测定水稳碎石中火山灰质外加剂火山灰反应程度及最佳掺量的方法技术

本发明专利技术涉及工程检测技术领域，特别是涉及测定水稳碎石中火山灰质外加剂火山灰反应程度及最佳掺量的方法；该方法是现有EDTA滴定法的改进，用于测定水稳碎石中火山灰质外加剂的火山灰反应程度，可通过一种滴定试验测定多种火山灰质外加剂的反应程度，在同一反应时间规定下，直接比较不同火山灰质外加剂种类及不同计量在水泥稳定碎石中起到的作用大小，并能得出火山灰质外加剂的最佳掺量。

Method for determination of pozzolanic reaction degree and optimum dosage of pozzolanic admixture in water-stabilized macadam

The invention relates to the technical field of Engineering detection, in particular to the method for determining the pozzolanic reaction degree and the optimum dosage of pozzolanic additives in water-stabilized macadam. The method is an improvement of the existing EDTA titration method, which is used to determine the pozzolanic reaction degree of pozzolanic additives in water-stabilized macadam. The reaction degree of various pozzolanic additives can be determined by a titration test. Under the stipulation of reaction time, the effect of different kinds of pozzolanic admixtures and different measurements on cement stabilized macadam can be directly compared, and the optimum dosage of pozzolanic admixtures can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
测定水稳碎石中火山灰质外加剂火山灰反应程度及最佳掺量的方法
本专利技术涉及工程检测
，特别是涉及测定水稳碎石中火山灰质外加剂火山灰反应程度及最佳掺量的方法。
技术介绍
现有的EDTA滴定法主要应用于材料学方面，检测某一特定的金属离子含量，或是应用在实际工程领域中，用于检测水泥中有效的水泥含量，尤其适用于在水稳碎石工程中测量有效水泥剂量，但现有的EDTA滴定法在测量水稳碎石有效水泥剂量过程中，没有考虑水稳碎石的水泥中含有外加剂的情况，对有效水泥剂量检测的考虑不够全面，造成工程指导和研究方面有缺失，并且现有的EDTA滴定法只要求在试验前将集料拌和，没有明确拌和多久后试样作废，在操作上缺乏统一性，并且检测成分单一。另外现有的EDTA滴定法用于检测有效水泥剂量的检测原理也可以用来检测火山灰质外加剂火山灰反应程度，或比较火山灰质外加剂种类，但是现行规范或其他种类EDTA滴定试验没有相关补充，使水稳碎石中加入外加剂的掺量规定方面微观证明不足。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术提供测定水稳碎石中火山灰质外加剂火山灰反应程度及最佳掺量的方法，是现有EDTA滴定法的改进，用于测定水稳碎石中火山灰质外加剂的火山灰反应程度，可通过一种滴定试验测定多种火山灰质外加剂的反应程度，在同一反应时间规定下，直接比较不同火山灰质外加剂种类及不同计量在水稳碎石中起到的作用大小，并能得出火山灰质外加剂的最佳掺量。为实现上述目的，本专利技术的技术方案遵循步骤如下：步骤一，备料：按照级配配备出水稳碎石集料，按照制件标准，加入水，均匀拌和，放置4-24h进行闷料，闷料后加入火山灰质外加剂和水泥组成的结合料，均匀拌和，拌合后不经制件，放进水稳碎石标准养护室养生，养生后用手揉捏，直至不存在大于级配中最大粒径的颗粒，此为备好的水稳碎石待测试样；步骤二，EDTA-2Na标准溶液的配置：使用40℃-50℃的蒸馏水溶解37.23g分析纯EDTA-2Na固体，待溶液冷却至室温后转移至1000ml容量瓶内，加水至刻度线进行定容；步骤三，将步骤一中备好的水稳碎石待测试样放在容器中，用质量分数为10％的氯化铵溶液浸没后搅拌5min，待搅拌后静置，取澄清液；将质量分数为1.8％的氢氧化钠和三乙醇胺混合溶液放入澄清液中，摇匀后测其PH值，若PH值范围为12.5-13之间，则得到可用待测液，若PH值范围不在12.5-13之间，该溶液作废，从步骤一开始重新进行试验，直至待测液PH值范围为12.5-13之间；步骤四，向待测液中加入0.2g钙红指示剂，摇匀，用EDTA-2Na标准溶液进行滴定，直到待测液从玫瑰红色变为深蓝色时滴定结束，记录消耗EDTA-2Na标准溶液的体积；步骤五，进行两组平行试验，取两组平行试验消耗EDTA-2Na标准溶液的体积的平均值，记为ΔV；步骤六，判断最佳火山灰质外加剂掺量时：将同种火山灰质外加剂按照不同掺量分别进行步骤一到步骤五的试验，其中步骤一中水稳碎石集料的级配相同，步骤三中从搅拌结束至取澄清液的静置时间相同；所得滴定结果即EDTA-2Na标准溶液的消耗量ΔV会随火山灰质外加剂添加掺量的增加先升后降再升，在第一个峰值处所对应的火山灰质外加剂掺量，即为火山灰质外加剂的最佳掺量；判断不同火山灰质外加剂的火山灰反应程度时：将不同种类的火山灰质外加剂按照相同掺量分别进行步骤一到步骤五的试验，其中步骤一中水稳碎石集料的级配相同，步骤三中从搅拌结束至取澄清液的静置时间相同，EDTA-2Na标准溶液的消耗量越大，则说明火山灰反应程度越大。所述的火山灰质外加剂掺量是指火山灰质外加剂在步骤一所述火山灰质外加剂和水泥组成的结合料中所占的质量百分比，建议火山灰质外加剂掺量为10％-40％。所述的步骤一中水稳碎石标准养护室的养护条件为：温度20℃±2℃，且相对湿度95％以上。所述的步骤一中火山灰质外加剂为可以发生火山灰反应的外加剂，包括：火山灰、凝灰岩、浮石、沸石、硅藻土/石、粉煤灰、煤渣、硅质渣、烧粘土、烧页岩、煤矸石、粘土砖。所述步骤三中质量分数为10％的氯化铵溶液配制方法：在10L聚乙烯桶中加入500g分析纯NH4Cl，再加4500ml蒸馏水震荡，使溶解完全；质量分数为1.8％的氢氧化钠和三乙醇胺混合溶液配制方法：先使用500ml的蒸馏水溶解18g分析纯NaOH固体，待溶液冷却至室温后定容至1000ml，再加入2ml分析纯三乙醇胺，搅拌均匀。所述步骤四中钙红指示剂配制方法：将20g硫酸钾放在105℃烘箱中烘干1h，烘干后加入0.2g钙试剂羧酸钠，转移至研钵中，研成粉末，当研磨至粉末为均匀的紫色时，放入干燥的棕色广口瓶中，避光保存。所述步骤四中待测液从玫瑰红色变为深蓝色的过程中会先变成紫红色，当溶液变成紫红色时，需注意放慢滴定速度，直至溶液变为深蓝色时停止滴定，加大试验精度。本专利技术的有益效果：本专利技术直接面对工程，微观评价水稳碎石中加入火山灰外加剂的情况下火山灰反应进行的程度，直观的指导工程中使用多种火山灰质外加剂的优劣，可以进行同种外加剂的计量比较和相同剂量情况下不同种类外加剂的比较，从而帮助选择更适合工程实际的外加剂种类和剂量。具体实施方式水稳碎石标准养护室的养护条件为：温度20℃±2℃，且相对湿度95％以上。火山灰质外加剂为可以发生火山灰反应的外加剂，包括：火山灰、凝灰岩、浮石、沸石、硅藻土/石、粉煤灰、煤渣、硅质渣、烧粘土、烧页岩、煤矸石、粘土砖。质量分数为10％的氯化铵溶液(该溶液符合T0809—2009)配置方法：在10L聚乙烯桶中加入500g分析纯NH4Cl，再加4500ml蒸馏水震荡，使溶解完全；质量分数为1.8％的氢氧化钠和三乙醇胺混合溶液配置方法：先使用500ml的蒸馏水溶解18g分析纯NaOH固体，溶解过程注意搅拌力度，不应飞溅出来，待溶液冷却至室温后定容至1000ml，再加入2ml分析纯三乙醇胺，搅拌均匀，倒入5L聚乙烯桶中。测PH值的试纸为PH值9.0-14的精密PH试纸。钙红指示剂(该指示剂符合T0809—2009)配置方法：将20g硫酸钾放在105℃烘箱中烘干1h，烘干后加入0.2g钙试剂羧酸钠，转移至研钵中，研成粉末，当研磨至粉末为均匀的紫色时，放入干燥的棕色广口瓶中，避光保存。火山灰质外加剂掺量是指火山灰质外加剂在步骤一中所述火山灰质外加剂和水泥组成的结合料中所占的质量百分比，建议火山灰质外加剂掺量为10％-40％。测定水稳碎石中火山灰质外加剂火山灰反应程度及最佳掺量的方法，其具体步骤如下：步骤一，备料：按照《公路路面基层施工技术细则》中规定的C-B-1级配，配制1000g集料，加入49.6g水，均匀拌和，放置4-24h进行闷料，闷料后加入总质量为50g的火山灰质外加剂和水泥组成的结合料，均匀拌和，拌合后不经制件，放进水稳碎石标准养护室养生，养生龄期为28d，养生后用手揉捏，直至不存在大于级配中最大粒径的颗粒，此为备好的水稳碎石待测试样；步骤二，EDTA-2Na标准溶液(该溶液符合T0809—2009)的配置：使用40℃-50℃的蒸馏水溶解37.23g分析纯EDTA-2Na固体，待溶液冷却至室温后转移至1000ml容量瓶内，加水至刻度；步骤三，将步骤一中备好的水稳碎石待测试样放在容器中，用2000ml质量分数为10％的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.测定水稳碎石中火山灰质外加剂火山灰反应程度及最佳掺量的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一，备料：按照级配配备出水稳碎石集料，按照制件标准，加入水，均匀拌和，放置4‑24h进行闷料，闷料后加入火山灰质外加剂和水泥组成的结合料，均匀拌和，拌合后不经制件，放进水稳碎石标准养护室养生，养生后用手揉捏，直至不存在大于级配中最大粒径的颗粒，此为备好的水稳碎石待测试样；步骤二，EDTA‑2Na标准溶液的配置：使用40℃‑50℃的蒸馏水溶解37.23g分析纯EDTA‑2Na固体，待溶液冷却至室温后转移至1000ml容量瓶内，加水至刻度线进行定容；步骤三，将步骤一中备好的水稳碎石待测试样放在容器中，用质量分数为10％的氯化铵溶液浸没后搅拌5min，待搅拌后静置，取澄清液；将质量分数为1.8％的氢氧化钠和三乙醇胺混合溶液放入澄清液中，摇匀后测其PH值，若PH值范围为12.5‑13之间，则得到可用待测液，若PH值范围不在12.5‑13之间，该溶液作废，从步骤一开始重新进行试验，直至待测液PH值范围为12.5‑13之间；步骤四，向待测液中加入0.2g钙红指示剂，摇匀，用EDTA‑2Na标准溶液进行滴定，直到待测液从玫瑰红色变为深蓝色时滴定结束，记录消耗EDTA‑2Na标准溶液的体积；步骤五，进行两组平行试验，取两组平行试验消耗EDTA‑2Na标准溶液的体积的平均值，记为ΔV；步骤六，判断最佳火山灰质外加剂掺量时：将同种火山灰质外加剂按照不同掺量分别进行步骤一到步骤五的试验，其中步骤一中水稳碎石集料的级配相同，步骤三中从搅拌结束至取澄清液的静置时间相同；所得滴定结果即EDTA‑2Na标准溶液的消耗量ΔV会随火山灰质外加剂添加掺量的增加先升后降再升，在第一个峰值处所对应的火山灰质外加剂掺量，即为火山灰质外加剂的最佳掺量；判断不同火山灰质外加剂的火山灰反应程度时：将不同种类的火山灰质外加剂按照相同掺量分别进行步骤一到步骤五的试验，其中步骤一中水稳碎石集料的级配相同，步骤三中从搅拌结束至取澄清液的静置时间相同，EDTA‑2Na标准溶液的消耗量越大，则说明火山灰反应程度越大。...

【技术特征摘要】
1.测定水稳碎石中火山灰质外加剂火山灰反应程度及最佳掺量的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一，备料：按照级配配备出水稳碎石集料，按照制件标准，加入水，均匀拌和，放置4-24h进行闷料，闷料后加入火山灰质外加剂和水泥组成的结合料，均匀拌和，拌合后不经制件，放进水稳碎石标准养护室养生，养生后用手揉捏，直至不存在大于级配中最大粒径的颗粒，此为备好的水稳碎石待测试样；步骤二，EDTA-2Na标准溶液的配置：使用40℃-50℃的蒸馏水溶解37.23g分析纯EDTA-2Na固体，待溶液冷却至室温后转移至1000ml容量瓶内，加水至刻度线进行定容；步骤三，将步骤一中备好的水稳碎石待测试样放在容器中，用质量分数为10％的氯化铵溶液浸没后搅拌5min，待搅拌后静置，取澄清液；将质量分数为1.8％的氢氧化钠和三乙醇胺混合溶液放入澄清液中，摇匀后测其PH值，若PH值范围为12.5-13之间，则得到可用待测液，若PH值范围不在12.5-13之间，该溶液作废，从步骤一开始重新进行试验，直至待测液PH值范围为12.5-13之间；步骤四，向待测液中加入0.2g钙红指示剂，摇匀，用EDTA-2Na标准溶液进行滴定，直到待测液从玫瑰红色变为深蓝色时滴定结束，记录消耗EDTA-2Na标准溶液的体积；步骤五，进行两组平行试验，取两组平行试验消耗EDTA-2Na标准溶液的体积的平均值，记为ΔV；步骤六，判断最佳火山灰质外加剂掺量时：将同种火山灰质外加剂按照不同掺量分别进行步骤一到步骤五的试验，其中步骤一中水稳碎石集料的级配相同，步骤三中从搅拌结束至取澄清液的静置时间相同；所得滴定结果即EDTA-2Na标准溶液的消耗量ΔV会随火山灰质外加剂添加掺量的增加先升后降再升，在第一个峰值处所对应的火山灰质外加剂掺量，即为火山灰质外加剂的最佳掺量；判断不同火山灰质外加剂的火山灰反...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁春雨，王莹，张利东，靳卫东，郭有蒙，王英涵，马俊琛，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22