039] (2)对待测的混凝土样品进行简单的预处理，即先进行细粉研磨，并经过经过过筛处理，使得粉末样品的粒径小于0.06mm；随后进行样品烘干，样品烘干处理为110℃温度下烤烘直至质量不变；
[0040] (3)将待测样品分为3组，并分别制备压片，样品压片是将粉末状的待测样品压制成圆柱型块状，具体方法如下：采用压片机，在压力强度≥20MPa的条件下进行压片处理，压片的厚度为8mm；利用XRF荧光光谱仪分别进行样品分析，参考制得的标准曲线，计算得出样品中氯元素的含量，记录并转换结果为待测样品中氯离子浓度；其中三次测定的氯离子浓度分别为0.9％、1.0％、0.8％；
[0041] (4)根据步骤(3)中记录的3组结果，计算出平均值作为最终混凝土中氯离子浓度的最终数值，具体数值为0.9％。
[0042] 其中，XRF检测的条件如下：真空状态；X射线管：4KW、Rh靶；电压：40KV；电流：95mA，检测器：FPC；警惕：PET；检测时间：5min；步骤(3)中利用XRF对样品进行检测时，XRF的检测条件同步骤(1)中制作标准曲线时XRF检测的条件相同。
[0043] 其中，步骤(1)中的标样同实施例1中相同。
[0044] 将实施例1中步骤(3)中分为3组的相同的粉末分别进行传统的硝酸银滴定法测定氯离子浓度，并同实施例1中的结果进行比较，具体如下表：
[0045]组别 1组 2组 3组 平均值
XRF法测定(氯离子浓度％) 0.5 0.6 0.5 0.53
硝酸银滴定法测定(氯离子浓度％) 0.55 0.56 0.53 0.54
[0046] 经对比可知，采用的此方法测定具有较高的准确性。
[0047] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
