广州工程用水碱含量与总碱度检测

广州工程用水碱含量与总碱度检测  

工程用水中的碱含量与总碱度检测，是评估水质对混凝土耐久性影响的重要环节，尤其在预防碱-骨料反应（AAR）方面具有关键意义。两者都涉及“碱”，但其定义、检测方法和工程含义有所不同。

碱含量通常指水中以离子形式存在的钠（Na⁺）和钾（K⁺）的总量，有时也包括少量锂离子，但工程上主要关注 Na⁺ 和 K⁺。这是因为它们能与混凝土中的活性二氧化硅发生反应，生成膨胀性凝胶，导致结构开裂。碱含量的单位一般以 Na₂O 当量（mg/L 或 mmol/L） 表示，计算公式为：

总碱含量（以 Na₂O 计）＝ Na⁺ + 0.658 × K⁺（单位为 mg/L，系数 0.658 是将 K⁺ 换算为等摩尔 Na₂O 的质量因子）。

检测方法通常采用原子吸收光谱法（AAS） 或 电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES），这两种方法可分别测定 Na⁺ 和 K⁺ 的浓度，再通过上述公式换算。对于高精度要求（如核电、大坝等重大工程），推荐使用 ICP-OES，因其灵敏度高、干扰少。

总碱度则是指水中能够接受质子（H⁺）的物质总量，主要来源于 HCO₃⁻（碳酸氢根）、CO₃²⁻（碳酸根）和 OH⁻（氢氧根），反映水体的缓冲能力。在天然水或地下水里，碱度几乎全部由 HCO₃⁻ 贡献。总碱度的检测采用酸碱滴定法：取一定体积水样，以酚酞为指示剂滴定至 pH≈8.3（测 OH⁻ 和 ½CO₃²⁻），再加甲基橙继续滴定至 pH≈4.5（终点呈橙色），记录所用标准盐酸（如 0.02 mol/L）的总体积，计算得出以 CaCO₃（mg/L） 或 mmol/L 表示的总碱度。该方法依据《GB/T 1447-2007 水质 碱度的测定》或《SL 270-2001 水文水质分析方法》。

需要特别注意的是：高碱度并不等于高碱含量。例如，某水样可能含有大量 HCO₃⁻（高碱度），但 Na⁺、K⁺ 浓度很低（低碱含量），这种水对碱-骨料反应的风险较小；若水中 Na⁺、K⁺ 很高（如海水、某些工业废水），碱度不高，仍具有高碱害风险。在混凝土用水水质控制中（参照《JGJ 63-2006 混凝土用水标准》），限制的是“碱含量”而非“总碱度”。标准规定：当骨料具有碱活性时，混凝土用水的碱含量（以 Na₂O 当量计）不应超过 1500 mg/L。

综上，工程实践中应优先检测钠、钾离子浓度并换算为 Na₂O 当量，以评估碱-骨料反应风险；而总碱度主要用于判断水的腐蚀性、结垢倾向或作为水化学分析的辅助参数，二者不可混淆。检测时应采集代表性水样，避免容器污染，并尽快分析，以防离子浓度变化影响结果准确性。