土體中易溶鹽的檢測

王　凱/甘肅路橋第三公路工程有限責任公司

土體中易溶鹽的檢測

王凱/甘肅路橋第三公路工程有限責任公司

闡述土體中易溶鹽含量的檢測方法，從施工的角度，對規程中給出的試驗步驟進行簡化。

易溶鹽試驗

引言

對土體中易溶鹽含量的測定，筆者以為是一個簡單的化學試驗，沒什么值得總結發揮的。可是2015年，在肅北縣修建白明高速公路時，10個路基標段，只有一家單位將這個試驗做正確了，其他單位錯誤的嚴重程度，令人瞠目。

在甘肅河西地區，因路基土的鹽脹，致使路面凹凸不平，沒辦法補救，這種事兒也聽說過。因此，筆者還是談一下這個試驗的做法，以后大家會遇到。

一、取樣

區別土樣的用途，如果用于判斷原地面的含鹽情況，就從地表往下，按0～5cm、5～25cm、25～50cm、50～75cm、75～100cm逐層連續取樣，按深度百分比計算平均含鹽量；如果用于檢測取土場的情況，對于1m以下的部位，每隔0.5m分層試驗。

二、待測液的制備

取通過1mm篩的烘干土樣，土水以1:5比例混合，震蕩3min，立即進行過濾。

如何過濾，《公路土工試驗規程》（JTG E40—2007）T0153—1993提供的方式是用真空泵抽濾，能夠相對迅速的提取到水溶性鹽的浸出液；然而很難操作，需要反復進行，才能使濾液澄清，排除泥沙。

因為無論易溶鹽還是中溶鹽，都會對構筑物產生不利影響，所以總量更重要，不用進行區分。這樣事情就好辦了。用不著任何設備，只將懸濁液倒在濾紙上，讓它慢慢濾去，可一次提取到清亮的待測液。

也經常會遇到這樣一種情形，即土質為粘土，即使用真空泵，經過一天也得不到足夠數量的待測液，那么可以用離心機使土水徹底分離，然后再過濾。

三、易溶鹽總量的測定—質量法

將待測液置于蒸發皿中蒸干，殘留物便是土體中的鹽分。鹽的顏色為霜白色；如呈現黃褐色，便是夾雜著有機質。

處理有機質，使用雙氧水少許，在加熱的條件下使有機質氧化，至黃褐色顏色變淡即可。規程中要求反復處理至黃褐色消失，沒有必要。因為有機質相對鹽分，好比是稻草遇見鐵，重量是微乎其微的。

四、氯根的測定—AgNO3滴定法

要用到5％鉻酸鉀指示劑，如何配置，眾說紛紜。較可靠的方式是：取5g分析純鉻酸鉀，溶于少量蒸餾水中，用硝酸銀溶液滴定至磚紅色沉淀開始出現時止，稀釋至100ml。

規程中建議取用浸出液25ml，實踐中取用浸出液10ml便足夠。因為如果土體中氯根濃度高，浸出液數量大，將大量消耗AgNO3溶液。將浸出液置于三角瓶中，加入鉻酸鉀指示劑，比例為1滴/5ml浸出液，用AgNO3溶液滴定至生成磚紅色沉淀。

規程中提供的步驟，在檢測前加入甲基橙指示劑，逐滴加入0.02mol/L碳酸氫鈉溶液，至試液變為純黃色，控制pH值為7。這個步驟是有道理的，因為如果浸出液pH值很小，鉻酸銀沉淀將有少量溶解；但是由于pH值是否為7，用試紙判斷不準，故略去這一步，滴定時晃動三角瓶，注意觀察即可。

Cl-（mmol/Kg）=V×c×1000/m

V—滴定用AgNO3溶液體積

c—AgNO3標準溶液的濃度

m—相當于分析時所取浸出液體積的干土質量

五、硫酸根的測定—質量法

對硫酸根的測定，試驗規程中傾向于采用EDTA間接配位滴定法。該方法需要用到的藥品繁多，工地試驗室要把這眾多藥品購置齊全，太難了。

質量法檢測硫酸根，比較耗時，有些步驟要求很細致，令人望而生畏。把步驟精簡一下，其實用質量法會更方便。

（1）將待測液液置于燒杯中，放在恒溫水浴上蒸干。用1:3鹽酸溶液處理，再蒸干。在100～105℃烘干1h。

（2）燒杯中加入30～40毫升熱蒸餾水，在不斷攪動中趁熱滴加10％BaCl2溶液，至沉淀完全。在恒溫水浴上繼續加熱15～20min，取下燒杯靜止2h。

注：這里省去了一個步驟，即用2ml1:3鹽酸和10～30ml熱蒸餾水洗滌，用濾紙過濾，除去SiO2，再用熱水洗至無氯離子反應止（用AgNO3檢驗無渾濁）。

因為BaSO4沉淀的生成，與氯離子沒有關系，這個步驟顯得毫無理由。

（3）用濾紙將沉淀過濾完全。

注：這里仍省略了將沉淀用熱水洗滌至無氯離子反應為止。

因為沉淀物是BaSO4，氯離子從何而來呀！試驗的步驟設置的越多，可能出現的問題就會越多。步驟精簡之后，將會使結果更為準確。

（4）獲取BaSO4沉淀物的質量。

m1—BaSO4的質量。

m—相當于分析時所取浸出液體積的干土質量。

這個計算公式是筆者要著重強調的。需要的結果數據并非硫酸根的摩爾濃度，而是半個硫酸根的摩爾濃度。前文所述9個標段，都在此處犯下了重大錯誤，從而導致試驗結果徹底錯了。

因為氯根含一個陰離子，硫酸根含兩個陰離子；在與陽離子結合形成鹽的時候，例如CaCl2消耗二個氯根，CaSO4消耗一個硫酸根；在判斷含鹽性質時，要么將硫酸根的濃度乘以2，要么將氯根的濃度乘以0.5，二者才有可比性。

六、判斷含鹽性質

根據土中Cl-/ SO42-的值將鹽漬土分為兩種類型：比值大于1，為氯鹽類；比值小于1，為硫酸鹽類。還有一種碳酸鹽類，因為非常罕見，不做介紹。

七、判斷鹽漬化程度

粗粒土根據通過1mm篩孔的干土的含鹽量來劃分；細粒土由于不適合作路基填料，不做介紹。

對氯鹽類粗粒土，總鹽量小于2％為非鹽；2～5％為弱鹽；5～8％為中鹽；8～10％為強鹽；大于10％為過鹽。

對硫酸鹽類粗粒土，總鹽量小于0.5％為非鹽；0.5～1.5％為弱鹽；1.5～3％為中鹽；3～6％為強鹽；大于6％為過鹽。

這里依據的標準是《公路路基設計規范》。由新疆公路協會制訂的標準《鹽漬土地區公路設計與施工指南》（交公便字[2006]243號）沒有區分粗粒土和細粒土，指標更為苛刻，國內普遍不采用。

八、結束語

從筆者以上的敘述，明眼人一下就可以看出，這個試驗很簡單，有什么值得寫的呢。

一個簡單試驗，為什么都在硫酸根濃度的計算上犯了錯誤？這背后隱藏的巨大問題便是從業人員文化基礎的薄弱。鹽的概念，由酸性的陰離子與堿性的陽離子結合，才形成鹽。多淺薄的常識呀，檢測員就不知道，以為Cl-便是氯鹽，SO42-便是硫酸鹽。

水質分析試驗，水泥的比表面積試驗等等，這些都是近年來新增的試驗內容，檢測員面對這些試驗的時候經常寸步難行，不知從何入手，看書看不懂，只能手把手的講解。

檢測行業，外人看來是一個高大尚的行業；而從業人員的素質，大概只有業內人士才清楚------魚龍混雜，莫名其妙。

同時也反映出這個行業嚴重缺乏監管。工程項目的管理者，一般是科班出身，文化層次不可謂低。但是由于是從施工技術員做起，對檢測工作，霧里看花，任由檢測員折騰了。

另外還要提及，筆者對試驗步驟的簡化，有人可能會疑慮，這樣做行不行？

首先，簡化不是盲目的，經過了幾十次的對比試驗，證明簡化的方法是可以用于工程實踐的；其次，工地試驗室只是為施工過程服務的，檢驗的目的并不需要得到一個非常準確的數字，只要求一個大致不差的結果范圍。比方說對于氯鹽類，檢測到的總鹽量是3％還是4％，都不重要，我們只要透過數字判斷出它的含鹽程度屬于弱鹽，這就夠了。

王凱（1977-）,男，漢族，工程師，專科畢業，吉林大安人，研究方向為公路工程施工過程。

U416.03

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