前言

近年来，我国社会经济步入了高速发展阶段，城市化的进程不断加快，也促进了城市基础建设的发展，越来越多的建筑工程拔地而起，其中包括工业生产园区、大型商场以及综合项目、住宅区等对海砂的需求程度快速增加，随着沿海城市的建设规模与体量不断扩大，河砂资源也越来越稀缺，国家规定严禁乱开采河砂，保护环境，其次，河砂在运输过程中也会产生很大的成本投入，导致建筑实际成本逐渐增加。所以，应当遵循就地取材的基本原则，尽可能降低建筑成本与造价，进一步研究怎样应用储存量比较庞大的海砂资源，对促进社会经济快速发展，提升经济效益有着重要的意义。

1.试验

1.1材料

海砂类型：主要选择的是天津海砂、广东海砂以及厦门海砂，且所选用的海砂都属于海底砂，其基本性能如下图所示，在试验过程中，海砂主要被分为原始海砂与淡化海砂，且经过仔细筛选，两种海砂的模数大致相同。

1.2试验方法

海砂当中的氯离子含量参照行标《JGJ 206-2010海砂混凝土应用技术规范》当中的相关规定与方法完成检测：首先要选择大约2kg的海砂，之后进行制样，对湿的海砂进行烘干，达到规定重量，在通过相应的方法，使其缩至500g左右，取适量的蒸馏水，大约500ml，并将蒸馏水逐渐导入到相应的口瓶之中，充分摇匀，保障氯盐充分溶解之后，放置大约2小时，直到常温状态，在取得滤液之后，采用铬酸钾硝酸银滴定法进行检测海砂当中的氯离子^[1]。

之后再选择相同的海砂进行再次检测，并将常温浸泡条件改成海砂在80摄氏度环境中持续保持温度大约1小时左右，之后对加热得出的氯离子检测结果和行标法结果对比。对于同样的海砂，其不同干湿砂制样方式，采用行标法以及加热法进行检测氯离子的含量。在对比分析干湿砂过程中，为了最大程度上保障干砂与湿砂的实际含沙量一致，可采用含水率进行换算，并选取质量不同的干湿砂样。广东海砂的含水量大约在2%左右，在试验过程中采取质量换算，应当选择干砂与湿砂为500g、510g，厦门海砂的含水量大约在1%左右，在进行换算之后，选取干、湿砂大约为500g、505g左右，天津海砂含水量为7%，换算后，选择干砂与湿砂为500g、535g。

2.结果与讨论

2.1试验条件对海砂中氯离子的检测值产生的影响

经过多种试验进行对比，从检测结果当中能够发现：相同海砂在温度相同的加热环境当中持续1小时，海砂氯离子的检测结果要高于行标法检测值，水浴进行加热过程当中，对海砂当中氯离子的含量进行检测，海砂干湿制样方法和行标法相比较，不同之处相对明显，测试值差异不明显，但行标法当中的湿砂氯离子含量高于干砂。干湿砂会对试验结果产生极大的影响，参照行标《JGJ 206-2010海砂混凝土应用技术规范》中的内容，得出结果为：海砂当中的氯离子主要以NaCl的形式存在，分解温度大约在3000摄氏度左右，干砂的温度比较低，大约在100摄氏度，且不能形成NaCl分解，所以无法析出氯离子。

通过相应的对比观察，能够发现水浴加热和行标法的不同之处只是加热环节，此外还能够发现，干砂和湿砂溶液在经过该步骤检测，并没有明显的差别，针对海砂的生长环境因素进行分析，海砂在长期的生长过程中，主要堆积在海洋的牲畜，其次，还可能和海洋深处堆积大量有机生物有着直接的关系，逐渐形成相对稳定的平衡状态^[2]。此外，水浴加热会使得周边物体状态不稳定，在分析天然因素状态基础上，在采用XRD衍射分析对海砂的具体成分进行深入分析，并采用有机碳进行分析，进一步得出海砂与有机物当中的氯离子含量值。

表2 净化新方法和行标法检测值对比

2.2海砂的生长海洋环境分析

大多数的海砂一般都属于陆源砂，海洋深处，有机物比较繁多，且自然条件也相对复杂，通过长期的反应以及沉淀，便会逐渐形成海砂，因此，海砂具有一定的特殊性。此外，海洋当中的有机物主要被分为以下几种，首先是溶解有机物、其次是颗粒有机物、浮游动植物以及细菌等，因为其生长环境相对比较复杂，因此，海水当中的化学成分相对比较复杂，因此其成分无法进行精确的分析，对于海砂元素的实际分析，通常以DOC代表有机物颗粒与具体含量。

对于海洋当中的有机物具体结构进行简单分析，由简单到相对复杂，其具体成分以及分子链都不相同，其主要是由于海洋当中的动植物类型与生物的分泌物以及沉淀物的具体成分不同。通常情况下，海水如果越深，有机碳含量逐渐减少，在海洋深处往往有着许多的沉积物，且大量聚集在某个区域，溶解有机碳含量逐渐升高。此外，海洋当中的无机物主要为氧化铁、氧化钙以及二氧化硅等。其形式多样化，且大多数和有机碳结合和包裹在一起，因此，海砂的成分分析应当和海洋当中的有机物有着密切的联系。

有机物和无机物的反应过程以及附着无机物的过程比较复杂，一般情况下，当无机物逐渐附着在有机物上之后，表面会逐渐发生物理化学反应，作为一个整体，在很大程度上极大的提升了无机物的稳定性，有效改变了其性质。其主要是有二氧化硅所组成，很容易和海洋当中的溶解有机物、颗粒物进行反应，从而产生一系列化学反应，在很大程度上会改变氯离子的稳定性以及整体性能，因此，对海砂溶液进行有机碳分析有着关键性的影响^[3]。

2.3海砂浸泡溶液总有机碳分析

针对以上条件，主要选择三种不同的试验方法进行试验检测，其主要为净化海砂、原砂以及通过水浴进行加热处理之后的海砂，在进行试验之后，并对溶液有机物总量进行检测。

选择厦门海砂原砂以及厦门海砂净化海砂同样50g，之后再加入200ml左右的去离子水，并对海砂原砂以及净化海砂，并通过行标法对其进行放置大约2小时左右，等到氯盐逐渐溶解以后，并对已经澄清的溶液进行过滤，之后逐渐吸取50ml左右的滤液，另外一组净化海砂主要采用水浴加热法，覆盖烧杯，并置于大约80摄氏度的水浴器皿当中进行加热，等到1小时之后，静置溶器皿逐渐冷却以后，放到温室当中，并对烧杯上方已经澄清的溶液进行过滤，选择移液管，缓缓吸取大约50ml的滤液，逐渐得到海砂溶液过滤^[4]。采用总有机碳进行分析主要根据HJ501-2009 总有机碳测定燃烧氧化吸收法对浸泡溶液中的有机碳总量进行相应的检测，选择净化海砂以及广东原砂进行再次试验，结果如表3所示。

从表中可知，和水浴加热法之后的海砂溶液相比较，其他两种溶液当中的总有机碳含量没有明显的差别，水浴加热后的海砂含量相对比较高，试验结果也能够说明水浴加热法在很大程度上能够有效分解、破坏海砂包裹物当中的物质，在逐渐溶解过程中，逐渐析出大量氯离子。

表3 不同方法下海砂溶液有机碳总量分析

2.4原因分析

对于前文进行分析，能够得出海砂通常处于海洋环境深处，且海洋当中的有机物种类主要包括碳水化合物以及氨基酸物质，其次，海洋有机生物的主要成分为碳水化合物，此外，一般情况下，海洋表层生物、浮游生物等会提供大量的碳水化合物给海洋，且主要以糖分为主，其中包括半乳糖、葡萄糖，其总量大约在200至600ug，主要是植物蛋白以及动物蛋白，氨基酸在海水当中主要以肽的状态存在，且分布状况不均匀，位于近海海域，其含量是相对比较高的。

通常情况下，对于有机物而言，温度是对其在水中溶解的重要影响因素，对于碳水化合物与氨基酸等相关有机物质，在一定程度上应当遵循这种规律。

综上所述，温度是影响有机物溶解的重要影响因素，且与有机物溶解度成正比，其次，还应当针对不同的处理方式，进一步得出海砂检测分析结果，当温度越高的情况下，水浴加热的方法便会起到最大的作用，海砂在稳定状态下，氯离子的稳定状态会逐渐发生改变，容易被破坏，在水浴加热的影响下会大量被析出，其他两种试验方法无法破坏海砂包裹层的稳定状态^[5]。

3.结束语

此次研究通过对水浴加热法与行标法进行试验，从海砂氯离子试验结果能够得出，行标法所对应的结果中，所检测出湿砂的氯离子含量要显著高于干砂，水浴加热法所对应的结果检测出湿砂和干砂氯离子含量大致趋于一致。其次，针对海洋当中的有机物以及无机物成分不同，海砂总有机碳的分析结果能够看出，海砂表面包裹有机物，性质比较稳定，与干砂制样烘干相比较，水浴加热法会破坏其稳定性，并析出氯离子，其检测方法显著优于传统行标法。

参考文献：

[1]吴帅, 孙飞龙, 蒋荃. 海砂特性对氯离子含量检测试验方法的影响分析[J]. 混凝土2017(7).

[2]柳俊哲, 蒋义, 贺智敏, et al. 海砂混凝土中氯离子固化的影响因素研究[J]. 材料导报2017(20):132-135.

[3]郭元强. 不同参照标准对海砂氯离子含量测试结果的影响[J]. 新型建筑材料, 2017(01):55-57.

[4]巴光忠. 海砂混凝土在复合作用下的抗氯离子渗透性研究[D]. 青岛理工大学, 2017.

[5]缪海琼. 影响海砂氯离子测定精度的因素分析及改进[J]. 浙江建筑, 2017, 28(9):59-61.