第二組硅酸鹽水泥熟料第1頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月主要實驗內(nèi)容二氧化硅含量的測定三氧化二鐵的測定三氧化二鋁的測定二氧化鈦含量的測定氧化鈣的測定---EDTA滴定法（基準法）氧化鎂含量的測定火焰原子吸收光譜法第2頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月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,其代號為P,I；2.在硅酸鹽水泥熟料粉磨時摻入不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱II型硅酸鹽水泥,其代號為Ｐ,II。

中國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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月硅酸鹽水泥的特點及應(yīng)用:硅酸鹽水泥分425、525、625,725四個標號。其早期強度比其他幾種硅酸鹽水泥高5～10％,抗凍性和耐磨性較好，適用于配制高標號混凝土，用于較為重要的土木建筑工程。（1）凝結(jié)硬化慢，早期強度低，后期強度增長較快，因而，這三種水泥不宜用于早強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度比礦渣水泥和火山灰水泥還低，適合承載晚的工程。

（2）對溫度敏感，適合高溫養(yǎng)護。

第4頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）耐腐蝕性好，可用于有耐腐蝕要的混凝土工程。但使用時應(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)與中國民航飛行學院空管學院交通工程土木工程材料作業(yè)

第5頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月通用硅酸鹽水泥的化學指標不溶物：不溶物是指經(jīng)鹽酸處理后的殘渣，再以氫氧化鈉溶液處理，經(jīng)鹽酸中和過濾后所得的殘渣經(jīng)高溫灼燒所剩的物質(zhì)。不溶物含量高對水泥質(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。若煅燒不理想會使燒失量增加。三氧化硫：水泥中過量的三氧化硫會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腐蝕鋼筋，故須加以限制。第7頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月通用硅酸鹽水泥的物理指標凝結(jié)時間：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)生強度所需的時間。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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月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在水泥凝結(jié)硬化后與水發(fā)生反應(yīng)。當石膏摻量過多時，在水泥硬化后，它還會繼續(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，也會引起水泥石開裂第9頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月固體試樣試樣多樣化，不均勻試樣應(yīng)，選取不同部位進行采樣，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點式(水田出口，入口和中心點)或5點式(兩條對角線交叉點和對角線的其它4個等分點)取樣。每點采1-2kg，經(jīng)壓碎、風干、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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月試樣沉積物:用采泥器從表面往下每隔1米取一個試樣，經(jīng)壓碎、風干、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、中碎和細碎甚至研磨。每次破碎后要使樣品全部通過篩孔第12頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》國家標準

第13頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二氧化硅的測定（氯化銨凝聚重量法）

（1）實驗步驟：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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月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，充分攪勻，將蒸發(fā)皿置于沸水浴上，皿上放一個玻璃三角架，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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）基準法原理：

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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二氧化硅含量測定試劑與儀器

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)實驗室常用的玻璃器皿第17頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月膠凝性二氧化硅質(zhì)量分數(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)氫氟酸處理的殘渣及干鍋質(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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二氧化硅的測定(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準滴定溶液氫氧化鈉標準溶液濃度公式:C（NaOH）=m×1000/V×204.2(苯二甲質(zhì)量分數(shù))m--苯二甲的質(zhì)量gV--滴定時消耗氫氧化鈉滴定溶液的體積ml二氧化硅質(zhì)量分數(shù)w(sio2)w(sio2)=Tsio2×V×5/m×1000×100％Tsio2=C(NaOH)×15.02Tsio2--每毫升氫氧化鈉標準滴定溶液相當于sio2的質(zhì)量分數(shù)mg/ml純sio2質(zhì)量分數(shù)wsio2（可溶sio2）=m3×250/(m×25×1000)×100％m3--測定的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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月三氧化二鐵的測定（EDTA配位滴定法）（1）實驗步驟：吸取25ml試驗溶液放入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）。將溶液加熱至70℃，加10滴磺基水楊酸鈉指示劑，用EDTA標準溶液（0.015mol/L）緩慢地滴定至亮黃色（終點時溶液溫度不低于60℃）。保留此溶液供測三氧化二鋁用。(2)測定原理：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標準滴定溶液直接滴定溶液中的3價鐵離子。第20頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月（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準溶液EDTA標準溶液第21頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）計算公式：C(EDTA)=m×25×1000/250V×100.09C(EDTA)--標準溶液濃度mol/LV--滴定時消耗EDTA標準溶液的體積mLm--配制碳酸鈣標準溶液的碳酸鈣的質(zhì)量g100.09--碳酸鈣的摩爾質(zhì)量g/moLEDTA標準溶液對各氧化物滴定度計算如下：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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）注意事項：滴定前應(yīng)保證二價鐵離子全部轉(zhuǎn)或為三價鐵離子;嚴格控制pH值在1.8~2.0，低于此值重點顏色變化緩慢結(jié)果偏高。滴定溫度起始在70~80攝氏度終點溫度在60攝氏度滴定至終點時應(yīng)當慢慢滴定并攪拌第23頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月三氧化二鋁的測定（銅鹽回滴定法）

（1）實驗步驟：向滴定鐵后的溶液中加入EDTA標準溶液至過量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，以硫酸銅標準溶液滴定（0.015mol/L）滴定至亮紫色第24頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)測定原理: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標準滴定溶液滴定。用EDTA直接滴定3價鋁離子，因所用指示劑和測定時溶液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標準滴定溶液直接進行滴定。第25頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)三氧化二鋁含量測定試劑: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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)計算公式:

WAl2O3=TAl2O3×V×10/m×1000=TAl2O3×V/mWAl2O3---三氧化二鋁的質(zhì)量分數(shù)TAl2O3---EDTA標準滴定溶液三氧化二鋁的滴定度（mg/mL）V---滴定時消耗EDTA標準溶液體積mLm---5.3.1.6(m)中試料的質(zhì)量gWAl2O3=TAl2O3×(V1-KV2)/m-0.64wTiO2V2:滴定時消耗硫酸銅標準溶液體積V1:加入EDTA溶液體積第27頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月

(5)注意事項：終點顏色與加入的PAN指示劑的量及EDTA剩余量有關(guān)，應(yīng)嚴格按照規(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行（方法是煮沸后加入PAN滴定）第28頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月試劑：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，必要時過濾后使用儀器：分光光度法常用儀器第29頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月試樣測定：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).用水稀釋至標線，搖勻。放置40min后，用分光光度計，10mm比色皿，以水作參比，于波長420nm處測定溶液的吸光度，在工作曲線上查出二氧化鈦的含量（m）。第30頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)果計算:

二氧化鈦的質(zhì)量分數(shù)=m4/mm4------100ml測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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月氧化鈣的測定(EDTA配位滴定法)

（1）實驗步驟：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,此時溶液酸度在PH13以上，用EDTA標準滴定溶液滴定至綠色熒光消失并變?yōu)榧t色,即為終點.第32頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)測定原理:在pH=13以上的強堿溶液中，以三乙胺醇為掩蔽劑，用鈣黃素-甲基百里香酚藍-酚酞混合指示劑（簡稱CMP混合指示劑），用EDTA標準滴定溶液滴定。第33頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月（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-酚酞混合指示液（簡稱CMP混合指示劑）EDTA標準溶液:（0.015mon/L)

儀器：滴定分析常用儀器第34頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月（4)計算式:wcao=(Tcao×V×10x100)/(m×1000)=(Tcao×V)/m（氧化鎂質(zhì)量分數(shù)）wcao---氧化鈣質(zhì)量分數(shù)％Tcao---EDTA標準滴定溶液對氧化鈣的滴定度，單位mg/mLV---滴定時消耗EDTA標準溶液的