水泥中有害成分含量的检测方法及控制要点

2011-08-15李林涛宋开伟石从黎

商品混凝土 2011年7期

李林涛，宋开伟，石从黎

(重庆市建筑科学研究院，重庆 400015)

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pH>12.5时，测得Ca2+含量，用Ca2+、Mg2+合量减去Ca2+的量，即可求得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。