案例表45 标准曲线制定(EDTA滴定法测水泥剂量)

水泥或石灰稳定材料中水泥剂量测定步骤（EDTA滴定法）1、适用范围：①本方法适用于在工地快速测定水泥和石灰稳定材料中水泥和石灰的剂量，并可用于检查现场拌和和摊铺的均匀性。

②本方法适用于在水泥终凝之前的水泥含量测定。

③本方法也可以用来测定水泥和石灰综合稳定材料中结合料的剂量。

2、检测频率：水泥或石灰剂量检测每2000m2检测一次3、试剂配制：①乙二胺四乙酸二钠标准溶液：准确称取EDTA二钠分析纯37.23g，用40~50℃无二氧化碳蒸馏水溶解，全部溶解和冷却至室温后，定容至1000ml。

②10%氯化铵溶液：称取500g氯化铵（分析纯或化学纯），用4500ml 蒸馏水充分振荡，使氯化铵完全溶解，装入聚乙烯桶内。

③1.8%氢氧化钠（含三乙醇胺）溶液：称取18g氢氧化钠分析纯，放入1000ml烧杯中，加1000ml蒸馏水使其全部溶解并冷却至室温后，加入2ml三乙醇胺（分析纯），搅拌均匀后储于塑料桶中。

④钙红指示剂：将0.2g羧酸钠与20g预先在105℃烘箱中烘1h的硫酸钾混合，炎魔成极细粉末，储于棕色广口瓶中。

4、试验步骤：①选取代表性的无机结合料稳定材料，对稳定中、粗粒土取样约3000g，对于稳定细粒土取样约1000g。

②对水泥或石灰稳定细粒土，称取300g（精确至0.01g）放入搪瓷盘中，用搅拌棒将结块搅散，加入10%氯化铵600ml，搅拌3min（每分钟110~120次）；对于稳定中、粗粒土，取料1000g左右（精确至0.01g），放入10%氯化铵2000ml，搅拌5min，（如用1000ml具塞三角瓶，则手握三角瓶瓶口向上用力震荡3min（每分钟120±5次），以代替搅拌棒搅拌；放置10min①，然后将上部清液转移到300ml烧杯中，搅匀，加盖表面皿待测。

（注①：入10min后得到的是浑浊悬浮液，则应增加放置沉淀时间，直到无明显悬浮颗粒为止，记录所需时间，以后所有该种水泥或石灰稳定材料的试验，均应以同一时间为准）③用移液管吸取上层（液面上1~2mm）悬浮液10.0ml放入200ml的三角瓶内，用量管量取1.8%氢氧化钠（含三乙醇胺）溶液，50ml倒入三角瓶内，此刻溶液pH值为12.5~13.0，然后加入钙红指示剂质量约0.2g，摇匀，溶液呈玫瑰红色，记录滴定管EDTA二钠标准溶液的体积V1，然后开始滴定，边滴定边摇匀，仔细观察溶液颜色，变为紫色时，放慢滴定速度，并摇匀，直到变为纯蓝色为止，记录滴定管EDTA溶液体积V2（以ml计，读至0.1ml）。

EDTA滴定法测定水泥剂量的化学反应原理及操作要点摘要edta滴定法是测定水泥稳定土中水泥剂量最为常用的一种方法，它简单、快捷、性质稳定，深受公路试验检测人员的喜爱。

但在工作实际中，笔者却发现有很多试验人员对反应原理却认识不清，这使得他们在工作中往往抓不住要点，试验具有一定的机械性和盲目性（不知所加试剂的作用）,并时有不当或错误操作，致使试验结果产生较大偏差。

笔者根据多年学习（化学）及实际公路检测经验，认为很有必要对edta滴定法测定水泥剂量的化学反应原理及试验操作要点做出更为深入一步的分析和阐述，以此来提高试验检测人员的理论素养和试验视野，使他们能够充分明白并且掌握原理，抓住要点，从而更好地完成公路试验检测工作。

本文讲述了edta滴定法测定水泥稳定土中水泥剂量的化学反应原理及操作要点。

关键词edta滴定法水泥剂量化学反应原理操作要点中图分类号：k826.13 文献标识码：a 文章编号：一、反应原理edta滴定法测定水泥稳定土中水泥剂量的原理即实质就是edta 与水泥稳定土中的二价钙离子ca2+反应，通过edta的消耗量(体积)求出水泥稳定土中钙离子的浓度，进而求出水泥稳定土中的水泥含量，即水泥剂量（钙离子浓度与水泥剂量存在着一一对应的关系，edta与水泥剂量存在良好的线性关系[1]）。

具体反应如下：在弱酸性(nh4cl溶液提供)条件下，水泥中的硅酸二钙2cao·sio2、硅酸三钙3cao·sio2、铝酸三钙3cao·al2o3和铁铝酸四钙4cao·al2o3·fe2o3等这些水泥的主要成分分别与nh4cl反应，生成cacl2，从而溶出水泥稳定土中的二价钙离子ca2+，反应方程式如下：3cao·sio2 + 6nh4cl→3cacl2 + h2sio3 + 6nh3↑+ 2h2o2cao·sio2 + 4nh4cl→2cacl2 + h2sio3 + 4nh↑+ 2h2o3cao·al2o3 + 12nh4cl→3cacl2 + 2alcl3 + h2sio3+ 12nh3↑+ 6h2o4cao·al2o3·fe2o3 + 20nh4cl→4cacl2 + 2alcl3 + 2fecl3 + 20nh3↑+ 10h2o然后edta与ca2+反应（用edta标准溶液滴定水泥稳定土中溶出的ca2+,钙红为指示剂， naoh为缓冲剂，ph12.5～13），通过edta 的消耗量（体积）计算出溶液的钙离子的浓度。

水泥稳定类基层混合料中水泥剂量EDTA滴定法试验步骤摘要：在试验室分别做出集料过2.5mm和9.5mm筛孔的EDTA标准滴定曲线，将预先计算好的五种剂量的水泥加入到集料中充分搅拌，分别过2.5mm和9.5mm筛孔后取有代表性的试样进行水泥剂量检测；比较两种滴定结果的差异性，结果显示：两种滴定曲线测出的试验结果基本吻合，因此，在工期较紧且施工较快的情况下，可以考虑采用将混合料过9.5mm筛孔的滴定方法。

0 引言对于水泥稳定类基层或底基层的混合料来说，水泥剂量的控制是设计配合比和施工中的关键，水泥剂量的检测已成为工程施工中不可缺少的重要环节。

目前工程中普遍采用《无机结合料稳定材料试验规程》中的EDTA滴定法来检测水泥剂量，但是其标准滴定曲线的确定以及现场检测时都需要将集料过2.5mm的筛孔，然而，施工中的混合料带有一定的含水量不易通过2.5mm的筛孔，特别在含水量较大的情况下更是困难，而且在施工较快的情况下，此方法往往难以保证检测的频繁。

为此本文将2.5mm的筛孔增加到了9.5mm，然后做EDTA滴定曲线，并进行取样检测，将两种方法进行对比分析，结果显示，通过两种筛孔的检测结果基本吻合。

1 级配的采用本文采用如图1所示级配曲线来确定两种方式的EDTA标准滴定曲线。

图1水泥稳定碎石基层级配曲线2 两种方式EDTA滴定标准曲线的确定采用上述水泥稳定碎石基层级配曲线，拌制五份混合料，每份中的含水量为击实试验所确定的最佳含水量，分别按剂量：0%、2%、4%、6%、8%加入水泥，充分拌匀后分别过2.5mm和9.5mm的筛孔。

取过筛后的每份试样300g，按照《公路无机结合料稳定材料试验规程》（JTJ057-94）中的规定进行试验。

试验结果如表1、表2、图2、图3所示.表1 过2.5mm筛孔的EDTA消耗量水泥剂量（%）0 2 4 6 8EDTA消耗量（ml）0.7 11.2 18.6 24.6 29.8 0.7 11.6 18.3 24.4 30.1 0.6 11.4 18.8 24.3 29.7EDTA消耗量平均值0.7 11.4 18.6 24.4 29.9图2 过2.5mm筛孔的EDTA标准滴定曲线表2 过9.5mm筛孔的EDTA消耗量水泥剂量（%）0 2 4 6 8EDTA消耗量（ml）0.7 10.9 17.1 23.4 27.7 0.7 10.6 17.3 23.2 27.5 0.8 10.5 17.4 23.1 27.6EDTA消耗量平均值0.7 10.7 17.3 23.2 27.6图3 过9.5mm筛孔的EDTA标准滴定曲线3 采用两种标准滴定曲线试验的结果将预先设计好的水泥剂量4%、4.5%、5%分别加入到配制好的三份混合料中，搅拌均匀后分别过2.5mm和9.5mm筛孔，取过筛后的试样300g，采用EDTA方法进行滴定，其试验结果如表3所示。

E D滴定法测水泥剂量公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-水泥或石灰剂量测定方法（一）EDTA滴定法1、目的和适用范围（1）本试验方法适用于在工地快速测定水泥和石灰稳定土中水泥和石灰的剂量，并可用以检查拌和的均匀性。

用于稳定的土可以是细粒土，也可以是中粒土和粗粒土。

本方法不受水泥和石灰稳定土龄期（7d 以内）的影响。

工地水泥和石灰稳定土含水量的少量变化（土2％），实际上不影响测定结果。

用本方法进行一次剂量测定，只需10min左右。

Cl弱酸溶出水泥稳定材料中EDTA滴定法的化学原理：先用10%的NH4的Ga2+，然后用EDTA二钠标准溶液夺取Ga2+，，EDTA二钠标准溶液的消耗量与相应的水泥剂量（水泥剂量的大小正比于Ga2+的数量）存在近似线性关系。

（2）本方法也可以用来测定水泥和石灰稳定土中结合料的剂量。

2、仪器设备（1）滴定管（酸式）50mL,1支。

（2）滴定台，1个。

（3）滴定管夹，1个。

（4）大肚移液管： 10mL， 10支。

（5）锥形瓶（即三角瓶）：200mL，20个。

（6）烧杯：2000mL（或1000mL），1只；300mmL，10只（7）容量瓶：1000mL，1个。

（8）搪瓷杯：容量大于1200mL，10只。

（9）不锈钢棒（或粗玻璃棒），10根。

（10）量筒：100mL和5mL，各1只；50mL，2只。

（11）棕色广口瓶：60mL，1只（装钙红）。

（12）托盘天平：称500g、感量0.5g和称量100g、感量0.1g，各1台。

（13）秒表1只。

（14）表面皿：Φ9cm，10个。

（15）研钵：Φ12-Φ13cm，1个。

（16）土样筛：筛孔2.0mm或2.5mm，1个。

（17）洗耳球（1两或2两），1个。

（18）精密试纸：1）pHI2-pH14。

（19）聚乙烯桶20L，1个（装蒸馏水）；10L，2个（装氯化按及EDTA二钠标准液)；5L，1个（装氢氧化钠）。

水泥或石灰剂量测定方法(一) EDTA滴定法1、目的和适用范围( 1)本试验方法适用于在工地快速测定水泥和石灰稳定土中水泥和石灰的剂量，并可用以检查拌和的均匀性。

用于稳定的土可以是细粒土，也可以是中粒土和粗粒土。

本方法不受水泥和石灰稳定土龄期( 7d 以内)的影响。

工地水泥和石灰稳定土含水量的少量变化(土2％)，实际上不影响测定结果。

用本方法进行一次剂量测定，只需10min 左右。

EDTA滴定法的化学原理：先用10%的NH4CI弱酸溶出水泥稳定材料中的Ga2+,然后，，用EDTA二钠标准溶液夺取Ga2+EDTA二钠标准溶液的消耗量与相应的水泥剂量(水泥剂量的大小正比于Ga2+的数量)存在近似线性关系。

( 2)本方法也可以用来测定水泥和石灰稳定土中结合料的剂量。

2、仪器设备( 1)滴定管(酸式) 50mL,1 支。

( 2)滴定台， 1 个。

( 3)滴定管夹， 1 个。

( 4)大肚移液管：10mL，10 支。

( 5)锥形瓶(即三角瓶)：200mL，20 个。

(6)烧杯：2000mL(或1000mL), 1 只；300mmL, 10 只( 7)容量瓶：1000mL， 1 个。

(8)搪瓷杯：容量大于1200mL，10 只(9)不锈钢棒(或粗玻璃棒)，10 根。

(10)量筒：100mL 和5mL,各 1 只；50mL, 2 只( 11 )棕色广口瓶：60mL， 1 只(装钙红)。

( 12)托盘天平：称500g、感量0."5g和称量100g、感量0."ig，各1 台。

( 13)秒表 1 只。

( 14)表面皿：① 9cm, 10 个。

( 15)研钵：① 12-① 13cm, 1 个。

( 16)土样筛：筛孔2."0mm 或2."5mm, 1 个。

( 17)洗耳球( 1 两或 2 两), 1 个。

( 18)精密试纸： 1 ) pHI2-pH14(19)聚乙烯桶20L, 1个(装蒸馏水)；10L, 2个(装氯化按及EDTA二钠标准液)；5L，1 个(装氢氧化钠)。

EDTA滴定测水泥或石灰含量1、准备标准曲线 (1）取样：取工地用石灰和集料，测其含水量。

(2）混合料组成的计算： (3）准备5种试样，每种2个样品（以水泥集料为例），如下：如为水泥稳定中、粗粒土每个样品取1000克左右，如为细粒土则可称取300g左右。

集料2份分别放在2个搪瓷杯内，含水量应等于工地预期达到的最佳含水量。

2种、3种、4种、5种：各准备2份水泥剂量分别为2%、4％、6％、8％的水泥土混合料试样，每份均重300g，含水量应等于工地预期达到的最佳含水量。

(4）取一个盛有试样的搪瓷杯，在盛样器内加入两倍试样质量体积的10％氯化按溶剂，用不锈钢搅拌棒充分搅拌，料为300克则搅拌3min（每分钟搅110-120次），料为1000克则搅拌5 min。

如水泥（或石灰）土混合料中的土是细粒土，则也可以用1000 mL具塞三角瓶代替搪瓷杯，手握三角瓶（瓶口向上）用力振荡3min(每分钟120次±5次），以代替搅拌棒搅拌，放置沉淀10min[如10min后得到的是混浊悬浮液，则应增加放置沉淀时间，直到出现澄清悬浮液为止，并记录所需的时间，以后所有该种水泥（或石灰）土混合料的试验，均应以同一时间为准]，然后将上部清液转移到300mL烧杯内，搅匀，加盖表面皿待测。

(5）用移液管吸取上层（液面下1-2cm）悬浮液10.0mL放人200mL 的三角瓶内，用量筒量取50mL1.8％氢氧化钠（内含三乙醇胺）倒入三角瓶中，此时溶液出值为12.5-13.0（可用pH12-pH14精密试纸检验），然后加入钙红指示剂（体积约为黄豆大小），摇匀，溶剂呈玫瑰红色。

用EDTA二钠标准液滴定到纯蓝色为终点，记录EDTA二钠的耗量（以mL计，读至0.1mL）。

( 6)对其他几个搪瓷杯中的试样，用同样的方法进行试验，并记录各自EDTA二钠的耗量。

(7）以同一水泥或石灰剂量混合料消耗EDTA二钠毫升数的平均值为纵坐标，以水泥或石灰剂量（％）为横坐标制图。

理论前沿与综合论坛192EDTA滴定法在水泥稳定碎石基层水泥剂量检测中的应用探讨张丽双（凌源市公路管理段）摘要：水泥稳定碎石基层施工中，水泥剂量检测是重要的测验内容，准确的把控水泥剂量能够有效的保障基层施工质量。

通常使用EDTA滴定法检测水泥剂量，本文对EDTA滴定法做了简要的介绍，结合工程案例对EDTA滴定法应用过程中的影响因素做了具体的探讨。

关键词：EDTA滴定法；水泥稳定碎石基层；水泥剂量检测为了保障公路水泥稳定碎石基层施工质量的良好性，通常都会进行相关的检测，其中一项重要检测项目就是水泥剂量检测。

一般来说，EDTA滴定法是检测水泥剂量常用的检测方法，不仅能够快速对水泥剂量有效检测，还能检测拌合料是否均匀。

一、EDTA滴定法概述EDTA滴定法是一种化学检测方法，又称“乙二胺四乙酸滴定法”。

通常用于检测公路水泥稳定碎石基层施工项目中的水泥剂量[1]。

采用这种方法检测不仅速度快，还更加严谨、精准、安全、有效，已在公路工程检测项目中广泛应用。

在公路施工过程中随时都能使用这种方法进行检测，通过对水泥稳定层的检测，随时控制和管理水泥剂量，由于其检测速度快，所以能及时为公路施工的质量提供保障。

EDTA滴定法是一种络合滴定法。

EDTA（即乙二胺四乙酸）是一种很强的络合剂，能和许多金属离子形成稳定的络合物。

该方法的检测原理是：使用百分之十的氯化铵溶液将水泥稳定材料中的二价钙离子溶解出来，再使用乙二胺四乙酸二钠标准溶液与二价钙离子结合，用消耗的乙二胺四乙酸二钠标准溶液量可以计算出水泥剂量[2]。

二、EDTA滴定法应用过程中的影响因素使用EDTA滴定法对某一级公路路段水泥稳定碎石基层水泥剂量的检测，总结出如下几点影响因素：（一）化学试剂在EDTA 滴定法检测过程中会使用一种指示剂和三种化学溶液。

百分之十的氯化铵溶液具有易挥发性，温度越高挥发性越强，所以如果是在夏天检测，应当注意检测当天最好将溶液用完，不然再次使用时的准确性会降低。

●1、0.1mol/m3乙二胺四乙酸二钠（EDTA二钠）标准溶液，准确称取EDTA二钠
（分析纯）37.23g,用40~50℃的无二氧化碳蒸馏水溶解，待全部溶解并冷却至室温后，定容至1000ml。

●2、10%氯化铵（NH4CL）溶液：将500g氯化铵（分析纯）放在10L的聚乙烯桶
内，加蒸馏水4500ml，充分振荡，使氯化铵完全溶解。

也可分批配制。

●3、1.8%氢氧化钠（内含三乙醇胺）溶液：称取18g氢氧化钠（分析纯），放入
洁净干燥的1000ml烧杯中，加1000ml蒸馏水使其全部溶解，待冷却至室温后，加2ml三乙醇胺，搅拌均匀后储于塑料桶中。

●4、钙红指示剂：将0.2g钙试剂磷酸钠与20g预先在105℃烘箱中烘1h的硫酸钾
混合。

一起放入研钵中，研成极细粉末，储于棕色广口瓶中，以防潮湿。

1、选取有代表性的无机结合料稳定材料300g放在搪瓷杯中，加10%氯化铵溶液
600ml,搅拌3min，放置沉淀10min。

2、用移液管吸取上层（液面上1~2cm）悬浮液10.0ml，放入200ml的三角瓶内，
用量筒量取1.8%氢氧化钠溶液50ml倒入三角瓶，加钙红指示剂（质量约
0.2g），摇匀，溶液呈玫瑰红色。

3、滴定，边滴定边摇匀，在溶液变为紫色时放缓速度，摇匀，直到溶液变为纯蓝
色为终点，记录酸式滴定管中EDTA二钠标准溶液体积消耗量。

4、利用标准曲线，根据EDTA二钠标准溶液消耗量，确定混合料中的水泥剂量。