無機(jī)結(jié)合料原材料試驗6『6.2▎石灰有效氧化鈣含量測定『6.3▎EDTA滴定水泥或石灰劑量『6.4▎直讀式測鈣儀石灰劑量測定『6.1▎石灰穩(wěn)定土概述『6.1▎石灰穩(wěn)定土概述

石灰作為一種最早被認(rèn)識的建筑材料,幾千年來廣泛地應(yīng)用于各種工程之中,它與粘土混合能大大地改變土的物理力學(xué)性質(zhì)和工程性能,且石灰加固土具有效果好、適用范圍廣和施工簡便等特點。因而廣泛用于公路基層、鐵路路基、房屋基礎(chǔ)甚至輕型機(jī)場跑道的墊層。這種混合土除提高承載力外,還能切斷毛細(xì)管中水的輸送,防止緊鄰路面層出現(xiàn)毛細(xì)水。它還能用作土壩的芯墻,滑坡后的換土,橋臺、擋土墻的回填料以及筏型基礎(chǔ)下的土質(zhì)改良。土壩表面用石灰處理后的覆蓋層能防止地表水的侵蝕。對于膨脹土和黃土等特殊性質(zhì)的土,石灰加入后能大大地減少其脹縮性和濕陷性。高含水率的湖底淤泥和河海相軟土用石灰處理后也能取得良好的效果。

石灰(CaO):石灰石(CaCO3)煅燒→CaO+CO2氣體分類:1、使用性質(zhì)：氣硬性石灰、水硬性石灰；

2、加工方法：塊狀生石灰、生石灰粉、消石灰粉、石灰漿等；

3、消化速度：快速消化石灰（<10min）

中速消化石灰（10～30min）

慢速消化石灰（>30min）石灰的水化反應(yīng)過程及影響因素石灰的水化反應(yīng)又稱石灰的“消化”或“熟化”。

CaO+H2OCa(OH)2+64.9KJ石灰水化時要注意控制溫度及周圍介質(zhì)中水蒸氣的壓力，才能保證反應(yīng)向右方進(jìn)行。

1、水化熱高、放熱速率快——使用石灰時，先拌水形成消石灰或石灰膏的原因之一。2、需水量大

CaO+H2OCa(OH)2+64.9KJ

理論需水量僅為32%，但實際要使CaO全部轉(zhuǎn)變?yōu)镃a(OH)2，約需加入70%的水才可得到十分干燥、體積疏松的消石灰粉。反應(yīng)式分子量比密度系統(tǒng)的絕對體積（cm3）固體的絕對體積（cm3）絕對體積的變化（％）反應(yīng)所需的相對水量反應(yīng)前反應(yīng)后反應(yīng)前反應(yīng)后系統(tǒng)固相CaO+H2O=Ca(OH)256.083.3434.833.216.733.2-4.54+97.920.32118.021.0074.102.233、體積膨脹

《建筑生石灰》JC/T

479-2013

《建筑生石灰》JC/T479-2013

《建筑生石灰》JC/T

479-2013

《建筑消石灰》JC-T481-2013

『

6.2.1

▎適用范圍『6.2

▎石灰有效氧化鈣含量測定『

6.2.2

▎儀器設(shè)備

『

6.2.3

▎試劑

『

6.2.4

▎0.5mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定

1

生石灰試樣：將生石灰樣品打碎，使顆粒不大于1.18mm。拌和均勻后用四分法縮減至200g左右，放在瓷研體中研細(xì)，再經(jīng)四分法縮減幾次至剩下20g左右。將研磨所得石灰樣品通過0.15mm的篩，從此細(xì)樣中均勻挑取10余克，置于稱量瓶中在105℃烘至恒量，貯于干燥器中，供試驗用。2

消石灰試樣：將消石灰樣品用四分法縮減至10余克左右，如有大顆粒存在須在瓷研缽中磨細(xì)至無不均勻顆粒存在為止。置于稱量瓶中在105℃烘至恒量，貯于干燥器中，供試驗用。『

6.2.5

▎準(zhǔn)備試樣

『

6.2.6

▎試驗步驟

『

6.2.7

▎數(shù)據(jù)處理『

6.2.8

▎結(jié)果整理

JTGE51-2009《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》條文說明

『

6.3.1

▎概述『6.3

▎水泥或石灰穩(wěn)定材料中水泥或石灰劑量測定(EDTA滴定法)

水泥改性土是公路底基層中一種常用的材料，通過替換部分水泥，使得底基層的性能得到提高，同時可以有效改善地基的穩(wěn)定性，不僅能節(jié)約資源，而且具有較大經(jīng)濟(jì)效益。其他常用的無機(jī)改性土除了水泥土外，還有石灰土和粉煤灰改性土，其對改善膨脹土地區(qū)施工狀況不良問題起著重要作用，并且直接影響施工質(zhì)量。因此，控制好水泥、石灰、粉煤灰的摻量也成了施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵指標(biāo)。

檢測改性土中水泥、石灰、粉煤灰劑量最常用的方法是EDTA滴定法。通過使用EDTA滴定法對摻有一定比例的水泥、石灰、粉煤灰的改性土進(jìn)行滴定，確定了EDTA溶液消耗量與水泥、石灰、粉煤灰摻量之間的關(guān)系并繪制其關(guān)系曲線圖，進(jìn)一步用最小二乘法得出關(guān)系曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式，便于現(xiàn)場快速檢測改性土中水泥、石灰、粉煤灰劑量。

水泥、石灰、粉煤灰中都含有鈣離子成分，試驗中膠凝材料中的鈣離子通過10%氯化銨溶液被分離出來，然后用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液奪取溶液中的鈣離子。在堿性環(huán)境下，EDTA二鈉容易與鈣離子發(fā)生反應(yīng)得到無色絡(luò)合物，而含有鈣離子的溶液會因為鈣紅指示劑而變成玫瑰紅色，所以當(dāng)試驗滴定EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液至終點時，溶液中的鈣離子幾乎全部與EDTA二鈉結(jié)合成無色絡(luò)合物，此時溶液就顯示出鈣紅原本的顏色——純藍(lán)色。其中，鈣紅指示劑（HIn2+）與鈣離子發(fā)生如式（1）所示的化學(xué)反應(yīng)，加入EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液（H2Y2-）后發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如式（2）、（3）所示：

《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2017《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》JTGTF20-2015

『

6.3.2

▎適用范圍

『

6.3.3

▎儀器設(shè)備

『

6.3.4

▎試劑

『

6.3.5

▎準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)曲線

200mL?

『

6.3.6

▎試驗步驟『

6.3.7

▎結(jié)果整理

『

6.3.8

▎注意事項

JTGE51-2009《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》條文說明

『

6.4.1

▎概述『6.4

▎石灰穩(wěn)定材料中石灰劑量測定(直讀式測鈣儀法)

水泥中的主要成份有C3S、C2S、C3A、C4AF及少量的石膏。當(dāng)加水后，C3S水化作用很快，水化過程中生成Ca（OH）2。C2S水化作用緩慢。有少量Ca（OH）2生成。（C3A和C4AF水化時不生成Ca（OH）2）。Ca（OH）2難溶于水，但在NH4Cl溶液中的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它在水中的溶解度。因此，當(dāng)加入一定體積、一定濃度的NH4Cl溶液后，能夠很快使Ca（OH）2游離出Ca2+，游離出的Ca2+的數(shù)量與水泥劑量有密切關(guān)系。劑量越大，游離出的Ca2+就越多。鈣電極可將不同的Ca2+以電位的形式并通過多功能直讀式測鈣儀轉(zhuǎn)換成水泥的百分劑量直接在儀器上顯示出來。硅酸三鈣(3CaOoSiO2,簡寫為C3S);硅酸二鈣(2CaOoSiO2,簡寫為C2S);鋁酸三鈣(3CaOoAl2O3,簡寫為C3A);鐵鋁酸四鈣(4CaOoAl2O3oFe2O3,簡寫為C4AF)。

『

6.4.2

▎適用范圍『

6.4.3

▎儀器設(shè)備『

6.4.4

▎制備溶液『

6.4.5

▎準(zhǔn)備儀器和電極『

6.4.7

▎儀器標(biāo)定『

6.4.8

▎試驗步驟『

6.4.9

▎結(jié)果整理JTGE51-2009《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》條文說明權(quán)峰．直讀式測鈣儀、EDTA絡(luò)合滴定法在水泥穩(wěn)定土中應(yīng)用優(yōu)缺點對比分析[J]．價值工程，2018，37（17）：268-270．參考權(quán)峰．直讀式測鈣儀、EDTA絡(luò)合滴定法在水泥穩(wěn)定土中應(yīng)用優(yōu)缺點對比分析[J]．價值工程，2018，37（17）：268-270．①EDTA滴定法測定水泥穩(wěn)定土水泥劑量，穩(wěn)定性、一致性和準(zhǔn)確性良好，均在土工試驗誤差允許范圍之內(nèi)。但是水泥劑量<5%時精度不如≥5%時高。②試驗中每個環(huán)節(jié)都影響著EDTA法標(biāo)準(zhǔn)曲線的準(zhǔn)確性，但浸取水泥穩(wěn)定土中的鈣離子后，不受測定時間（15天之內(nèi)）的限制。③水泥中所含的硅酸會影響EDTA法滴定的結(jié)果，試驗人員要在試驗過程中采取一定的方法分離該物質(zhì)，從而更有效地保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。④滴定過程中應(yīng)采用NH3-NH4Cl緩沖溶液與實際測定時的濃度一致，這是保證標(biāo)準(zhǔn)曲線的適用性的必要條件。⑤EDTA滴定法較直讀式測鈣儀法操作繁瑣、勞動強(qiáng)度大；直讀式測鈣儀法較EDTA滴定法快速；兩種方法精度一致（均能精確到0.1%），低水泥劑量設(shè)計值測定時不如在直讀式測鈣儀準(zhǔn)確，EDTA法可能由于人為因素導(dǎo)致誤差的可能性較大；直讀式測鈣儀法一次性投入較大，EDTA滴定法使用過程成本較高。參考

一、單選題。1．有效氧化鈣測定中,酚酞指示劑加入試樣溶液中,溶液呈（

）色。

A.黃

B.紅

C.玫瑰紅

D.粉紅

2．EDTA滴定法快速測定石灰土中石灰劑量試驗中,鈣紅指示劑加入石灰土和氯化銨反應(yīng)中,溶液呈（

）色。

A.玫瑰紅

B.黃

C.紅

D.蘭

3．氧化鎂含量為（）是劃分鈣質(zhì)石灰和鎂質(zhì)石灰的界限。

A.5%B.10%C.15%D.20%4

．EDTA滴定法測定石灰劑量的試驗工作：①攪拌3min，放置沉淀4min，直到出現(xiàn)澄清懸浮液為止，記錄時間，轉(zhuǎn)移上部清液；②移液管吸取上層懸浮液置于三角瓶，加入1。8％氫氧化鈉，加入鈣紅指示劑并搖勻；③稱取300g混合料放在搪瓷杯中，攪散并加入600mLl0％氯化銨溶液；④準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)曲線；⑤選取有代表性的混合料；⑥EDTA標(biāo)準(zhǔn)液滴定，并記錄消耗量。正確的試驗順序為()。A、④②③①⑤⑥B．④⑤③①②⑥C．①⑤②③④⑥D(zhuǎn)．①⑤④③②⑥『6.5

▎練習(xí)題

5．石灰的最主要技術(shù)指標(biāo)(

)

A.活性氧化鈣和活性氧化鎂含量；B.氧化鈣加氧化鎂含量；

C.活性氧化鈣加氧化鎂含量

6．

EDTA滴定試驗中，用EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)液將玫瑰紅色溶劑滴定到()作為試驗終點。A、黑色B、純藍(lán)色C、無色D、墨綠色7.水泥石灰綜合穩(wěn)定時，水泥用量占結(jié)合料總量的()以上，按水泥穩(wěn)定類進(jìn)行組成設(shè)計。A、30%B、40%C、50%D、60%8.石灰穩(wěn)定碎石采用路拌法施工時，混合料實際石灰劑量應(yīng)比室內(nèi)試驗確定的劑量宜增加()。A．O.30％B．O.50％C．O.70％D．1.00％9.鈣質(zhì)生石灰的有效氧化鈣加氧化鎂含量為87%，該生石灰為（）。A、優(yōu)等品B、一等品C、合格品D、不合格品10.熟石灰粉的主要成分是（）。A、CaOB、Ca（OH）2C、CaCO3D、CaSO4

二、多選題1．水泥或石灰劑量測定的方法主要有()。A、抽提儀法B、EDTA滴定法C、離心分離法D、直讀式測鈣儀法2．水泥凝結(jié)硬化的必要條件有（

）。

A、溫度B、濕度C、空氣D、氧氣E、齡期

3．當(dāng)（

）中任一項不符合規(guī)定時，該批水泥為廢品。

A、氧化鎂B、細(xì)度C、三氧化硫D、初凝時間E、安定性4．對生石灰的技術(shù)要求主要有（

）。

A、細(xì)度B、強(qiáng)度C、有效CaO+MgO含量D、未消化殘渣含量E、CO2含量F、產(chǎn)漿量

5．石灰的硬化過程包括（

）過程。

A、水化B、干燥C、結(jié)晶D、碳化E、固化

測試題一、單選題。1．有效氧化鈣測定中,酚酞指示劑加入試樣溶液中,溶液呈（D

）色。

A.黃

B.紅

C.玫瑰紅

D.粉紅

2．EDTA滴定法快速測定石灰土中石灰劑量試驗中,鈣紅指示劑加入石灰土和氯化銨反應(yīng)中,溶液呈（

A

）色。

A.玫瑰紅

B.黃

C.紅

D.蘭

3．氧化鎂含量為（A）是劃分鈣質(zhì)石灰和鎂質(zhì)石灰的界限。

A.

5%B.

10%C.

15%D.

20%

4

．EDTA滴定法測定石灰劑量的試驗工作：①攪拌3min，放置沉淀4min，直到出現(xiàn)澄清懸浮液為止，記錄時間，轉(zhuǎn)移上部清液；②移液管吸取上層懸浮液置于三角瓶，加入1。8％氫氧化鈉，加入鈣紅指示劑并搖勻；③稱取300g混合料放在搪瓷杯中，攪散并加入600mLl0％氯化銨溶液；④準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)曲線；⑤選取有代表性的混合料；⑥EDTA標(biāo)準(zhǔn)液滴定，并記錄消耗量。正確的試驗順序為(B)。A、④②③①⑤⑥B．④⑤③①②⑥C．①⑤②③④⑥D(zhuǎn)．①⑤④③②⑥

5．石灰的最主要技術(shù)指標(biāo)(

C

)

A.活性氧化鈣和活性氧化鎂含量；B.氧化鈣加氧化鎂含量；

C.活性氧化鈣加氧化鎂含量

6．

EDTA滴定試驗中，用EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)液將玫瑰紅色溶劑滴定到(B)作為試驗終點。A、黑色B、純藍(lán)色C、無色D、墨綠色7.水泥石灰綜合穩(wěn)定時，水泥用量占結(jié)合料總量的(A)以上，按水泥穩(wěn)定類進(jìn)行組成設(shè)計。A、30%B、40%C、50%D、60%8.石灰穩(wěn)定碎石采用路拌法施工時，混合料實際石灰劑量應(yīng)比室內(nèi)試驗確定的劑量宜增加(D)。A．O.30％B．O.50％C．O.70％D．1.00％9.鈣質(zhì)生石灰的有效氧化鈣加氧化鎂含量為87%，該生石灰為（B）。A、優(yōu)等品B、一等品C、合格品D、不合格品10.熟石灰粉