水泥中有害成分含量的檢測方法及控制要點

1、.水泥中有害成分含量的檢測方法及控制要點！2015-08-20 商品混凝土汪軍水泥中有害成分含量的檢測方法及控制要點李林濤，宋開偉，石從黎摘要 氧化鎂、三氧化硫和游離氧化鈣是影響水泥安定性的有害成分，本文簡要地介紹了氧化鎂、三氧化硫和游離氧化鈣含量的檢驗方法，總結了實際檢測中的注意問題及操作要點，為實際測定工作提供參考。關鍵詞 水泥；氧化鎂；三氧化硫；游離氧化鈣1 前言安定性是水泥最重要的質量指標，安定性不合格的水泥會使混凝土構件產生開裂、崩潰，造成嚴重的工程質量事故。水泥安定性的合格與否，與氧化鎂、三氧化硫、游離氧化鈣等水泥有害成分的含量直接相關，國家標準和行業(yè)標準對氧化鎂、三氧化

2、硫和游離氧化鈣在水泥中含量限值有明確的規(guī)定，如：氧化鎂在普通硅酸鹽水泥標準中限量為5%，三氧化硫的含量不大于3.5% ；游離氧化鈣在鐵路混凝土施工質量中規(guī)定含量不能大于1%。因此，對于施工過程水泥質量的控制，準確地測定水泥中的氧化鎂、游離氧化鈣及三氧化硫含量非常重要。2 檢驗方法2.1 水泥中氧化鎂的測定水泥中氧化鎂的測定，目前應用的是絡合滴定法。通常在pH=10 的溶液中，以酒石酸鉀鈉、三乙醇胺為掩蔽劑，將硅、鐵、鋁等與鈣、鎂分離，以酸性鉻藍K- 萘酚綠B 為指示劑，用EDTA 滴定溶液中的Ca2+、Mg2+ 合量；在pH>12.5 時，測得Ca2+ 含量，用Ca2+、Mg2+ 合量減

3、去Ca2+ 的量，即可求得MgO的含量。因此，必須準確測出Ca2+、Mg2+ 合量及Ca2+ 的含量，才能得出準確的MgO 含量。采用這種測定方法時，滴定時溶液的pH 值和指示劑是關鍵。2.2 水泥中三氧化硫的測定在酸性溶液中，用氯化鋇溶液沉淀硫酸鹽，經過濾灼燒后，以硫酸鋇形式稱量，測定結果以三氧化硫計。2.3 水泥中游離氧化鈣的測定在加熱攪拌下，使試樣中的游離氧化鈣與乙二醇作用生成弱堿性的乙二醇鈣，以酚酞為指示劑，用苯甲酸無水乙醇標準溶液進行滴定。3 控制要點3.1 測定氧化鎂的控制要點1）測定MgO 時必須將溶液的pH 值調節(jié)為不小于12.5。這時Mg2+ 生成Mg(OH)2 沉淀，不被E

4、DTA 滴定。如果溶液pH 值小于12.5，則會有Mg2+ 被EDTA 滴定，使測得的CaO 含量偏高。為了減少Mg(OH)2 沉淀對指示劑的吸附，可先將溶液稀釋，以降低溶液中Mg2+ 的濃度。滴定接近終點時應充分攪拌，使其被Mg(OH)2沉淀吸附的Ca2+ 能與EDTA 充分反應。2）當pH 值調節(jié)至12.5 時，應立即滴定，以防止溶液吸收二氧化碳生成MgCO3 沉淀，使MgO 測定結果偏低。3）在測定Ca2+、Mg2+ 合量時，必須控制使pH=l0，而不能使pH 值大于l0。如果pH 值大于10，會有一部分Mg2+ 生成Mg(OH)2沉淀，使Ca2+、Mg2+ 合量的測定結果偏低。在用酒石

5、酸鉀鈉與三乙醇胺聯(lián)合掩蔽鐵、鋁、鈦的干擾時，必須在酸性溶液中先加酒石酸鉀鈉，然后再加三乙醇胺，這樣掩蔽效果較好。4）測定采用酸性鉻藍K 萘酚綠B 作指示劑，二者配比要合適。若萘酚綠B 的比例過大，綠色背景加深，使終點提前到達，造成結果偏低；反之，終點拖后且不明顯，造成結果偏高。5）在測定Ca2+、Mg2+ 合量的過程中，當?shù)味ń咏K點時，一定要充分攪拌并緩慢滴定至由蘭紫色變?yōu)榧兲m色；若滴定速度過快，將使結果偏高。這是因為酸性鉻藍K 對鎂的靈敏度較高，滴定接近終點時，加入的EDTA 奪取鎂，即酸性鉻藍K中的Mg2+，而使指示劑游離出來。由于此反應速度較慢，所以在接近終點時要緩慢滴定，充分攪拌。6

6、）明顯判定氧化鈣指標滴定終點綠色熒光消失并呈現(xiàn)紅色的最佳背景應是黑色試驗臺；明顯判定氧化鎂指標滴定終點由酒紅色至純藍的最佳背景應是白色。7）應同時進行空白試驗。如果測定結果不扣除空白值，結果會偏高。8）帶硅滴定鈣鎂合量時，為防止硅酸的影響，也可加入2%KF 來防止硅酸的干擾。3.2 測定三氧化硫的控制要點1）樣品應置于干燥燒杯中，加入適量水后要快速攪拌，使樣品完全分散，防止樣品結塊。2）控制好溶液酸度，加入的鹽酸體積要準確，控制溶液酸度為0. 2 0. 4mol/ L，可使硫酸鋇沉淀完全，消除共沉淀干擾。3）應在不斷攪拌下滴加氯化鋇溶液。這樣可以減少局部過濃現(xiàn)象，否則會由于局部過濃而形成大量的

7、晶核，形成小顆粒硫酸鋇沉淀，容易透過濾紙而使沉淀損失，造成結果偏低。4）在加入氯化鋇溶液后，應煮沸3 5min，在溫熱處靜止4h 以上或過夜，使沉淀完全，沉淀顆粒增大，防止發(fā)生過濾透析而造成結果偏低。5）過濾硫酸鋇沉淀時，應仔細擦洗燒杯，將硫酸鋇沉淀全部轉移到濾紙上，轉移不完全會使結果偏低。6）濾紙沉淀要灰化完全，防止硫酸鋇還原成碳化鋇，造成結果偏低；灼燒溫度要嚴格控制在800 850，溫度高于850時，硫酸鋇會發(fā)生分解反應。3.3 測定游離氧化鈣的控制要點1）測定前應將水泥在烘箱中100105烘干，水分的存在可能會導致測量結果的偏高；2）樣品應置于干燥錐形瓶中，加入適量乙二醇- 乙醇溶液后要快速搖動，使樣品完全分散，防止樣品結塊；3）在整個實驗過程中，各種溶液所用的溶劑乙醇應為無水乙醇以減少水分的引入，避免結果的誤差；4）抽濾時使用的快速濾紙或者玻璃砂芯漏斗應預先用無水乙醇潤濕，過濾時等上次洗滌液過濾完再洗滌下次；5）盡可能快速的進行抽氣過濾，以防止吸收大氣中的二氧化碳，導致測定結果的偏低。4 結語水泥的安定性是影響到建筑結構安全的重要指標，為確保分析結果準確可靠