水泥穩定砂礫水泥劑量測定(EDTA滴定法)正確操作方法的研究

梅麗榮/寧夏交通科學研究所

水泥穩定砂礫水泥劑量測定(EDTA滴定法)正確操作方法的研究

梅麗榮/寧夏交通科學研究所

公路等項目的施工建設中，經常使用EDTA滴定法對水泥穩定劑量進行測量，在實際測定過程中，受到多種因素的影響，導致測定的準確性出現偏差，其中施工過程以及實驗步驟都會影響測定的結果。文章主要針對EDTA滴定法在水泥穩定劑量的測定中的方法進行分析，闡明影響測定方法的各種因素，并嘗試針對水泥穩定劑量測定中的問題提出針對性的意見，提高水泥劑量測定的準確性。

水泥穩定劑量測定；EDTA滴定法；操作方法

前言

目前，各種大型工程的施工建設中，要想提高施工質量，就不可避免要對施工建材的穩定性進行測定，這里主要是指穩定砂礫水泥劑量的測定。在水泥劑量的測定中，EDTA滴定法是最常見的一種方法，該項方法測定的準確性相對較高，測定環節相比較簡便，測定效果較好，但不可忽視的是，在水泥劑量的實際測定中，測定結果易受多種因素的影響，例如測定的實際操作過程以及具體的施工工藝等，這些因素都會隨最終的測定結果產生影響，導致出現異常數據。針對這種情況，要想更好的進行施工建設，就要注意提高水泥劑量測定的準確性，要明確測定的基本原理與實際操作方法，按照規定進行規范操作，提高EDTA滴定法的測定效率以及測定準確性。

一、EDTA滴定法在水泥穩定劑量測定中的原理

1.EDTA滴定法的基本認知

要想了解EDTA滴定法的工作原理，首要了解基本概念。EDTA滴定法屬于化學范疇，EDTA（Ethylene Diamine Tetraacetic Acid）主要是指二鈉標準溶液，在冷水中的溶解度較低，其中溶液的濃度控制在準確范圍內，具體操作方法是將已知準確濃度的EDTA二鈉標準溶液滴加到被測物質（穩定砂礫水泥）中，然后由滴入溶液與水泥混合物進行化學反應。

2.工作原理

EDTA溶液與水泥混合物的化學反應在化學上稱之為絡合反應，其中EDTA溶液就是作為絡合劑存在。在施工建設中，使用的建材是水泥混合物，包括水泥與砂礫等，水泥的化學成分包括3CaO·SiO2·2CaO·SiO2和3CaO·Al2O3·4CaO·Al2O3·Fe2O3組成，其中含有多種化學元素，在水泥劑量的測定中使用的EDTA滴定法，主要是將EDTA溶液與水泥中的化學成分Ca+2進行反映，通過絡合化學反映，觀察使用的EDTA絡合劑的劑量，以此判斷水泥中Ca+2的含量，然后計算水泥劑量。

絡合反應的變化：當EDTA溶液與水泥Ca+2形成穩定的水溶性絡合物后，當測定數值接近臨界點或者是快要接近時，使用的EDTA絡合劑的消耗量超過標準后，可以觀察到鈣紅指示劑（C12H13N2NaO2S）的顏色發生變化，由此說明臨界點已經到達。

3.試驗方法

主要采用滴注的方法，將EDTA溶液滴加在測定物質中，觀察化學反應。具體的實驗步驟：

首先確定已知的氫氧化鈉溶液（內含三乙醇胺）濃度為1.8％，使用計量瓶測量10ml的NH4Cl稀釋的水泥穩定混合物放置在計量瓶中，然后使用量筒量取50ml的NaOH溶液，將溶液導入計量瓶中，使用pH精密試紙對混合溶液的pH值進行測定，最終測定結果為pH12. 5～13. 0，

測定完成后，在緩和溶液中加入0.2g的鈣紅指示劑，搖勻，鈣紅指示劑出現變色，溶液變為玫瑰紅色。在EDTA二鈉標準溶液滴加的過程中，要注意滴加的要求：溶液要邊滴定邊搖勻，注意觀察溶液的顏色以及變化情況；當溶液變為紫色，減緩滴定速度，搖勻；最終溶液顏色變為純藍色結束滴加，即為終點。在溶液滴加的過程中，要關注EDTA溶液的消耗量，根據具體的數值測定水泥劑量。

二、影響水泥穩定劑量測定質量的因素

1.EDTA滴定法操作過程

在水泥劑量的測定中，使用EDTA滴定法測定的數據有時會出現較大的偏差，主要影響因素是EDTA滴定法的實際操作過程的規范性，規范性操作主要包括化學試劑的使用以及操作步驟的規范。在水泥劑量的測定中，使用EDTA滴定法要注意化學試劑的使用，例如要合理的調配EDTA二鈉標準溶液的濃度，濃度過小，無法將水泥中的Ca+2含量完全浸取出來，這會導致最終的測定結果偏小，并且在測定試劑的使用上，要注意保存，由于實際溶液的揮發性較強，所有EDTA二鈉標準溶液配置成功后不宜長時間的放置，否則會影響最終的水泥劑量的測定結果。還有NaOH溶液的使用會影響到pH值，若濃度過低，則不能夠有效過濾雜質離子，影響鈣紅指示劑變色現象的正常顯示；若濃度過高，則會影響絡合反應，最終影響測定結果。

操作過程中，EDTA二鈉標準溶液應該采用滴加的方式，邊滴定邊搖勻，如果操作不規范，則會影響絡合化學反映的最終現象的呈現，同時根據溶液反映現象的變化，要控制好滴加的速度，一旦操作不規范，則會影響化學反映，導致EDTA二鈉標準溶液劑量過度，難以準確測定水泥劑量。

2.施工工藝

在水泥穩定砂礫劑量的測定中，施工工藝也會對最終的測定結果產生影響，例如水泥與砂礫的緩和比例，會影響到最終的樣本取樣結果，進一步影響整個測定過程。在實際施工中，要想保證水泥劑量測定結果的準確性，首要保證取樣均勻。水泥在具體的施工中，不是簡單存在的，一般在穩定土中附著在粒料表面，在具體的施工中絕大部分水泥都會集中在比表面積大的細顆粒表面，極少部分相反，這種情況下，要想保證取樣、制樣的規范標準，就要注意所取樣的普通代表性，盡可能的保證取樣均勻。實際上在水泥劑量的取樣中，取樣結果不容易控制，所以這一過程應該由專業的人員進行，盡可能的減少施工工藝對測定結果的影響。

三、提高水泥穩定劑量測定中EDTA滴定法準確性的對策

1.規范實驗操作過程

在水泥穩定劑量測定中，應用EDTA滴定法，要想保證水泥劑量測定結果的準確，就要嚴格按照操作規范進行實際操作，盡量減少不規范操作的影響。例如EDTA二鈉標準溶液的配置上，要按照配置標準進行，一般將其濃度控制在10％以下，按照實際情況進行調整，還有在絡合化學反映中，要注意其他試劑溶液的影響，觀察EDTA絡合劑+Ca+2化學反應過程的現象，同時在添加鈣紅指示劑后，觀察混合溶液顏色的變化。

還有在溶液的滴加過程中，要堅持邊滴加邊搖勻的滴定方法，或者也可以進行攪拌，促使混合溶液能夠更好的進行化學反應；同時在EDTA二鈉標準溶液的滴加過程中，要注意滴加的時間、滴加的速度等，在合適的實驗階段使用合適的滴加速度，保證實驗數據不會出現異常偏差。EDTA滴定法的正確操作中，要注意正確的操作方法的使用，盡可能保證每一實驗樣本、實驗試劑以及試驗溶液相關數據準確，避免由于不規范的操作影響水泥劑量的測定結果。

2.規范施工工藝

在具體的施工取樣中，由專業的測定人員來進行取樣，保證樣本的可靠性。同時在樣本的制作中，要保證樣本的均勻，就要選擇普通、大眾的水泥顆粒，促使混合顆粒的大小具有較強的代表性，將實驗誤差控制在可控范圍內。

四、結語

要想保證水泥劑量測定的準確性，就要嚴格按照規范標準使用EDTA滴定法，規范操作的過程，注意實驗試劑的使用，同時也要規范施工工藝，在了解EDTA滴定法的工作原理以及試驗方法的基礎上，有效的進行測定，提高測定的效率與效果。

[1] 中華人民共和國交通部. JTG E51-2009公路工程無機結合料穩定材料試驗規程[S].北京：人民交通出版社，2009

[2] 中華人民共和國交通部. JTG E42-2005公路工程集料試驗規程[S].北京：人民交通出版社，2005

[3] 中華人民共和國交通部. JTG/T F20-2015 公路路面基層施工技術細則[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2015