水泥中化学分析检测方法与操作问题探讨论文_ 高成学

水泥中化学分析检测方法与操作问题探讨论文_ 高成学

高成学

海南省交通工程检测中心 海南省琼山区 571199

摘要:现代化施工中水泥已成为必不可少的材料,保证水泥的质量才可以保障整体的道路和建筑等施工质量,这就要求施工人员要进行认真的水泥检测工作。进行合理的水泥化学成分分析与检测可以对水泥的质量进行有效的判断,在道路和建筑等施工方面具有十分重要的现实意义。

关键词:水泥;分析检测方法;操作问题

引言:

水泥化学分析有着极为重要的作用与意义,因此在实际检测期间要加强对其相关内容的重视程度。检测结果不仅与量的本身具有关联,与检测设备、流程、工作人员以及检测环境等也有着一定的关联。所以在检测期间应严格根据相关标准进行操作与实验,对各种影响检测结果因素进行科学的控制与管理,进而促进其检测结果精准性的提升。

1 对水泥进行化学分析的重要性

1.1 水泥的应用广泛

从工程建设设计的角度来看,水泥因其用途广泛且是现代化建设中使用量大且常见的极为重要的基本原材料之一,水泥在道路和建筑中不仅可以单独使用,还可以通过与其他材料混合配制成沙浆或者混凝土材料。混凝土材料是现代化建设工程中应用广泛的原料之一,如果水泥的化学成分出现问题,那么就一定会影响工程整体的施工效果和施工质量。

1.2 水泥的安全性能直接关系到工程建设的质量

水泥中含有多种化学成分,如果这些化学成分的含量不符合国家标准,那么就会造成不堪设想的后果。例如,水泥中的氯离子、氧化镁、三氧化硫等主要成分对于水泥的安全性能影响非常大,如果氯离子含量过高会对混凝土中的金属材料产生腐蚀,逐渐破坏混凝土的结构,还会使砂浆等二次合成物出现问题,导致混凝土膨胀引发工程事故,氧化镁和三氧化硫的含量一旦出现不符合国家标准的情况,也会影响水泥的安全性。所以,必须要对水泥的安全性能进行全面、详细的检测。

2 水泥中化学成分的检测方法

2.1 水泥烧失量的检测

水泥烧失量指的是水泥样本在(950±25)℃的环境下经过灼烧减少的质量分数。高温条件下,水泥的化学成分会发生一定的变化,比如氧化亚铁在灼烧情况下会与空气中的氧气作用形成三氧化二铁,这时烧失量表现为水泥质量增加;而碳酸钙在高温情况下会分解为氧化钙,此时为质量减少。烧失量的具体测定步骤如下:首先结合实际情况称取水泥试样,然后将其放入已被灼烧至恒定重量的瓷坩埚中,将坩埚盖留出缝隙再放到马弗炉中进行加热升温,待15~20min后取出坩埚,经过冷却干燥后再反复进行灼烧,直至维持在恒定重量为止。

2.2 水泥不溶物含量的测定

水泥不溶物主要指的是一些含有铁、铝、硅的混合物,同一定浓度的酸碱溶液处理后得到的残渣就是不溶物。测定方法为:首先准确称取1g水泥试样,放入烧杯中,加入25ml的水,然后实施搅拌处理,以便能够让试样分散的更加均匀,在搅拌的同时加入5ml盐酸,然后对其实施适当的碾压处理,以便能够使试样完全分解。然后再加近沸的热水稀释到50ml左右,将烧杯置于蒸汽浴中加热处理15min,然后利用定量滤纸过滤处理,再用热水反复洗涤。将残渣和滤纸移到原来的烧杯中,再添加100ml10g/L的氢氧化钠溶液和盐酸(1+1)处理。将得到的残渣处理后放入瓷坩埚中,进行反复灼烧,冷却后实施恒量分析。

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3 水泥中化学成分检测方法的操作问题

3.1 氯离子的检测

水泥中的氯离子对其应用效果影响很大,最主要会导致钢筋材料的锈蚀问题,进而影响到工程整体的稳定性与安全性。《水泥化学分析方法》(GB/T176-2008)给出了磷酸蒸馏和贡盐滴定法。该方法在操作中应当重点注意的问题有:第一,称取适量水泥样本至蒸馏管,避免其大量粘在试管壁上,保证其有效处于蒸馏管底部;第二,检验仪器的可靠性与精度,避免蒸馏管、锥形瓶等出现气密性问题,也要控制气体流速符合检测的要求;第三,在硝酸汞的处理中,首先使用过氧化氢和磷酸完全溶解至无固体颗粒,完全稀释后再进行使用,操作人员要佩戴手套,避免其与人体进行直接接触;第四,在检测过程中重视溶液pH值的有效调节,保证反应的充分,主要采用溴酚蓝指示剂对反应过程进行鉴定与分析。做好以上几点,才能够在最大程度上保证检测结果的全面性与可靠性。

3.2 三氧化硫检测

三氧化硫的检测方法主要为硫酸钡重量法,其精准度与适应性也相对较强,其检测原理主要为利用盐酸溶解水泥中的硫酸根离子,并添加到氯化钡溶液中,确保钡离子与硫酸根离子逐渐形成硫酸钡后出现沉淀,再通过明确硫酸钡重量计算水泥中三氧化硫的含量。其流程为称取0.5g水泥放置在烧杯之中,再加入30至40mL水溶液与10ml盐酸(1+1),接着再加热至沸腾5min左右。接着再利用滤纸进行匀速过滤,使用热水洗涤10~12次左右,再确保溶液体积为约250ml,后在微沸下滴加适量的氯化钡溶液,并在常温下放置12~24小时,最后用滤纸进行过滤,用温水洗涤至无氯离子时即可,这里可以使用硝酸银溶液进行有无氯离子检验。在这一检测方法中,需要注意这四个方面的问题:首先,在添加盐酸时,需要使用玻璃棒搅拌水泥试样,添加盐酸后也应不断搅拌,防止出现大块水泥试样,促进水泥快速溶解;其次,在过滤期间应使用长颈漏斗,并且在实际过滤期间漏斗颈部应充满水,也就是形成水柱,进而促进过滤速度的快速提升;再次,在洗涤期间,第一次洗涤结束后接着进行第二次洗涤,并在其结束后进行第三次洗涤处理;最后,硫酸钡为晶体沉淀,要保证其沉淀完全,需要缓慢滴加氯化钡溶液并不断搅拌,如果加入氯化钡的速度太快,形成小颗粒氯化钡沉淀,容易透过滤纸而使沉淀损失,造成结果偏低。

3.3 氧化镁的检测

水泥中的氧化镁含量对水泥的安定性也会产生影响,进而危害到施工效果,有必要针对其含量进行测定。目前主要采用的测定方法为EDTA滴定差减法,在pH值为10的条件下,指示剂铬蓝K-萘酚绿会变色,可以测出钙和镁的总体含量,当pH值超过12.5的时候,可以测定出钙离子的含量,二者的差值得到镁离子的含量,通过相关的化学分子式便可得到氧化镁的含量。《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)中对水泥中三氧化硫、氯化镁以及氯离子的限量进行了规定。该方法在具体的实验分析中要注意五点:第一,取样过程中要对水泥试样进行加热、过筛和拌匀处理,避免出现样本凝固变得无法完全溶解,进而影响到水泥的质量;第二,保证pH调节的准确性,若pH试纸的精确性达不到相应的要求,可以选用专业的pH测定计进行测定;第三,要注意氧化镁的滴定终点,具体表现为指示剂从绿色变为蓝色的那一刻;第四,缓慢添加指示剂,一旦出现过量将会很难对滴定重点进行判断,剂量偏少指示剂的滴定终点也会不明显,两种情况都会对实验的精确对产生影响;第五,EDTA与镁离子的反应速率相对较慢,这是化学物质本身的特性导致的,因此在滴定反应将要到达终点时,要采取适当的搅拌操作,尽量慢速滴加以防止滴定结果偏高。

结束语:

在进行分析检测过程中,必须要严格执行国家的标准规定、按照操作程序进行操作,在充分理解各种检验项目检测的操作基础上,要准确把握对水泥成分检测结果准确度有影响的关键环节,要精心操作、减少实验误差,这样才能够提高测量的精准度。

参考文献:

[1]彭梅志.水泥中化学分析检测方法与操作问题论述[J].当代化工研究.2018(07)

[2]石慧英.水泥中化学分析检测方法与操作问题探讨[J].科技创新与应用.2015(19)

[3]刘建杰.水泥化学分析检验工作的控制[J].黑龙江科学.2018(01)

论文作者: 高成学

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/21

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