第二組硅酸鹽水泥熟料

第二組硅酸鹽水泥熟料第1頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二氧化硅含量的測(cè)定三氧化二鐵的測(cè)定三氧化二鋁的測(cè)定二氧化鈦含量的測(cè)定氧化鈣的測(cè)定---EDTA滴定法（基準(zhǔn)法）氧化鎂含量的測(cè)定火焰原子吸收光譜法第2頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一概念凡由硅酸鹽水泥熟料，0%～5%石灰石或粒化高爐礦渣，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥，又稱為波特蘭水泥。硅酸鹽水泥在國(guó)際上分為兩種類型：1.不摻混合材料的稱I型硅酸鹽水泥,其代號(hào)為P,I；2.在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻入不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或粒化高爐礦渣混合材料的稱II型硅酸鹽水泥,其代號(hào)為Ｐ,II。

中國(guó)按混合材料的摻加情況，共分為如下五類:

1.純熟料硅酸鹽水泥2.普通硅酸鹽水泥3.礦渣硅酸鹽水泥4.火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥5.粉煤灰硅酸鹽水泥第3頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一硅酸鹽水泥的特點(diǎn)及應(yīng)用:硅酸鹽水泥分425、525、625,725四個(gè)標(biāo)號(hào)。其早期強(qiáng)度比其他幾種硅酸鹽水泥高5～10％,抗凍性和耐磨性較好，適用于配制高標(biāo)號(hào)混凝土，用于較為重要的土木建筑工程。（1）凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，因而，這三種水泥不宜用于早強(qiáng)要求高的混凝土工程，如冬期施工工程等。其中的粉煤灰水泥早期強(qiáng)度比礦渣水泥和火山灰水泥還低，適合承載晚的工程。

（2）對(duì)溫度敏感，適合高溫養(yǎng)護(hù)。

第4頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）耐腐蝕性好，可用于有耐腐蝕要的混凝土工程。但使用時(shí)應(yīng)注意，火山灰水泥抵抗硫酸鹽腐蝕的能力較弱，因而不宜用于有硫酸鹽腐蝕介質(zhì)的工程中。

（4）水化熱小，適用于大體積混凝土工程。

（5）抗凍性與耐磨性差，不宜用于嚴(yán)寒地區(qū)水位升降范圍內(nèi)的混凝土工程和有耐磨要求的混凝土工程中。

（6）抗碳化能力差，因而不宜用于CO2濃度高的環(huán)境中，但在一般的工業(yè)與中國(guó)民航飛行學(xué)院空管學(xué)院交通工程土木工程材料作業(yè)

第5頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一硅酸鹽水泥的礦物組成硅酸鹽水泥的主要礦物組成是：硅酸三鈣(3CaO·SiO2)、硅酸二鈣（2CaO·SiO2）、鋁酸三鈣（3CaO·Al2O3）、鐵鋁酸四鈣(4CaO·Al2O3·Fe2O3)。第6頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一通用硅酸鹽水泥的化學(xué)指標(biāo)不溶物：不溶物是指經(jīng)鹽酸處理后的殘?jiān)僖詺溲趸c溶液處理，經(jīng)鹽酸中和過濾后所得的殘?jiān)?jīng)高溫灼燒所剩的物質(zhì)。不溶物含量高對(duì)水泥質(zhì)量有不良影響燒失量：是用來限制石膏和混合材料中的雜質(zhì)，以保證水泥質(zhì)量。若煅燒不理想會(huì)使燒失量增加。三氧化硫：水泥中過量的三氧化硫會(huì)與鋁酸三鈣形成較多的鈣礬石，體積膨脹，危害安定性。氧化鎂：因水泥中氧化鎂水化生成氫氧化鎂，體積膨脹，而其水化速度慢，須以壓蒸的方法加快其水化，方可判斷其安定性。氯離子：因一定含量的氯離子會(huì)腐蝕鋼筋，故須加以限制。第7頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一通用硅酸鹽水泥的物理指標(biāo)凝結(jié)時(shí)間：初凝是指從水泥加水拌合起至水泥漿開始失去可塑性所需的時(shí)間。終凝是指從水泥加水拌合起至水泥漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。安定性：水泥的安定性即體積安定性，是指水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化的均勻性。第8頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一引起水泥安定性不良的主要原因1.熟料中所含的游離氧化鈣過多2.熟料中所含的游離氧化鎂過多3.摻入的石膏過多。熟料中所含的過量的游離氧化鈣或氧化鎂會(huì)在水泥凝結(jié)硬化后與水發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)石膏摻量過多時(shí)，在水泥硬化后，它還會(huì)繼續(xù)與固態(tài)的水化鋁酸鈣反應(yīng)生成高硫型水化硫鋁酸鈣，體積約增大1.5倍，也會(huì)引起水泥石開裂第9頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一分析試樣的采集分析試樣的采集:指從大批物料中采取少量樣本作為原始試樣，所采試樣應(yīng)具有高度的代表性，采取的試樣的組成能代表全部物料的平均組成。（隨機(jī)取樣、周期取樣、選擇性取樣）樣品狀態(tài):固態(tài)樣品的來源:華新南通水泥有限公司，南通市任港水泥廠，港閘區(qū)東港水泥廠第10頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一固體試樣試樣多樣化，不均勻試樣應(yīng)，選取不同部位進(jìn)行采樣，以保證所采試樣的代表性。土壤樣品:采集深度0-15cm的表地為試樣，按3點(diǎn)式(水田出口，入口和中心點(diǎn))或5點(diǎn)式(兩條對(duì)角線交叉點(diǎn)和對(duì)角線的其它4個(gè)等分點(diǎn))取樣。每點(diǎn)采1-2kg，經(jīng)壓碎、風(fēng)干、粉碎、過篩、縮分等步驟，取粒徑小于0.5mm的樣品作分析試樣。第11頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一試樣沉積物:用采泥器從表面往下每隔1米取一個(gè)試樣，經(jīng)壓碎、風(fēng)干、粉碎、過篩、縮分，取小于0.5mm的樣品作分析試樣。試樣經(jīng)過破碎、過篩、混勻、縮分后才能得到符合分析要求的試樣。破碎分為粗碎、中碎和細(xì)碎甚至研磨。每次破碎后要使樣品全部通過篩孔第12頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

第13頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二氧化硅的測(cè)定（氯化銨凝聚重量法）

（1）實(shí)驗(yàn)步驟：將配置A溶液過濾的沉淀連同濾紙一并移入已灼燒并恒重的瓷坩堝中，將坩堝放在電爐上灰化，灰化完全后放入950～1000℃的高溫爐內(nèi)灼燒30min，取出坩堝置于干燥器中冷卻至室溫，稱量，反復(fù)灼燒，直至恒重。第14頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一A溶液的配置:

稱取約0.5g試樣，精確至0.0001g，將試樣移入瓷蒸發(fā)皿中，加入少量水潤(rùn)濕，用平頭玻璃棒壓碎塊狀物，蓋上表面皿，在皿口處滴加5ml濃鹽酸及2～3滴濃硝酸，使塊狀物分解完全，加入1g氯化銨，充分?jǐn)噭?，將蒸發(fā)皿置于沸水浴上，皿上放一個(gè)玻璃三角架，再蓋上表面皿，在沸水浴上蒸發(fā)至干（約15min）。取下蒸發(fā)皿，加入10～20ml熱鹽酸（3+97），攪拌使可溶性鹽類溶解，用中速濾紙過濾，用膠頭掃棒以熱鹽酸（3+97）擦洗玻璃棒及蒸發(fā)皿，并洗滌沉淀10～12次。濾液及洗液保存在250ml容量瓶中，冷卻至室溫后，稀釋至刻度線搖勻備用。（即為A溶液）第15頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）基準(zhǔn)法原理：

試樣以無水碳酸鈉燒結(jié)，鹽酸溶解，加入固體氯化銨于蒸汽水浴上加熱蒸發(fā)，使硅酸凝聚，經(jīng)過濾灼燒后稱量。用氫氟酸處理后，失去的質(zhì)量即為膠凝性二氧化硅的含量，加上從濾液中比色回收的可溶性熱氧化硅含量即為總熱氧化硅含量。第16頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二氧化硅含量測(cè)定試劑與儀器

一，試劑：（1）無水碳酸鈉(2)氯化銨（3）濃鹽酸HCL(1+1)HCL(3+97)（4）濃硝酸（5)硝酸銀溶液（5g/L）(6)焦硫酸鉀(7)鉬酸銨溶液（50g/L)(8)抗壞血酸溶液（50g/L)(9)水泥生料(10)水泥熟料(11)硫氰酸鉀1mol/L 二，儀器:(1)坩堝(2)高溫爐(3)天平(4)蒸發(fā)皿(5)干燥器(6)干燥箱(7)蒸汽水浴(8)分光光度法常用儀器(9)實(shí)驗(yàn)室常用的玻璃器皿第17頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一膠凝性二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)W膠凝SIO2=m1-m2/m×100%W膠凝SIO2凝膠性二氧化硅質(zhì)量數(shù)%M1灼燒后未經(jīng)氫氟酸處理的沉淀及干鍋質(zhì)量gM2灼燒后未經(jīng)氫氟酸處理的殘?jiān)案慑佡|(zhì)量gM試料中得質(zhì)量gW可溶SIO2=m3/mW膠凝SIO2凝膠性二氧化硅質(zhì)量數(shù)%M3測(cè)定的100Ml中的二氧化硅的含量M試料的質(zhì)量（生料試樣中的）第18頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二氧化硅的測(cè)定(氟硅酸鉀滴定法)氟硅酸鉀滴定法試劑:氯化鉀溶液（150g/L50g/L）氯化鉀-乙醇溶液（50g/L）酚酞指示劑溶液氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度公式:C（NaOH）=m×1000/V×204.2(苯二甲質(zhì)量分?jǐn)?shù))m--苯二甲的質(zhì)量gV--滴定時(shí)消耗氫氧化鈉滴定溶液的體積ml二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(sio2)w(sio2)=Tsio2×V×5/m×1000×100％Tsio2=C(NaOH)×15.02Tsio2--每毫升氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)于sio2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)mg/ml純sio2質(zhì)量分?jǐn)?shù)wsio2（可溶sio2）=m3×250/(m×25×1000)×100％m3--測(cè)定的100ml溶液中的二氧化硅的含量m--溶液A試樣的質(zhì)量g第19頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三氧化二鐵的測(cè)定（EDTA配位滴定法）（1）實(shí)驗(yàn)步驟：吸取25ml試驗(yàn)溶液放入300ml燒杯中，加水稀釋至50ml，用氨水（1+1）和鹽酸（1+1）調(diào)節(jié)溶液pH值在1.8～2.0之間（用精密pH試紙檢驗(yàn)）。將溶液加熱至70℃，加10滴磺基水楊酸鈉指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.015mol/L）緩慢地滴定至亮黃色（終點(diǎn)時(shí)溶液溫度不低于60℃）。保留此溶液供測(cè)三氧化二鋁用。(2)測(cè)定原理：在pH=1.8~2.0及60~70℃的溶液中，以磺基水楊酸或其鈉鹽為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液直接滴定溶液中的3價(jià)鐵離子。第20頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）試劑與儀器：氨水溶液（1+1）鹽酸溶液（1+1）氫氧化鉀溶液（200g/L）磺基水楊酸鈉指示劑溶液CMO混合指示溶液碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液第21頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4）計(jì)算公式：C(EDTA)=m×25×1000/250V×100.09C(EDTA)--標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度mol/LV--滴定時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積mLm--配制碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的碳酸鈣的質(zhì)量g100.09--碳酸鈣的摩爾質(zhì)量g/moLEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)各氧化物滴定度計(jì)算如下：1.TAl2O3=C(EDTA)×50.982.Tcao=C(EDTA)×56.083.TMgo=C(EDTA)×40.31wFe2O3=TFe2O3×10×v/(m×1000)×100=TFe2O3×V/m第22頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（5）注意事項(xiàng)：

滴定前應(yīng)保證二價(jià)鐵離子全部轉(zhuǎn)或?yàn)槿齼r(jià)鐵離子;嚴(yán)格控制pH值在1.8~2.0，低于此值重點(diǎn)顏色變化緩慢結(jié)果偏高。滴定溫度起始在70~80攝氏度終點(diǎn)溫度在60攝氏度滴定至終點(diǎn)時(shí)應(yīng)當(dāng)慢慢滴定并攪拌第23頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三氧化二鋁的測(cè)定（銅鹽回滴定法）

（1）實(shí)驗(yàn)步驟：向滴定鐵后的溶液中加入EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液至過量15-20ml，用水稀釋至100—120ml，將溶液加熱至70-80℃后，加入15mlHAc-NaAc(PH=4.3)緩沖溶液，煮沸1-2min取下，加5-6滴PAN指示劑，以硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（0.015mol/L）滴定至亮紫色第24頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(2)測(cè)定原理:于滴定鐵后的溶液中，調(diào)整pH=3，在煮沸下用EDTA-銅和PAN為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定。用EDTA直接滴定3價(jià)鋁離子，因所用指示劑和測(cè)定時(shí)溶液pH的不同，而有多種不同的方法。目前，大多在pH=3的煮沸的溶液中，用PAN和等物質(zhì)的量配制的EDTA-Cu為指示劑，以EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液直接進(jìn)行滴定。第25頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(3)三氧化二鋁含量測(cè)定試劑:氨水溶液鹽酸溶液PH=3.0緩沖溶液PH=4.5緩沖溶液PAN指示劑溶液EDTA-銅溶液第26頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(4)計(jì)算公式:

WAl2O3=TAl2O3×V×10/m×1000=TAl2O3×V/mWAl2O3---三氧化二鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)TAl2O3---EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液三氧化二鋁的滴定度（mg/mL）V---滴定時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積mLm---5.3.1.6(m)中試料的質(zhì)量gWAl2O3=TAl2O3×(V1-KV2)/m-0.64wTiO2V2:滴定時(shí)消耗硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V1:加入EDTA溶液體積第27頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

(5)注意事項(xiàng)：終點(diǎn)顏色與加入的PAN指示劑的量及EDTA剩余量有關(guān)，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范操作。加入過量的EDTA后應(yīng)將溶液加熱至70~80/C再加緩沖溶液。滴滴定體積應(yīng)保證在200ml左右并且在熱溶液中進(jìn)行（方法是煮沸后加入PAN滴定）第28頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一試劑：二氧化鈦焦硫酸鉀鹽酸溶液：（1+2）（1+10）硫酸（1+9）95%乙醇抗壞血酸溶液：5g/L,將0.5g抗壞血酸溶于100ml水中，過濾后使用。用時(shí)現(xiàn)配二安替比林甲烷溶液：30g/L鹽酸溶液，將1.5g二安替比林甲烷溶于50ml鹽酸（1+10）中，必要時(shí)過濾后使用儀器：分光光度法常用儀器第29頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一試樣測(cè)定：從溶液A中，吸取25.00ml溶液放入100ml容量瓶中，加入10ml鹽酸(1+2)，10ml抗壞血酸溶液(5g/L),加入5ml乙醇（95%），20ml二安替比林甲烷溶液（30g/L).用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。放置40min后，用分光光度計(jì)，10mm比色皿，以水作參比，于波長(zhǎng)420nm處測(cè)定溶液的吸光度，在工作曲線上查出二氧化鈦的含量（m）。第30頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一結(jié)果計(jì)算:

二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=m4/mm4------100ml測(cè)定溶液中二氧化鈦的含量，單位為毫克m--------溶液A中試料的質(zhì)量，單位為克第31頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一氧化鈣的測(cè)定(EDTA配位滴定法)

（1）實(shí)驗(yàn)步驟：吸取25ml溶液放入300ml燒杯中,稀釋至200ml,加入5ml三乙醇胺掩蔽劑,加入適量CMP指示劑，在攪拌下加入氫氧化鉀溶液（200g/L）至出現(xiàn)綠色熒光后再過量5mL-8mL,此時(shí)溶液酸度在PH13以上，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至綠色熒光消失并變?yōu)榧t色,即為終點(diǎn).第32頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(2)測(cè)定原理:在pH=13以上的強(qiáng)堿溶液中，以三乙胺醇為掩蔽劑，用鈣黃素-甲基百里香酚藍(lán)-酚酞混合指示劑（簡(jiǎn)稱CMP混合指示劑），用EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定。第33頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）試劑：三乙醇胺溶液氫氧化鉀鈉溶液：200g/L鈣黃綠素-甲基百里酚藍(lán)-酚酞混合指示液（簡(jiǎn)稱CMP混合指示劑）EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液:（0.015mon/L)

儀器：滴定分析常用儀器第34頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4)計(jì)算式:wcao=(Tcao×V×10x100)/(m×1000)=(Tcao×V)/m（氧化鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)）wcao---氧化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)％Tcao---EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氧化鈣的滴定度，單位mg/mLV---滴定時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，