水泥剂量检测技术要点与检测项目详解

一、直接检测项目（水泥含量测定）

1. EDTA滴定法

• 原理：利用乙二胺四乙酸（EDTA）与水泥中钙、镁离子发生螯合反应，通过滴定终点颜色变化确定水泥含量。
• 步骤：
  1. 取代表性试样（300~500g）破碎至≤2mm颗粒；
  2. 加入氯化铵溶液震荡提取钙镁离子；
  3. 依次加入氢氧化钠、钙红指示剂，用EDTA二钠标准液滴定至溶液蓝色消失；
  4. 根据消耗量通过标准曲线换算水泥剂量。
• 标准：JTG E51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》T0809。
• 优点：成本低、操作简单，适用于现场快速检测。
• 局限：需预先绘制标准曲线，受其他含钙材料（如石灰）干扰。

2. 灼烧法（烧失量法）

• 原理：通过高温灼烧去除有机物及结合水，计算水泥烧失量占比。
• 步骤：
  1. 称取烘干试样m1置于高温炉，升温至950℃灼烧1小时；
  2. 冷却后称量残留物质量m2；
  3. 水泥剂量=（m1 - m2）/试样干质量×100% - 水泥标定烧失量。
• 适用场景：实验室精确检测，尤其适合含有机质较少的水稳材料。
• 关键点：需准确测定水泥的基准烧失量（一般硅酸盐水泥约3%~5%）。

3. X射线荧光光谱法（XRF）

• 原理：通过检测样品中硅、钙等元素的特征X射线强度，反推水泥含量。
• 优势：非破坏性检测，1~2分钟出结果，适合大批量样品。
• 局限：设备昂贵（约50万~100万元），需定期标定，对操作人员要求高。

4. 化学分析法（盐酸溶解法）

• 步骤：
  1. 用盐酸溶解试样中的水泥组分；
  2. 过滤后测定残渣质量，计算溶解部分占比。
• 适用性：适用于不含其他酸溶性材料的混合料。

5. 核子密度仪间接法

• 原理：通过测量混合料的密度变化，结合最大干密度曲线推算水泥含量。
• 优点：现场无损检测，5分钟内完成。
• 注意：需预先建立密度-剂量关系模型，受含水率影响较大。

二、间接指标检测（辅助验证）

1. 无侧限抗压强度试验

• 方法：成型圆柱体试件（直径×高度=50×50mm），养护7天后测定抗压强度。
• 判定标准：水泥剂量是否满足设计强度要求（如基层≥3MPa）。

2. 击实试验与压实度检测

• 目的：确定混合料最大干密度和最佳含水率，验证施工压实度（≥98%）。
• 仪器：电动击实仪、灌砂法设备。

3. 含水率检测

• 方法：烘干法（105℃烘至恒重），控制混合料含水率在最佳值±2%内。

4. 筛分试验

• 要求：骨料级配符合设计范围（如4.75mm筛通过率≤35%）。

三、检测注意事项

1. 样品代表性：应在拌合站出料口或摊铺现场多点取样，每1000㎡至少取3个点。
2. 时效性：EDTA滴定需在混合料初凝前完成（一般≤4小时）。
3. 干扰因素：
   • 含石灰时需修正EDTA标准曲线；
   • 含有粉煤灰时慎用灼烧法。
4. 设备校准：核子密度仪需每12个月进行放射性源检定，XRF需每日基线校准。
5. 数据对比：当直接法与间接法结果偏差＞0.5%时，应复核试验过程。

四、标准规范与频率要求