水泥中有害成分含量的检测方法及控制要点

1、水泥中有害成分含量的检测方法及控制要点！2015-08-20商品混凝土汪军水泥中有害成分含量的检测方法及控制要点李林涛，宋开伟，石从黎摘要 氧化镁、三氧化硫和游离氧化钙是影响水泥安定性的有害成分，本文简要地介绍了氧化镁、三氧化硫和游离氧化钙含量的检验方法，总结了实际检测中的注意问题及操作要点，为实际测定工作提供参考。关键词 水泥；氧化镁；三氧化硫；游离氧化钙1 前言安定性是水泥最重要的质量指标，安定性不合格的水泥会使混凝土构件产生开裂、崩溃，造成严重的工程质量事故。水泥安定性的合格与否，与氧化镁、三氧化硫、游离氧化钙等水泥有害成分的含量直接相关，国家标准和行业标准对氧化镁、三氧化硫和游离氧化钙

2、在水泥中含量限值有明确的规定，如：氧化镁在普通硅酸盐水泥标准中限量为5%，三氧化硫的含量不大于3.5% ；游离氧化钙在铁路混凝土施工质量中规定含量不能大于1%。因此，对于施工过程水泥质量的控制，准确地测定水泥中的氧化镁、游离氧化钙及三氧化硫含量非常重要。2 检验方法2.1 水泥中氧化镁的测定水泥中氧化镁的测定，目前应用的是络合滴定法。通常在pH=10 的溶液中，以酒石酸钾钠、三乙醇胺为掩蔽剂，将硅、铁、铝等与钙、镁分离，以酸性铬蓝K- 萘酚绿B 为指示剂，用EDTA 滴定溶液中的Ca2+、Mg2+ 合量；在pH12.5 时，测得Ca2+ 含量，用Ca2+、Mg2+ 合量减去Ca2+ 的量，即可

3、求得MgO的含量。因此，必须准确测出Ca2+、Mg2+ 合量及Ca2+ 的含量，才能得出准确的MgO 含量。采用这种测定方法时，滴定时溶液的pH 值和指示剂是关键。2.2 水泥中三氧化硫的测定在酸性溶液中，用氯化钡溶液沉淀硫酸盐，经过滤灼烧后，以硫酸钡形式称量，测定结果以三氧化硫计。2.3 水泥中游离氧化钙的测定在加热搅拌下，使试样中的游离氧化钙与乙二醇作用生成弱碱性的乙二醇钙，以酚酞为指示剂，用苯甲酸无水乙醇标准溶液进行滴定。3 控制要点3.1 测定氧化镁的控制要点1）测定MgO 时必须将溶液的pH 值调节为不小于12.5。这时Mg2+ 生成Mg(OH)2 沉淀，不被EDTA 滴定。如果溶液

4、pH 值小于12.5，则会有Mg2+ 被EDTA 滴定，使测得的CaO 含量偏高。为了减少Mg(OH)2 沉淀对指示剂的吸附，可先将溶液稀释，以降低溶液中Mg2+ 的浓度。滴定接近终点时应充分搅拌，使其被Mg(OH)2沉淀吸附的Ca2+ 能与EDTA 充分反应。2）当pH 值调节至12.5 时，应立即滴定，以防止溶液吸收二氧化碳生成MgCO3 沉淀，使MgO 测定结果偏低。3）在测定Ca2+、Mg2+ 合量时，必须控制使pH=l0，而不能使pH 值大于l0。如果pH 值大于10，会有一部分Mg2+ 生成Mg(OH)2沉淀，使Ca2+、Mg2+ 合量的测定结果偏低。在用酒石酸钾钠与三乙醇胺联合掩

5、蔽铁、铝、钛的干扰时，必须在酸性溶液中先加酒石酸钾钠，然后再加三乙醇胺，这样掩蔽效果较好。4）测定采用酸性铬蓝K 萘酚绿B 作指示剂，二者配比要合适。若萘酚绿B 的比例过大，绿色背景加深，使终点提前到达，造成结果偏低；反之，终点拖后且不明显，造成结果偏高。5）在测定Ca2+、Mg2+ 合量的过程中，当滴定接近终点时，一定要充分搅拌并缓慢滴定至由兰紫色变为纯兰色；若滴定速度过快，将使结果偏高。这是因为酸性铬蓝K 对镁的灵敏度较高，滴定接近终点时，加入的EDTA 夺取镁，即酸性铬蓝K中的Mg2+，而使指示剂游离出来。由于此反应速度较慢，所以在接近终点时要缓慢滴定，充分搅拌。6）明显判定氧化钙指标滴

6、定终点绿色荧光消失并呈现红色的最佳背景应是黑色试验台；明显判定氧化镁指标滴定终点由酒红色至纯蓝的最佳背景应是白色。7）应同时进行空白试验。如果测定结果不扣除空白值，结果会偏高。8）带硅滴定钙镁合量时，为防止硅酸的影响，也可加入2%KF 来防止硅酸的干扰。3.2 测定三氧化硫的控制要点1）样品应置于干燥烧杯中，加入适量水后要快速搅拌，使样品完全分散，防止样品结块。2）控制好溶液酸度，加入的盐酸体积要准确，控制溶液酸度为0. 2 0. 4mol/ L，可使硫酸钡沉淀完全，消除共沉淀干扰。3）应在不断搅拌下滴加氯化钡溶液。这样可以减少局部过浓现象，否则会由于局部过浓而形成大量的晶核，形成小颗粒硫酸钡

7、沉淀，容易透过滤纸而使沉淀损失，造成结果偏低。4）在加入氯化钡溶液后，应煮沸3 5min，在温热处静止4h 以上或过夜，使沉淀完全，沉淀颗粒增大，防止发生过滤透析而造成结果偏低。5）过滤硫酸钡沉淀时，应仔细擦洗烧杯，将硫酸钡沉淀全部转移到滤纸上，转移不完全会使结果偏低。6）滤纸沉淀要灰化完全，防止硫酸钡还原成碳化钡，造成结果偏低；灼烧温度要严格控制在800 850，温度高于850时，硫酸钡会发生分解反应。3.3 测定游离氧化钙的控制要点1）测定前应将水泥在烘箱中100105烘干，水分的存在可能会导致测量结果的偏高；2）样品应置于干燥锥形瓶中，加入适量乙二醇- 乙醇溶液后要快速摇动，使样品完全分散，防止样品结块；3）在整个实验过程中，各种溶液所用的溶剂乙醇应为无水乙醇以减少水分的引入，避免结果的误差；4）抽滤时使用的快速滤纸或者玻璃砂芯漏斗应预先用无水乙醇润湿，过滤时等上次洗涤液过滤完再洗涤下次；5）尽可能快速的进行抽气过滤，以防止吸收大气中的二氧化碳，导致测定结果的偏低。4 结语水泥的安定性是影响到建筑结构安全的重要指标，为确保分析结果准确可靠