水泥滴定试验步骤文档格式.docx
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水煮法和水侵法操作
步骤;
几种常用沥青含量检测方法;
沥青混合料配合比设计内容;
水泥混凝土
配合比设计要点;
水泥混凝土强度试验;
水泥混凝土工作性试验。
⒊路面基层与基层材料
⑴路面基层
基层的一般规定、分类、外观鉴定;
基层的类型、级配要求、适用范围;
石灰工业废碴类材料的石灰、粉煤灰、土等技术要求。
基层的基本要求、实测项目;
混合料组成设计的目的和要点。
基层的实测关键项目;
压实度、强度等的检查和评定方法。
⑵路面基层材料的试验检测
理论计算法确定半刚性基层材料的最大干密度;
顶面法测定室内抗压回
弹模量的试件制作与准备。
EDTA
滴定法的目的和适用范围;
石灰或水泥剂量的测定方法;
石灰、粉
煤灰无机结合料的试验方法;
烘干法测定含水量的试验目的、适用范围;
无侧
限抗压强度试验方法;
劈裂试验方法;
承载比(CBR)试验方法;
确定最大干密
度的试验方法;
柔性基层材料标准密度试验方法。
滴定法的测定方法;
烘干法测定无机结合料稳定土含水量试验步骤;
无机结合料稳定土的击实试验步骤、要点与计算;
无侧限抗压强度试验试件的
制备和养生、强度要求;
劈裂试验试件的制备与养生;
弹模量的试验步骤;
有效氧化钙和氧化镁含量测试的操作步骤。
⒋路基路面现场试验检测
⑴路基、路面压实度检测
现场密度试验检测方法与适用范围;
灌砂法、环刀法试验注意的问题;
核子密度仪试验的适用范围与试验要点。
压实度概念;
灌砂法标定筒下部圆锥体内砂的质量的步骤与要点;
灌砂
法标定量砂的单位质量的测定步骤与要点灌砂法测定现场密度的试验步骤与要
点,密度计算;
环刀法测定现场密度的试验步骤与要点,密度计算;
核子密度
仪试验的试验步骤;
钻芯法测定沥青面层密度的试验步骤与要点。
⑵弯沉检测方法
弯沉值的概念。
贝克曼梁法测试弯沉的目的与适用范围;
弯沉测试车轴载的要求;
贝克
曼梁弯沉仪组成。
贝克曼梁法测试弯沉的步骤与计算。
⑶回弹模量试验检测方法
贝克曼梁法测试回弹模量的目的、适用范围与试验步骤;
承载板法测试
回弹模量的目的与适用范围。
回弹模量的常用测试方法。
承载板法测试回弹模量的步骤与要点。
⑷水泥混凝土路面芯样劈裂强度试验方法
水泥混凝土路面芯样劈裂强度试验步骤与要点。
水泥混凝土路面芯样检查内容。
⑸平整度试验检测方法
颠簸累积仪(VBI)与国际平整度指数(IRI)相关关系的建立;
车载式
颠簸累积仪法的适用范围、仪器设备、试验结果处理及注意事项。
平整度的概念、常用检测设备及指标;
3m
直尺测定法、连续式平整度仪
法的适用范围、仪器设备、试验结果处理及注意事项。
直尺测定法、连续式平整度仪法的测试步骤。
⑹路面抗滑性能试验检测方法
路面抗滑性能的概念及其影响因素;
路面抗滑性能的测试方法与原理;
横向力系数测定车的适用范围、设备要求、测定步骤及其测试数据处理。
手工铺砂法、摆式仪法的适用范围;
摆式仪测定摆值的温度修正;
路面
抗滑性能检测中应注意的问题。
手工铺砂法的试验与计算;
摆式仪测试中橡胶片的要求;
摆式仪测试的
试验步骤与要点。
⑺路面结构层厚度试验检测方法
常用路面结构层厚度检测方法及其适用范围。
挖坑法、钻芯取样法检测厚度的要点。
挖坑、钻孔的填补要点。
⑻沥青路面渗水性能检测方法
沥青路面渗水系数概念。
沥青路面渗水试验的目的和适用范围。
沥青路面渗水试验步骤与要点。
⑼CBR
值现场检测技术
路基填料
CBR
值要求;
长杆贯入
间接推算法。
土基现场
值测试方法。
⑽弯沉检测新技术
自动弯沉仪和落锤式弯沉仪的工作原理。
⑾路面平整度、抗滑性能检测新技术与路面雷达测试系统
激光路面平整仪;
摩擦系数测定设备;
激光构造深度仪;
路面雷达测试
系统。
镁的检测可以用
滴定法分析。
由于镁比铝轻,因此可以作为合金在航空、
航天上使用。
另外利用镁易于氧化的性质,可用于制造许多纯金属的还原剂。
也可用于闪光灯、吸气器等。
测定水的总硬度就是测定水中钙、镁离子的总含量,可用
配位滴定法测定:
滴定前:
M
+
EBT
M-EBT
(红色)
主反应:
Y
MY
终点时:
M-EBT
MY
EBT
(红色)
(蓝色)
滴定至溶液由红色变为蓝色时,即为终点。
滴定时,Fe3+、Al3+等干扰离子可用三乙醇胺予以掩蔽;
Cu2+、Pb2+、Zn2+等
重属离子,可用
KCN、Na2S
或巯基乙酸予以掩蔽。
水的硬度有多种表示方法,本实验要求以每升水中所含
Ca2+、Mg2+总量(折算
成
CaO
的质量)表示,单位
mg·
L-1。
器材和药品
1.器材
天平(0.1g、0.1mg),容量瓶(100mL),移液管(20mL),酸式滴定
管(50mL),锥形瓶(250mL)等。
2.药品
HC1(1∶1),乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y·
2H2O,A.R.),碱式碳酸
镁[Mg(OH)2·
4MgCO3·
6H2O,基准试剂],NH3-NH4Cl
缓冲溶液(pH=10.0),
三乙醇胺(1∶1),铬黑
T
指示剂(0.2%氨性乙醇溶液)等。
实验方法
一、Mg2+标准溶液的配制(约
0.02mol·
L-1)
准确称取碱式碳酸镁基准试剂
0.2~0.25g,置于
100mL
烧杯中,用少量水润湿,
盖上表面皿,慢慢滴加
1∶1
HC1
使其溶解(约需
3~4mL)。
加少量水将它稀释,
定量地转移至
容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
其浓度计算:
二、EDTA
标准溶液的配制与标定
1.EDTA
标准溶液的配制(约
称取
2.0g
乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y·
2H2O)溶于
250mL
蒸馏水中,转入聚乙
烯塑料瓶中保存。
2.EDTA
标准溶液浓度的标定
用
20mL
移液管移取
Mg2+标准溶液于
锥形瓶中,加入
10mL
氨性缓冲溶液
和
3~4
滴
指示剂,用
L-1EDTA
标准溶液滴定,至溶液由紫红色变
为蓝色即为终点。
平行标定
3
次。
浓度计算:
,取三次测定的平均值。
三、水的总硬度测定
移液管移取水样于
锥形瓶中,加氨性缓冲溶液
6mL,1∶1
三乙醇
胺溶液
3mL,EBT
指示剂
滴,用
标准溶液滴定,至溶液由紫红色变为
蓝色即为终点。
平行测定
水的总硬度计算:
(1、渭南公路管理局,陕西
渭南
714000
2、广州市市政工程监理有限公司,
广东
广州
510000)
摘
要:
主要叙述了
滴定法的原理和在环市西路新建工程施工中的应用;
并探讨了龄期对
法测定水泥稳定土中水泥剂量的影响,提出了相应的实践
结论。
关键词:
滴定法;
水泥稳定土;
水泥剂量;
龄期
1
滴定法概述[1]
法是工地快速测定水泥稳定土中水泥剂量的方法,并可以检查其拌和的均
匀性,该法使用于粗、中、细粒土,检测结果不受水泥稳定土的龄期(7d)影
响,且在稳定土的含水量变化在±
2%时,不会影响的其测定结果,本方法进行
一次剂量测定,只需
10min
左右。
1.1
主要化学原理
由水泥制造工业可知[2],水泥的主要成分为
CaO,CaO
的含量高低,决定水泥
强度的高低。
测定单位容量中
Ca
离子的数目,从而算出单位体积水泥含量,是
法的检测依据。
1.2
滴定法主要操作流程
1.2.1
加入
10%NH4Cl
溶解水泥,浸取
Ca2+
水泥稳定土拌和料经准确称重后装搪瓷瓶,后加入
溶液,充分搅拌
(约
3min),浸出稳定的
Ca2+,经静止沉淀约
5min
左右,便可将上层清液移
至烧杯待测。
1.2.2
待测溶液
PH
值的调节及干扰成分的掩蔽
待测溶液中含有
Fe3+、A13+、Mn2+、Mg2+等干扰离子。
由于这些干扰离子能与
钙红指示剂形成稳定的络合物,其稳定常数大于与
所形成的结合物的稳定
常数,造成钙红指示剂出现“封闭现象”,即滴定终点不产生颜色突变。
为了
消除产生封闭的干扰离子,需要预先进分离或掩蔽。
本方法在待测液中加
1.8%NaOH(内含三乙醇胺)溶液,Na0H
起调节
值的作用,而三乙醇胺则掩
蔽了上述干扰离子,消除了指示剂的封闭,使得滴定分析得以顺利进行。
1.2.3
钙红指示剂的作用
钙红指示剂的水溶液的颜色为纯蓝色。
当溶液中含有
Ca2+时,则形成钙红
结合物(玫瑰红色),向溶液中滴入
标准溶液。
则
夺取
Ca2+,而释
放出钙红指标剂。
当
夺取所有的
Ca2+后,则溶液将由玫瑰红突变为蓝色,
指示达到了滴定终点。
1.2.4
标准液的滴定
实践证明,用
滴定时在终点临界时要注意减慢滴定速度,以提高滴定的准
确度,减少为误差。
标准溶液的消耗体积数与溶液中的
离子含量成正
比关系,从而实现了测定水泥稳定土中水泥的剂量。
2
测定标准曲线
环市西路稳定土基层施工中,主要用公路牌
425#水泥,为此,要对水泥和相应
的素集料进行标准曲线的测定。
测定标准曲线,严格按规范要求,精心计算、
称量和配制各有关试剂、溶液和标准液,取样要有代表性、均匀性,确保试验
精度。
按环市西路设计图纸水泥稳定土(外参法)水泥剂量在
4%~6%之间,为此,标
准曲线设计水泥剂量分5个剂量档,即
0%、2%、4%、6%、8%,便能满足工程需
要(每个剂量档准备两份试样)。
滴定法几条主要计算公式:
(1)干料质量=湿料质量(g)/(1+含水量)
(2)干混合料质量(g)=300g
湿料/(1+最佳含水量)
(3)干土质量(g)=干混合料质量(g)/(1+水泥剂量)
(4)干水泥质量(g)=干混合料质量(g)-干土质量(g)
(5)湿土质量(g)=干土质量(g)×
/(1+土的风干含水量)
(6)湿水泥质量(g)=干水泥×
(1+水泥风干含水量)[注:
一般认为水泥含
水量为
0]
(7)水泥稳定土中应加入的水质量(g)=300g-湿土质量(g)-湿水泥质量
(g)
测定标准曲线用料参数、指标如下:
a.参照配合比:
水泥:
石屑=6:
100(外渗法)。
b.素集料及配料用水。
c.水泥稳定石屑击实试验:
最大干容重
ρ=2.24g/cm3;
最佳含水量
W=6.5%。
d.集料风干含水量:
W
石屑=0.7%;
水泥=0%。
检验标准曲线
在所制备的标准曲线中,所用的素集料均过
2mm
筛孔的,均匀的混合料,其测
定精度较好。
但在实际工程应用中,所用的素集料是千差万别的,甚至会含少
量有害杂质的,为此,在施工现场随机抽取素集料(作过击实试验),设计相
应的水泥剂量值后,查
曲线,求出相应水泥剂量,同时用线性统计理论计
算相应的水泥剂量,再与原设计的水泥剂量比较,从而评价所用的标准曲线的
准确性。
环市西路水泥稳定层的设计采用公路牌
425#水泥,外渗法。
施工中分别按
4%、6%水泥稳定石屑各五个试样予以检验。
检验标准曲线试验的方法与测定标准曲线相同。
随机抽取的集料,EDTA
滴定结
果查曲线求水泥剂量,线性统计分析求水泥剂量及误差统计见表
4、表
5。
可见,
6%水泥剂量其标准曲线法测得平均值为
6.0%,平均相对误差为
3.2%;
4%剂量其
标准曲线法测得平均值为
3.7%,相对误差为
7.9%;
而
6%、4%剂量线性统计法
求得平均剂量分别为
5.7%和
3.6%,其相对误差分别为
5%和
10%,由此可见,6%
水泥剂量
曲线法测定误差小,而
4%水泥剂量测定精度稍低,由图
当剂量<5%,标准曲线基本为一线性直线,当剂量≥5%时,标准曲线为一近似
抛物线。
即随着水泥剂量的增大,EDTA
滴定溶量也大,而产生了体积效应所致。
4
龄期对
法测定水泥稳定土中水泥剂量的影响
按“EDTA
法”滴定水泥稳定土中水泥剂量的目的和适用范围,经实践表明,本
法对现场测定拌和集料的水泥剂量是无可非议的。
但在实际工作中,往往不能
及时对现测定,或对原测定数据有疑问,或以前从未测定过,现需作补充测定,
或竣工验收测定等,这就牵涉到水泥稳定土龄期问题。
按方法原理和要求,现场拌和料测定水泥剂量,是用
10%的
NH4Cl
的弱酸来浸
出水泥中的
Ca2+。
当然,一定浓度的
对浸出金属离子是有一定局限性的,
如对水泥细度,浸出时间等[4]。
其实浸出时间很易确定,但水泥细度就不好解
决,随着拌和料加水形成和龄期的增加,水泥稳定土要经过初、终凝时间,直
到稳定结构,显然这对原水泥的细度已发生了变化,这就影响了在一定酸度下
(10%NH4C1)对
离子的浸取率,要解决这个问题,可以从以下两方面考虑:
(1)增大浸取溶液酸度:
要保持原来的
离子浸取率,就要增大其溶解液的
酸度。
增大其酸度,一方面会引一些副作用,如素集料中原含有
成份就会
被溶解出来,造成干扰虚像,另一方面,在用
滴定时,为确保滴定条件,
不得不增大其溶液的碱度(保证其
值在
12.5~13
之间),酸碱度的增加,材
料消耗量大,成本增加;
再者,就是引起操作的麻烦,最后还得重新标定标准
曲线。
(2)用
离子浸取率予以校正:
在不改变原酸碱度的情况下,用
离子浸取
率解决龄期效应,下面详细探讨该问题。
根据工程需要,我们选择了按
24
个试样(每个试样可制作
个
标准样,
每个标准样
600g,实际按
700g
制作)配料,用公路牌
425#水泥,所有试样均
设计
6.0%水泥剂量(测定该种水泥的初凝时间
2.5
时、终凝时
6.5
时),后在
不同龄期用
法测定其水泥剂量值,与原设计剂量值比较,从而得出
离
子的浸取率。
集料随机取样、拌和均匀,集料配制拌和均匀后,在初凝时间前,
随机取四个
试样(300g×
4)作
滴定。
参照工地施工养护条件,将余
下的混合拌和料,制作
22
个试件,参照无侧限抗压试件制作,然后对试件以恒
湿温养护,针对
个试拌作不同龄期
法测定其水泥剂量(每次取
个试
件剂,四个
标准样,每次均要测定试件含水量),绘制
龄期与水泥
剂量关系曲线见图
2,由图可见,试件在稳定土终凝时间前
滴定的水泥剂
量结果与设计的水泥剂量相对误差在
0.7~1.5%之间,即说明在此段时间,稳定
土的水泥剂量有近
100%把握被测定出来,即此时的
离子浸取率为
100%,Ca
离子浸取率基本为一常数(即近似
100%),当龄期在
天以后,稳定土的水泥
浸取率(Ca
离子)发生了变化,呈递减趋势,说明了
法对水泥稳定土在
此终凝时时间为
100%,该区为水泥终凝时间前;
B
区,即衰减区,为水泥终凝
时间后,水泥稳定土标准龄期(7d)前,Ca
离子浸出率随龄期的增加而急速下
降;
C
区,即稳定区,Ca
离子浸出率随水泥龄期增长而作缓慢变化,且在
30%~36%幅度来回稳定变化,其平均值大致在
33%左右。
为此,对异期(终凝时
间以后)EDTA
法测定稳定土中水泥剂量时,需作龄期效应校正,以保证测定数
据的真实性和可靠性。
5
结论
通过对
法试验,有如下几点结论:
5.1
法现场测定水泥稳定土中水泥剂量三性良好(准确性,一致性和稳定
性),均在土工试验允许误差范围内。
5.2
对超出水泥终凝时间,EDTA
法测定土中水泥剂量需作龄期效应校正。
5.3
测定水泥稳定土中水泥剂量时,当水泥剂量<
5%时,其测定精度不如水泥剂
量≥5%时的精度高。
5.4
不同品牌的水泥,其
法标准曲线不同;
但同种水泥素集料不同,其
法标准曲线相差不大。
5.5
法具严格的化学专业,EDTA
法标准曲线的准确性取决于试验中各个环
节,取样代表、均匀,严格计算与称量,严格测定
离子的浸取时间,集料风
干含水量,击实试验,EDTA
滴定等,但浸取水泥稳定土中的
Ca2+离子后,不受
测定时间(半个月以内)的限制。
水泥稳定类基层混合料中水泥剂量
滴定法试验步骤
在试验室分别做出集料过
2.5mm
9.5mm
筛孔的
标准滴定曲线,
将预先计算好的五种剂量的水泥加入到集料中充分搅拌,分别过
和
筛孔后取有代表性的试样进行水泥剂量检测;
比较两种滴定结果的差异
性,结果显示:
两种滴定曲线测出的试验结果基本吻合,因此,在工期较紧且
施工较快的情况下,可以考虑采用将混合料过
筛孔的滴定方法。
0
引言
对于水泥稳定类基层或底基层的混合料来说,水泥剂量的控制是设计配合比和
施工中的关键,水泥剂量的检测已成为工程施工中不可缺少的重要环节。
目前
工程中普遍采用《无机结合料稳定材料试验规程》中的
滴定法来检测水泥
剂量,但是其标准滴定曲线的确定以及现场检测时都需要将集料过
的筛
孔,然而,施工中的混合料带有一定的含水量不易通过
的筛孔,特别在
含水量较大的情况下更是困难,而且在施工较快的情况下,此方法往往难以保
证检测的频繁。
为此本文将
的筛孔增加到了
9.5mm,然后做
滴定曲
线,并进行取样检测,将两种方法进行对比分析,结果显示,通过两种筛孔的
检测结果基本吻合。
级配的采用
本文采用如图
所示级配曲线来确定两种方式的
标准滴定曲线。
图
水泥稳定碎石基层级配曲线
两种方式
滴定标准曲线的确定
采用上述水泥稳定碎石基层级配曲线,拌制五份混合料,每份中的含水量为击
实试验所确定的最佳含水量,分别按剂量:
0%、2%、4%、6%、8%加入水泥,充
分拌匀后分别过
的筛孔。
取过筛后的每份试样
300g,按照《公
路无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ057-94)中的规定进行试验。
试验结果
如表
1、表
2、图
所示.
表
过
消耗量
水泥剂
量(%)02468
消0.711.218.624.629.8
耗量
0.7
11.6
18.3
24.4
30.1
(ml)0.611.418.824.329.7
消
耗量平
11.4
18.6
29.9
均值
标准滴定曲线
0.710.917.123.427.7
(ml)
10.6
17.3
23.2
27.5
0.8
10.5
17.4
23.1
27.6
10.7
采用两种标准滴定曲线试验的结果
将预先设计好的水泥剂量
4%、4.5%、5%分别加入到配制好的三份混合料中,搅
拌均匀后分别过
筛孔,取过筛后的试样
300g,采用
方法
进行滴定,其试验结果如表
所示。
滴定结果计算表
预加水泥剂量(%)44.55
18.219.821.5
筛孔
实际消耗量(ml)
18.1
19.9
21.3
18.319.821.7
实际消耗量平均值
16.918.520.5
实际消耗量(ml)
17
18.4
20.9
16.918.720.6
16.918.520.7
根据上述
实际的消耗量并结合图
标准滴定曲线和
标准滴定曲
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