时间:2024-06-22 来源:韦博体育app下载
1.1 本方法适用于测定粗、细集料中硫酸盐、硫化物的含量,用以评价集料质量。
2.1.1天平:分析天平,称量不小于100g, 感量不大于0.1mg; 称量不小于1kg, 感量 不大于0.1g; 称量不小于10kg, 感量不大于1g。
2.1.2高温电炉:能够加热并恒温在800~1100℃,温度控温精度为25℃。
2.1.4烘箱:鼓风干燥箱,恒温105℃±5℃,并满足T0302中2.4要求。
2.1.5 浸泡容器:带盖、宽口的塑料或金属容器,容积5L(用于粗集料或轻集料)、2L(用于细集料)各2个。
2.1.11 漏斗:2个玻璃漏斗,直径约100mm,能够连接抽气装置;满足GB/T1914的质量发展要求的中速定性、慢速定性和慢速定量滤纸。
2.1.13 高温坩埚:耐1100℃高温保持质量恒定,直径约35mm, 高约40mm, 材质可 为瓷或二氧化硅。内部釉完整、表面光滑。
2.1.15破碎机:可将集料破碎至粒径不大于4.75mm, 宜为小型颚式破碎机。破碎机在使用前应彻底清理干净。
2.1.18 其他:杵、研钵、玻璃棒、干燥器(内装变色硅胶)、表面血、琥珀色玻璃试剂瓶等。
3.1.2 先用19mm 试验筛过筛,取筛上颗粒破碎至全部小于19mm; 将原19mm筛下颗粒和新破碎19mm以下颗粒混合、均匀搅拌。再用4.75mm试验筛过筛,取筛上颗粒破碎至全部小于4.75mm; 将原4.75mm筛下颗粒和新破碎4.75mm以下颗粒混合、均匀搅拌,缩分一份25g±1g颗粒。再用制样机粉碎至全部小于0.15mm, 充分搅拌,105℃±5℃烘干至恒重、干燥器中冷却至室温。
3.1.4 对于大块岩石或钻取、切割的岩样,按照3.1.2方法逐级破碎、粉碎、烘干,称取8g±0.1mg的干燥试样两份。
3.2.1 细集料:将样品缩分至500g±10g试样两份,105℃±5℃烘干至恒重,并冷却至室温。
3.2.2 粗集料:将样品缩分至表T0341-2要求质量的子样一份。先用19mm试验筛 过筛,取筛上颗粒破碎至全部小于19mm; 将原19mm筛下颗粒和新破碎19mm以下颗粒混合、均匀搅拌,缩分2000g±100g试样两份。将试样105℃±5℃烘干至恒重、冷却至室温。
3.2.3 轻集料:将样品缩分至约1L的试样两份,105℃±5℃烘干至恒重、冷却至室温。
3.3 总硫含量试验试样制备按照3.1方法制备试样,称取1g±0.1mg的小于0.15mm干燥试样两份。
3.4 配制稀释盐酸溶液(1+1)在500mL水中加入500mL浓盐酸,得到稀释的盐酸溶液(1+1)。
3.5 配制稀释盐酸溶液(1+4)在800mL水中加入200mL浓盐酸,得到稀释的盐酸溶液(1+4)。
3.6 配制稀释盐酸溶液(1+11)在880mL水中加入80mL浓盐酸,得到稀释的盐酸溶液(1+11)。
3.7 配制氯化钡溶液(10%)将100g 的BaCl₂.2H₂O溶于1L水中,使用前用中速定性滤纸过滤。
3.8 配制硝酸银溶液(浓度为0.1mol/L)称取约20g 硝酸银(AgNO3) 在(105±5)℃烘箱中烘干1~2h, 干燥器中冷却;称取(16.987±0.001)g干燥硝酸银,放入盛有一定量水的容量瓶中溶解,然后加水至1L。储存于琥珀色玻璃试剂瓶中,避光保存。
3.9 过氧化氢(H₂O₂) 溶液(30%)称取150g 纯过氧化氢(H₂O₂),加入450mL的水中,塑料瓶中密封、遮光,在阴凉处(不超过20℃)保存。
3.10 甲基红指示剂:将20mg 甲基红粉末溶于50mL乙醇中,然后加入50mL水 。
3.12 用稀释硝酸溶液(1+100)将过滤用滤纸进行冲洗干净、晾干后备用。
4.1 称量试样质量(m₄)。在1000mL锥形瓶中加入360mL水和40mL浓盐酸,并加热 至沸点。将锥形瓶从热源上移开,一边搅拌一边将试样分撒在热盐酸溶液中。用玻璃搅 棒扁平端搅拌加速固体分解。将溶液在稍低于沸点温度下消解(15±1)min。
4.2 将溶液通过中速定性滤纸过滤到1000mL烧杯中。用热水冲洗滤纸上的沉淀物5~6次,用几滴热水冲洗过滤器的底部;然后再取几毫升水冲洗滤纸,并收集到试管中,加入几滴浓硝酸和硝酸银溶液(0.1mol/L)。检查溶液中出没出现浑浊或沉淀现象;如果有浑浊或沉淀现象,则应继续冲洗,直至再次检验无浑浊、无沉淀现象。
4.4 滴入几滴甲基红作为指示剂,加入浓氢氧化铵溶液使滤液呈碱性(即显现黄色)。微沸30s后,用中速定性滤纸在轻抽吸下过滤。用少许热水清洗滤纸上沉淀物,清洗不少于3次,并将冲洗液并入滤液中。在滤液中加稀释盐酸(1+11),至甲基红指示剂变为红色。
4.5 将滤液加热至沸腾,并保持(5±0.5)min, 然后检查滤液是否澄清。若滤液不澄清,则重新取样进行试验。
4.6 将氯化钡溶液(10%)预加热至沸点以下温度;在滤液保持沸点同时,一边用力搅拌,一边缓慢加入40mL 预加热的氯化钡溶液(10%)。
4.7 继续煮沸15min, 至形成合适的沉淀。在稍低于沸点以下温度保温30min, 然后在温处(约20~30℃)放置24h 或整夜。
4.8 将沉淀物转移到玻璃漏斗中的慢速定量滤纸上过滤。用热水冲洗滤纸上的沉淀物5~6次后,再取几毫升热水冲洗沉淀物,并收集到试管中。加入几滴浓硝酸和硝酸银溶液。检查溶液中出没出现浑浊或沉淀现象;如果有,则应继续冲洗,直至再次检验无浑浊现象。
4.9 将坩埚预先在高温炉中燃烧、干燥器中冷却,称量质量(m₂);将滤纸及沉淀物移入坩埚中,一起放入高温炉中;高温炉从室温开始逐渐上升至800~850℃温度,然后燃烧不少于1h, 使滤纸完全灰化。
注:注意每次燃烧时,高温炉均应从室温开始升温,这样做才能够控制滤纸缓慢加热,不出现明火燃烧或火焰,避免沉淀物损失。
5.1 称取试样质量(m₄);将粗集料或轻集料放入5L的浸泡容器中,细集料放入2L的 浸泡容器中;用容量瓶量取2倍于试样质量的水(轻集料为1L 的水),注入浸泡容器中,盖上塞子,采用振动器持续振摇不少于24h。
注:如果不采用振摇,仅浸泡24h、偶尔摇动几次无法提取所有的硫酸盐,如大石膏晶体。
5.2 将浸泡容器中溶液通过中速定性滤纸过滤,滤液收集到1000mL 锥形瓶中,得到 透明的滤液不少于100mL。
5.3 用移液管吸取50mL滤液,注入到500mL烧杯中;加水稀释到300mL; 再缓慢加入10mL稀释盐酸溶液(1+4),加热至沸腾,并保持沸腾5min±0.5min。
注:如果集料(如矿渣)含有硫化物,在加入稀盐酸时会有异味;对这些集料,在煮沸5min 后,20~40℃放置30min,待产生白色沉淀物后采用中速定性滤纸过滤,并用热水充分清洗,将冲洗液并入滤液中。
5.4 将氯化钡溶液(10%)预加热至沸点以下温度;在滤液保持沸点同时,一边用力搅拌,一边逐滴加入5mL预加热的氯化钡溶液(10%)。
5.5 按照4.7~4.10接着来进行试验,并称量干燥坩埚质量m₂及干燥坩埚和沉淀物质量msc
6.1 称量试样(m₆); 将试样放入500mL 烧杯中,加20mL水,用玻璃棒进行搅拌,盖上表面皿。
6.2 在通风橱中,将10mL过氧化氢溶液(30%)加入溶液中,在沸点以下加热30min; 消解后,加20mL稀释盐酸(1+1),然后放入070℃热水槽中保温30min。
6.3 加少量滤纸浆,加热烧杯溶液至沸点以下;滴入几滴甲基红作为指示剂,加入浓氢氧化铵溶液至溶液呈碱性(即显现黄色)。微沸30s后,用中速定性滤纸在轻抽吸下过滤。用少许热水清洗滤纸上沉淀物,并将冲洗液并人滤液中。
6.4 取一烧杯,加人70mb的60~70℃热水和5mL浓盐酸,将滤纸及沉淀物移入500mL烧杯中并溶解。将溶液按照4.3中步骤,再一次微沸30s,然后过滤、冲洗。
6.5 将所有滤液(含所有冲洗液)并在一起(总计应约为220mL);加入1mL浓盐酸,加热至沸腾,保持5min±0.5min。
6.6 将氯化钡溶液(10%)预加热至沸点以下温度;在滤液保持沸点同时,一边用力搅拌,一边逐滴加入10mL预加热的氯化钡溶液(10%)。
6.7 按照4.7~4.10进行继续试验,并称量干燥坩埚质量m₂及干燥坩埚和沉淀物质量m₇c。
k——浸泡时水与集料的质量比,g/g。对于一般集料k=2;对于轻集料,为1L水与1L集料的质量比;
7.4 取2个试样酸溶性硫酸盐含量的算术平均值作为试验结果,准确至0.1%。
7.5 取2个试样水溶性硫酸盐含量的算术平均值作为试验结果,准确至0.1%。
1 本规程中硫酸盐和硫化物含量测定方法共四项,Y0341中包含三项,T0381中一项。四项试验方法的试验结果差异性较大,不得混用。当未明确具体试验方法时,应按照本方法第4节测定酸溶性硫酸盐含量;对于水泥混凝土等再生集料,还应按T0381测定水溶性硫酸盐含量。
集料中的硫酸盐会侵蚀水泥浆导致水泥混凝土、水泥砂浆和水泥稳定材料膨胀破坏。集料中的一些硫化合物,如黄铁矿、磁黄铁矿和白铁矿,在一定条件下会产生氧化和水合反应,同时会伴随体积膨胀,生成的硫酸盐也会侵蚀水泥浆,进而导致材料的膨胀破坏。因此就需要控制集料中的硫酸盐和硫化物含量
原T0341用水浸泡集料得到硫酸盐滤液,再加入氯化钡生成硫酸钡沉淀物,计算得到水溶性硫酸盐含量,以SO₃质量计算;由于集料中硫酸钡微溶于水,因此该试验测定硫酸盐含量稍偏低。CB/T14685/14684采用稀释盐酸萃取集料得到硫酸盐滤液,再加入氯化钡生成硫酸钡沉淀物,计算得到酸溶性硫酸盐含量,也以SO₃质量计算;采用稀释盐酸可萃取集料中所有硫酸盐,因此其测定值稍高于水溶性硫酸盐含量。工程应用时,对于水泥混凝土、砂浆、稳定材料,应采用酸溶性硫酸盐含量试验方法;对于级配碎石等粒料基层、底基层、垫层,采用水溶性硫酸盐含量试验方法。
集料中绝大部分硫化物不溶于水、不溶于稀盐酸,或与稀盐酸反应生成硫化氢逸出,原T0341和GB/T14685/14684中的方法均无法测定集料中硫化物含量,因此该两种方法测定结果称为硫酸盐和硫化物含量并不准确。集料中硫化物影响非常大,特别是含有磁黄铁矿,因此也需要控制硫化物含量。为此,本方法中提出了总硫含量试验方法,采用过氧化氢将硫化物生成硫酸根离子,然后用稀释盐酸溶解硫酸盐生成硫酸根离子,再加入氯化钡生成硫酸钡沉淀物,计算得到硫酸盐和硫化物总含量,国际上习惯上称为总硫含量,以S质量计。
硫酸盐和硫化物在集料中存在方法不一样,其危害性是有差异的。例如,对于重矿渣,由于大部分硫酸盐被密封在结晶矿渣颗粒中,不参与水泥的水合反应,相应危害性低,因此重矿渣硫酸盐含量,或总硫含量技术方面的要求往往是普通集料相应技术方面的要求的2倍。但是,再生集料(例如石膏灰泥)硫酸盐往往吸附在集料颗粒表面,潜在危害性高,大多数都是反应性硫酸盐,很容易引起混凝土的膨胀破坏,因此对于再生集料国际上习惯测定水溶性硫酸盐含量进行严控。对于再生集料来说,硫酸根离子浓度较低,采用T0341中第5节方法测不准,需要按T0381方法测定。
本方法中三项试验,均采用重量法,其沉淀剂沉淀、高温燃烧等步骤基本相同,仅在试 样制备、制作滤液时不一样,因此,三项试验放入一个方法中。而再生集料水溶性硫酸 盐含量采用比浊法,试验方法不同。
对于水泥混凝土、水泥砂浆和水稳材料用粗、细集料,一般集料总硫含量可按1%控 制,重矿渣可按2%控制;对于含水泥的再生集料,水溶性硫酸盐含量可按0.2%、0.7%和1.3%三档控制。
4.4 滤液中硫酸根离子含量测定方法较多,如重量法、容量法(滴定法)、比浊法等。由于硫酸根离子与沉淀剂氯化钡反应生成硫酸钡,其高温灯烧较为稳定,试验精度高,因此多采用重量法作为硫酸根离子含量测定的标准方法
硫酸钡(BaSO₄)沉淀初生成时,一般形成细小的晶体,过滤时易穿过滤纸,引起沉淀的损失,因此进行沉淀时,应注意创造和控制有利于形成较大晶体的条件,如在搅拌条件下将热的沉淀剂溶液滴加入试样溶液、采用陈化步骤等。为避免沉淀剂氯化钡与试样溶液中的碳酸等离子反应生成碳酸钙(BaCO₃)等沉淀,同时增加硫酸钡(BaSO₄)溶解度,以降低其相对饱和度,有利于获得颗粒较大的纯净而易于过滤的沉淀物,应在加入沉淀剂溶液之前,试样溶液应呈酸性,pH 应迭到1~1,5。
在酸溶性硫酸盐含量、总硫(硫酸盐和硫化物)含量试验时,在悬浮集料颗粒的溶液中加入盐酸,就会使得溶液中存在Fe等离子,会对沉淀产生干扰,为此需要加入氨水反应生成氢氧化铁等沉淀、过滤掉。
如果您对T0341-2024集料硫酸盐和硫化物含量试验感兴趣,想了解更详细的产品信息,请联系:江苏省沭阳县市政仪器有限公司
上一篇:超细粉体研磨机