朱亞萍
摘要:水泥含堿量影響因素分析中,實(shí)驗(yàn)室用水常為人所忽略,而由于對(duì)實(shí)驗(yàn)室用水缺乏明確等級(jí)要求,最終得出的水泥含堿量測(cè)定結(jié)果也較不穩(wěn)定,很大程度上影響了水泥產(chǎn)品質(zhì)量的評(píng)判工作。本文對(duì)某水利工程中水泥產(chǎn)品進(jìn)行不同等級(jí)實(shí)驗(yàn)室用水的配制對(duì)比實(shí)驗(yàn),通過檢測(cè)配制好的水泥堿含量,對(duì)不同等級(jí)實(shí)驗(yàn)室用水在水泥配制中的適用性進(jìn)行分析,以為水泥的配制與使用提供更有效的數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞:水泥;堿含量;水;影響
前言:
水泥中含堿量在很大程度上影響著水泥的質(zhì)量,如果水泥含堿量過高,骨料中含有的活性氧化硅就會(huì)與多余的堿發(fā)生反應(yīng)生成硅酸鹽,從而引起混合土局部的不均勻膨脹,致使混凝土表面開裂[1]。當(dāng)前我國(guó)相關(guān)行業(yè)對(duì)配置水泥的用水級(jí)別并無明確的要求,導(dǎo)致同一組水泥也會(huì)因?yàn)橛盟牟煌谄焚|(zhì)方面表現(xiàn)得參差不齊[2]。為轉(zhuǎn)變這一局面,使混凝土使用性能及其結(jié)構(gòu)的安全性,相關(guān)領(lǐng)域研究學(xué)者應(yīng)對(duì)其含堿量的影響因素進(jìn)行分析,以得到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),便于開展優(yōu)質(zhì)水泥配比。
一、試驗(yàn)室用水概述
在實(shí)驗(yàn)室中,水又分作常用飲用水和不同純度的水,其中不同純度的水還可劃分三個(gè)不同等級(jí),即一級(jí)(UP)、二級(jí)水(DI)和三級(jí)水(ER),一級(jí)水主要用于要求相對(duì)嚴(yán)格的分析實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,比如高效液相色譜中的分析用水或?qū)︻w粒有詳細(xì)要求的實(shí)驗(yàn);二級(jí)水一般用于無機(jī)很亮的分析實(shí)驗(yàn),例如原子吸收光譜的分析用水[3];三級(jí)水在一般化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)中有著較大比例的應(yīng)用。三級(jí)水用蒸餾方法或離子交換的方式即可制取,二級(jí)水在三級(jí)水的基礎(chǔ)上增加蒸餾的次數(shù)也能獲得,而一級(jí)水要在二級(jí)水的基礎(chǔ)上采用石英蒸餾設(shè)備或離子交換方式混合處理,再用0.2pm的微孔過濾膜過濾方能得到[4]。
二、水泥含堿量的對(duì)比試驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)將某水利工程中同一批次的水泥產(chǎn)品作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,保證其他條件相同,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法將不同實(shí)驗(yàn)室等級(jí)用水分別調(diào)入其中,制成同樣的試劑對(duì)水泥中的堿含量進(jìn)行檢測(cè)和對(duì)比,得到對(duì)應(yīng)結(jié)果,判斷不同等級(jí)實(shí)驗(yàn)室用水對(duì)水泥堿含量的影響。
實(shí)驗(yàn)參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T6682-2008,水泥劃分實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)參照表1。
1.檢測(cè)溶液配制與使用
根據(jù)不同級(jí)別實(shí)驗(yàn)室用水水質(zhì)情況配備檢測(cè)所需溶液及藥品,藥品制作過程如下:氯化鉀、氯化鈉(基準(zhǔn)試劑)經(jīng)過105-110℃溫度烘2h,取1.582的9g氯化鉀和1.885的9g氯化鈉放入燒杯,加水稀釋后移到1000ml容量瓶中,再用水稀釋到規(guī)定刻度,搖勻,后儲(chǔ)存在塑料瓶當(dāng)中,確保溶液每毫升都具有1mg氧化鉀和氧化鈉。
溶液配制好后分別吸取不同量溶液(0ml、2.5ml、5ml、10ml、15ml、20ml)分別放入500ml的容量瓶中,用水稀釋直到符合刻度要求,搖勻,儲(chǔ)存在塑料瓶當(dāng)中,采用火焰光度計(jì),將其調(diào)至最佳工作狀態(tài),根據(jù)儀器的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)流程對(duì)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè),測(cè)出結(jié)果作為氧化鉀與氧化鈉的含量函數(shù),制作對(duì)應(yīng)的函數(shù)曲線,如圖1、圖2。
2.水泥含堿量測(cè)試
選取統(tǒng)一批次(規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)一致)的水泥與硅酸鹽水泥各3組,氫氟酸+硫酸混合蒸發(fā)處理水泥去硅,熱水浸取殘?jiān)?,碳酸銨分離濾液中的鐵、鈣、鎂、鋁,濾液中的鉀和鈉則由火焰光度計(jì)來檢測(cè)[5]。
三組水泥樣稱取0.2g(精確度控制在0.0001g,標(biāo)記質(zhì)量m29),在鉑皿中加水潤(rùn)濕,先后放入5-7ml氫氟酸與15-20滴的硫酸(1+1),電熱板低溫加熱,加熱至快干時(shí)輕搖晃溶液,避免讓其濺出。氫氟酸在高溫中逐漸驅(qū)盡,三氧化硫冒白煙后可將鉑皿取下冷卻,再加入40-50ml的熱水,加水中可用膠頭棒碾碎其中殘?jiān)?,使其分散,加入一滴甲基紅指標(biāo)溶液,再加氨水(1+1)將甲基紅指標(biāo)溶液中和成黃色,加10ml碳酸銨攪拌,加熱令溶液至微沸狀態(tài)20-30min,再用濾紙過濾,熱水洗滌鉑皿,伴膠頭棒擦洗,將濾液與洗液倒入100ml瓶中冷卻,直至溫度將為室溫。鹽酸(1+1)中和溶液呈微紅色,水稀釋溶液至刻度后搖勻?;鹧婀舛扔?jì)測(cè)量求出氧化鉀與氧化鈉的含量(標(biāo)記質(zhì)量m30、m31)。
3.計(jì)算與結(jié)果
其中WK2O、WNa2O分別為氧化鉀分?jǐn)?shù)(%)和氧化鈉分?jǐn)?shù)(%);m29、m30、m31分別是試樣的計(jì)量(mg)、空白試驗(yàn)值之外100ml測(cè)定溶液中氧化鉀的含量(mg)空白試驗(yàn)值之外100ml測(cè)定溶液中氧化鈉的含量(mg)。水泥中堿含量可按照(0.658K2O+Na2O)計(jì)算,結(jié)果如表2所示。
三、分析與討論
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果(表2)可知,一級(jí)水配置的試劑與藥品對(duì)水泥含堿量的很小,基本沒有,測(cè)定結(jié)果符合總堿量小于0.6%的要求,二級(jí)水配置的實(shí)際及藥品對(duì)水泥含堿量有一定影響,但總體來看,影響不很大,測(cè)定結(jié)果能偶控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi),三級(jí)水配置的實(shí)際與藥品對(duì)水泥含堿量的影響較大,測(cè)定結(jié)果已經(jīng)超出標(biāo)準(zhǔn)范圍。有這一結(jié)果不難看出三級(jí)水(蒸餾、離子交換處理處理程度較輕微)對(duì)水泥中堿含量有著較大的影響,而一級(jí)水(雜質(zhì)處理較徹底)對(duì)水泥中堿含量影響最小,說明不同等級(jí)用水的確能對(duì)水泥堿含量產(chǎn)生不同的影響,而水泥的配置也應(yīng)根據(jù)使用需求嚴(yán)格選擇不同等級(jí)用水。
結(jié)語(yǔ):
根據(jù)GB/T176-2017規(guī)定的水泥含堿量實(shí)驗(yàn)中的要求對(duì)不同用水條件下水泥含堿量做出測(cè)試,發(fā)現(xiàn)不同等級(jí)用水對(duì)水泥含堿量有著不同的影響,即采取不同等級(jí)用水,水泥產(chǎn)品的質(zhì)量發(fā)揮會(huì)呈現(xiàn)明顯差距。因此相關(guān)人員在配制水泥時(shí)需要根據(jù)施工要求選擇適宜等級(jí)的用水,以免后期水泥發(fā)生開裂。
參考文獻(xiàn):
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