關(guān)于石灰的科學(xué)小論文
石灰是一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機(jī)膠凝材料。本文為關(guān)于石灰的科學(xué)小論文，希望對大家有幫助！
關(guān)于石灰的科學(xué)小論文：關(guān)于石灰劑量測定試驗(yàn)的分析
摘 要：在道路路基、路面基層、底基層施工過程中，摻入石灰劑量的多少是石灰穩(wěn)定材料質(zhì)量好壞的重要因素之一，也就是說在拌合均勻后，石灰劑量是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，關(guān)系到其抗壓強(qiáng)度大小，所以嚴(yán)格控制含灰量，使其含量在合格的范圍內(nèi)，使道路施工質(zhì)量達(dá)到一個(gè)更高的水平，筆者作為陜西省渭南市交通工程質(zhì)量監(jiān)督站試驗(yàn)檢測中心工作多年的實(shí)驗(yàn)員，淺談一下自己在做石灰劑量測定試驗(yàn)中的觀點(diǎn)和心得。
關(guān)鍵詞：石灰劑量；測定試驗(yàn)；工程質(zhì)量
公路工程試驗(yàn)檢測工作是工程質(zhì)量管理的重要手段，同時(shí)也貫穿于設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)，客觀準(zhǔn)確及時(shí)的試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)是工程實(shí)踐的真實(shí)記錄，是指導(dǎo)控制和評定工程質(zhì)量的科學(xué)依據(jù)，路面施工質(zhì)量的好壞，使用性能的高低，路面使用壽命的長短與基層有很大關(guān)系，而路基、路面基層、路面底基層的施工，大部分都需要石灰來穩(wěn)定，含灰量的大小在實(shí)際施工中不能直接看出來，所以就需要用試驗(yàn)的方法來檢測。筆者所述的就是在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室為施工現(xiàn)場提供可靠數(shù)據(jù)的檢測過程。
1 測定方法及原理
采用EDTA滴定法，EDTA的全稱是乙二胺四乙酸二鈉，是在測定時(shí)所用到的藥品名稱，其原理是：①先用10%的氯化銨弱酸溶液溶解出石灰中的Ca2+離子（其試驗(yàn)操作是攪拌）。②用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液奪取Ca2+離子，在強(qiáng)堿氫氧化鈉PH值為12.5的環(huán)境下用三乙醇胺作隱蔽劑，以鈣紅作指示劑，當(dāng)鈣紅指示劑在遇到強(qiáng)堿溶液時(shí)變?yōu)樗{(lán)色，當(dāng)?shù)稳胍坏蜤DTA溶液時(shí)與鈣紅離子結(jié)合成極穩(wěn)定的絡(luò)合物。化學(xué)反應(yīng)結(jié)束時(shí)，溶液由紅變藍(lán)。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中消耗的EDTA量來確定Ca2+離子含量，從而推算出穩(wěn)定結(jié)合料中石灰的劑量（其試驗(yàn)操作是用EDTA標(biāo)準(zhǔn)液滴定）。
2 試驗(yàn)原材料的要求
2.1 對土的要求：塑性指數(shù)為10-20的黏性土，塑性指數(shù)小于10的不宜用石灰穩(wěn)定，有機(jī)質(zhì)含量不超過10%，硫酸鹽含量不宜超過0.8%，要求過4.75mm的篩并在105-110攝氏溫度烘干的土。
2.2 對石灰的要求：石灰必須充分消解，消解時(shí)間盡量縮短。要求達(dá)到三級以上的消石灰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，過2.36mm的篩。
2.3 對粉煤灰的要求：二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵的總含量大于70%，燒失量不應(yīng)超過20%，比表面積應(yīng)大于2500cm2/g。
2.4 對水的要求：水促使石灰土發(fā)生物理化學(xué)變化形成了強(qiáng)度，便于土的粉碎，拌合并且有利于養(yǎng)生，故要使用一般人或牲畜飲用的水源。
3 試驗(yàn)所用藥品的配制及注意事項(xiàng)
3.1 乙二胺四乙酸二鈉（簡稱EDTA二鈉）標(biāo)準(zhǔn)液：準(zhǔn)確稱取EDTA二鈉（分析純）37.23g溶解于無二氧化碳的蒸餾水中，注意所用蒸餾水的溫度控制在40至50℃之間，放于搪瓷杯中攪拌直到完全溶解后冷卻至室溫定容至1000mL。
3.2 氯化銨溶液：氯化銨和蒸餾水按1：9的比例配制，放入10L的聚乙烯桶中充分震蕩使其溶解，注意要現(xiàn)配現(xiàn)用，不能放置時(shí)間過長。
3.3 氫氧化鈉溶液（內(nèi)含三乙醇胺）：18g的氫氧化鈉溶解于1000mL的蒸餾水中，注意氫氧化鈉溶解時(shí)散熱，故需在冷卻至室溫時(shí)才可以加入2mL的.三乙醇胺。
3.4 鈣紅指示劑：0.2g鈣試劑羥酸鈉與20g硫酸鉀混合研成極細(xì)的粉末，注意硫酸鉀需提前在105℃烘箱中烘一小時(shí)，并需要儲存于棕色廣口瓶中。
4 EDTA二鈉滴定的主要步驟
4.1 試驗(yàn)所需數(shù)據(jù)：①最佳含水量。②所做劑量與土、粉煤灰的比例。
4.2 計(jì)算所用試樣用量及加入氯化銨的量：①按最新試驗(yàn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)粒土稱取的總濕混合料為300g，加入氯化銨溶液的量為600mL，例如：比例為石灰：土=10：90，最佳含水量為14.5%，其計(jì)算方式為：300/（1+0.145）=262.01g，那么石灰的質(zhì)量為262.01*0.1=26.20g，土的質(zhì)量為262.01*0.9=235.81g，加水的質(zhì)量為300-262.01=37.99g，再在兩邊按±2%計(jì)算石灰劑量即此組曲線為：6：94、8：92、10：90、12：88、13：86的比例進(jìn)行算料和滴定。②粗粒土總濕混合料為1000g加入氯化銨溶液為2000mL，再按所提供的比例計(jì)算各試樣所用的質(zhì)量。
4.3 開始測定：
①按所計(jì)算的各試樣用量分別準(zhǔn)確稱取后放入搪瓷杯；
②用玻璃棒將混合料攪拌均勻，加入計(jì)算所需的用水量再次攪拌均勻；
③倒入氯化銨濕料為300g時(shí)攪拌三分鐘（每分鐘110到120次），濕混合料為1000g時(shí)攪拌五分鐘（每分鐘110到120次）。放置沉淀十分鐘，然后將上部清液移到300mL燒杯內(nèi)，攪拌均勻加蓋表面皿待測。
④用吸管吸取上層（液面上1-2cm）懸浮液10mL放入200mL的三角瓶內(nèi)，用量筒量取50mL氫氧化鈉溶液倒入三角瓶中，用試紙測PH值為12.5-13.0之間，然后加入鈣紅指示劑（質(zhì)量約為0.2g），搖勻，此時(shí)溶液呈玫瑰紅色。
⑤向滴定管中倒入EDTA二鈉溶液記錄初讀數(shù)，然后開始滴定，邊滴定邊搖勻，并仔細(xì)觀察溶液的顏色，在溶液顏色變紫色時(shí)放慢滴定速度并搖勻直到變?yōu)閯偤盟{(lán)色為止，并記錄終讀數(shù)，終讀數(shù)減初讀數(shù)就是EDTA二鈉溶液的消耗量。
⑥對其他幾個(gè)試樣用同樣的方法進(jìn)行試驗(yàn)，并記錄各自EDTA二鈉的消耗量。
⑦以EDTA二鈉的消耗量為縱坐標(biāo)，以石灰劑量為橫坐標(biāo)制圖，將所得的數(shù)據(jù)連接得到一根順滑的曲線。
⑧本次試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)，取算術(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(yàn)。
5 實(shí)驗(yàn)說明和注意事項(xiàng)
5.1 在室內(nèi)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線制作時(shí)，為了減少配料過程中離散，對粗集料基層（最大粒徑在25mm左右）就必須有1000g左右的總重，放入體積是濕料質(zhì)量是二倍的氯化銨溶液進(jìn)行拌合，然后取樣進(jìn)行滴定，試驗(yàn)表明，采用該種試驗(yàn)方法制作標(biāo)準(zhǔn)曲線和現(xiàn)場取樣差別最小可最大限度減少室內(nèi)試驗(yàn)取樣的離散，采用該方法后，氯化銨溶液的用量顯著增加，攪拌時(shí)間和攪拌力度也增加，從而達(dá)到攪拌的均勻性。
5.2 制作同一組標(biāo)準(zhǔn)曲線所用的EDTA二鈉溶液應(yīng)該是相同濃度的。
5.3 放置沉淀10分鐘后得到的如果是渾濁懸浮液則應(yīng)增加放置沉淀時(shí)間，直到出現(xiàn)無明顯懸浮顆粒的懸浮液為止并記錄沉淀所需的時(shí)間，以后改組石灰穩(wěn)定材料的試驗(yàn)均應(yīng)以同一時(shí)間為準(zhǔn)。
6 結(jié)束語
EDTA二鈉滴定法具有嚴(yán)格的化學(xué)專業(yè)特性，標(biāo)準(zhǔn)曲線的形成取決于試驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，例如，拌合的均勻性，混合料的含水率，攪拌時(shí)間、速度和方式的一致性，靜置時(shí)間的相同性等，因此，想消除各種可能帶來的誤差只有嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行化學(xué)分析試驗(yàn)，才能在試驗(yàn)過程中做出科學(xué)有效的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而為工程施工提供可靠數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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