基于EDTA滴定法的流态固化土水泥剂量检测修正方法与流程

本发明属于土体改良的水泥剂量检测，具体涉及一种基于edta滴定法的流态固化土水泥剂量检测修正方法的设计。

背景技术：

1、水泥剂量是决定流态固化土固化强度的最主要因素，对路基填筑、涵洞桥台挡墙背及管廊回填等工程的质量控制至关重要。edta滴定法是目前规范中测定水泥剂量的标准方法，具有检测成本低、速度快、适应性强和应用范围广等技术优势，在水泥基土体改性工程中大量采用。

2、规范中edta滴定法的检测步骤是：以实际工程的设计水泥剂量为基准，按设计水泥剂量±2％、±4％的配比进行制样，对每个样品进行滴定，以流态固化土试样edta二钠标准溶液的消耗量(ml)为纵坐标、水泥剂量(％)为横坐标，绘制标准曲线；然后从施工现场取样，进行标准滴定，测试edta二钠标准溶液消耗量，在已绘制的标准曲线中找出与之对应的水泥剂量，即为实际工程施工的流态固化土水泥掺配量。edta滴定法的本质是通过edta二钠标准溶液滴定溶出液中的ca2+含量确定水泥剂量，ca2+主要来源于水泥熟料水化反应的生成物ca(oh)2，影响可溶出ca2+含量的因素主要有含水量与水化时间。水泥熟料的水化反应是一个非常复杂的化学变化过程，水泥中熟料含量、各熟料比率、离子浓度、温度、搅拌方式及水化时间等均会影响整体的水化进程，其中含水量增大，熟料水化反应时各离子浓度降低，反应速率与进程减缓，ca(oh)2含量降低，进而可溶出ca2+减少；随着水泥水化时间的推移，部分ca2+会与土中的矿物发生反应，生成新的化合物，原有的结构发生变化，混合料逐渐形成稳定的整体性结构，nh4cl弱酸溶液对ca2+的溶出率降低，可溶出的ca2+减少。现场取样进行滴定检测时，含水量变化或水化时间长短都将影响水泥剂量检测数据的准确性。

3、由于工程施工时流态固化土含水量变化较大，制备、运输及浇筑时间长短不一，但规范中采用edta滴定法检测水泥剂量时往往忽略了含水量与水化时间对试验数据的影响，降低了水泥剂量检测结果的准确性和可靠性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种基于edta滴定法的流态固化土水泥剂量检测修正方法，考虑了含水量变化与水化时间长短对可溶出ca2+含量产生的影响，能提高edta滴定法检测水泥剂量的准确性，从而为流态固化土工程施工的质量控制提供更加可靠、准确的检测保证。

2、本发明的技术方案为：一种基于edta滴定法的流态固化土水泥剂量检测修正方法，包括以下步骤：

3、s1、准备流态固化土原材料。

4、s2、根据工程设计的流态固化土配合比，确定设计水泥剂量c0和设计含水量w0。

5、s3、以设计水泥剂量c0为基准，在设计含水量w0下制备不同水泥剂量的流态固化土试样。

6、s4、对不同水泥剂量的流态固化土试样在5min内进行edta标准滴定，得到不同水泥剂量的流态固化土试样对应的edta二钠标准溶液消耗量，绘制水泥剂量与edta二钠标准溶液消耗量的标准曲线，得到标准曲线方程。

7、s5、以设计含水量w0为基准，在设计水泥剂量c0下制备不同含水量的流态固化土试样。

8、s6、对不同含水量的流态固化土试样在5min内进行edta标准滴定，得到不同含水量的流态固化土试样对应的edta二钠标准溶液消耗量，绘制含水量与edta二钠标准溶液消耗量的关系曲线，得到第一关系曲线方程。

9、s7、根据设计水泥剂量c0和设计含水量w0制备4个流态固化土试样，在制备完成后的30min、90min、150min和210min分别进行edta标准滴定，得到不同水化时间的流态固化土试样对应的edta二钠标准溶液消耗量，绘制水化时间与edta二钠标准溶液消耗量的关系曲线，得到第二关系曲线方程。

10、s8、根据标准曲线方程、第一关系曲线方程和第二关系曲线方程得到流态固化土水泥剂量检测的标准曲线修正方程。

11、s9、在流态固化土浇筑施工过程中，取样进行edta标准滴定试验和含水量测定，得到edta二钠标准溶液消耗量p、含水量w和水化时间t，根据标准曲线修正方程得到经含水量和水化时间修正后的流态固化土水泥掺配剂量的检测值。

12、进一步地，步骤s1中流态固化土原材料选取风干后的原料土，经碾散后过5mm土工筛备用，固化剂选用p·o 42.5普通硅酸盐水泥，流态固化土拌合用水为试验室自来水。

13、进一步地，步骤s3中以设计水泥剂量c0为基准，按设计水泥剂量±2％和±4％的配比进行制样，得到水泥剂量分别为c-4、c-2、c0、c+2和c+4的流态固化土试样ω-4、ω-2、ω0、ω+2和ω+4，每个试样不少于100g。

14、进一步地，步骤s4中对流态固化土试样ω-4、ω-2、ω0、ω+2和ω+4在5min内进行edta标准滴定，得到水泥剂量分别为c-4、c-2、c0、c+2和c+4的流态固化土试样对应的edta二钠标准溶液消耗量ρc-4、ρc-2、ρc0、ρc+2和ρc+4，绘制水泥剂量c与edta二钠标准溶液消耗量p的标准曲线c～p，得到标准曲线方程p＝a+b·c，其中a为标准曲线的截距，b为标准曲线的斜率。

15、进一步地，步骤s5中以设计含水量w0为基准，按设计含水量±2％和±4％的配比进行制样，得到含水量分别为w-4、w-2、w+2和w+4的流态固化土试样γ-4、γ-2、γ+2和γ+4，每个试样不少于100g。

16、进一步地，步骤s6中对流态固化土试样γ-4、γ-2、γ+2和γ+4在5min内进行edta标准滴定，得到含水量分别为w-4、w-2、w+2和w+4的流态固化土试样对应的edta二钠标准溶液消耗量pw-4、pw-2、pw+2和pw+4，绘制含水量w与edta二钠标准溶液消耗量p的关系曲线w～p，得到第一关系曲线方程p＝c+d·w，其中c为第一关系曲线的截距，d为第一关系曲线的斜率。

17、进一步地，步骤s7中根据设计水泥剂量c0和设计含水量w0制备4个流态固化土试样，每个试样不少于100g，在制备完成后的30min、90min、150min和210min分别进行edta标准滴定，得到4个不同水化时间的流态固化土试样对应的edta二钠标准溶液消耗量pt30、pt90、pt150和pt210，绘制水化时间t与edta二钠标准溶液消耗量p的关系曲线t～p，得到第二关系曲线方程p＝e+f·t，其中e为第二关系曲线的截距，f为第二关系曲线的斜率。

18、进一步地，步骤s8中流态固化土水泥剂量检测的标准曲线修正方程为p＝a+b·c+d·(w–w0)+f·t，其中a为标准曲线的截距，b为标准曲线的斜率，d为第一关系曲线的斜率，f为第二关系曲线的斜率。

19、进一步地，步骤s9中经含水量和水化时间修正后的流态固化土水泥掺配剂量的检测值为c＝[p–a–d(w–w0)–f·t]/b，其中a为标准曲线的截距，b为标准曲线的斜率，d为第一关系曲线的斜率，f为第二关系曲线的斜率。

20、本发明的有益效果是：本发明提出的流态固化土水泥剂量检测修正方法，在现有edta滴定法基础上，进一步考虑了流态固化土施工拌合时配制含水量的波动、检测时间延迟等因素对水泥剂量检测值的影响，提高了edta滴定法检测数据的准确性，为工程质量控制提供了更加可靠的检测方法。