[发明专利]一种活性钙含量的测定方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及过硫磷石膏矿渣水泥浆、改性磷石膏浆及其他活性钙含量较低的胶凝体系中活性钙含量的测定方法。

背景技术

磷石膏是日化和化肥等行业制取磷酸的副产品。我国每年副产磷石膏超过5000万吨，累计堆积磷石膏已超过2亿吨。目前我国磷石膏资源化利用率不足20％，剩余部分作为固体废弃物堆积或者以填埋等方式处理。磷石膏堆积不但占用大量土地，而且对周围环境造成严重污染。水泥是世界上最大的工业产品，被广泛应用在建材领域，若能将磷石膏作为原料用在水泥工业中，将大幅度提高其利用率，变废为宝。

过硫磷石膏矿渣水泥浆是将磷石膏、钢渣粉、磨细矿渣粉和碱性激发剂(熟料或石灰)混合均匀后制成的水硬性胶凝材料。由于原状磷石膏中可溶磷、共晶磷、可溶氟等杂质的存在，使得过硫磷石膏矿渣水泥浆普遍存在凝结时间延长，抗压强度波动等问题，故需对磷石膏进行改性。研究发现，磷石膏的品质活性及碱性激发剂的适当掺入量，是决定过硫磷石膏矿渣水泥浆凝结时间和胶砂强度等物理性能的重要因素。而活性钙含量则是评价磷石膏改性效果及控制碱性激发剂掺量的关键指标。

活性钙是指在正常硬化条件下能够形成硅酸钙水化物或铝酸钙水化物的那部分氧化钙，该部分氧化钙不包含碳酸钙中的氧化钙以及被碱吸收的硫酸钙中的氧化钙。建立改性磷石膏浆体和过硫磷石膏矿渣水泥浆活性钙含量检测方法，有利于控制磷石膏改性过程中钢渣粉掺量和评价改性效果，以及调整过硫磷石膏矿渣水泥中富钙激发剂的掺量进而控制水泥水化硬化过程。对于磷石膏改性效果的评价以及过硫磷石膏矿渣水泥浆生产质量控制等均具有重要意义。

目前本领域中活性钙含量的测定方法主要采用EDTA标准溶液滴定法，即以三乙醇胺为掩蔽剂，用钙黄绿素-甲基百里香酚蓝-酚酞混合指示剂(简称CMP混合指示剂)，用EDTA标准溶液滴定。但是EDTA标准溶液滴定法的测量对象为活性钙含量较高的、且pH值在13以上的强碱性溶液。而对于如改性磷石膏浆体、过硫磷石膏矿渣水泥浆等活性钙含量低、碱度偏低的建筑材料，若用上述EDTA标准滴定法测量其活性钙含量，较低的pH值使得溶液中MgO或金属离子在检测过程中无法被屏蔽，因而对活性钙的滴定造成干扰，测定结果与实际的偏差较大，从而不能准确地评价磷石膏改性效果，无法准确控制过硫磷石膏矿渣水泥浆及其他活性钙含量较低的水泥基胶凝材料的产品质量。

发明内容

本发明实施例提供一种活性钙含量的测定方法，主要目的是提供一种可以准确的测定活性钙含量较低的水泥基胶凝材料中活性钙含量的方法。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种活性钙含量的测定方法，用于测定被测材料中活性钙的含量，该方法包括如下步骤：

将被测材料与蒸馏水混合形成悬浊液；

将所述被测材料和蒸馏水的悬浊液进行真空抽滤，得到滤液；

从所述滤液中移取设定体积的滤液，向移取的设定体积滤液中加入甲基橙指示剂，并用已知浓度的稀盐酸进行滴定，待所述设定体积的滤液变成粉红色后停止滴定；

根据所述稀盐酸的滴定量及滤液的设定体积计算出所述滤液中活性钙的浓度，从而根据所述滤液中活性钙的浓度得到被测材料中活性钙的含量。

优选地，所述被测材料为过硫磷石膏矿渣水泥浆或改性磷石膏浆。

优选地，得到被测材料和蒸馏水的悬浊液后还包括：第一温度下，在恒温水槽中对被测材料和蒸馏水的悬浊液进行密闭搅拌。

优选地，所述搅拌的时间为1.5-2.5h，第一温度为15-25℃。

优选地，所述真空抽滤步骤在真空抽滤瓶中进行。

优选地，所述被测材料与所述蒸馏水的混合比例为1:10-2:9g/ml。

优选地，所述设定体积为5-100mL。

优选地，根据式(1)计算出述滤液中活性钙的浓度；

C(CaO)＝(C₁×V₁×0.028×1000)/V₂  (1)

式(1)中，C(CaO)为滤液中活性钙的浓度，单位为mg/mL，C₁为稀盐酸的浓度，单位为mg/mL；V₁为所滴定的稀盐酸的体积，单位为mL；0.028为CaO的毫克当量，V₂为设定体积，单位为mL。

优选地，根据式(2)计算出被测材料中活性钙的含量；

W(CaO)＝(C(CaO)×V)/m  (2)