NIPGA方法测定水泥中氯离子含量的可行性研究

贾福全

（吉林建筑工程学院基础科学部，吉林长春 130118）

水泥中氯离子的来源主要是原料、燃料、混合材料和外加剂[1]。氯离子在水泥生产中可以作为熟料煅烧的矿化剂，能够降低烧成温度，有利于节能高产；同时它也是有效的水泥早强剂，使水泥3天强度提高50%以上，而且可以降低混凝土中水的冰点温度，防止混凝土早期受冻。但氯离子也是混凝土中钢筋锈蚀的重要因素，导致混凝土结构表面开裂、脱落。所以，各国对水泥中的氯离子含量都作出了相应规定。在我国水泥新标准中增加了“水泥生产中允许加入≤0.5%的助磨剂和水泥中的氯离子含量必须≤0.06%”的要求。

关于氯离子的测定方法很多，GB／T176-2008《水泥化学分析方法》标准中给出了两种氯离子测定方法，即硫氰酸铵容量法(基准法)和蒸馏分离-硝酸汞配位滴定法(代用法)。但这些化学分析方法采样代表性差，且人为误差较大。而NIPGA（中子感生瞬发伽马射线分析）方法是利用热中子俘获反应来来测量水泥中的氯离子含量，是大体积测量，测量精度高、速度快。本文以MCNP模拟计算为主，研究用NIPGA方法进行快速检测水泥中氯离子含量的可行性。

1 NIPGA方法检测氯离子含量的原理

中子与氯的原子核作用时，会发生热中子俘获反应，释放出瞬发伽马射线。氯的热中子俘获反应的方程式为：

在定量计算中，单位体积样品中氯含量（G）与其特征峰净面积（ACl）间有以下关系[2-4]：

(2)式中的p，q为待测常数。可以测量出几组标准样品中氯的ACl和G(G是计量科学院的化验值)），通过线性回归求出p，q的值，再把p，q代入（2）式，就可以利用（2）式测量并计算未知样品中的氯含量。……