第二组硅酸盐水泥熟料方案

分析试样的采集
? 分析试样的采集 : 指从大批物料中采取少量样本 作为原始试样，所采试样应具有高度的代表性， 采取的试样的组成能代表全部物料的平均组成。 （随机取样、周期取样、选择性取样）
? 样品状态: 固态 ? 样品的来源 : 华新南通水泥有限公司，南通市任港
水泥厂，港闸区东港水泥厂
固体试样
? 试样多样化，不均匀试样应，选取不同部 位进行采样，以保证所采试样的代表性。 土壤样品: 采集深度0-15cm的表地为试样， 按3点式(水田出口，入口和中心点)或5点式 (两条对角线交叉点和对角线的其它4个等分 点)取样。每点采1-2kg，经压碎、风干、粉 碎、过筛、缩分等步骤，取粒径小于0.5 mm的样品作分析试样。
? 三氧化二铁的测定（EDTA 配位滴定法）
? （1）实验步骤：
吸取25ml试验溶液放入300ml烧杯中，加水稀释 至50ml，用氨水（1+1）和盐酸（1+1）调节溶液pH值在 1.8～2.0之间（用精密pH试纸检验）。将溶液加热至70℃， 加10滴磺基水杨酸钠指示剂，用EDTA 标准溶液 （0.015mol/L）缓慢地滴定至亮黄色（终点时溶液温度不 低于60℃）。保留此溶液供测三氧化二铝用。
硅酸盐水泥的矿物组成
? 硅酸盐水泥的主要矿物组成是： 硅酸三钙 (3CaO·SiO2) 、硅酸二钙 （2CaO·SiO2 ）、铝酸 三钙 （3CaO·Al2O3 ）、 铁铝酸四钙 (4CaO·Al2O3·Fe2O3) 。
通用硅酸盐水泥的化学指标
? 不溶物：不溶物是指经盐酸处理后的残渣，再以氢氧化钠 溶液处理，经盐酸中和过
?( 2 )测定原理：
在pH=1.8~2.0及60~70℃的溶液中，以磺基水杨酸 或其钠盐为指示剂，用EDTA 标准滴定溶液直接滴 定溶液中的3价铁离子。
?（3）试剂与仪器 ： 氨水溶液（ 1+1） 盐酸溶液（ 1+1） 氢氧化钾溶液（ 200g/L） 磺基水杨酸钠指示剂溶液 CMO混合指示溶液 碳酸钙标准溶液 EDTA 标准溶液
二氧化硅含量测定试剂与仪器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一，试剂：
二，仪器:
（1）无水碳酸钠
(1)坩埚
(2)氯化铵
(2)高温炉
（3）浓盐酸 HCL(1+1) HCL(3+97) (3)天平
（4）浓硝酸
(4)蒸发皿
（5)硝酸银溶液（5g/L）
(5)干燥器
(6)焦硫酸钾
(6)干燥箱
(7)钼酸铵溶液（50g/L)
(7)蒸汽水浴
(8)抗坏血酸溶液（50g/L)
? 1.TAl2O3=C(EDTA)×50.98
2.Tcao=C(EDTA) ×56.08
? 3.TMgo=C(EDTA)×40.31
? wFe2O3=TFe2O3×10×v/(m×1000)×100=TFe2O3×V/m
? （5）注意事项：
? 滴定前应保证二价铁离子全部转或为三价铁离子 ;
? 严格控制pH值在1.8~2.0，低于此值重点颜色变 化缓慢结果偏高。
? 硅酸盐水泥在国际上分为两种类型：1.不掺混合材料的称 I型硅酸盐水泥,其代号为 P,I ； 2.在硅酸盐 水泥熟料粉磨 时掺入不超过水泥质量 5%的石灰石或粒化高炉矿渣混 合材料的称 II型硅酸盐水泥, 其代号为Ｐ,II。
? 中国按混合材料的掺加情况，共分为如下五类: 1.纯熟料硅酸盐水泥 2.普通硅酸盐水泥 3.矿渣硅酸盐水泥 4.火山灰质硅酸盐水泥 5.粉煤灰硅酸盐水泥
(8)分光光度法常用仪
(9)水泥生料
器
(10)水泥熟料
(9)实验室常用的玻璃
(11)硫氰酸钾1mol/L
器皿
胶凝性二氧化硅质量分数
? W胶凝SIO2 =m 1-m 2/m×100% W胶凝SIO2 凝胶性二氧化硅质量数 % M 1灼烧后未经氢氟酸处理的沉淀及干锅质量 g M 2灼烧后未经氢氟酸处理的残渣及干锅质量 g M 试料中得质量 g
项目三：硅酸盐水泥熟料的系统分析
制药131 组员：
主要实验内容
? 二氧化硅含量的测定 ? 三氧化二铁的测定 ? 三氧化二铝的测定 ? 二氧化钛含量的测定 ? 氧化钙的测定 ---EDTA 滴定法（基准法） ? 氧化镁含量的测定 ? 火焰原子吸收光谱法
概念
? 凡由硅酸盐水泥熟料，0%～5%石灰石或粒化高炉矿渣， 适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥， 又称为波特兰水泥。
滤后所得的残渣经高温灼烧所剩的物质。不溶 物含量高对水泥质量有不良影响
? 烧失量：是用来限制石膏和混合材料中的杂质，以保证水 泥质量。若煅烧不理想会使烧失量增加。
? 三氧化硫：水泥中过量的三氧化硫会与铝酸三钙形成较多 的钙矾石，体积膨胀，危
害安定性。
? 氧化镁：因水泥中氧化镁水化生成氢氧化镁，体积膨胀，
试样
? 沉积物: 用采泥器从表面往下每隔1米取一个试样，经压 碎、风干、粉碎、过筛、缩分，取小于0.5 mm的样品作 分析试样。
? 试样经过破碎、过筛、混匀、缩分后才能得到符合分析要 求的试样。
? 破碎分为粗碎、中碎和细碎甚至研磨。每次破碎后要使 样品全部通过筛孔
GB175-2007《通用硅酸盐水泥》国 家 标 准
而其水化速度慢，须以压
蒸的方
法加快其水化，方可判断其安定性。
? 氯离子：因一定含量的氯离子会腐蚀钢筋，故须加以限制。
通用硅酸盐水泥的物理指标
? 凝结时间： ? 初凝是指从水泥加水拌合起至水泥浆开
始失去可塑性所需的时间。
? 终凝是指从水泥加水拌合起至水泥浆完 全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。
? 安定性：水泥的安定性即体积安定性，是 指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀 性。
? 二氧化硅的测定（氯化铵凝聚重量法）
? （1）实验步骤：
? 将配置A溶液过滤的沉淀连同滤纸一并移入 已灼烧并恒重的瓷坩埚中，将坩埚放在电 炉上灰化，灰化完全后放入950～1000℃的 高温炉内灼烧30min，取出坩埚置于干燥器 中冷却至室温，称量，反复灼烧，直至恒 重。
A溶液的配置:
称取约0.5g试样，精确至0.0001g，将试样移入瓷蒸发皿中， 加入少量水润湿，用平头玻璃棒压碎块状物，盖上表面皿， 在皿口处滴加5ml浓盐酸及2～3滴浓硝酸，使块状物分解 完全，加入1g氯化铵，充分搅匀，将蒸发皿置于沸水浴上， 皿上放一个玻璃三角架，再盖上表面皿，在沸水浴上蒸发 至干（约15 min）。 取下蒸发皿，加入10～20ml热盐酸 （3+97），搅拌使可溶性盐类溶解，用中速滤纸过滤， 用胶头扫棒以热盐酸（3+97）擦洗玻璃棒及蒸发皿，并 洗涤沉淀10～12次。滤液及洗液保存在250ml容量瓶中， 冷却至室温后，稀释至刻度线摇匀备用。（即为A溶液）
硅酸盐水泥的特点及应用:
? 硅酸盐水泥分 425、525、625,725四个标号。其 早期强度比其他几种硅酸盐水泥 高5～10％,抗冻 性和耐磨性较好 ，适用于配制高标号混凝土，用 于较为重要的土木建筑工程。
? （1）凝结硬化慢 ，早期强度低，后期强度增长较 快，因而，这三种水泥不宜用于早强要求高的混 凝土工程，如冬期施工工程等。其中的粉煤灰水 泥早期强度比矿渣水泥和火山灰水泥还低，适合 承载晚的工程。
? 氢氧化钠标准溶液浓度公式: C（NaOH）=m ×1000/V×204.2(苯二甲质量分数)
? m--苯二甲的质量g V--滴定时消耗氢氧化钠滴定溶液的体积ml ? 二氧化硅质量分数w(sio2) ? w(sio2)=Tsio2 ×V×5/m×1000×100％ ? Tsio2=C(NaOH) ×15.02 ? Tsio2-- 每毫升氢氧化钠标准滴定溶液相当于sio2的质量分数mg/ml ? 纯sio2质量分数wsio2（可溶sio2）=m3×250/(m×25×1000)×100％ ? m3--测定的100ml溶液中的二氧化硅的含量 ? m--溶液A试样的质量g
引起水泥安定性不良的主要原因
? 1.熟料中所含的游离氧化钙过多
? 2.熟料中所含的游离氧化镁过多 ? 3.掺入的石膏过多。熟料中所含的过量的游
离氧化钙或氧化镁会在水泥凝结硬化后与 水发生反应。当石膏掺量过多时，在水泥 硬化后，它还会继续与固态的水化铝酸钙 反应生成高硫型水化硫铝酸钙，体积约增 大1.5倍，也会引起水泥石开裂
? ( 3 )三氧化二铝含量测定试剂:
① 氨水溶液 ② 盐酸溶液 ③ PH=3.0缓冲溶液 ④ PH=4.5缓冲溶液 ⑤ PAN指示剂溶液 ⑥ EDTA-铜溶液
?( 4 )计算公式:
WAl2O3=TAl 2O3×V×10/m×1000=TAl 2O3×V/m
? WAl2O3---三氧化二铝的质量分数
?( 2 )测定原理:
于滴定铁后的溶液中，调整 pH=3，在煮沸下 用EDTA- 铜和PAN 为指示剂，用 EDTA 标准滴定 溶液 滴定。
用EDTA 直接滴定3价铝离子，因所用指示剂 和测定时溶液 pH的不同，而有多种不同的方法。 目前，大多在 pH=3的煮沸的溶液中，用 PAN 和等 物质的量配制的 EDTA-Cu 为指示剂，以 EDTA 标准滴定溶液直接 进行滴定。
? TAl2O3---EDTA标准滴定溶液三氧化二铝的滴定度（mg/mL）
? V---滴定时消耗EDTA标准溶液体积mL ? m---5.3.1.6(m)中试料的质量g
? WAl2O3=TAl2O3×(V1-KV2)/m-0.64wTiO2
? V2:滴定时消耗硫酸铜标准溶液体积 ? V1:加入EDTA 溶液体积
?（4）计算公式 ： C(EDTA)=m ×25×1000/250V ×100.09
? C(EDTA)--标准溶液浓度mol/L
? V--滴定时消耗EDTA 标准溶液的体积mL ? m--配制碳酸钙标准溶液的碳酸钙的质量g ? 100.09--碳酸钙的摩尔质量g/moL ? EDTA标准溶液对各氧化物滴定度计算如下：
? 滴定温度起始在 70~80摄氏度终点温度在 60摄氏 度滴定至终点时应当 慢慢滴定并搅拌
? 三氧化二铝的测定（铜盐回滴定法）
? （1）实验步骤：
向滴定铁后的溶液中加入 EDTA 标准溶液至 过量 15-20ml，用 水稀释至100—120ml，将溶液加热 至70-80℃后，加入15mlHAc-NaAc( PH=4.3) 缓 冲溶液，煮沸1-2 min取下，加5-6滴PAN 指示剂， 以硫酸铜标准溶液滴定（0.015mol/L ）滴定至 亮 紫色
?W可溶SIO2 =m 3/m
? W胶凝SIO2 凝胶性二氧化硅质量数 % M 3测定的100Ml中的二氧化硅的含量 M 试料的质量 （生料试样中的）
二氧化硅的测定 (氟硅酸钾滴定法 )
? 氟硅酸钾滴定法试剂:氯化钾溶液（150g/L 50g/L） 氯化钾-乙醇溶液（50g/L） 酚酞指示剂溶液 氢氧化钠标准滴定溶液
? （2）对温度敏感，适合高温养护 。
? （3）耐腐蚀性好 ，可用于有耐腐蚀要的混凝土工 程。但使用时应注意，火山灰水泥抵抗硫酸盐腐 蚀的能力较弱，因而不宜用于有硫酸盐腐蚀介质 的工程中。
? （4）水化热小，适用于大体积混凝土工程。 ? （5）抗冻性与耐磨性差 ，不宜用于严寒地区水位
升降范围内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浓度高的 环境中，但在一般的工业与中国民航飞行学院空 管学院交通工程土木工程材料作业
? ( 5 )注意事项：
终点颜色与加入的 PAN 指示剂的量及 EDTA 剩余量有关，应严格按照 规范操作。
加入过量的 EDTA 后应将溶液加热至 70~80/C 再加缓冲溶液。滴滴定 体积应保证在 200ml左右 并且在热溶液中进行（方法是煮沸后加入 PAN 滴 定）
? 试剂：二氧化钛
?
焦硫酸钾
?
盐酸溶液：（1+2） （1+10）
?
硫酸（1+9）
?
95%乙醇
?
抗坏血酸溶液：5g/L,将0.5g抗坏血酸溶于100ml水
中，过滤后使用。用时现配
?
二安替比林甲烷溶液：30g/L盐酸溶液，将1.5g二
安替比林甲烷溶于50ml盐酸（1+10）中，必要时过滤后
使用
? 仪器：分光光度法常用仪器
? 试样测定：
? 从溶液A中，吸取25.00ml溶液放入100ml容量瓶中，加 入10ml盐酸(1+2)，10ml抗坏血酸溶液(5g/L),加入5ml乙醇 （95%），20ml二安替比林甲烷溶液（30g/L).用水稀释 至标线，摇匀。放置40min后，用分光光度计，10mm比 色皿，以水作参比，于波长420nm处测定溶液的吸光度， 在工作曲线上查出二氧化钛的含量（ m）。