關於石灰的科學小論文

石灰是一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機膠凝材料。本文為關於石灰的科學小論文，希望對大家有幫助！

關於石灰的科學小論文：關於石灰劑量測定試驗的分析

摘 要：在道路路基、路面基層、底基層施工過程中，摻入石灰劑量的多少是石灰穩定材料質量好壞的重要因素之一，也就是說在拌合均勻後，石灰劑量是否能達到設計要求，關係到其抗壓強度大小，所以嚴格控制含灰量，使其含量在合格的範圍內，使道路施工質量達到一個更高的水平，筆者作為陝西省渭南市交通工程質量監督站試驗檢測中心工作多年的實驗員，淺談一下自己在做石灰劑量測定試驗中的觀點和心得。

關鍵詞：石灰劑量；測定試驗；工程質量

公路工程試驗檢測工作是工程質量管理的重要手段，同時也貫穿於設計、施工、監理、驗收等各個環節，客觀準確及時的試驗檢測資料是工程實踐的真實記錄，是指導控制和評定工程質量的科學依據，路面施工質量的好壞，使用效能的高低，路面使用壽命的長短與基層有很大關係，而路基、路面基層、路面底基層的施工，大部分都需要石灰來穩定，含灰量的大小在實際施工中不能直接看出來，所以就需要用試驗的方法來檢測。筆者所述的就是在室內實驗室為施工現場提供可靠資料的檢測過程。

1 測定方法及原理

採用EDTA滴定法，EDTA的全稱是乙二胺四乙酸二鈉，是在測定時所用到的藥品名稱，其原理是：①先用10%的氯化銨弱酸溶液溶解出石灰中的Ca2+離子（其試驗操作是攪拌）。②用EDTA標準溶液奪取Ca2+離子，在強鹼氫氧化鈉PH值為12.5的環境下用三乙醇胺作隱蔽劑，以鈣紅作指示劑，當鈣紅指示劑在遇到強鹼溶液時變為藍色，當滴入一滴EDTA溶液時與鈣紅離子結合成極穩定的絡合物。化學反應結束時，溶液由紅變藍。根據化學反應中消耗的EDTA量來確定Ca2+離子含量，從而推算出穩定結合料中石灰的劑量（其試驗操作是用EDTA標準液滴定）。

2 試驗原材料的要求

2.1 對土的要求：塑性指數為10-20的黏性土，塑性指數小於10的不宜用石灰穩定，有機質含量不超過10%，硫酸鹽含量不宜超過0.8%，要求過4.75mm的篩並在105-110攝氏溫度烘乾的土。

2.2 對石灰的要求：石灰必須充分消解，消解時間儘量縮短。要求達到三級以上的消石灰技術標準，過2.36mm的篩。

2.3 對粉煤灰的要求：二氧化矽、三氧化二鋁、三氧化二鐵的總含量大於70%，燒失量不應超過20%，比表面積應大於2500cm2/g。

2.4 對水的要求：水促使石灰土發生物理化學變化形成了強度，便於土的粉碎，拌合併且有利於養生，故要使用一般人或牲畜飲用的水源。

3 試驗所用藥品的配製及注意事項

3.1 乙二胺四乙酸二鈉（簡稱EDTA二鈉）標準液：準確稱取EDTA二鈉（分析純）37.23g溶解於無二氧化碳的蒸餾水中，注意所用蒸餾水的溫度控制在40至50℃之間，放於搪瓷杯中攪拌直到完全溶解後冷卻至室溫定容至1000mL。

3.2 氯化銨溶液：氯化銨和蒸餾水按1：9的比例配製，放入10L的聚乙烯桶中充分震盪使其溶解，注意要現配現用，不能放置時間過長。

3.3 氫氧化鈉溶液（內含三乙醇胺）：18g的氫氧化鈉溶解於1000mL的蒸餾水中，注意氫氧化鈉溶解時散熱，故需在冷卻至室溫時才可以加入2mL的三乙醇胺。

3.4 鈣紅指示劑：0.2g鈣試劑羥酸鈉與20g硫酸鉀混合研成極細的粉末，注意硫酸鉀需提前在105℃烘箱中烘一小時，並需要儲存於棕色廣口瓶中。

4 EDTA二鈉滴定的主要步驟

4.1 試驗所需資料：①最佳含水量。②所做劑量與土、粉煤灰的比例。

4.2 計算所用試樣用量及加入氯化銨的量：①按最新試驗規範標準，細粒土稱取的總溼混合料為300g，加入氯化銨溶液的.量為600mL，例如：比例為石灰：土=10：90，最佳含水量為14.5%，其計算方式為：300/（1+0.145）=262.01g，那麼石灰的質量為262.01*0.1=26.20g，土的質量為262.01*0.9=235.81g，加水的質量為300-262.01=37.99g，再在兩邊按±2%計算石灰劑量即此組曲線為：6：94、8：92、10：90、12：88、13：86的比例進行算料和滴定。②粗粒土總溼混合料為1000g加入氯化銨溶液為2000mL，再按所提供的比例計算各試樣所用的質量。

4.3 開始測定：

①按所計算的各試樣用量分別準確稱取後放入搪瓷杯；

②用玻璃棒將混合料攪拌均勻，加入計算所需的用水量再次攪拌均勻；

③倒入氯化銨溼料為300g時攪拌三分鐘（每分鐘110到120次），溼混合料為1000g時攪拌五分鐘（每分鐘110到120次）。放置沉澱十分鐘，然後將上部清液移到300mL燒杯內，攪拌均勻加蓋表面皿待測。

④用吸管吸取上層（液麵上1-2cm）懸浮液10mL放入200mL的三角瓶內，用量筒量取50mL氫氧化鈉溶液倒入三角瓶中，用試紙測PH值為12.5-13.0之間，然後加入鈣紅指示劑（質量約為0.2g），搖勻，此時溶液呈玫瑰紅色。

⑤向滴定管中倒入EDTA二鈉溶液記錄初讀數，然後開始滴定，邊滴定邊搖勻，並仔細觀察溶液的顏色，在溶液顏色變紫色時放慢滴定速度並搖勻直到變為剛好藍色為止，並記錄終讀數，終讀數減初讀數就是EDTA二鈉溶液的消耗量。

⑥對其他幾個試樣用同樣的方法進行試驗，並記錄各自EDTA二鈉的消耗量。

⑦以EDTA二鈉的消耗量為縱座標，以石灰劑量為橫座標製圖，將所得的資料連線得到一根順滑的曲線。

⑧本次試驗應進行兩次平行試驗，取算術平均值精確至0.1mL，允許重複性誤差不得大於均值的5%，否則重新進行試驗。

5 實驗說明和注意事項

5.1 在室內進行標準曲線製作時，為了減少配料過程中離散，對粗集料基層（最大粒徑在25mm左右）就必須有1000g左右的總重，放入體積是溼料質量是二倍的氯化銨溶液進行拌合，然後取樣進行滴定，試驗表明，採用該種試驗方法制作標準曲線和現場取樣差別最小可最大限度減少室內試驗取樣的離散，採用該方法後，氯化銨溶液的用量顯著增加，攪拌時間和攪拌力度也增加，從而達到攪拌的均勻性。

5.2 製作同一組標準曲線所用的EDTA二鈉溶液應該是相同濃度的。

5.3 放置沉澱10分鐘後得到的如果是渾濁懸浮液則應增加放置沉澱時間，直到出現無明顯懸浮顆粒的懸浮液為止並記錄沉澱所需的時間，以後改組石灰穩定材料的試驗均應以同一時間為準。

6 結束語

EDTA二鈉滴定法具有嚴格的化學專業特性，標準曲線的形成取決於試驗的各個環節，例如，拌合的均勻性，混合料的含水率，攪拌時間、速度和方式的一致性，靜置時間的相同性等，因此，想消除各種可能帶來的誤差只有嚴格按照規範要求進行化學分析試驗，才能在試驗過程中做出科學有效的實驗資料，從而為工程施工提供可靠資料。

參考文獻

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