EDTA滴定法控制水泥剂量方法探讨

【摘要】：通过南水北调中线干线镇平段一标渠道水泥改性土水泥剂量检测，对EDTA滴定法测定水泥剂量的操作方法提出一些看法，用不同取样方法对水泥改性土进行滴定分析，确定出比较符合现场实际的水泥剂量取样滴定方法．以便及时、准确地确定出水泥改性土的水泥剂量，从而保证水泥改性土填筑的施工质量，指导施工。

【关键词】：EDTA滴定法；水泥剂量；检测；控制

中图分类号： R144 文献标识码： A 文章编号：

前言

EDTA滴定法是目前检测水泥改性土水泥剂量的主要方法，由于一些试验工作者对试验方法的理解程度和操作水平的差异，往往使水泥剂量的试验结果与实际存在较大的偏差，难以起到控制生产质量的目的。水泥剂量太少，不能确保水泥改性弱膨胀土的效果；而剂量太大，既不经济，还会使渠道土料砂化严重，进而影响到渠道水泥改性土，文中结合工程实例对EDTA滴定法测定水泥剂量的操作方法提出一些看法，并对其注意事项进行较为全面的阐述，以探讨更加准确地对水泥剂量进行检测，保证水泥改性土施工质量。

1、工程实例

南水北调中线干线镇平段一标渠道填筑为水泥改性土，设计水泥剂量5%，土料为寺后张土料场的弱膨胀土，其中水泥为天瑞集团南召水泥有限公司P・O42.5水泥，5%水泥的击实试验结果为：ρdmax=1.68g/cm3,ω0=18.9%.见表1，图1

表1

图1

2、标准曲线

标准曲线是工地检测水泥剂量的标准，如果标准曲线的绘制出现问题，将无法生产出合格的水泥改性土。根据水泥改性土施工技术要求，实际施工中水泥改性土的含水率按最优水率和最优含水率+2%控制，为了更好的指导施工，设计了这两种不同情况含水率的标准曲线，寻找它们之间的关系，得到更加合理的标准曲线。

表2-1 水泥剂量EDTA滴定

图2-1 最优含水率情况下标准曲线

图2-2 最优含水率+2%情况下标准曲线

从以上图表可以得出以下结论：

在最优水率和最优含水率+2%两种含水率情况下，相同剂量水泥改性土EDTA消耗量相差约1ml,对水泥改性土施工控制没多大影响，因此实际控制按最优含水率情况下标准曲线控制。

3、延时性曲线

以上标准曲线只对出机口水泥改性土水泥含量测定使用，鉴于此特对水泥改性土拌制到运输现场碾压完成不同时间内水泥含量变化进行研究，具有十分重要的意义。

根据南水北调施工技术要求，从水泥改性土拌和站出口到碾压完成时间，不宜超过4h。在水泥改性土拌和前，应选用现场有代表性的被改性土做室内EDTA滴定试验，以开始掺入水泥后30分钟、2、4、6、12小时为参变量，测绘水泥含量变化曲线，以便检测后续生产的水泥改性土水泥含量，指导施工。具体数据见表3-1，图3-1

表3-1 寺后张土料5%水泥改性土不同时间内水泥含量的变化

图3-1 时间与水泥含量变化曲线图

4、现场EDTA试验检测水泥含量

现场进行水泥含量的EDTA 试验的难点是,试验取样问题,根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51-2009) EDTA 滴定法中的要求,选取有代表性的水泥改性土混合料300 g ,在施工现场取水泥改性土混合料按以下两种方法试验,如下所示：

（1）从拌和站出机口取样，严格按照四分法取两份试样各300g滴定，采用图2-1标准曲线来确定水泥含量。

（2）从施工现场取样，严格按照四分法取两份试样各300g滴定，采用图3-1标准曲线来确定水泥含量。

5、注意事项

标准曲线是否正确标定关系到现场检测数据是否真实可靠。影响滴定成果的因素有很多，主要有： （1） 滴定所用溶液是否正确配置，特别是EDTA二钠是否准确称取，氯化铵溶液是否放置太久（因其极易挥发，特别在夏天，配制的氯化铵溶液最好当天用完，不要放置过久，以免影响试验精度）。

（2） 所有土料、水、水泥是否有代表性。

（3） 试验是否严格按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009.操作，包括混合料搅拌、沉淀时间控制；取样；对滴定终点的判断；读数等。

（4）素土或水泥如有改变，必须重做标准曲线。

一般情况，水质不同会导致滴定结果有出入，但同剂量水泥对应的EDTA二钠消耗量基本不会超过1ml，可以以此作为平等试验对照标准。 通过加强工艺流程控制和现场检测保证施工质量，一旦发现不合格指标，应及时反馈给施工负责人，及时调整土料、水和水泥用量等，保证工程质量。

结论

随着水泥改性弱膨胀土的推广，水泥改性土水泥含量检测和控制变得越来越重要，而滴定试验对混合料的拌合和水泥含量的控制具有决定作用，因此，滴定试验要求及时准确。由于南水北调工程水泥改性土换填方量大，EDTA滴定法控制水泥剂量对提高工程质量尤为重要，需要一种适合工地实际情况、可操作性强，变异系数小的检测方法，以确保施工出来的水泥改性土在经济上节约，功能上满足要求。

参考文献：

[1]《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009.

[2]《公路土工试验规程》JTG E40-2007.

[3]南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土施工技术要求.