分析化学在土木工程检测的应用探讨

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摘要：分析化学技术具有实时监测、定量分析、精确度高的特点，将其应用于土木工程检测领域，能实现试验检验理论和操作技能的统一，提升工程项目检测效率和质量。本文在阐述分析化学技术检测特征的基础上，就土木工程检测的内容展开分析，并指出分析化学在土木工程检测中的具体应用要点。期望能实现分析化学技术与土木工程检测的深度融合，继而在提升分析化学检测技术应用水平的同时，促进土木工程建设的进一步发展。

关键词：分析化学；土木工程；检测

作为施工技术管理中不可或缺的组成部分，土木工程检测技术管理直接关系着工程结构建设的稳定性和安全性；现阶段，人们对于建筑工程土木施工项目提出了较高要求，有必要进行土木工程施工质量的有效检测，并在实际检测中不断优化检测方法。分析化学技术是一种较为有效的现代检测方式，其在目标物实时监测的基础上，定量化的进行对象分析，有效地升了目标物的实际检测精度。现阶段，分析化学技术已经成为土木工程检测的关键技术之一，其在工程设计参数、施工质量控制、施工验收评定、养护管理决策过程中起到至关重要的作用。

1分析化学技术检测特征

分析化学技术的应用关注于两个基本层面，即分析方法和分析对象。任何具体的分析方法都是为分析对象服务的；而没有分析对象，分析方法无从谈起。这使得分析化学技术的研究对象和分析方法共存于分析工作的各个方面。在土木工程检测中，分析化学技术的应用具有实时监测、定量分析、精确度高的特点。具体而言，这些特征表现在以下层面：其一，随着现代分析检测技术的发展，分析化学中出现了许多高灵敏度、高选择性的分析方法，并且伴随着电子技术和计算机技术的应用，这些分析技术的支撑设备出现了小型化、智能化的特点，其已经成为分析化学技术发展的一种趋势。其二，基于土木工程检测管理需要，分析化学技术的应用范围不断扩大，其不仅可以用于工程项目建设材料分析，而且在项目结构检测、状态和价态分析、表面分析和微区分析中发挥着关键作用。基于具体目标物的实时监测和定量分析，分析化学技术能为工程设计参数控制、施工质量检测提供有效支撑。此外，依托分析化学技术进行施工验收评定，并进行养护管理决策，能实现工程整体建设效益的统一。其三，随着工程项目建设规模的扩大，分析化学技术可在各类生物传感器的支撑下，对工程土木部分进行自动检测，同时与其他检测方法的联用趋势增强，这在土木工程建设复杂问题分析的基础上，有效地提升了工程项目建设的整体效益。

2土木工程检测内容

土木工程检测涉及内容较多，从工程土木结构来看，混凝土、砌体与钢材是建筑土木工程结构组成的重要部分，对土木工程的检测应重点做好以下三个要素的检测。2.1土木工程混凝土检测。混凝土是建筑土木结构施工的主要材料之一，其对于土木结构整体质量具有深刻影响。在项目施工中，有必要就混凝土质量进行检测。回弹法检测法、超声检测法与钻心检测法试混凝土检测的三种常用方式。就回弹法而言，其主要是通过垂心重力击打混凝土，随后对反弹的轻重和反弹距离进行分析，以此来实现混凝土质量检测。需注意的是虽然该方案具有较强的操作性，但会对整个建筑物造成一定损伤，故而在当前检测中应用较少，其已经逐渐被取缔。超声法是依据超声传导的特异性，对混凝土内部结构与缺陷进行判断的一种方式，该检测方法技术先进，是当前混凝土检测中最主要的应用方式。钻芯法多采用冷式钻机在混凝土结构中进行钻孔采样，然后检测样本的强度，以此来进行整个建筑结构的质量评估。钻芯取样也会对建筑结构造成一定损坏，应注重取样位置、规格大小的有效把控。2.2土木工程砌体结构检测。静态检测和动态检测是土木工程砌体结构检测的两种常用方式。在实际检测中，针对砌体结构的检测，应重点突出自重砂浆轻度指标的检测。筒压法、推出法在自重砂浆轻度检测中发挥着重要作用。就筒压法而言，其通常按照采集样本砂浆、碾碎、烘干样本、砂浆筒压操作、砂浆强判断的流程进行实际检测。而在推出法检测中，工作人员应现在推出仪的作用下，推出砌体结构中的砖块，随后就推块过程中水平推力与表面砂浆饱满度的大小进行检测，然后实现砂浆强度的系统判断。2.3土木工程钢材结构检测。钢材结构检测包含变形损伤、尺寸偏差、钢材连接性能等诸多内容；通过这些检测内容的分析，可实现钢构件实载和动力性能的有效把控。相比于混凝土与砌体结构，建筑钢材本身具有轻度高、材质匀称的特点，同时其结构韧性与塑性突出，自重较轻。针对钢材的检测，单前较为常见的方式包含超声波检测、渗透检测、涡流检测、磁粉检测等诸多内容，进行这些要素的检测，能实现钢材内部结构缺陷的有效把控，这为建筑土木工程施工创造了有利条件。

3分析化学技术在土木工程检测中的应用

分析化学技术应用的关键在于定量分析检测对象，这样不仅能保证检测方法的规范性，而且能有效提升检测精度。现以工程砂、水泥为例，通过分析化学技术，重点就两种物质的组成成分进行检测。3.1分析化学技术工程砂组成成分检测中的应用。3.1.1有机物含量检测。基于分析化学技术进行工程砂中有机物分析，先选择有机砂样品，采用5mm孔径筛网对其进行筛选处理，然后通过四分法将其缩分至500g，将其烘干后倒入250mL量筒中至130mL刻度处，随后滴入3%NaOH溶液，使得总体混合液达到200ml，剧烈搅拌混合液并静止24h。最后比较试样上部溶液和标准溶液的颜色；当试样上部溶液颜色浅，标准溶液的颜色深时，表明试样有机质的含量符合设计标准。3.1.2氯离子含量检测。工程砂中氯离子富集容易在后期对钢筋造成影响，故而在前期工程砂选择中，应规范化地对其氯离子进行检测。具体检测方法为：选择2kg工程砂进行烘干出来，待其恒重后通过四分法缩至500g，并导入带塞磨口瓶中；在磨口瓶中滴加蒸馏水500ml，然后静止2h。经过两小时静置后，按照间隔5min的要求摇动3次。对混合液进行过滤处理，然后采用移液管选择50ml到三角瓶中，随机滴加1ml的铬酸钾指示剂，要求铬酸钾浓度为5%，最后采用0.01moL/LAgNO3的标准溶液进行滴定处理，当滴定后溶液为砖红色时，停止滴定，然后就AgNO3的实际消耗量进行计算，实现氯离子含量的有效把控。3.1.3砂的碱活性试验。针对工程砂碱活性的分析化学试验，应将选择的样品控制在500g，然后采用破碎机及粉磨机对样品进行粉磨处理，随后采用烘箱将样品烘烤20±4h，烘烤温度控制在105±5℃。完成烘烤后，采用0.315mm孔径筛网对其进行筛分处理，并通过磁铁去除破碎样品时带入的铁粉。在完成试样制作后，将试样分成三份，然后用移液管加入浓度为1mol/LNaOH溶液，溶液体积为25mL，随后进行密封反应和水浴处理，完成水浴后将反应器放在自来水中冷却15±2min，并进行过滤处理。在实验检验后期阶段，通过重量法、容量法或比色法登方式，就可溶性二氧化硅含量进行具体检测，这样可系统掌握工程砂中碱活性参数值。此外，针对工程砂的测定，还应根据实际需要，通过分析化学方式就砂碱活性、砂中硫酸盐、硫化物含量进行具体检测，以此来实现工程砂性质的有效把控。3.2分析化学技术水泥组成成分检测中的应用。3.2.1水泥原料中氯离子检测。水泥是土木结构施工中较为常见的一种原材料，针对水泥原料中氯离子的分析化学检测，应合注重以下操作要点：其一，在控制实验温度的情况，应基于蒸馏装置，采用过氧化氢和磷酸对试样进行分解。其二，在净化空气支撑下，实现氯离子的蒸馏分离。其三，氯化物蒸出后主要以氯化氢的形式存在，故而应采用稀硝酸作吸收液，对其进行蒸馏处理，要求蒸馏的时间保持在10~15min。其四，选择蒸馏液，然后在蒸馏液中加入乙醇，要求最终总体积保持在20~30ml。其五，将pH控制在3.5左右，然后将二苯偶氮碳酰肼作为指示剂，并通过HgON3对其进行滴定处理，当滴定后溶液为紫红色时，停止滴定，然后通过消耗HgON3量的计算，来分析水泥原料中氯离子的实际含量。3.2.2水泥稳定土中水泥剂量。针对水泥稳定土中水泥的剂量检测，通常采用EDTA滴定法进行测定。该检测技术体系下，对水泥或石灰稳定中、粗粒土，要求称取剂量控制在1000g左右，随后将其放在1000mL的10%NH3CL溶液当中，随后以NaOH为缓冲剂，对溶液的pH值进行调节，确保溶液酸碱度不低于12。最后在溶液中加入钙指示剂，并对其进行滴定出来。滴定过程中，记录滴定前后滴定管中EDTA二钠标准溶液体积差，随后基于标准曲线，实现混合料中的水泥或石灰剂量的有效计算和确定。

4结论

分析化学技术对于土木工程检测工作开展具有重大影响。在实际检测中，工作人员只有系统把控分析化学技术的应用特征，然后在了解土木工程检测内容的基础上，进行分析化学法技术的深入应用，这样才能在实时监测与定量分析中，实现分析化学技术的高效应用，进而提升土木工程检测质量，满足现代工程项目建设需要。

参考文献：

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作者:罗晓菲 单位:甘肃煤田地质研究所