影响EDTA滴定法测定水泥（石灰）剂量因素分析

影响EDTA滴定法测定水泥（石灰）剂量因素分析

刘珂

刘珂

珠海市金湾区建设工程质量监督检测站广东珠海519000

摘要：本文主要针对影响EDTA滴定法测定水泥（石灰）剂量的因素展开了分析，通过结合具体的实验实例，对影响因素作了简要的说明，并对石灰有效钙镁含量、石灰稳定土的最佳含水率等方面作了系统研究，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词：EDTA滴定法；水泥石灰剂量；影响因素

引言

水泥石灰剂量是施工单位自检和监理抽检稳定土质量的关键指标，已成为工程施工中不可缺少的重要环节。因此，对水泥石灰剂量的测定得到了重视。而所谓的EDTA，学名为四乙酸二氨基乙烷，是一种重要的化学络合剂，在测定水泥石灰剂量的实验中有着广泛应用。但是由于测定实验存在着一定的影响因素，干扰着实验的正常进行，需要相关人员对影响因素做好分析，以保障EDTA滴定法测定水泥石灰剂量的准确性和科学性。

1石灰有效钙镁含量的影响

在配制石灰稳定土进行EDTA曲线制作时，一定要检测石灰有效钙镁含量，不仅要满足规范要求，还要注意含量的多少。经试验，石灰的有效钙镁含量测定值愈高，配制的稳定土在进行灰剂量测定时的EDTA耗量愈多。同样的石灰，随着储存时间的延长，其质量也会有所衰减。所以在配制稳定土前一定要重新测定石灰的有效钙镁含量。

笔者在实验室进行了相关试验。选用的土试样（以下简称土1）指标：细粒土，液限ωL=37.0，塑限ωP=18.0，塑性指数IP=19.0。石灰：选用两种钙质消石灰，经测定有效钙镁合量分别为83.4%（以下简称为石灰1），63.7%（以下简称为石灰2），符合规范Ⅲ级灰的要求。灰剂量选用5%。试验方法按照规范1的T0809—2009（EDTA测定法）进行。为了方便说明问题，本文采用规范2的方法绘制了灰剂量的衰减曲线，测试结果如表1所示，表1中EDTA耗量1代表石灰1，EDTA耗量2代表石灰2。并绘制曲线如图1所示。

从图1可见，在相同条件下，仅因为石灰1的有效钙镁含量高于石灰2，绘制出来的EDTA衰减曲线稳定土石灰1明显高于稳定土石灰2。由表1可知：两种石灰的钙镁含量相差19.7%，刚拌合好的稳定土EDTA溶液的耗量相差2.2mL。由规范1可知：允许重复性误差不得大于均值的5%。上表中除最后一组数据外，都不满足平行试验的要求。

2控制石灰稳定土的最佳含水率

按照规范2的要求，进行灰剂量衰减曲线制作时，应将试样拌合好后按照规范1的T0843—2009进行无机结合料稳定材料试件的制作与养护，在配料制件时一定要控制好混合料的最佳含水率。不同灰剂量稳定土的最佳含水率需通过规范1的T0804—2009重型击实试验法进行确定。有研究表明，含水率较最佳含水率每增加1%，石灰剂量减少0.1%。实际上，不同的原材料此值也会有所不同，必须要做试验。

笔者在实验室将石灰稳定土配制成不同的含水率进行相关试验研究。采用土1，钙质消石灰有效钙镁含量为63.7%，符合规范要求。灰剂量选用5%，经测定5%石灰稳定土的最佳含水率为16.5%，稳定土采用14.5%和18.5%两种含水率进行配制。试验方法按照规范1的T0809—2009（EDTA测定法）进行。测试数据如表2所示，表2中EDTA耗量1代表含水率为14.5%的稳定土，EDTA耗量2代表含水率为18.5%的稳定土，EDTA衰减曲线如图2所示。

从表2看出，含水率为14.5%的稳定土溶液耗量比含水率为18.5%的稳定土溶液耗量明显要大。由此可见，在进行石灰稳定土灰剂量曲线制作时，最佳含水率的影响不容忽视。如同时制作几种不同灰剂量稳定土的曲线，一定要根据不同灰剂量稳定土的击实试验来确定稳定土不同的最佳含水率。

本试验稳定土的初始含水率相差4%，EDTA消耗量相差1.3mL。由规范1可知：允许重复性误差不得大于均值的5%。由表中数据可计算，都不满足平行试验重复性误差要求。但由测试结果可得出，初始含水率相差2%，对测试结果影响不大。

在试验中发现，在配制稳定土时宜用消石灰进行。生石灰粉会吸取稳定土拌合用水进行消解，放热，并蒸发一部分水分。实际的需水量比击实试验确定的最佳含水率要高。由以上分析可知，含水率不同必然会影响最后的测试结果。

3控制石灰稳定土试件的压实度

石灰稳定土拌合后，石灰与土之间发生物理化学作用，逐渐形成强度和稳定性。在这个过程中，如土颗粒相互之间更接近，分子引力增加，会加快石灰与土中的离子交换。稳定土材料强度的形成过程，也正是稳定土灰剂量衰减的过程。由理论分析可知，压实度大的稳定土相应的灰剂量衰减较快，游离钙离子会快速减少，检测时EDTA耗量会较少。

试验采用以下两种状态同时进行灰剂量衰减曲线的对比，一种是稳定土配制好后不压实，一种是按照规范1的T0843—2009进行无机结合料稳定材料试件制作，压实度同现场要求的压实度，本试验压实度采用97%。同样都放入塑料口袋，置于水泥恒温恒湿养护箱。采用土1，钙质消石灰有效钙镁含量为63.7%，5%石灰稳定土的最佳含水率为16.5%，测试数据如表3所示，不同压实状态石灰稳定土DETA衰减曲线如图3所示。

表3不同压实状态稳定土EDTA耗量

由图3可知，稳定土经压实后灰剂量衰减曲线明显低于不压实状态。由规范1可知：允许重复性误差不得大于均值的5%。由表中数据可计算，都远大于平行试验重复性误差要求。这就要求在测试稳定土灰剂量时要考虑压实状态的一致性。

建议检测单位在做不同龄期的灰剂量标准曲线时，要将稳定土按照规范2的规定制作灰土制件（压实度同施工现场）。使试验设置状态尽量与施工现场保持一致，试验结果才有可比性。

4养护方式对灰剂量衰减曲线的影响

为说明养护方式对灰剂量衰减的影响，配制了5%的石灰稳定土，原材料及试件压实度以及试验方法都和第3节一致，并选用如下养护方式：

（1）恒温箱低温养护将试件放入塑料袋中密闭，然后放到恒温箱中养护，温度为5℃，主要用来研究低温情况下稳定土灰剂量的衰减。

（2）养护室标准养护在标准温湿度下养护，温度设置为20℃，湿度为95%，试件放入塑料袋中密闭，标准养护，用来测定稳定土在标准养护情况下的衰减情况。

（3）自然条件养护将成型的试件放入塑料袋半封闭，在平均温度为12℃的室内自然条件下养护，属于空气养护。

不同养护条件下石灰稳定土ETDA耗量如表4所示，表中EDTA耗量1～3分别对应养护方式为恒温箱低温养护、养护室标准养护和自然条件养护。对应的ETDA衰减曲线如图4所示。

从表4和图4可看出：低温养护条件下，石灰的衰减最为缓慢，低温抑制了石灰与稳定土之间的反应，随着温度的降低，抑制作用将会越来越明显。标准养护条件下，石灰与土的反应较快，使得稳定土中游离钙离子愈来愈少，EDTA溶液耗量相对较少。自然养护条件下，随着含水率的不断减少，稳定土反应逐渐缓慢，越到后期反应越明显。

在实验室进行灰剂量衰减曲线制作时，均采用养护室标准养护，这和实际现场条件相差较大，影响也就不容忽视。不过，实验室制作的标准衰减曲线可为现场施工提供参考。

5把握好稳定土测试的时间性及试验方法的类比性

稳定土拌合好后，拌合料与土即刻发生物理化学反应。试验时一定要注意测试时间上的可比性和试验检测过程的类比性。

6结语

综上所述，水泥石灰剂量是施工单位自检和监理抽检稳定土质量的关键指标，因此，对水泥石灰剂量进行测定实验是必须的。但是，为了保障实验的准确和科学，我们就需要对会影响实验的因素进行分析，以减小影响因素的干扰，使测定实验能顺利无误的完成，并得到合理的数据结果。

参考文献：

[1]张俊红.EDTA滴定法测定水泥或石灰剂量应注意的几个问题[J].山西交通科技.2007（02）.

[2]庞海军.影响EDTA滴定法测定水泥剂量准确性的因素探讨[J].中小企业管理与科技（中旬刊）.2014（11）.