無機(jī)結(jié)合料試驗規(guī)程及無機(jī)非金屬材料

序號試驗檢測參數(shù)采用的試驗檢測方法和標(biāo)準(zhǔn)（名稱/編號）七無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程JTGE51-2009公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范JTJ034-2000最大干密度T0804-1994無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料擊實試驗方法（公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程JTGE51-2009）1適用范圍1.1本方法適用于在規(guī)定的試筒內(nèi)，對水泥穩(wěn)定材料（在水泥水化前）、石灰穩(wěn)定材料及石灰（或水泥）粉煤灰穩(wěn)定材料進(jìn)行擊實試驗，以繪制穩(wěn)定材料的含水量——干密度關(guān)系曲線，從而確定其最佳含水量和最大干密度1.2試驗集料的最大公稱粒徑宜控制在37.5mm以內(nèi)（方孔篩）。1.3試驗方法類別。本實驗方法分三類，各類擊實方法的主要參數(shù)列于表T0804-1。2儀器設(shè)備2.1擊實筒：小型，內(nèi)徑100mm、高127mm的金屬圓筒，套環(huán)高50mm，底座；大型，內(nèi)徑152mm、高170mm的金屬圓筒，套環(huán)高50mm直徑151mm和高50mm的筒內(nèi)墊塊，底座。2.2多功能自控電動擊實儀：擊錘的底面直徑50mm，總質(zhì)量4.5kg。擊錘在導(dǎo)管內(nèi)的總行程為450mm。可設(shè)置擊實次數(shù)，并保證擊錘自由垂直落下，落高應(yīng)為450mm，錘跡均勻分布于試樣面。2.3電子天平：量程4000g，感量0.01g。2.4電子天平：量程15kg，感量0.1g。2.5方孔篩：孔徑53mm、37.5mm、26.5mm、19mm、4.75mm、2.36mm的篩各1個。2.6量筒：50ml、100ml、和500ml的量筒各1個。2.7直刮刀：長200~250mm、寬30mm和厚3mm，一側(cè)開口的直刮刀，用以刮平和修飾粒料大試件的表面。2.8刮土刀：長150~200mm、寬約20mm的刮刀，用以刮平和修飾小試件的表面。2.9工字型刮平刀：30mm×50mm×310mm，上下兩面和側(cè)面均刨平。2.10拌和工具：約400mm×600mm×70mm的長方形金屬盤、拌和用平頭小鏟等。2.11脫模器2.12測定含水量用得呂盒、烘箱等其他用具。2.13游標(biāo)卡尺3試驗準(zhǔn)備3.1將具有代表性的風(fēng)干試料（必要時，也可以試在50℃烘箱內(nèi)烘干）用木錘搗碎或用木碾碾碎。土團(tuán)均應(yīng)破碎到通過4.75mm篩孔。但應(yīng)注意不使粒料的單個顆粒破碎或不使其破碎程度超過施工中拌合機(jī)械的破碎率。3.2如試料是細(xì)粒土，將已破碎的具有代表性的土過4.75mm篩備用（用甲法或乙法做試驗）。3.3如試料中含有粒徑大于4.75mm的顆粒，則先將試料過19mm篩；如存留在19mm篩上得顆粒的含量不超過10%，則過26.5mm的篩，留作備用（用甲法或乙法做試驗）。3.4如試料中粒徑大于19mm的顆粒含量10%，則將試料過37.5mm篩；如果存留在37.5mm篩上得顆粒的含量不超過10%，則過53mm的篩備用（用丙法試驗）3.5每次篩分后，均應(yīng)記錄超尺寸顆粒的百分率P。3.6在預(yù)定做擊實試驗的前一天，取有代表性的試料測定其風(fēng)干含水量。對于細(xì)料土，試樣應(yīng)不少于100g；對于中粒土，試樣應(yīng)不少于1000g；對于粗粒土的各種集料，試樣應(yīng)不少于2000g。3.7在試驗前用游標(biāo)卡尺準(zhǔn)確測量試模的內(nèi)徑、高和墊塊的厚度，以計算試筒的容積。4試驗步驟4.1準(zhǔn)備工作在試驗前應(yīng)將試驗所需要得各種儀器準(zhǔn)備齊全，測量設(shè)備應(yīng)滿足精度要求；調(diào)試擊實儀器，檢查其運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。4.2甲法4.2.1將已篩分的試樣用四分法逐次分小，至最后取出約10~15kg試料。再用四分法將已取出的試料分成5~6份，每份試料的干質(zhì)量為2.0g（對于細(xì)粒土）或2.5kg（對于各種中粒土）。4.2.2預(yù)定5~6個不同含水量，依次相差0.5%~1.5%，且其中至少有兩個大于和兩個小于最佳含水量。注①：對于中、粗粒土，在最佳含水量附近取0.5%，其余取1%。對于細(xì)粒土，取1%，但對于黏土，特別是重黏土，可能需要取2%。4.2.3按預(yù)定含水量制備試樣。將1份試料平鋪于金屬盤內(nèi)，將事先計算得的該份試料中應(yīng)加的水量均勻的噴灑在試料上，用小鏟將試料充分拌合到均勻狀態(tài)（如為石灰穩(wěn)定材料、石灰粉煤灰綜合穩(wěn)定材料、水泥粉煤灰綜合穩(wěn)定材料和水泥、石灰綜合穩(wěn)定材料，可將石灰、粉煤灰和試料一起拌勻），然后裝入密閉容器或塑料口袋內(nèi)浸潤備用。浸潤時間要求：黏質(zhì)土12~24h，粉質(zhì)土6~8h，砂類土、砂礫土、紅土砂礫、級配砂礫等可以縮短到4h左右，含土很少的為篩分碎石、砂礫和砂可縮短到2h。浸潤時間一般不超過24h。應(yīng)加水量可按式（T0804-1）計算。mw=[mn/(1+0.01ωn)+mc/(1=0.01ωc)]×0.01ω-[mn/(1+0.01ωn)]×0.01ωn-[mc/(1+0.01)]×0.01ωc（T0804-1）式中：mw——混合料中應(yīng)加的水量（g）mn——混合料中素土（或集料）的質(zhì)量（g），其原始含水量為ωn，即風(fēng)干含水量（%）；mc——混合料中水泥或石灰的質(zhì)量（g）其原始是含水量為ωc；ω——要求達(dá)到的混合料的含水量（%）。4.2.4將所需要得穩(wěn)定劑水泥加到浸潤后的試樣中，并用小鏟、泥刀或其他工具充分拌和到均勻狀態(tài)。水泥應(yīng)在土樣擊實前逐個加入。加有水泥的試樣拌和后，應(yīng)在1h內(nèi)完成下述擊實試驗。拌和后超過1h的試樣，應(yīng)予作廢（石灰穩(wěn)定材料和石灰粉煤灰穩(wěn)定材料除外）。4.2.5試筒套環(huán)與擊實底板應(yīng)緊密聯(lián)結(jié)。將擊實筒放在堅實地面上，用四分法取制備好的試樣400~500g（其量應(yīng)使擊實后的試樣等于或略高于筒高的1/5）倒入筒內(nèi)，整平其表面并稍加壓緊，然后將其安裝到多功能自控電動擊實儀上，設(shè)定所需錘擊次數(shù)，進(jìn)行第1層試樣的擊實。第1層擊實完后，檢查該層高度是否合適，以便調(diào)整以后幾層的試樣用量。用刮土刀或螺絲刀將已擊實層的表面“拉毛”，然后重復(fù)上述做法，進(jìn)行其余4層試樣的擊實。最后一層試樣擊實后，試樣超出筒頂?shù)酶叨炔坏么笥?mm，超出高度過大的試件應(yīng)該作廢。4.2.6用刮土刀沿套環(huán)內(nèi)壁削挖（使試樣與套環(huán)脫離）后，扭動并取下套環(huán)。齊筒頂細(xì)心刮平試樣，并拆除底板。如試樣底面略突出筒外或有孔洞，則應(yīng)細(xì)心刮平或修補(bǔ)。最后用工字型刮平尺齊筒頂和筒底將試樣刮平。擦凈試筒的外壁，稱其質(zhì)量m14.2.7用脫模器推出筒內(nèi)試樣。從試樣內(nèi)部從上至下取兩個有代表性的樣品（可將脫出試件用錘打碎后，用四分法采?。瑴y定其含水量，計算至0.1%。兩個試樣的含水量的差值不得大于1%。所取樣品的數(shù)量見表T0804-2（如只取一個樣品測定含水量，則樣品的質(zhì)量應(yīng)為表列數(shù)值的兩倍）。擦凈試筒，稱其質(zhì)量m2表T0804-2測穩(wěn)定材料含水量的樣品質(zhì)量公稱最大粒徑（mm）樣品質(zhì)量（g）2.36約5019約30037.5約1000烘箱的溫度應(yīng)事先調(diào)整到110℃左右，以使放入的試樣能立即在105~110℃的溫度下烘干。4.2.8按本方法4.2.3~4.2.7的步驟進(jìn)行其余含水量下穩(wěn)定材料的擊實和測定工作。凡已用過的試樣，一律不再重復(fù)使用。4.3乙法在缺乏內(nèi)徑10cm的試筒時，以及在需要與承載比等試驗結(jié)合起來進(jìn)行時，采用乙法進(jìn)行擊實試驗。本法更適宜用于公稱最大粒徑達(dá)19mm的集料。4.3.1將已過篩的試料用四分法逐次分小，至最后取出約30kg試料。再用四分法將所取的試料分成5~6份，每份試料的干質(zhì)量約為4.4kg（細(xì)粒土）或5.5kg（中粒土）。4.3.2以下各步的做法與本方法4.2.2~4.2.8相同，但應(yīng)該先將墊塊放入筒內(nèi)底板上，然后加料并擊實。所不同的是，每層需取制備好的試樣約900g（對于水泥或石灰穩(wěn)定細(xì)粒土）或1100g（對于穩(wěn)定中粒土），每層的錘擊次數(shù)為59次。4.4丙法4.4.1將已過篩的試料用四分法逐次分小，至最后取約33kg試料。再用四分法將所取的試料分成6份（至少要5份）每份質(zhì)量約5.5kg（風(fēng)干質(zhì)量）。4.4.2預(yù)定5~6個不同含水量，依次相差0.5%~1.5%。在估計最佳含水量左右可只差0.5%~1%。注：①對于水泥穩(wěn)定類材料，在最佳含水量附近取0.5%；對于石灰、二灰穩(wěn)定類材料，根據(jù)具體情況在最佳含水量附近取1%。4.4.3同4.2.3。4.4.4同4.2.4。4.4.5將試筒、套環(huán)與夯擊底板緊密的聯(lián)結(jié)在一起，并將墊塊放在筒內(nèi)地板上。擊實筒應(yīng)放在堅實地面上，取制備好的試樣1.8kg左右【其量應(yīng)使擊實后的試樣略高于（高出1~2mm）筒高的1/3】倒入筒內(nèi)，整平其表面，并稍加壓緊。然后將其安裝到多功能自控電動擊實儀上，設(shè)定所需錘擊次數(shù)，進(jìn)行第一層試樣的擊實。第1層擊實完后檢查該層的高度是否合適，以便調(diào)整以后兩層的試樣用量。用刮土刀或螺絲刀將已擊實的表面“拉毛”，然后重復(fù)上述做法，進(jìn)行其余兩試樣的擊實。最后一層試樣擊實后，試樣超出試筒頂?shù)酶叨炔坏么笥?mm。超出高度過大的試件應(yīng)作廢。4.4.6用刮土刀沿套環(huán)內(nèi)壁削挖（使試樣與套環(huán)脫離），扭動并取下套環(huán)。齊筒頂細(xì)心刮平試樣，并拆除底板，取走墊塊。擦凈試筒的外壁，稱其質(zhì)量m14.4.7用脫模器推出筒內(nèi)試樣。從試樣內(nèi)部由上至下取兩個有代表性的樣品（可將脫出試件用錘打碎后，用四分法采?。?，測定其含水量，計算至0.1%。兩個試樣的含水量的差值不得大于1%。所取樣品的數(shù)量應(yīng)不少于700g，如只取一個樣品測定含水量，則樣品的數(shù)量應(yīng)不少于1400g，烘箱的溫度應(yīng)事先調(diào)整到110℃左右，以使放入的試樣能立即在105~110℃的溫度下烘干。擦凈試筒，稱其質(zhì)量m24.4.8按本方法4.4.3~4.4.7進(jìn)行其余含水量下穩(wěn)定材料的擊實和測定。凡已用過的試料，一律不用再重復(fù)使用。5計算5.1穩(wěn)定材料濕密度計算按式（T0804-2）計算每次擊實后穩(wěn)定材料的濕密度。ρw=（m1-m2）/V（T0804-2）式中：ρw——穩(wěn)定材料的濕密度（g/cm3）m1——試筒與濕試樣的總質(zhì)量（g）；m2——試筒的質(zhì)量（g）；V——試筒的容積（cm3）。5.2穩(wěn)定材料干密度計算按式（T0804-3）計算每次擊實后穩(wěn)定材料的干密度。ρd=ρw/（1+0.01ω）（T0804-3）式中：ρd——試樣的干密度（g/cm3）ω——試樣的含水量（%）。5.3制圖5.3.1以干密度為從坐標(biāo)，含水量為橫坐標(biāo)，繪制含水量——干密度曲線。曲線必須為凸形的，如試驗點不足以連成完整的凸形曲線，則應(yīng)該進(jìn)行補(bǔ)充試驗。5.3.2將試驗各點采用二次曲線方法擬合曲線，曲線的峰值點對應(yīng)的含水量及干密度即為最佳含水量和最大干密度。5.4超尺寸顆粒的校正當(dāng)試樣中大于規(guī)定最大粒徑的超尺寸顆粒的含量為5%~30%時，按下列各式對試驗所得最大干密度和最佳含水量進(jìn)行校正（超尺寸顆粒的含量小于5%時，可以不進(jìn)行校正）最大干密度按式（T0804-4）校正。ρ＇dm=ρdm(1-0.01p)+0.9×0.01pG＇a（T0804-4）式中：ρ＇dm——校正后的最大干密度（g/cm3）；ρdm——試驗所得的最大干密度（g/cm3）；p——試樣中超尺寸顆粒的百分率（%）；G＇a——超尺寸顆粒的毛體積相對密度。（2）最佳含水量按式（T0804-5）校正。ω＇0=ω0(1-0.1p)+0.01pωa（T0804-5）式中：ω＇0——校正后的最佳含水量（%）；ω0——試驗所得的最佳含水量（%）；p——試樣中超尺寸顆粒的百分率（%）ωa——超尺寸顆粒的吸水量（%）。注①：超尺寸顆粒的含量少于5%時，它對最大干密度的影響位于平行試驗的誤差范圍內(nèi)。6結(jié)果整理6.1應(yīng)做兩次平行試驗，取兩次試驗的平均值作為最大干密度和最佳含水量。兩次重復(fù)性試驗最大干密度的差不應(yīng)超過0.05g/cm3（穩(wěn)定細(xì)粒土）和0.08g/cm3（穩(wěn)定中粒土和粗粒土），最佳含水量的差不應(yīng)超過0.5%（最佳含水量小于10%）和1.0%（最佳含水量大于10%）。超過上述規(guī)定值，應(yīng)重做試驗，直到滿足精度要求。6.2混合料密度計算應(yīng)保留小數(shù)點后3位有效數(shù)字，含水量應(yīng)保留小數(shù)點后1位有效數(shù)字。7報告試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：試樣的最大粒徑、超尺寸顆粒的百分率；無機(jī)結(jié)合料類型及劑量；所用得試驗方法類別；最大干密度（g/cm3）最佳含水量（%），并附擊實曲線。最佳含水量T0801-2009含水量試驗方法（烘干法）（公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程JTGE51-2009）1適用范圍本方法適用于測定水泥、石灰、粉煤灰及無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的含水量。2儀器設(shè)備2.1水泥、粉煤灰、生石灰粉、消石灰和消石灰粉、穩(wěn)定細(xì)粒土2.1.1烘箱：量程不小于110℃，控溫精度為±2℃。2.1.2鋁盒：直徑約50mm，高25~30mm。2.1.3電子天平：量程不小于150g，感量0.01g。2.1.4干燥器：直徑200~250mm，并用硅膠做干燥劑①。注①用指示硅膠作干燥劑，而不用氯化鈣。因為許多粘土供千后能從氯化鈣中吸收水分。2.2穩(wěn)定中粒土。2.2.1烘箱：同2.1.1。2.2.2鋁盒：能放祥品500g以上。2.2.3電子天平：量程不小于1000g，感量0.1g。,2.2.4干燥器：同2.1.4。2.3穩(wěn)定粗粒土。2.3.1烘箱：同2.1.1。2.3.2大鋁盒：能放樣品2000g以上。2.3.3電子天平：量程不小于3000g，感量0.1g。2.3.4干燥器：同2.1.4。3試驗步驟3.1水泥、粉煤灰、生石灰粉、消石灰和消石灰粉、穩(wěn)定細(xì)粒土3.1.1取清潔干燥的鋁盒，稱其質(zhì)量m1，并精確至0.Olg；取約50g試樣（對生石灰粉、消石灰和消石灰粉取100g)經(jīng)手工木錘粉碎后松放在鋁盒中，應(yīng)盡快蓋上盒蓋，盡量避免水分散失，稱其質(zhì)量m2,，并精確至0.Olg。3.1.2對于水泥穩(wěn)定材料，將烘箱溫度調(diào)到110℃；對于其他材料①，將烘箱調(diào)到105℃。待烘箱達(dá)到設(shè)定溫度后，取下盒蓋，并將盛有試樣的鋁盒放在盒蓋上，然后一起放入烘箱中進(jìn)行烘干，需要的烘干時間隨試樣種類和試樣數(shù)量而改變。當(dāng)冷卻試樣連續(xù)兩次稱重的差(每次間隔4h)不超過原試樣質(zhì)量的0.1%②時，即認(rèn)為樣品已烘干。3.1.3烘干后，從烘箱中取出盛有試樣的鋁盒，并將盒蓋蓋緊。3.1.4將盛有烘干試樣的鋁盒放入干燥器內(nèi)冷卻③。然后稱鋁盒和烘干試樣的質(zhì)量m3，并精確至0.01g。注①:某些含有石膏的土在烘干時會損失其結(jié)晶水，用此方法測定對其含水量有影響。每1%石膏對含水量的影響約為0.2%。如果土中有石膏，則試樣應(yīng)該在不超過80℃的溫度下烘干，并可能要烘更長的時間。注②：對于大多數(shù)土，通常烘干16~24h就足夠了。但是，某些土或試樣數(shù)量過多或試樣很潮濕，可能需要烘更長的時間。烘干的時間也與烘箱內(nèi)試樣的總質(zhì)量、烘箱的尺寸及其通風(fēng)系統(tǒng)的效率有關(guān)。注③:如鋁盒的蓋密閉，而且試樣在稱量前放置時間較短，可以不需要放在干燥器中冷卻。3.2穩(wěn)定中粒土3.2.1取清潔干燥的鋁盒，稱其質(zhì)量m1并精確至0.1。取500g試樣(至少300g)經(jīng)粉碎后松放在鋁盒中，蓋上盒蓋，稱其質(zhì)量m1，并精確至0.1g。3.2.2對于水泥穩(wěn)定材料，將烘箱溫度調(diào)到110℃；對于其他材料，將烘箱調(diào)到105℃。待烘箱達(dá)到設(shè)定溫度后，取下盒蓋，并將盛有試樣的鋁盒放在盒蓋上，然后一起放入烘箱中進(jìn)行烘干，需要的烘干時間隨試樣種類和試樣數(shù)量而改變。當(dāng)冷卻試樣連續(xù)兩次稱重的差(每次間隔4h)不超過原試樣質(zhì)量的0.1%時，即認(rèn)為樣品已烘干。3.2.3烘干后，從烘箱中取出盛有試樣的鋁盒，并將盒蓋蓋緊，放置冷卻。3.2.4稱鋁盒和烘干試樣的質(zhì)量m3，并精確至0.1g。3.3穩(wěn)定粗粒土3.3.1取清潔干燥的鋁盒，稱其質(zhì)量m1并精確至0.1。取2000g試樣經(jīng)粉碎后松放在鋁盒中，蓋上盒蓋，稱其質(zhì)量m2，并精確至0.1g3.3.2對于水泥穩(wěn)定材料，將烘箱溫度調(diào)到110℃；對于其他材料，將烘箱調(diào)到105℃。待烘箱達(dá)到設(shè)定溫度后，取下盒蓋，并將盛有試樣的鋁盒放在盒蓋上，然后一起放入烘箱中進(jìn)行烘干，需要的烘干時間隨試樣種類和試樣數(shù)量而改變。當(dāng)冷卻試樣連續(xù)兩次稱重的差(每次間隔4h)不超過原試樣質(zhì)量的0.1%時，即認(rèn)為樣品已烘干。3.3.3烘干后，從烘箱中取出盛有試樣的鋁盒，并將盒蓋蓋緊，放置冷卻。3.3.4稱鋁盒和烘干試樣稱其質(zhì)量m3，并精確至0.1g。4計算用式（T0801-1）計算無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的含水量ω=（m2-m3）/（m3-m1）×100（T0801-1）式中:ω——無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的含水量（%）；m1——鋁盒的質(zhì)量(g);m2——鋁盒和濕穩(wěn)定土的合計質(zhì)量(g);m3——鋁盒和干穩(wěn)定土的合計質(zhì)量(g)。5結(jié)果整理本試驗應(yīng)進(jìn)行兩次平行測定，取算數(shù)平均值，保留至小數(shù)點后兩位。允許重復(fù)性誤差應(yīng)符合表T0801-1的要求。表T0801-1含水量測定的允許重復(fù)性誤差值含水量（%）允許誤差（%）含水量（%）允許誤差（%）≤7≤0.5＞40≤2＞7，≤40≤1無側(cè)限抗壓強(qiáng)度T0805-1994無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗方法（公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程JTGE51-2009）1適用范圍本試驗方法適用于測定無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料(包括穩(wěn)定細(xì)粒土、中粒土和粗粒土)試件的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。2儀器設(shè)備2.1標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室。2.2水槽：深度應(yīng)大于試件高度50mm。2.3壓力機(jī)或萬能試驗機(jī)（也可用路面強(qiáng)度試驗儀和測力計）：壓力機(jī)應(yīng)符合現(xiàn)行《液壓式壓力試驗機(jī)》（GB/T3722）及《試驗機(jī)通用技術(shù)要求》（GB/T2611）中得要求，其測量精度為±1%，同時應(yīng)具有加載速率指示裝置或加載速率控制裝置。上下壓板平整并有足夠剛度，可以均勻地連續(xù)加載卸載，可以保持固定荷載。開機(jī)停機(jī)均靈活自如，能夠滿足試件噸位要求，且壓力機(jī)加載速率可以有效控制在1mm/min。2.4電子天平：量程15kg，感量0.1g；量程4000g，感量0.01g。2.5量筒、拌和工具、大小鋁盒、烘箱等。2.6球形支座。2.7機(jī)油：若干。3試件制備和養(yǎng)護(hù)3.1細(xì)粒土，試模的直徑×高=Φ50mm×50mm;中粒土，試模的直徑×高=Φl00mm×l00mm;粗粒土，試模的直徑×高=Φ150mm×150mm。3.2按照本規(guī)程T0843—2009方法成型徑高比為1:1的圓柱形試件。3.3按照本規(guī)程T0845—2009的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生方法進(jìn)行7d的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生。3.4將試件兩頂面用刮刀刮平，必要時可用可凝水泥砂漿抹平試件頂面。3.5為保證試件結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，每組試件的數(shù)目要求為：小試件不少于6個；中試件不少于9個；大試件不少于13個。4試驗步驟4.1根據(jù)試驗材料的類型和一般的工程經(jīng)驗，選擇合適量程的測力計和壓力機(jī)，試件破壞荷載應(yīng)大于測力量程的20%且小于測力量程的80%。球形支座和上下頂板涂上機(jī)油，使球形支座能夠靈活轉(zhuǎn)動。4.2將已浸水一晝夜的試件從水中取出，用軟布吸去試件表面水分，并稱試件的質(zhì)量m4。4.3用游標(biāo)卡尺量試件的高度h,，準(zhǔn)確到0.1mm。4.4將試件放到路面材料強(qiáng)度試驗儀或壓力機(jī)上，并在升降臺上先放一扁球座，進(jìn)行抗壓試驗。試驗過程中，應(yīng)保持速率約為1mm/min。記錄試件破壞時的最大壓力P(N)。4.5從試件內(nèi)部取有代表性的樣品(經(jīng)過打破)，按照本規(guī)程T0801—2009方法，測定其含水量ω。5計算試件的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度按式（T0805-1）計算。Rc=P/A（T0805-1）式中：Rc——試件的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度（MPa）；P——試件破壞時的最大壓力（N）；A——試件的截面積（mm2）；A=?πD2D——試件的直徑（mm）。6結(jié)果整理6.1抗壓強(qiáng)度保留1位小數(shù)。6.2同一組試件試驗中，采用3倍均方差方法剔除異常值，小試件可以允許有1個異常值，中試件1~2個異常值，大試件2~3個異常值。異常值數(shù)量超過上述規(guī)定的試驗重做。6.3同一組試驗的變異系數(shù)CV（%）符合下列規(guī)定，方為有效試驗：小試件CV≤6%；中試件CV≤10%；大試件CV≤15%。如不能保證試驗結(jié)果的變異系數(shù)小于規(guī)定的值，則應(yīng)按允許誤差10%和90%概率重新計算所需的試件數(shù)量，增加試件數(shù)量并另做新試驗。新試驗結(jié)果與老試驗結(jié)果一并重新進(jìn)行統(tǒng)計評定，直到變異系數(shù)滿足上述規(guī)定。7報告試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：材料的顆粒組成；水泥的種類和強(qiáng)度等級，或石灰的等級；重型擊實的最佳含水量（%）和最大干密度（g/cm3）；無機(jī)結(jié)合料類型及劑量。試件干密度（保留3位小數(shù)，g/cm3）或壓實度；吸水量以及測抗壓強(qiáng)度時的含水量（%）；抗壓強(qiáng)度，保留1位小數(shù)；若干個試驗結(jié)果的最小值和最大值、平均值Rc。標(biāo)準(zhǔn)差S、變異系數(shù)Cv和95%保證率的值Rc0.959（Rc0.959=Rc-1.645S）。水泥或石灰劑量T0809-2009水泥或石灰穩(wěn)定材料中水泥或石灰劑量測定方法（EDTA滴定法）（公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程JTGE51-2009）1適用范圍1.1本試驗方法適用于在工地快速測定水泥和石灰穩(wěn)定材料中水泥和石灰的劑量，并可用以檢查現(xiàn)場拌和和攤鋪的均勻性。1.2本方法適用于在水泥終凝之前的水泥含量測定，現(xiàn)場土樣的石灰劑量應(yīng)在路拌后盡快測試，否則需要用相應(yīng)齡期的EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量的標(biāo)準(zhǔn)曲線確定。1.3本方法也可以用來測定水泥和石灰綜合穩(wěn)定材料中結(jié)合料的劑量。2儀器設(shè)備2.1滴定管(酸式)：50mL,1支。2.2滴定臺：1個。2.3滴定管夾：1個。2.4大肚移液管:lOmL、50mL，10支。2.5錐形瓶(即三角瓶):200mL,20個2.6燒杯:2000m1(或1000mL),1只;300mL,10只.2.7容量瓶:1000mL,1個。2.8搪瓷杯:容量大于1200mL,10只。2.9不銹鋼棒(或粗玻璃棒)：10根。2.10量筒：100mL和5mL，各一只;50mL,2只。2.11棕色廣口瓶:60mL,1只(裝鈣紅指示劑)。2.12電子天平:量程不小于1500g,感量0.01g2.13秒表：1只。2.14表面皿:Φ9cm,10個。2.15研缽:Φ12~13cm,1個。2.16洗耳球：1個。2.17精密試紙:pH12~14。2.18聚乙烯桶：20L(裝蒸餾水和氯化銨及EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液)，3個;5L(裝氫氧化鈉)，1個；5L（大口桶），10個。2.19毛刷、去污粉、吸水管、塑料勺、特種鉛筆、厘米紙。2.20洗瓶(塑料)：500mL,1只。3試劑3.10.1mol/m3乙二胺四乙酸二鈉(簡稱EDTA二鈉)標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取EDTA二鈉(分析純)37.23g，用40~50℃的無二氧化碳蒸餾水溶解，待全部溶解并冷至室溫后，定容至l000ml。3.210%氯化銨(NH4Cl)溶液:將500g氯化銨(分析純或化學(xué)純)放在10L的聚乙烯桶內(nèi)，加蒸餾水4500mL，充分振蕩，使氯化銨完全溶解。也可以分批在1000mL的燒杯內(nèi)配制，然后倒入塑料桶內(nèi)搖勻。3.31.8%氫氧化鈉(內(nèi)含三乙醇胺)溶液:用電子天平稱18g氫氧化鈉(NaOH)（分析純)，放入潔凈干燥的1000ml一燒杯中，加10OOmL蒸餾水使其全部溶解，待溶液冷至室溫后，加入2ml三乙醇胺(分析純)，攪拌均勻后儲于塑料桶中。3.4鈣紅指示劑:將0.2g鈣試劑酸鈉(分子式C21H13N2NaO7S，分子量460.39)與20g預(yù)先在105℃烘箱中烘1h的硫酸鉀混合。一起放入研缽中，研成極細(xì)粉末，儲于棕色廣口瓶中，以防吸潮。4準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)曲線4.1取樣:取工地用石灰和土，風(fēng)干后用烘干法測其含水量(如為水泥可假定其含水量為0)。4.2混合料組成的計算:4.2.1公式:干料質(zhì)量=濕料質(zhì)量/（1+含水量）4.2.2計算步驟:（1）干混合料質(zhì)量=濕混合料質(zhì)量/（1+最佳含水量）（2）干土質(zhì)量=干混合料質(zhì)量/（1+石灰或水泥劑量）（3）干石灰或水泥質(zhì)量=干混合料質(zhì)量-干土質(zhì)量（4）濕土質(zhì)量=干土質(zhì)量×（1+土的風(fēng)干含水量）（5）濕石灰質(zhì)量=干石灰質(zhì)量×（1+石灰的風(fēng)干含水量）（6）石灰土中應(yīng)加入的水=濕混合料質(zhì)量-濕土質(zhì)量-濕石灰質(zhì)量4.3準(zhǔn)備5種試樣，每種兩個樣品(以水泥穩(wěn)定材料為例)，如為水泥穩(wěn)定中、粗粒土，每個樣品取1000g左右（如為細(xì)粒土，則可取300g左右）準(zhǔn)備試驗。為了減少中、粗粒土的離散，宜按設(shè)計級配單份摻配的方式備料。5種混合料的水泥劑量應(yīng)為：水泥劑量為0，最佳水泥劑量左右、最佳水泥劑量±2%和±4%①，每種劑量取兩個（為濕質(zhì)量）試樣，共10個試樣，并分別放在10個大口聚乙烯桶（如為穩(wěn)定細(xì)粒土，可用搪瓷杯或1000ml具塞三角瓶；如為粗粒土，可用5L的大口聚乙烯桶）內(nèi)。土的含水量應(yīng)等于工地預(yù)期達(dá)到的最佳含水量，土中所加的水應(yīng)與工地所用的水相同。注①：在此，準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)曲線的水泥劑量為:0、2%、4%、6%、8%，如水泥劑量較高或較低，應(yīng)保證工地實際所用水泥或石灰的劑量位于準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)曲線時用劑量的中間。4.4取一個盛有試樣的盛樣器，在盛樣器內(nèi)加如兩倍試樣質(zhì)量（濕質(zhì)量）體積的10%氯化銨溶液（如濕質(zhì)量為300g，則氯化銨溶液為600mL；如濕質(zhì)量為1000g，則氯化銨溶液為2000mL）。料為300g，則攪拌3min（每分鐘攪110~120次）；料為1000g，則攪拌5min。如用1000mL具塞三角瓶，則手握三角瓶(瓶口向上)用力振蕩3min(每分鐘120次±5次)，以代替攪拌棒攪拌。放置沉淀10min②然后將上部清液轉(zhuǎn)移到30OmL燒杯內(nèi)，攪勻，加蓋表面皿待測。注②如10min后得到的是混濁懸浮液，則應(yīng)增加放置沉淀時間，直到出現(xiàn)澄清懸浮液為止，并記錄所需的時間，以后所有該種水泥(或石灰)土混合料的試驗.均應(yīng)以同一時間為準(zhǔn)。4.5用移液管吸取上層(液面下1-2cm)懸浮液10.OmL放入200mL的三角瓶內(nèi)，用量筒量取l.8%氫氧化鈉(內(nèi)含三乙醇胺)溶液50mL倒人三角瓶中，此時溶液pH值為12.5~13.0(可用pH12~14精密試紙檢驗)，然后加入鈣紅指示劑(質(zhì)量約為0.2g)，搖勻，溶液呈玫瑰紅色。記錄滴定管中EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V1，然后用EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，邊滴定邊搖勻，并仔細(xì)觀察溶液的顏色；在溶液顏色變?yōu)樽仙珪r，放慢滴定速度，并搖勻；直到純藍(lán)色為終點，記錄滴定管中EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V2（以mL計，讀至0.1mL）。計算V1-V2，即為EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量。4.6對其他幾個盛樣器中的試樣，用同樣的方法進(jìn)行試驗，并記錄各自的EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量。4.7以同一水泥或石灰劑量穩(wěn)定材料EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量（mL）的平均值為縱坐標(biāo)，以水泥或石灰劑量(%)為橫坐標(biāo)制圖。兩者的關(guān)系應(yīng)是一根順滑的曲線，如圖所示。如素土、水泥或石灰改變，必須重做標(biāo)準(zhǔn)曲線。5試驗步驟:5.1選取有代表性的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料，對穩(wěn)定中、粗粒土取試樣約3000g，對穩(wěn)定細(xì)粒土取試樣約1000g。5.2對水泥或石灰穩(wěn)定細(xì)粒土，稱300g放在搪瓷杯中，用攪拌棒將結(jié)塊攪散，加10%氯化銨溶液600mL；對水泥或石灰穩(wěn)定中、粗粒土，可直接稱取1000g左右，放入10%氯化銨溶液2000mL，然后如前述步驟進(jìn)行試驗。5.3利用所繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量，確定混合料中的水泥或石灰劑量。6結(jié)果整理本試驗應(yīng)進(jìn)行兩次平行測定，取算數(shù)平均值，精確至0.1mL。允許重復(fù)性誤差不得大于均值的5%，否則，重新進(jìn)行試驗。7報告試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容:（1）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料名稱;（2）試驗方法名稱;（3）試驗數(shù)量n;（4）試驗結(jié)果極小值和極大值;(5)試驗結(jié)果平均值X;(6)試驗結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差S;（7）試驗結(jié)果變異系數(shù)Cv。石灰有效鈣鎂含量T0813-1994有效氧化鈣和氧化鎂簡易測定方法（公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程JTGE51-2009）1適用范圍本方法適用于氧化鎂含量在5%以下的低鎂石灰。2儀器設(shè)備2.1方孔篩:0.15mm,1個。2.2烘箱:50~250℃,1臺。2.3干燥器:Φ25cm,1個。2.4稱量瓶:Φ30mm×50mm,10個。2.5瓷研缽:Φ12~13cm,1個。2.6分析天平：量程不小于50g，感量0.0001g，1臺。2.7電子天平:量程不小于500g，感量0.01g，1臺。2.8電爐:1500W,1個。2.9石棉網(wǎng):20cm×20cm,1塊。2.10玻璃珠:Φ3mm，1袋（0.25kg)2.11具塞三角瓶:250m1,20個。2.12漏斗:短頸,3個。2.13塑料洗瓶：1個。2.14塑料桶:20L，1個2.15下口蒸餾水瓶:5000mL，1個。2.16三角瓶:300m1,10個。2.17容量瓶:250mL、1000mL，各1個。2.18量筒:200mL、100mL、50mL、5mL，各1個。2.19試劑瓶:250mL、1000mL，各5個。2.20塑料試劑瓶:1L,1個。2.21燒杯:50mL,5個;250mL(或300mL),10個。2.22棕色廣口瓶:60mL，4個;250mL，5個。2.23滴瓶:60mL,3個。2.24酸滴定管:50mL，2支。2.25滴定臺及滴定管夾，各1套。2.26大肚移液管:25mL、50mL，各1支。2.27表面皿:7cm,10塊。2.28玻璃棒:8mm×250mm及4mm×180mm，各10支。2.29試劑勺:5個。2.30吸水管:8mm××150mm,5支。2.31洗耳球:大、小各I個。3試劑3.11mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液:取83mL(相對密度1.19)濃鹽酸以蒸餾水稀釋至1000mL,按下述方法標(biāo)定其摩爾濃度后備用。稱取已在180℃烘箱內(nèi)烘干2h的碳酸鈉（優(yōu)級純或基準(zhǔn)級純）1.5~2.0g（精確至0.0001g），記錄為m0，置于250mL三角瓶中，加l00mL水使其完全溶解;然后加入2~3滴0.1%甲基橙指示劑，記錄滴定管中待標(biāo)定的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液初始體積V1，用待標(biāo)定的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，至碳酸鈉溶液由黃色變?yōu)槌燃t色;將溶液加熱至沸，并保持微沸3min,然后放在冷水中冷卻至室溫，如此時橙紅色變?yōu)辄S色，則再用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，至溶液出現(xiàn)穩(wěn)定橙紅色時為止，記錄滴定管中鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V2。V1、V2的差值即為鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量V。鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度按式（T0813-1）計算。N=m0/（V×0.053）（T0813-1）式中:N——鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液摩爾濃度（mol/L）;m0——稱取碳酸鈉的質(zhì)量(g);V——滴定時消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)；0.053——與1.00mL鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液[C(HCl)=1.000mol/L]相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜臒o水碳酸鈉的質(zhì)量。3.21%酚酞指示劑。4準(zhǔn)備試樣4.1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，放入瓷研缽中研細(xì)。再經(jīng)四分法縮減至20g左右。研磨所得石灰樣品，應(yīng)通過0.15mm（方孔篩）的篩。從此細(xì)樣中均勻挑取10余克，置于稱量瓶中在105℃烘箱烘至恒量，儲于干燥器中，供試驗用。4.2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℃烘箱烘至恒量，儲于干燥器中，供試驗用。5試驗步驟5.1迅速稱取石灰試樣0.8~1.0g(準(zhǔn)確至0.0001g)放入300ml.三角瓶中，記錄試樣質(zhì)量m0。加入150mL新煮沸并已冷卻的蒸餾水和10顆玻璃珠。瓶口上插一短頸漏斗，使用帶電阻的電爐加熱5min（調(diào)到最高檔），但勿使液體沸騰，放入冷水中迅速冷卻。5.2向三角瓶中滴入酚酞指示劑2滴，記錄滴定管中鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V3，在不斷搖動下以鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，控制速度為2~3滴/，至粉紅色完全消失，稍停，又出現(xiàn)紅色，繼續(xù)滴入鹽酸，如此重復(fù)幾次，直至5min內(nèi)不出現(xiàn)紅色為止記錄滴定管中鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V4。V3、V4的差值即為鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量V5。如滴定過程持續(xù)半小時以上，則結(jié)果只能作參考。6計算有效氧化鈣和氧化鎂含量按式（T0813-2）計算。X=[（V5×N×0.028）/m]×100（T0813-2）式中:X——有效氧化鈣和氧化鎂的含量（%）V5——滴定消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的體積(mL);N——鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的摩爾濃度（mol/L）;m——樣品質(zhì)量(g)。0.028——氧化鈣的毫克當(dāng)量。因氧化鎂含量甚少，并且兩者之毫克當(dāng)量相差不大，故有效氧化鈣和氧化鎂的毫克當(dāng)量都以CaO的毫克當(dāng)量計算。7結(jié)果整理7.1讀數(shù)精確至0.1mL。7.2對同一石灰樣品至少應(yīng)做兩個試樣和進(jìn)行兩次測定，并取兩次測定結(jié)果的平均值代表最終結(jié)果。8報告報告應(yīng)包括以下內(nèi)容:（1）石灰來源;（2）試驗方法名稱;（3）單個試驗結(jié)果;（4）試驗結(jié)果平均值。粉煤灰細(xì)度T0818-2009粉煤灰細(xì)度試驗方法（公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程JTGE51-2009）1適用范圍本方法適用于粉煤灰細(xì)度的檢查。本方法利用氣流作為篩分的動力和介質(zhì)，通過旋轉(zhuǎn)地噴嘴噴出的氣流作用使篩網(wǎng)里的待測粉狀物料呈液態(tài)化，并在整個系統(tǒng)負(fù)壓的作用下，將細(xì)顆粒通過篩網(wǎng)抽走，從而達(dá)到篩分的目的。2儀器設(shè)備2.1負(fù)壓篩析儀：負(fù)壓篩析儀主要由0.075mm方孔篩、0.3mm方孔篩、篩座、真空源和收塵器等組成，其中0.075mm、0.3mm方孔篩內(nèi)徑為Φ150mm，外框高度為25mm。2.2電子天平：量程不小于50g，感量0.01g。3試驗步驟3.1將測試用粉煤灰樣品置于溫度105~110℃烘箱內(nèi)烘干至恒量，取出放在干燥器中冷卻至室溫。3.2稱取試樣約10g，精確至0.01g，記錄試樣質(zhì)量m2,倒在0.075mm方孔篩網(wǎng)上，將篩子置于篩座上，蓋上篩蓋。3.3接通電源，將定時開關(guān)固定在3min，開始篩析。3.4開始工作后，觀察負(fù)壓表，使負(fù)壓穩(wěn)定在4000~6000Pa。若負(fù)壓小于4000Pa，則應(yīng)停機(jī)，清理收塵器中得積灰后再進(jìn)行篩析。3.5在篩析過程中，可用輕質(zhì)木棒或者硬橡膠棒輕輕敲打篩蓋，以防吸附。3.63min后篩析自動停止，停機(jī)后觀察篩余物，如出現(xiàn)顆粒成球、粘篩或有細(xì)顆粒沉積在篩框邊緣，用毛刷將細(xì)顆粒輕輕刷開，將定時開關(guān)固定在手動位置，再篩析1~3min直至篩分徹底為止。將篩網(wǎng)內(nèi)的篩余物收集并稱量，精確至0.01g記錄篩余物質(zhì)量m1.3.7稱取試樣約100g，準(zhǔn)確至0.01g記錄試樣質(zhì)量m3，倒入0.3mm方孔篩網(wǎng)上，使粉煤灰在篩面上同時有水平方向及上下方向的不停頓的運(yùn)動，使小于篩孔的粉煤灰通過篩孔，直至1min內(nèi)通過篩孔的質(zhì)量小于篩上殘余量的0.1%為止。記錄篩子上面粉煤灰的質(zhì)量為m4.4計算粉煤灰通過百分含量按式（T0818-1）、式（T0818-2）計算。X1=（m2-m1）/m2×100（T0818-1）X2=（m3-m4）/m3×100（T0818-2）式中：X1——0.075mm方孔篩通過百分含量（%）X2——0.3mm方孔篩通過百分含量（%）m1——0.075mm方孔篩篩余物質(zhì)量（g）m2——0.3mm方孔篩篩余物質(zhì)量（g）m3——過0.075mm方孔篩的樣品質(zhì)量（g）m4——過0.3mm方孔篩的樣品質(zhì)量（g）。5結(jié)果整理5.1計算結(jié)果保留小數(shù)點后兩位數(shù)。5.2平行試驗3次，允許重復(fù)性誤差不得大于5%。6篩網(wǎng)的校正篩網(wǎng)的校正采用粉煤灰細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)樣品或其他同等級標(biāo)準(zhǔn)樣品。按本方法“3試驗步驟”測定標(biāo)準(zhǔn)樣品的細(xì)度，篩網(wǎng)校正系數(shù)按式（T0818-3）計算。K=m0/m（T0818-3）式中：K——篩網(wǎng)校正系數(shù)；m0——標(biāo)準(zhǔn)樣品篩余標(biāo)準(zhǔn)值（%）；m——標(biāo)準(zhǔn)樣品篩余實測值（%）。注：篩網(wǎng)校正系數(shù)范圍為0.8~1.2，篩析150個樣品后進(jìn)行篩網(wǎng)的校正。粉煤灰燒失量T0817-2009粉煤灰燒失量測定方法（公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程JTGE51-2009）1適用范圍本方法適用于粉煤灰燒失量的測定。本方法將試樣在950~1000℃的馬福爐中灼燒，驅(qū)除水分和二氧化碳，同時將存在的易氧化元素氧化。由硫化物的氧化引起的燒失量誤差必須進(jìn)行校正，其他元素存在引起的誤差一般可忽略不計。2儀器設(shè)備2.1馬福爐：隔焰加熱爐，在爐膛外圍進(jìn)行電阻加熱。應(yīng)使用溫度控制器，準(zhǔn)確控制爐溫，并定期進(jìn)行校驗。2.2瓷坩堝：帶蓋，容量15~30mL。2.3.分析天平：量程不小于50g，感量0.0001g。3試驗步驟3.1將粉煤灰樣品用四分法縮減至10余克左右，如有大顆粒存在，須在研缽中磨細(xì)至無不均勻顆粒存在為止，置于小燒杯中在105~110℃烘干至恒量，儲于干燥器中，供試驗用。3.2將瓷坩堝灼燒至恒量，供試驗用。3.3稱取約1g試樣（m0）,精確至0.0001g，置于已灼燒至恒量的瓷坩堝中，放在馬福爐內(nèi)從低溫開始逐漸升高溫度，在950~1000℃下灼燒15~20min，取出坩堝置于干燥器中冷卻至室溫，稱量。反復(fù)灼燒，直至連續(xù)兩次稱量之差小于0.0005g時，即達(dá)到恒量。記錄每次稱量的質(zhì)量。4計算燒失量按式（T0817-1）計算。X=[（m0-mn）/m0]×100(T0817-1）式中：X——燒失量（%）m0——試料的質(zhì)量（g）；mn——灼燒后試料的質(zhì)量（g）5結(jié)果整理5.1試驗結(jié)果精確至0.01%。5.2平行試驗兩次，允許重復(fù)性誤差為0.15%6報告試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：粉煤灰來源；試驗方法名稱粉煤灰的燒失量。粉煤灰比表面積T0820-2009粉煤灰比表面積測定方法（勃氏法）（公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程JTGE51-2009）1適用范圍本方法適用于用勃氏比表面積透氣儀（簡稱勃氏儀）來測定粉煤灰的比表面積，也適用于比表面積在2000~6000cm2/g范圍內(nèi)的其他各種粉狀物料，不適用于測定多孔材料及超細(xì)粉狀物料。2儀器設(shè)備2.1勃氏儀：應(yīng)符合現(xiàn)行JC/T956的要求，如圖T0820-1，由透氣圓同、穿孔板、搗器、U型壓力計、抽氣裝置等組成。透氣圓筒陽錐與U型壓力計的陰錐應(yīng)能嚴(yán)密連接。U型壓力計上得閥門以及軟管等接口處應(yīng)能密封。在密封的情況下，壓力計內(nèi)的液面在3min內(nèi)應(yīng)不下降。2.2透氣圓筒：內(nèi)徑為12.70mm±0.05mm，由不銹鋼或銅質(zhì)材料制成。透氣圓筒內(nèi)表面和陽錐外表面的粗糙度：≤Ra1.6。在透氣圓筒內(nèi)壁距離上口邊55mm±10mm處有一突出的、寬度為0.5~1.0mm的邊緣，以放置穿孔板。透氣圓筒陽錐錐度：19/38。19∶19mm±1min；38∶34~38mm。兩者1∶10增減。2.3穿孔板：由不銹鋼或銅質(zhì)材料制成，厚度為1.0mm±0.1mm。穿孔板直徑為12.700-0.05mm，穿孔板面上均勻地打有35個直徑為1.00mm±0.05mm的小孔。2.4搗器：用不銹鋼或銅質(zhì)材料制成。搗器與透氣圓筒的間隙≤0.1mm搗器底面應(yīng)與主軸垂直，垂直度小于6＇。搗器側(cè)面扁平槽寬度：3.0mm±0.3mm。當(dāng)搗器放入透氣圓筒，搗器的支持環(huán)與圓筒上口邊接觸時，搗器底面與穿孔板間的距離：15.0mm±0.5mm。2.5U型壓力計：由玻璃制成，U型壓力計玻璃管外徑：9.0mm±0.5mm；U型壓力計U型的間距：25mm±1mm；U型壓力計在連接透氣圓筒的一臂上刻有環(huán)形線，U型壓力計底部到第1條刻度線的距離：130~140mm；U型壓力計上第1條刻度線與第2條刻度線的距離：15mm±1mm；U型壓力計上第1條刻度線與第3條刻度線的距離：70mm±1mm；U型壓力計底部往上280~300mm處有一出口管，管上裝有閥門，連接抽氣裝置。U型壓力計與透氣圓筒相連的陰錐錐度：19/38。19∶19mm±1mm；38∶34~38。兩者1∶10增減。2.6抽氣裝置：其吸力能保證水面超過第3條刻度線。2.7濾紙：中速定量濾紙。2.8分析天平：感量為0.001g。2.9秒表：分度值為0.5s。2.10烘箱：控溫精度±1℃。3材料3.1壓力計液體壓力計液體采用帶有顏色的蒸餾水。3.2汞分析純汞。3.3基準(zhǔn)材料水泥細(xì)度和比表面積標(biāo)準(zhǔn)樣（滿足GSB14-1511或相同等級的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）。4勃氏儀的標(biāo)定4.1勃氏儀圓筒試料層體積的標(biāo)定方法用水銀排代法標(biāo)定圓筒的試料層體積。將穿孔板平放入圓筒內(nèi)，在放入兩片濾紙。然后用水銀注滿圓筒，用玻璃片擠壓圓筒上口多余的水銀，使水銀面與圓筒上口平齊，倒出水銀稱量（m1），然后取出一片濾紙，在圓筒內(nèi)加入適量的試樣。再蓋上一片濾紙后用搗器壓實至試料層規(guī)定高度。取出搗器用水銀注滿圓筒，同樣用玻璃片擠壓平后，將水銀倒出稱量（m2）。圓筒試料層體積按式（T0820-1）計算。V=（m1-m2）/ρ水銀（T0820-1）式中：V——透氣圓筒的試料層體積（cm3）；m1——未裝試樣時，充滿圓筒的水銀質(zhì)量（g）m2——裝試樣后，充滿圓筒的水銀質(zhì)量（g）ρ水銀——試驗溫度下水銀的密度（g/cm3）。試料層體積要重復(fù)測定兩遍，取平均值，計算精確至0.001cm3。4.2勃氏儀標(biāo)準(zhǔn)時間的標(biāo)定方法用水泥細(xì)度和比表面積標(biāo)準(zhǔn)樣測定標(biāo)準(zhǔn)時間。4.2.1標(biāo)準(zhǔn)樣的處理將水泥細(xì)度和比表面積標(biāo)準(zhǔn)樣在110℃±5℃下烘干1h并在干燥器中冷卻至室溫。4.2.2標(biāo)準(zhǔn)樣質(zhì)量的確定標(biāo)準(zhǔn)樣質(zhì)量按式（T0820-2）計算。m0=ρV(1-ε)（T0820-2）式中：m0——稱取水泥細(xì)度和比表面積標(biāo)準(zhǔn)樣的質(zhì)量（g）；ρ——水泥細(xì)度和比表面積標(biāo)準(zhǔn)樣的密度（g/cm3）；V—透氣圓筒的試料層體積（cm3）；ε——取0.5.精確稱取至0.001g。4.2.3試料層的制備將穿孔板放入透氣圓筒的突緣上，用搗棒把一片濾紙放到穿孔板上，邊緣放平并壓緊。將準(zhǔn)確稱取的按本方法4.2.2計算得水泥細(xì)度和比表面積標(biāo)準(zhǔn)樣倒入圓筒，輕敲圓筒的邊，使粉煤灰層表面平坦。再放入一片濾紙，用搗器均勻壓實標(biāo)準(zhǔn)樣直至搗器的支持環(huán)緊緊接觸圓筒頂邊，旋轉(zhuǎn)搗器1~2圈，慢慢取出搗器。4.2.4透氣試驗將裝好標(biāo)準(zhǔn)樣的圓筒外錐面涂一薄層凡士林，把它連接到U型壓力計上，打開閥門，緩慢地從壓力計一臂中抽出空氣，直到壓力計內(nèi)液面上升到超過第3刻度線時關(guān)閉閥門。當(dāng)壓力計內(nèi)液面的彎月面下降到第3條刻線式開始計時，當(dāng)液面的彎月面下降到第2條刻線時停止計時。記錄液面從第3條刻線到第2條刻線所需的時間ts。精確至0.1s。透氣試驗要重復(fù)稱取兩次標(biāo)準(zhǔn)樣分別進(jìn)行，當(dāng)兩次透氣時間的差超過1.0s時，要測第3遍，取兩次不超過1.0s的平均透氣時間作為該儀器的標(biāo)準(zhǔn)時間。5試驗步驟5.1粉煤灰樣品取樣后，應(yīng)先通過0.9mm方孔篩，再再105℃的烘箱中烘干至恒量，并在干燥器中冷卻至室溫。5.2按T0819-2009方法測定粉煤灰密度。5.3漏氣檢查將透氣圓筒上口用像皮塞塞緊，接到壓力計上。用抽氣裝置從壓力計一臂中抽出部分氣體，然后關(guān)閉閥門，觀察是否漏氣。如發(fā)現(xiàn)漏氣，用活塞油脂加以密封。5.4空隙率（ε）的確定對粉煤灰料得空隙率應(yīng)予選用0.530±0.005。當(dāng)按該空隙率不能將試樣壓至本方法4.2.3規(guī)定的位置時，則允許改變空隙率。空隙率的調(diào)整以2000g砝碼（5等砝碼）將試樣壓實至本方法4.2.3規(guī)定的位置為準(zhǔn)。5.5確定試樣量試樣量按式（T0820-3）計算。m=ρV(1-ε)（T0820-3）式中：m——需要的試樣量（g）；ρ——試樣密度（g/cm3）；V—試料層體積（cm3），按本方法4.1測定；ε——試料層空隙率。5.6試料層制備5.6.1將穿孔板放入透氣圓筒的突緣上，用搗棒把一片濾紙放到穿孔板上，邊緣放平并壓緊。將準(zhǔn)確稱取的按本方法5.5確定的粉煤含量，精確至0.001g，倒入圓筒。輕敲圓筒的邊，使粉煤灰層表面平坦。再放入一片濾紙，用搗器均勻壓實標(biāo)準(zhǔn)樣直至搗器的支持環(huán)緊緊接觸圓筒頂邊，旋轉(zhuǎn)搗器1~2圈，慢慢取出搗器。5.6.2穿孔板上得濾紙為Φ12.7mm邊緣光滑的圓形濾紙片，每次測定需用心的濾紙片。5.7透氣試驗5.7.1將裝有試料層的透氣圓筒下錐面涂一層活塞油脂，然后把它插入壓力計頂端錐形磨口處，旋轉(zhuǎn)1~2圈。要保證緊密連接不致漏氣，并不振動所制備的試料層。5.7.2打開微型電磁泵慢慢從壓力計一臂中抽出空氣，直到壓力計內(nèi)液面上升到擴(kuò)大部下端時關(guān)閉閥門。當(dāng)壓力計內(nèi)液面的彎月面下降到第3條刻線式開始計時，當(dāng)液面的彎月面下降到第2條刻線時停止計時。記錄液面從第3條刻線到第2條刻線所需的時間t。以秒（s）為單位，并記下試驗時的溫度（℃）。每次透氣試驗，均應(yīng)重新制備試料層。6計算6.1當(dāng)被測試樣的密度、試料層中空隙率與標(biāo)準(zhǔn)試樣相同，試驗時溫度與校準(zhǔn)溫度之差≤3℃時，比表面積可按式（T0820-4）計算。S=SsEQ\R(,t)/EQ\R(,ts)（T0820-4）如試驗時溫度與校準(zhǔn)溫度之差＞3℃時，比表面積則按式（T0820-5）計算。S=Ss/（T0820-5）EQ式中：S——被測試樣的比表面積（cm2/g）；Ss——標(biāo)準(zhǔn)試樣的比表面積（cm2/g）；t——被測試樣試驗時，壓力計中液面降落測得的時間（s）；ts——標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗時，壓力計中液面降落測得的時間（s）；η——被測試樣試驗溫度下地空氣黏度（μPa?s）；ηs——標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗溫度下地空氣黏度（μPa?s）。注：EQ\R(,t)保留小數(shù)點后兩位。6.2當(dāng)被測試樣的試料層中空隙率與標(biāo)準(zhǔn)樣試料層中空隙率不同，試驗時溫度與校準(zhǔn)溫度之差≤3℃時，比表面積可按式（T0820-6）計算。S=Ss/（T0820-6）如試驗時溫度與校準(zhǔn)溫度之差＞3℃時，比表面積則按式（T0820-7）計算。S=Ss/（T0820-7）式中：ε——被測試樣試料層中的空隙率；εs——標(biāo)準(zhǔn)試樣試料層中空隙率。6.3當(dāng)被測試樣的密度和空隙率均與標(biāo)準(zhǔn)樣品不同，試驗時溫度與校準(zhǔn)溫度之差≤3℃時，比表面積可按式（T0820-8）計算。S=Ss/（T0820-8）如試驗時溫度與校準(zhǔn)溫度之差≥3℃時，比表面積則按式（T0820-9）計算。S=Ss/（T0820-9）式中：ρ——被測試樣的密度（g/cm3）；Ρs——標(biāo)準(zhǔn)試樣的密度（g/cm3）。7結(jié)果整理粉煤灰比表面積應(yīng)由兩次透氣試驗結(jié)果的平均值確定，計算結(jié)果保留至10cm2/g。如兩次試驗結(jié)果相差2%以上，則應(yīng)重新試驗。8報告試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：原材料的品種、規(guī)格和產(chǎn)地；試驗日期及時間；儀器設(shè)備的名稱、型號及編號；環(huán)境溫度和濕度；粉煤灰試樣的比表面積；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)；需要說明的其他內(nèi)容。無機(jī)非金屬材料（1）主講：黃岡中學(xué)優(yōu)秀化學(xué)教師汪響林一、傳統(tǒng)硅酸鹽材料1、傳統(tǒng)硅酸鹽材料簡介（1）含義：在材料家族里，有一類非常重要的材料叫做無機(jī)非金屬材料。最初無機(jī)非金屬材料主要是指硅酸鹽材料，所以硅酸鹽材料也稱為傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料。像陶瓷、玻璃、水泥等材料及它們的制品在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見。由于這些材料的化學(xué)組成多屬硅酸鹽類，所以一般稱為硅酸鹽材料。（2）原料：傳統(tǒng)硅酸鹽材料一般是以黏土（主要成分為）、石英（主要成分為SiO2）、鉀長石（主要成分為）和鈉長石（主要成分為）等為原料生產(chǎn)的。（3）結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點：這些原料中一般都含有硅氧四面體——結(jié)構(gòu)單元。由于硅氧四面體結(jié)構(gòu)的特殊性，決定了掛酸鹽材料大多具有穩(wěn)定性強(qiáng)、硬度高、熔點高、難溶于水、絕緣、耐腐蝕等特點。2、陶瓷（1）原料：黏土（2）設(shè)備：窯爐（3）工序：混合→成型→干燥→燒結(jié)→冷卻→陶瓷器（4）原理：高溫下，復(fù)雜的物理化學(xué)變化。（5）種類：土器、瓷器、炻器等。（6）彩釉：燒制前，在陶瓷制品胚體表面涂一些含金屬及其化合物的釉料，在燒結(jié)過程中因窯內(nèi)空氣含量的變化而發(fā)生不同的氧化還原反應(yīng)，即產(chǎn)生表面光滑、不滲水且色彩豐富的一層彩釉。彩釉中的金屬元素?zé)茣r空氣用量與彩釉顏色空氣過量空氣不足黃、紅、褐、黑藍(lán)、綠黃綠紅紫、褐褐、黑褐黃、綠、褐藍(lán)綠藍(lán)、淡藍(lán)藍(lán)（7）特性：抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等許多優(yōu)點。3、玻璃（1）原料：純堿、石灰石、石英砂（2）設(shè)備：玻璃熔爐（3）工序：原料粉碎→加熱熔融→澄清→成型→緩冷→玻璃（4）原理：高溫下，復(fù)雜的物理化學(xué)變化。主要反應(yīng)：（5）種類及特性：種類特性用途普通玻璃在較高溫度下易軟化窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃膨脹系數(shù)小、耐酸堿、強(qiáng)度大、濾光化學(xué)儀器、高壓水銀燈、紫外燈罩等光學(xué)玻璃透光性好、有折光性和色散性眼鏡、照相機(jī)、顯微鏡和望遠(yuǎn)用透鏡等玻璃纖維耐腐蝕、耐高溫、不導(dǎo)電、隔熱、防蟲蛀玻璃鋼、宇航服、光導(dǎo)、通信材料鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度、抗震裂運(yùn)動器材、汽車、火車用窗玻璃等有色玻璃藍(lán)色（含）、紅色（含）、紫色（含）、綠色（含）、普通玻璃的淡綠色（含二價鐵）4、水泥（1）原料：黏土、石灰石、輔助原料（2）設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯（3）工序：原料研磨得生料→生料煅燒得熟料→再配以適量輔料（石膏、高爐礦渣、粉煤灰等）→研磨成細(xì)粉→水泥（4）原理：復(fù)雜的物理化學(xué)變化。（5）成分：硅酸三鈣（）、硅酸二鈣（）、鋁酸三鈣（）、鐵鋁酸鈣（）等。（6）特性：水硬性（石膏的作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度）。5、對比小結(jié)

水泥玻璃陶瓷主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐窯爐主要原料石灰石和黏土純堿、石灰石、石英黏土反應(yīng)原理復(fù)雜的物理化學(xué)變化略復(fù)雜的物理化學(xué)變化反應(yīng)條件高溫高溫高溫生產(chǎn)工序磨→燒→磨原料→熔體→玻璃混合→成型→干燥→凝結(jié)→冷卻→陶器主要成分

種類不同標(biāo)號普通玻璃、特種玻璃土器、瓷器、炻器等特性水硬性無固定熔沸點，在一定溫度范圍內(nèi)軟化可制成各種形狀抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣體二、例題分析：1、有關(guān)普通玻璃的敘述，錯誤的是（）A．玻璃是混合物B．制玻璃的原料是純堿、石灰石、石英、粘土C．玻璃不是晶體D．玻璃無固定的熔點答案：B2、在制取水泥、玻璃的生產(chǎn)中，共同使用的主要原料是（）A．Na2CO3B．石灰石C．石英D．焦炭答案：B3、陶瓷已廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中，下列不屬于陶瓷制品的是（）A．電器中的絕緣瓷管B．實驗室中的坩堝C．實驗室中的試管D．建筑上燒制的磚瓦答案：C4、根據(jù)水泥和玻璃的生產(chǎn)，總結(jié)出硅酸鹽工業(yè)的一般特點是（）①原料中一定有含硅的物質(zhì)②生成物含硅酸鹽③反應(yīng)條件是高溫④發(fā)生了復(fù)雜的物理、化學(xué)變化A．①③B．①②③C．①②④D．①②③④解析：生產(chǎn)玻璃和水泥的條件是高溫，原料為含硅物質(zhì)，反應(yīng)中都發(fā)生了復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，產(chǎn)品為硅酸鹽。答案：D5、已知某一硅酸鹽可表示為Mga(Si4O10)(OH)b（其中a、b為正整數(shù)），試回答：（1）a與b應(yīng)滿足的關(guān)系是（寫表達(dá)式）____________________；（2）a能否等于2？__________（填“能”“不能”“無法確定”）（3）a=3的硅酸鹽的表達(dá)式（以氧化物的形式表示）____________________。解析：（1）根據(jù)化合價規(guī)則，可列式為：2a＋4×4=2×10＋b簡化為2a=b＋4（2）令a=2，則b=0，故不能。（3）當(dāng)a=3時，b=2，Mga(Si4O10)(OH)b為Mg3(Si4O10)(OH)2，改寫為氧化物的形式為：3MgO·4SiO2·H2O答案：（1）2a=b＋4；（2）不能；（3）3MgO·4SiO2·H2O

-返回-同步測試1、美國科學(xué)家分析哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的照片發(fā)現(xiàn)，月球上有豐富的綠柱石礦藏，綠柱石又稱綠寶石，其主要成分為BenAl2(Si6O18)，也可以用二氧化硅和金屬氧化物的形成表示，則n為（）A．1B．2C．3D．42、下面對二氧化硅的敘述中，不正確的是（）A．二氧化硅是一種堅硬難溶的固體，化學(xué)性質(zhì)不活潑B．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反應(yīng)生成酸C．二氧化硅是一種酸性氧化物，它不跟任何酸反應(yīng)D．二氧化硅和二氧化碳在物理性質(zhì)上有很大差別3、地殼巖石中含有很多復(fù)雜的硅酸鹽，像花崗石里的正長石（KAlSi3O8）在空氣中長期風(fēng)化，進(jìn)行復(fù)雜的變化后，能生成的物質(zhì)是（）A．黏土、砂和無機(jī)鹽B．高嶺土、硅酸鹽和氯化鉀C．滑石粉、剛玉和硝酸鉀D．石灰石、沸石和硅酸鉀4、為了延長食品保質(zhì)期，防止食品受潮及富脂食品氧化變質(zhì)，在包裝袋中應(yīng)該放入的化學(xué)物質(zhì)是（）A．硅膠、硫酸亞鐵B．食鹽、硫酸亞鐵C．生石灰、食鹽D．無水硫酸銅、蔗糖5、已知高嶺土的組成表示為Al2Si2Ox(OH)y其中x、y的數(shù)值分別是（）A．7、2B．5、4C．6、3D．3、66、下列不屬于硅酸鹽材料的是（）A．水泥B．陶瓷C．磚瓦D．剛玉7、下列說法正確的是（）①普通玻璃呈淡綠色是由于含F(xiàn)e3＋；②坩堝、蒸發(fā)皿都屬于陶瓷制品；③“唐三彩”是一種玻璃制品；④高溫下CaSiO3比CaCO3穩(wěn)定。A．①②B．②③C．③④D．②④8、普通玻璃中含13%的Na2O、11.7%的CaO、75.3%的SiO2，用氧化物的形式表示普通玻璃組成的化學(xué)式是（）A．Na2O·2CaO·6SiO2B．2Na2O·CaO·6SiO2C．Na2O·CaO·6SiO2D．Na2O·2CaO·SiO29、在普通玻璃的原料中，要得到藍(lán)色玻璃，應(yīng)加入（）A．Cu2OB．Co2O3C．Fe2O3D．膽礬10、玻璃的主要成分之一是二氧化硅。能在玻璃上進(jìn)行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質(zhì)是（）A．燒堿B．純堿C．氫氟酸D．鹽酸11、熔融燒堿應(yīng)選用的器皿是（）A．石英坩堝B．普通玻璃坩堝C．生鐵坩堝D．陶瓷坩堝隱藏提示1、CBe為ⅡA族元素，根據(jù)化合物化合價代數(shù)和為零的原則有：（＋2）n＋（＋3）×2＋（＋4）×6＋（－2）×18=0，n=3，故選C。2、C二氧化硅可與氫氟酸反應(yīng)：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O。3、A依照反應(yīng)前后元素種類不變，采用排除法：B選項中有氯，C選項中有氮，D選項中有鈣，均不合理。4、A硅膠可作干燥劑，吸水防潮；硫酸亞鐵可除去包裝袋中的氧氣，防止富脂食品氧化變質(zhì)。5、B根據(jù)化合價規(guī)則：Al為＋3價，Si為＋4價，O為－2價，OH為－1價，則有：2×（＋3）＋2×（＋4）＋x×（－2）＋y×（－1）=0，化簡得：2x＋y=14，只有B選項符合此不定方程。6、D剛玉的成分是Al2O3。7、D普通玻璃呈淡綠色是由于含F(xiàn)e2＋；“唐三彩”是一種陶瓷工藝品；由CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑可知，高溫下CaSiO3比CaCO3穩(wěn)定，可見②④正確，選D。8、C玻璃中n（Na2O）∶n（CaO）∶n（SiO2）=。）9、B加入Co2O3得藍(lán)色玻璃，俗稱“鈷玻璃”；而加入Cu2O得紅色玻璃。10、C氫氟酸能和SiO2反應(yīng)：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O，利用這個反應(yīng)可以進(jìn)行玻璃雕花等；燒堿雖然也能和SiO2反應(yīng)：SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，但該反應(yīng)速率較慢，不適宜于進(jìn)行玻璃雕刻；故選C。11、C提示：石英、普通玻璃、陶瓷中均含有SiO2，高溫下，燒堿可與SiO2反應(yīng)：SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O.而鐵在高溫下也不與NaOH反應(yīng)。12、下圖是石英晶體平面示意圖，它實際上是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中硅、氧原子個數(shù)之比為__________。原硅酸根離子的結(jié)構(gòu)可表示為二聚硅酸根離子中，只有硅氧鍵，它的結(jié)構(gòu)可表示為__________。隱藏答案答案：1∶2；提示：從石英晶體的平面示意圖可以看出：每個網(wǎng)眼由4個Si原子和4個O原子圍成，但每個Si原子為4個網(wǎng)眼共有，而每個O原子由2個網(wǎng)眼共有，故：。二聚硅酸為2分子原硅酸（H4SiO4）脫去1分子H2O形成：，則二聚硅酸根的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為：。13、如圖所示，已知①單質(zhì)E可作半導(dǎo)體材料；②化合物F是不能生成鹽的氧化物；③化合物I能溶于水呈酸性，它能夠跟氧化物A起反應(yīng)。據(jù)此回答：（1）化合物F是__________；（2）化合物I是__________；（3）反應(yīng)④的化學(xué)方程式是_____________________。隱藏答案答案：（1）CO（2）HF（3）2F2＋2H2O＝4HF＋O2提示：從半導(dǎo)體材料入手進(jìn)行分析，E可能是硅元素；化合物F為不成鹽氧化物，常見不成鹽氧化物為CO和NO，結(jié)合框圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系可推知E和F分別為Si和CO，則A為SiO2，B為C，反應(yīng)①的化學(xué)方程式為：SiO2＋2CSi＋2CO↑。化合物A是SiO2，它除了與HF反應(yīng)外不與任何酸起反應(yīng)，由此可判斷化合物I是HF，由“氧化物C＋單質(zhì)DHF＋單質(zhì)H”可推知反應(yīng)④為：2F2＋2H2O＝4HF＋O2。由此可推斷出全部物質(zhì)，反應(yīng)③為：2H2＋O22H2O；反應(yīng)②為：C＋H2O（g）CO＋H2。本題要求在全面掌握元素及其化合物性質(zhì)的基礎(chǔ)上，善于抓住硅單質(zhì)的特殊性質(zhì)為突破口和切入點，其他將迎刃而解。高考解析例1、（重慶）材料與化學(xué)密切相關(guān)，表中對應(yīng)關(guān)系錯誤的是（）

材料主要化學(xué)成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大理石、石灰石碳酸鈣C普通水泥、普通玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅解析：本題考查對物質(zhì)組成成分的認(rèn)識。剛玉是三氧化二鋁，金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)，而不是三氧化二鋁，A項錯誤。答案：A例2、（廣東理基）下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是（）①硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品③高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維④陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料A．①②B．②③C．①④D．③④解析：水晶是二氧化硅，不是硅酸鹽，排除A和B；光纖是二氧化硅的應(yīng)用，排除D。答案：C例3、（四川）開發(fā)新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展的方向之一。下列有關(guān)材料的說法正確的是（）A．氮化硅陶瓷是新型無機(jī)非金屬材料B．C60屬于原子晶體，用于制造納米材料C．纖維素乙酸酯屬于天然高分子材料D．單晶硅常用于制造光導(dǎo)纖維解析：B項中C60為分子晶體；C項中纖維素為天然高分子化合物，而纖維素硝酸酯是人工合成的；D項中二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的主要材料。答案：A例4、（全國高考題）碳化硅（SiC）的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子和硅原子的位置是交錯的，在下列三種晶體①金剛石、②晶體硅、③碳化硅中，它們的溶點從高到低的順序是（）A．①③②B．②③①C．③①②D．②①③解析：原子半徑：C＜Si，故鍵長：C—C＜C—Si＜Si—Si，鍵能：C—C＞C—Si＞Si—Si，對原子晶體而言，熔點的高低由鍵能、鍵長決定，鍵長越短，鍵能越大，則熔點越高，因而熔點從高到低的順序為：①③②。答案：A例5、（上海高考題）高嶺土（主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O，還含有少量CaO、Fe2O3）可用來制造新型凈水劑（鋁的化合物）。其步驟如下：將土樣和純堿混合均勻，加熱熔融，冷卻后用水浸取熔塊并過濾，棄去濾渣，濾液用鹽酸酸化，再經(jīng)過濾分別得到沉淀和溶液，溶液即為凈水劑。（1）寫出熔融時主要成分（可看作氧化物）與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式（Al2O3與純堿的反應(yīng)和SiO2與純堿的反應(yīng)類似）：____________________（2）最后的沉淀物是__________，生成該沉淀的離子方程式為__________________。（3）實驗室常用的坩堝有瓷坩堝、氧化鋁坩堝和鐵坩堝，本實驗的土樣和純堿混合熔融時應(yīng)取用_________坩堝。解析：（1）利用知識遷移可知：Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑（2）加鹽酸酸化，由于H2SiO3、H4SiO4是難溶的弱酸，因此H2SiO3、H4SiO4沉淀出來。（3）由于瓷坩堝中SiO2、氧化鋁坩堝中Al2O3都會與Na2CO3反應(yīng)，故只能用鐵坩鍋。答案：（1）SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑（2）H2SiO3或H4SiO4SiO32－＋2H＋＝H2SiO3↓或SiO32－＋2H＋＋H2O＝H4SiO4↓（3）鐵坩堝

-END-無機(jī)非金屬材料（2）主講：黃岡中學(xué)優(yōu)秀化學(xué)教師汪響林一、新型無機(jī)非金屬材料最初無機(jī)非金屬材料主要是指硅酸鹽材料，所以硅酸鹽材料也稱為傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料。隨著科學(xué)和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，以及人們生活的需要，一些具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能的新材料相繼被研制出來。如半導(dǎo)體材料、超硬來高溫材料、發(fā)光材料等，我們稱這些材料為新型無機(jī)非金屬材料。傳統(tǒng)的硅酸鹽材料優(yōu)點：抗腐蝕、耐高溫；缺點：質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊。新型無機(jī)非金屬材料特性特性用途（1）耐高溫、強(qiáng)度高制汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等（2）具有電學(xué)特性作絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體、超導(dǎo)體等（3）具有光學(xué)特性用于醫(yī)療、信息處理、通訊等（4）具有生物功能用于制人造牙齒、人造骨骼等1、新型陶瓷現(xiàn)代科技賦予陶瓷在光、電、磁、化學(xué)和生物學(xué)等方面新的特性和功能，半導(dǎo)體陶瓷、耐高溫陶瓷、磁性陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷等在信息、能源、生物等高新技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。功能陶瓷材料是以特定的性能或通過各種物理因素（如聲、光、電、磁）作用而顯示出獨特功能的材料。（1）碳化硅陶瓷碳化硅（SiC，俗稱金剛砂），熔點高（2450℃），硬度大（9.2），化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的原子晶體。用途：重要的工業(yè)磨料、模具、特種耐火材料制品。如其中摻入某些雜質(zhì)，會使之出現(xiàn)半導(dǎo)體特性，作為高溫半導(dǎo)體，用于電熱元件。它最適宜的應(yīng)用領(lǐng)域是高溫、耐磨和耐蝕的環(huán)境。作為高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，日益受到人們的重視。工業(yè)制?。海?）氮化硅陶瓷氮化硅（Si3N4），熔點高、硬度大，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的原子晶體。用途：有自潤滑作用，所以是優(yōu)良的耐磨材料。熱強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性高，熱膨脹系數(shù)小，是優(yōu)良的高溫結(jié)構(gòu)材料。耐腐蝕，可作高溫軸承、轉(zhuǎn)子、葉片、燃燒室噴嘴等高溫零件以及高溫下使用的模具等。工業(yè)制?。夯?、現(xiàn)代信息基礎(chǔ)材料——單晶硅（1）單晶硅的用途：單晶硅在日常生活中是電子計算機(jī)、自動控制系統(tǒng)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中不可缺少的基本材料。電視、電腦、冰箱、電話、手表、汽車，處處都離不開單晶硅材料，單晶硅作為科技應(yīng)用普及材料之一，已經(jīng)滲透到人們生活中的各個角落。單晶硅是火星探測器中太陽能轉(zhuǎn)換器的制成材料。單晶硅在太空中是航天飛機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星必不可少的原材料。航天器材大部分的零部件都要以單晶硅為基礎(chǔ)。離開單晶硅，衛(wèi)星會沒有能源，沒有單晶硅，航天飛機(jī)和宇航員不會和地球取得聯(lián)系，單晶硅作為人類科技進(jìn)步的基石，為人類征服太空作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。（2）單晶硅的制?。河筛呒兌冉固颗c石英砂反應(yīng)制得純度為95%～99%的硅：綜合利用氯堿工業(yè)的產(chǎn)物Cl2和H2與上一步制得的硅反應(yīng)（法）：提純后的SiHCl3被高純度的H2還原，得到高純硅：最后，采用高技術(shù)將硅拉制成純度高達(dá)9個9（99.9999999%）的單晶硅材料。3、光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維簡稱光纖，是用來傳遞光信號和圖象信號的纖維。制造光導(dǎo)纖維用的光學(xué)材料，必須高度純凈、成分均勻。一般無水石英（SiO2）是常用的光導(dǎo)纖維材料。近年來，光導(dǎo)纖維用于光通信的技術(shù)迅速發(fā)展。此外，在農(nóng)業(yè)、國防、醫(yī)療、電視、傳真、電話、科研等方面都有廣泛的用途。光纖與普通電纜的異同對比表光纖光纜普通電纜信息量大，每根光纜上理論上可同時通過10億路電話8管同軸電纜每條通話1800路原料來源廣（石英玻璃），節(jié)約有色金屬資源相對較少質(zhì)量小，27g/公里，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便1.6噸/公里成本低，約