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1、如何能确地测定石灰有效钙镁含量及灰剂量如何能准确地测定石灰有效钙镁含量及灰剂量 摘 要 结合试验规程及实践经验，阐述一下试验原理，关键点、注意点及公式的由来等，以便提高试验的准确性。 关键词 准确测定 石灰有效钙镁含量 灰剂量 1 概述 众所周知，石灰能改善土的工程性质，便于施工，也易达到规范要求，并且成本低，故越来越广泛地被应用于公路工程中，在京哈高速公路盘锦段，由于其低势低洼，常年积水、土质复杂、承载力极差，CBR值在13之间，路基施工极为困难，但自掺人了约6的白灰后使其土的工程性能大大改观，土的塑性降低，含水量降低，提高了土的强度和稳定性，并大大地缩短了施工周期。在京沪高速公路沧县段，由
2、于其土质复杂，有高液限粘土、粉质土、砂性土，高液限粘土含水量大约在35左右，水份难以蒸发，粉质土的强度及稳定性又极差，为了保证路基工程的质量，路基部分掺人了约3的石灰后，不但保证了工程质量，而且大大加快了施工进度。 为了有效地控制灰土的质量，就必须能准确地对石灰的有效钙、镁含量和灰剂量进行测定，而在实际检测中，常出现以下几种异常现象：(1)试验人员对自己的试验结果不自信，如平行试验差值较大，做完后也不知是合格还是不合格；(2)石灰的有效钙镁含量或灰剂量实际已超出设计要求，可是做出的试验结果却不合格；(3)石灰的有效钙镁含量或灰剂量达不到设计要求，可做出试验结果合格，这样势必会给企业造成经济损失
3、；如劣质石灰进场，灰剂量超标或灰剂量不够而造成质量隐患，要解决以上几个问题，我们除了要严格按试验规程认真试验外，还要对灰土的强度形成原理、试验原理及计算公式的由来进行充分的理解，只有这样才能知道试验的关键点，并且在试验过程中，会解决出现的反常问题，知道注意那些问题。从而提高试验的准确性。 2 测试原理及方法 由于测定石灰有效钙镁含量和灰剂量的试验方法很多，我仅对结合公路工程无机结合料稳定材料试验规程(JTJ05794)中的几个常用试验加以剖析。 21 有效氧化钙的测定(T0801194) 211 测试原理：利用石灰中的氧化钙能溶于蔗糖中，并能与盐酸反应生成蔗糖钙，而氧 化镁则与蔗糖反应缓慢的原
4、理，来测定氧化钙的含量。 212 测试的关键点：对05N的盐酸标准溶液的配制和标定 (1)其标定过程可用以下化学反应式表示 Na2C03+2HCL2NaCl+H20十C02 (2)盐酸标准溶液的当量浓度的计算公式的由来： 由以上化学方程式可知：1摩尔的碳酸钠要消耗2摩尔的盐酸，而碳酸钠的摩尔数为 Q0106，故盐酸的摩尔数Q0053，则其当量也为：Q0053 故其当量浓度NQO053V(V为盐酸的消耗的体积) (3)若计算后N05，则需添加蒸馏水，其量可按下式计算： V水V(N051) 式中：V水为需加水量(m1) N为已配的盐酸溶液的当量浓度 V为已配盐酸标准溶液的量(ml) (4)若N05
5、，则需添加浓盐酸，其量可按下式计算 VHcL=V(05-N)(N-05) 式中：VHcL需加浓盐酸的量 V已配盐酸的标准溶液的量(ml) N已配盐酸的当量浓度 N浓盐酸当量浓度 (5)调整完后，还需标定，直到符合要求为止。 213 注意以下几点 a取样时，若是消石灰，是用四分法缩至10g左右研细取得，而不是过01mm的筛取得。 b庶糖要迅速覆盖试样，以防试样被碳化。 c加热蒸馏水是为了排除二氧化碳，故冷却后马上进行下一步操作。 214 氧化钙含量公式的由来 由于参加反应的盐酸溶液的体积为V，当量浓度为N，故盐酸的数量为NV，所以氧化钙的当量也为NV，由于当量氧化钙等于0028g，故氧化钙的质量
6、为NV0028，而石灰总质量为C的氧化钙的含量为： 22 氧化镁的测定(T0801294) 221 EDTA标准溶液和氧化钙和氧化镁的关系标定 (1)其反应原理：在PH12的溶液中，钙离子与EDTA形成无色络合物，钙指示剂则能与钙离子形成红色络合物，而钙离子与钙指示剂形成的络合物不如钙与EDTA形成的络合物稳定，所以与有钙指示剂存在的含钙离子溶液中滴人EDTA溶液达到终点时，过量的滴定液便能夺取红色络合物的钙离子，而使钙指示剂游离，于是溶液由红色变蓝色(游离态钙指示剂的颜色)，即为终点。 (2)滴定度公式的由来 因为CVl毫克的氧化钙消耗了V：体积的EDTA标准溶液 故滴定度：TcaoEDTA
7、=CVlV2 由于1S的氧化镁相当于40，315608g的氧化钙 故滴定度TMgoEDTA；40315607XCVlV2：072TeaoEDTA 222 滴定氧化镁含量的原理 利用EDTA在PH；10左右的溶液中，能与钙镁完全络合的原理，测出镁、钙总含量，再利用EDTA在PH12的溶液中，只与钙离子络合的原理，测出钙含量，两者之差即为镁的含量，其反应原理略同2211 223 关键点 (1)氧化钙标准溶液的配制： 称量要准，因为只有17848g的碳酸钙消耗的盐酸量才能与1g氧化钙消耗盐酸的量一致，故17848g碳酸钙相当于1S氧化钙，故所配液的lml相当于lmg的氧化钙。 (2)PH值的控制：
8、此试验PH的控制很重要，当PH10时，钙镁络合不完全；在PH二10左右时，钙镁都与EDTA络合较完全；当PH增高时，镁则生成氢氧化镁而沉淀，故EDTA只与钙离子络合。 224 几种试剂的作用 洒石酸钾钠，三乙醇胺溶液都是掩蔽剂，掩蔽对反应有影响的离子，而氨一氯缓冲液与20的氢氧化钠则是为了控制PH值。 225 可能出现的现象 当加入指示剂后，红色逐渐消失，这说明溶液的PH值较低，此时应以氨水，以氨水调节PH至中性，并加入05ml氨一氯缓冲溶液后再测定。 2.3 EDTA滴定法(2080994)测定石灰剂量的试验 231 原理 先以灰剂量为横坐标，EDTA消耗量为纵坐标，用一系列已知剂量的灰土进
9、行滴定，得出EDTA的消耗量，从而可做出一条顺滑的曲线，即标准曲线，然后再对未知剂量的灰土进行滴定，再根据所耗EDTA的毫升数利用标准曲线来确定石灰剂量，其反应原理同2211 232 三乙醇胺的作用 在试验中三乙醇胺为掩蔽剂，用来掩蔽浸提液中的铝离子，铁离子及锰离子，还有镁离子形成氢氧化镁沉淀，使指示剂能正常指示终点。 233 注意事项 a在试样中加入氯化铵溶液后，争取搅拌时间、速度、方式都应力求相同，以提高试验的精度。 b如果土或石灰，发生变化，则要重新滴定标准曲线，不能通用。 c本法所测石灰土的龄期不能超过7d，否则影响试验结果，取样后，应尽快进行滴定，越早精度越高。 d配制的氯化铵溶液放
10、置时间不宜太久。 e在准备作标准曲线时，准备的5种试样的含水量一定要接近工地预期达到的含水量，并使工地所用剂量位于准备曲线所用剂量的中间。 fPH的控制较为重要：一定要在125130之间，若低，则三乙醇胺失去了掩蔽作用，从而影响试验结果。 3 注意事项 (1)正确的取样：是保证试验结果的正确与否的必要条件，当要测一个整体的平均情况时，则应在施工现场不同位置随机取样的原则分别取样。 (2)试验前所有仪器必须干净，洗完玻璃仪器后，若壁附着水既不聚成水滴，也不成股流下，则表明仪器已经干净。 (3)正确操用仪器：由于以上三试验使用酸式滴定管最多，故我仅对酸式滴定管的使用简单说明一下，滴定前，先检查是否
11、漏水，若漏水，把活塞卸下，用干布将活塞四周及槽内擦干，重新涂上凡士林(不要堵孔)装好，滴定时，先排出管内气泡，调整液面到零刻度，在滴定过程中，要防止活塞松动和漏液。左手控制流量，右手拿锥形瓶的颈部，用手腕力量，使锥形瓶向同方向做圆周运动，接近终点，要慢滴，读数时，视线要与液体凹面最低点水平。 (4)指示剂加入的多少，对终点也有关系，若指示剂加入较多时，往往会出现假终点。 4 结束语 由于石灰的有效钙、镁含量和灰剂量试验较为细琐，故要求试验人员不但要理解试验的原理，知道应该注意那些事项，而且还要有严谨的态度，不能马马虎虎。实践证明，只要对试验的原理和过程有充分地认识，同时严格按试验规程正确操作，不但能大大提高试验的精确度，而且还能减少多次平行试验的工作量。
