水泥中化學(xué)分析檢測(cè)方法與操作問題探討

摘 要：在建筑工程的項(xiàng)目建設(shè)中，水泥是一種重要的施工材料，其主要功能是將砂石等一系列的建筑材料進(jìn)行凝固，切實(shí)保障水泥的材料質(zhì)量具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。水泥的質(zhì)量與自身的化學(xué)成分息息相關(guān)，本文對(duì)水泥中化學(xué)成分的分析檢測(cè)方法和操作中的問題進(jìn)行了一定的探討，能為質(zhì)檢機(jī)構(gòu)和水泥生產(chǎn)企業(yè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：水泥；化學(xué)成分；分析檢測(cè)方法；操作問題

中圖分類號(hào)：TQ172.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）21-0363-02

在建筑工程中水泥材料的應(yīng)用非常普遍，要想確保建筑質(zhì)量，就必須保證水泥質(zhì)量，因此對(duì)水泥進(jìn)行化學(xué)分析檢測(cè)非常重要。水泥檢測(cè)技術(shù)機(jī)構(gòu)在檢測(cè)水泥時(shí)采取相應(yīng)的檢測(cè)方法，因此施工企業(yè)單位與檢測(cè)技術(shù)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)做好嚴(yán)格把控水泥質(zhì)量檢測(cè)工作，此外在檢測(cè)過程中還應(yīng)當(dāng)注意操作要點(diǎn)，以便確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證水泥的質(zhì)量。

1 水泥化學(xué)成分檢測(cè)的重要性

在工程材料檢驗(yàn)中，水泥質(zhì)量檢測(cè)是非常關(guān)鍵的部分，這是因?yàn)樗鄼z驗(yàn)質(zhì)量好壞與建筑工程安全性有著密切關(guān)系，確保水泥材料的合格是保證工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要途徑。因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)水泥質(zhì)量檢驗(yàn)，貫徹落實(shí)質(zhì)量檢驗(yàn)的各項(xiàng)規(guī)定。

水泥材料屬于一種極為重要的基本材料類型，它不僅可以單獨(dú)進(jìn)行應(yīng)用，經(jīng)過配置后產(chǎn)生的水泥砂漿以及混凝土材料在建筑施工中也占據(jù)著重要的地位。如果水泥材料的化學(xué)成分出現(xiàn)問題，勢(shì)必會(huì)影響到水泥材料自身的質(zhì)量，進(jìn)而影響到工程項(xiàng)目整體的施工效果和水平，因此有必要加強(qiáng)對(duì)水泥材料化學(xué)成分的檢測(cè)。

在水泥檢測(cè)中存在儀器校準(zhǔn)、樣品采集與保存、質(zhì)量檢查等問題，影響著水泥檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。所以，水泥質(zhì)量檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)提高認(rèn)識(shí)與操作能力，確保檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2 水泥中化學(xué)成分的檢測(cè)方法

2.1 水泥燒失量的檢測(cè)

水泥燒失量指的是水泥樣本在950～1000℃的環(huán)境下經(jīng)過灼燒減少的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。高溫條件下，水泥的化學(xué)成分會(huì)發(fā)生一定的變化，比如氧化亞鐵在灼燒情況下會(huì)與空氣中的氧氣作用形成三氧化二鐵，這時(shí)燒失量表現(xiàn)為水泥質(zhì)量增加；而碳酸鈣在高溫情況下會(huì)分解為氧化鈣，此時(shí)為質(zhì)量減少。燒失量的具體測(cè)定步驟如下：首先結(jié)合實(shí)際情況稱取水泥試樣，然后將其放入已被灼燒至固定重量的瓷坩堝中，將坩堝蓋留出縫隙再放到馬弗爐中進(jìn)行加熱升溫，待30min后取出坩堝，經(jīng)過冷卻干燥后再反復(fù)進(jìn)行灼燒，知道維持在恒定重量。

2.2 不溶物的檢測(cè)

水泥中主要包括含有混合有硅、鋁、鐵的不溶物，其檢測(cè)方法主要是通過測(cè)定通過不同濃度酸堿試劑處理后的殘?jiān)玫?。測(cè)定步驟如下：首先，準(zhǔn)確稱取1g的水泥樣本，放入燒杯中并加入25mL的水，攪拌試樣至分散均勻，攪拌過程中同時(shí)加入5mL鹽酸。然后再加水，將其稀釋到約50mL，將燒杯進(jìn)行蒸汽浴加熱，持續(xù)15min，隨后使用定量濾紙過濾，用熱水進(jìn)行反復(fù)洗滌，將殘?jiān)蜑V紙移到原燒杯中[1]。然后，再向燒杯中加入100mL的氫氧化鈉溶液，蒸汽浴再次加熱15min，加熱完畢后，加入一兩滴甲基紅試劑，滴入鹽酸直到溶液變?yōu)榧t色后10滴左右，進(jìn)行過濾操作。最后，使用20g/L的熱硝酸銨進(jìn)行15次洗滌，將所得殘?jiān)蜑V紙放入已被灼燒至恒定重量的瓷坩堝，在溫度為950～1000℃的馬弗爐內(nèi)進(jìn)行灼燒，取出坩堝進(jìn)行冷卻干燥后，再反復(fù)灼燒直到其達(dá)到恒重。

3 水泥中化學(xué)成分檢測(cè)方法的操作問題

3.1 氯離子的檢測(cè)

水泥中的氯離子對(duì)其應(yīng)用效果影響很大，最主要會(huì)導(dǎo)致鋼筋材料的銹蝕問題，進(jìn)而影響到工程整體的穩(wěn)定性與安全性?！端嗷瘜W(xué)分析方法》（GB/T176-2008）給出了磷酸蒸餾和貢鹽滴定法。

該方法在操作中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)注意的問題有：①稱取適量水泥樣本至試管，避免其大量粘在試管壁上，保證其有效處于試管底部；②檢驗(yàn)儀器的可靠性與精度，避免試管、錐形瓶等出現(xiàn)氣密性問題，也要控制氣體流速符合檢測(cè)的要求；③在硝酸汞的處理中，首先使用硝酸完全溶解至無固體顆粒，完全稀釋后再進(jìn)行使用，操作人員要佩戴手套，避免其與人體進(jìn)行直接接觸；④在檢測(cè)過程中重視溶液pH值的有效調(diào)節(jié)，保證反應(yīng)的充分，主要采用溴酚藍(lán)指示劑對(duì)反應(yīng)過程進(jìn)行鑒定與分析。做好以上幾點(diǎn)，才能夠在最大程度上保證檢測(cè)結(jié)果的全面性與可靠性。

3.2 三氧化硫的檢測(cè)

水泥中的三氧化硫含量很大程度上會(huì)影響到水泥的安定性，是檢測(cè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容和指標(biāo)。三氧化硫的檢測(cè)主要采用硫酸鋇重量方法進(jìn)行測(cè)定，該方法可以較為準(zhǔn)確的測(cè)出三氧化硫的含量，且具備廣闊的適用范圍。

該方法的關(guān)鍵步驟如下：操作過程中主要采用鹽酸對(duì)水泥中的硫酸銀離子進(jìn)行溶解，之后加入氯化鋇反映成為硫酸鋇析出，通過對(duì)硫酸鋇重量進(jìn)行測(cè)定進(jìn)而得到三氧化硫的含量。該方法的操作要點(diǎn)是保證操作過程的規(guī)范化，要對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的可靠性進(jìn)行認(rèn)真檢查，沉淀處理中可以采用適當(dāng)?shù)暮娓纱胧┮员ＷC沉淀質(zhì)量的準(zhǔn)確性。此外，硫酸鋇的形成過程中，要注意對(duì)氯化鋇溶液進(jìn)行適當(dāng)?shù)財(cái)嚢璨僮鳎⒁馊芤悍磻?yīng)的溫度控制效果，保證反應(yīng)過程處于加熱狀態(tài)下進(jìn)行，這樣才能保證硫酸鋇的形成質(zhì)量，確保檢測(cè)的精確度。

3.3 氧化鎂的檢測(cè)

水泥中的氧化鎂含量對(duì)水泥的安定性也會(huì)產(chǎn)生影響，進(jìn)而危害到施工效果，有必要針對(duì)其含量進(jìn)行測(cè)定，目前主要采用的測(cè)定方法為EDTA滴定差減法，在pH值為10的條件下，指示劑鉻藍(lán)K-萘酚綠會(huì)變色，可以測(cè)出鈣和鎂的總體含量，當(dāng)pH值超過12.5的時(shí)候，可以測(cè)定出鈣離子的含量，二者的差值幾位鎂離子的含量，通過相關(guān)的化學(xué)分子式便可得到氧化鎂的含量?！锻ㄓ霉杷猁}水泥》（GB175-2007）中對(duì)水泥中三氧化硫、氯化鎂以及氯離子的限量進(jìn)行了規(guī)定。

該方法在具體的實(shí)驗(yàn)分析中要注意五點(diǎn)：①取樣過程中要對(duì)水泥試樣進(jìn)行不斷攪拌，避免出現(xiàn)樣本凝固變得無法完全溶解，進(jìn)而影響到水泥的質(zhì)量；②保證pH調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性，若pH試紙的精確性達(dá)不到相應(yīng)的要求，可以選用專業(yè)的pH測(cè)定計(jì)進(jìn)行測(cè)定；③要注意氧化鈣的滴定終點(diǎn)，具體表現(xiàn)為指示劑從綠色變?yōu)榧t色的那一刻；④緩慢添加指示劑，一旦出現(xiàn)過量將會(huì)很難對(duì)滴定重點(diǎn)進(jìn)行判斷，劑量偏少指示劑的滴定終點(diǎn)也會(huì)不明顯，兩種情況都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的精確對(duì)產(chǎn)生影響；⑤EDTA與鎂離子的反應(yīng)速率相對(duì)較慢，這是化學(xué)物質(zhì)本身的特性導(dǎo)致的，因此在滴定反應(yīng)將要到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，要采取適當(dāng)?shù)臄嚢璨僮?，盡量慢速滴加以防止滴定結(jié)果偏高[2]。

4 結(jié) 語

現(xiàn)代化施工中水泥已成為必不可少的材料，保證水泥的質(zhì)量才可以保障整體的建筑施工質(zhì)量，這就要求施工人員要進(jìn)行認(rèn)真的水泥檢測(cè)工作。進(jìn)行合理的水泥化學(xué)成分分析與檢測(cè)可以對(duì)水泥的質(zhì)量進(jìn)行有效的判斷，在建筑施工方面具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在操作過程中，要對(duì)一些操作的要點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的把握，從而保證檢測(cè)結(jié)果的精確性，具體檢測(cè)過程中，要對(duì)水泥的氧化鎂含量、氯離子含量和三氧化硫的含量進(jìn)行檢測(cè)，還要測(cè)定水泥的燒失量和不溶物含量，進(jìn)而檢驗(yàn)其質(zhì)量是夠滿足施工的標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]周立滿，吳國(guó)祥.水泥化學(xué)分析常規(guī)項(xiàng)目測(cè)定方法探討[J].建材技術(shù)與應(yīng)用，2012（10）：126～127.

[2]侯愛武.水泥化學(xué)分析種標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液標(biāo)定結(jié)果的質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].建筑材料與建筑技術(shù)，2013（14）：99～100.

收稿日期：2018-6-24

作者簡(jiǎn)介：楊世懷（1974-），女，漢族，云南梁河人，工程師，本科，主要從事檢驗(yàn)工作。