ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ СОЮЗА ССР

БЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НАСТЬ 2

Издание официальное

м о с к ■ • ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ <98 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ СОЮЗА ССР

БЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИИ МАТЕРИАЛОВ ЧАСТЬ 2

Издание официальное

МОСКВА

ГОСТ 9552-76

2.7. Определение содержания окисей кальция и магния трилонометрическим методом

2.7.1. Применяемые растворы и реактивы

Трилон Б по ГОСТ 10652-73, 0,05 м. раствор; готовят следующим образом:    18,6 г трилона Б растворяют в 1 л воды и

хорошо перемешивают. Если раствор получился мутным, его фильтруют. Титр раствора устанавливают по кальцию углекислому по ГОСТ 4530-76 с проверенным содержанием СаО или по стандартному образцу известняка 59в.    5 г углекислого кальция

или стандартного образца 59в растворяют в 30—40 мл соляной кислоты 1 :3 при нагревании, раствор кипятят 3—5 мин для удаления углекислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1 л, охлаждают, разбавляют водой до метки и хорошо перемешивают. Для установки титра раствора трилона Б спускают из бюретки по 20 мл приготовленного раствора хлористого кальция в три конические колбы вместимостью 250 мл, разбавляют водой до 80—100 мл, приливают из бюретки 10—15 мл устанавливаемого раствора трилона Б, 15 мл раствора гидрата окиси калия (или гидрата окиси натрия), добавляют на кончике шпателя индикатора мурексида, после чего дотитровывают трилоном Б до перехода малиновой окраски раствора в устойчивую фиолетовую. При титровании с индикатором флуорексоном в колбы с анализируемыми растворами вводят такой же избыток раствора трилона Б, добавляют 4—5 капель бромкрезолового пурпурового, 15 мл раствора гидрата окиси калия, на кончике шпателя индикатора флуорексона, после чего продолжают титрование раствором трилона Б до перехода флуоресцирующей малиново-зеленой окраски в устойчивую малиновую. Титрование в этом случае проводят на темном фоне.

Титр раствора трилона Б, выраженный в граммах СаО (Гсао) вычисляют по среднему арифметическому результату трех титрований по формуле

г___20-5-СаО

^{са0 _} V • 100.1000'

где СаО — содержание окиси кальция в стандартном образце 59в или углекислом кальции в %;

V — объем 0,05 м. раствора трилона Б, пошедший на титрование, в мл.

Титр раствора трилона Б по MgO устанавливают по сернокислому магнию. Спускают из бюретки 20 мл 0,1 н титрованного раствора сернокислого магния, приготовленного из фиксанала, в три конические колбы вместимостью 250—300 мл. Разбавляют растворы до 100 мл водой, нагревают до 60—70° С, приливают по 15 мл аммиачного буферного раствора и 5—7 капель индикатора

195

кислотного хром темно-синего или вводят на кончике шпателя сухую смесь индикатора хромогена черного ЕТ-00 (0,04—0,05 г) и титруют 0,05 м. раствором трилона Б при интенсивном помешивании до перехода красной окраски соответственно в устойчивую сине-сиреневую или в синюю с зеленоватым оттенком.

Титр 0,05 м. раствора трилона Б, выраженный в граммах MgO (7м₈о), вычисляют по среднему арифметическому результату трех титрований по формуле

гг    2    *    0,002016

¹ м₆о =- .

где V — объем 0,05 м. раствора трилона Б, пошедший на титрование 20 мл 0,1 н. раствора сернокислого магния, в мл;

0,002016 — количество окиси магния, соответствующее 1 мл точно 0,05 м. раствора трилона Б, в г.

Калия гидрат окиси или натрия гидрат окиси по ГОСТ 4328-77, 20%-ные растворы.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, раствор 1:3.

Мурексид (индикатор), сухая смесь; готовят следующим образом: 1 г мурексида хорошо перемешивают с 99 г высушенного хлористого натрия безводного по ГОСТ 4233-77 или хлористого калия п'о ГОСТ 4234-77, помещают в банку с притертой крышкой и хранят в темном месте.

Флуорексон (индикатор), сухая смесь; готовят следующим образом:    хорошо    перемешивают 1 г флуорексона и 0,25 г тимол-

фталеина с 25 г азотнокислого калия по ГОСТ 4217-77 и сохраняют в банке с крышкой.

Бром крезоловый пурпуровый, 0,1%-ный спиртовой раствор.

Маскирующий реагент, 5%-ный водный раствор триэтаноламина, содержащий 0,5% натрия фтористого по ГОСТ 4463-76.

Аммиачный буферный раствор; готовят следующим образом: растворяют 70 г аммония хлористого по ГОСТ 3773-72 в 200 мл воды, фильтруют, прибавляют 570 мл 25%-ного раствора аммиака по ГОСТ 3760-79, доводят до 1 л водой и хорошо перемешивают; pH этого раствора соответствует примерно 10.

Кислотный хром темно-синий (индикатор), 0,5%-ный водный раствор.

Сухая смесь индикатора хромогена черного специального ЕТ-00; готовят следующим образом: перемешивают путем растирания 1 г индикатора с 99 г безводного натрия хлористого по ГОСТ 4233-77 или калия хлористого по ГОСТ 4234-77 и сохраняют в банке с крышкой.

Плавень — приготовление по п. 2.6.1.

196

ГОСТ 9552-76

2.7.2.    Проведение анализа по определению содержания окиси кальция (после отделения окисей алюминия, железа и двуокиси титана)

Из мерной колбы вместимостью 250 мл после отделения гидроокисей отбирают пипеткой 50 мл раствора (для высокоглиноземистого—100 мл), переносят его в коническую колбу вместимостью 250 мл, предварительно добавляют 10—12 мл раствора трилона Б (во избежание выпадения гидрата окиси кальция в щелочном растворе), 20—25 мл раствора гидрата окиси калия (или гидрата окиси натрия), на кончике шпателя индикатора мурексида, после чего дотитровывают раствором трилона Б до перехода малинового окрашивания раствора в устойчивое фиолетовое. Титрование с индикатором флуорексоном производят так, как это изложено при установке титра раствора трилона Б.

2.7.3,    Подсчет результатов анализа

Содержание окиси кальция (СаО) в процентах вычисляют по формуле

СаО = ^V ' ^Гса°

где V—объем 0,05 м. раствора трилона Б, пошедший на титрование, в мл;

7сао — титр 0,05 м. раствора трилона Б, выраженный в граммах СаО;

G — сухая навеска цемента в г;

К — коэффициент, учитывающий определение СаО в аликвотной части раствора.

2.7.4. Проведение анализа по определению содержания окиси кальция (без отделения окисей алюминия, железа и двуокиси титана)

Навеску 0,1 г цемента (для высокоглиноземистого — 0,2 г) сплавляют с 1 г плавня. Плав выщелачивают при нагревании и перемешивании в 40 мл раствора соляной кислоты; после полного растворения содержимое стакана количественно переносят в коническую колбу вместимостью 250 мл. К полученному раствору добавляют 5—7 мл маскирующего реагента для устранения мешающего влияния полуторных окислов, 10—12 мл раствора трилона Б, 20—25 мл раствора гидрата окиси калия (или гидрата окиси натрия), на кончике шпателя индикатора мурексида, после чего дотитровывают раствором трилона Б до перехода малинового окрашивания раствора в устойчивое фиолетовое.

Титрование с индикатором флуорексоном производят так, как это изложено при установке титра раствора трилона Б.

Расчет содержания окиси кальция производят по формуле, приведенной в п. 2.7.3.

197

ГОСТ 9552-76

Отклонения в результатах параллельных определений окиси кальция не должны превышать ±0,30%.

2.7.5.    Определение содержания окиси магния

Из мерной колбы вместимостью 250 мл после отделения гидроокисей отбирают пипеткой 50 мл раствора (для высокоглиноземистого 100 мл), переносят его в коническую колбу вместимостью 250 мл, разбавляют водой до 100 мл, добавляют 15 мл буферного раствора, 7—8 капель индикатора кислотного хром темносинего или на кончике шпателя хромогена черного ЕТ-00 и титруют сумму кальция и магния 0,05 м. раствором трилона Б до перехода красного окрашивания раствора соответственно в устойчивое сине-сиреневое или в синее с зеленоватым оттенком.

2.7.6.    Подсчет результатов анализа

Содержание окиси магния (MgO) в процентах вычисляют по формуле

Ф_г~У) T_mg0.K-m G

где Vi — объем 0,05 м. раствора трилона Б, пошедший на титрование суммы CaO+MgO, в мл;

V — объем 0,05 м. раствора трилона Б, пошедший на титрование СаО, в мл;

Tugo — титр 0,05 м. раствора трилона Б, выраженный в граммах MgO.

Остальные обозначения такие же, как при определении СаО.

Примечание. Содержание окиси магния может быть также определено в растворе после титрования кальция. Для этого к оттитрованному раствору добавляют соляной кислоты до посинения бумажки конго, для разрушения мурексида и растворения выпавшей гидроокиси магния. Затем приливают 15— 20 мл аммиачного буферного раствора, один из индикаторов и титруют магний трилоном Б аналогично вышеизложенному.

Содержание окиси магния (MgO) в процентах вычисляют по формуле

У-Т_Пе0-К- 100

где V — объем 0,05 м. раствора трилона Б, пошедший на титрование, в мл.

Остальные обозначения приведены выше.

2.8. Определение содержания окиси алюминия и закиси железа три ло нометричес к им методом

2.8.1. Применяемые растворы и реактивы Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, 10% -ный раствор.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 плотностью 1,19 и раствор 1:3.

198

ГОСТ 9552-76

Плавень готовят по п. 2.6.1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 плотностью 1,4.

Сульфосалициловый индикатор; готовят следующим образом: 10 г сульфосалициловой кислоты по ГОСТ 4478-78 растворяют в 50 мл воды, нейтрализуют 10'%-ным раствором щелочи до изменения окраски бумажки конго из синей в сиреневую и разбавляют водой до 100 мл.

Ацетатный буферный раствор; готовят следующим образом: 500 г уксуснокислого аммония по ГОСТ 3117-78 растворяют в 300—400 мл воды, отфильтровывают, добавляют 60 мл ледяной или 70 мл 80%-ной уксусной кислоты по ГОСТ 61-75 и хорошо перемешивают; pH этого раствора соответствует примерно 5.

Титрованный раствор соли трехвалентного железа; готовят следующим образом: растворяют 13,5 г хлорного железа по ГОСТ 4147-74 в 300 мл воды. Раствор отфильтровывают, подкисляют 8—10 мл соляной кислоты, разбавляют водой до 1 л и хорошо перемешивают. Титр этого раствора устанавливают гравиметрическим методом в параллельных пробах осаждением 10%-ным раствором аммиака из 25 мл раствора в виде гидроокиси с последующим прокаливанием осадка. Вместо хлорного железа можно использовать железоаммонийные квасцы по ГОСТ 4205-77. В этом случае 24,1 г FeNH₄(S0₄)₂- 12Н₂0 растворяют аналогичным образом.

Титр раствора хлорного железа (а), выраженный в граммах FeO, вычисляют по формуле

а = —*0,891,

25

где G — масса прокаленного осадка Ре₂0з в г;

0,891 — коэффициент пересчета окиси железа на закись.

Титрованный раствор соли алюминия готовят следующим об- . разом: растворяют около 16 г алюмокалиевых квасцов КА1 (S0₄)₂-12H₂0 по ГОСТ 4329-77 в 300 мл воды. Раствор отфильтровывают, добавляют 9 мл соляной кислоты, доводят водой до 1 л и хорошо перемешивают. Титр этого раствора устанавливают также гравиметрическим методом в параллельных пробах после двукратного осаждения гидроокиси алюминия аммиаком по метиловому красному из 20 мл раствора и последующего прокаливания осадка при температуре не ниже 1100° С.

Титр раствора алюмокалиевых квасцов (б), выраженный в граммах А1₂0з, вычисляют по формуле

где G — масса прокаленного осадка А1₂0з в г.

199

ГОСТ 9552-76

Трилон Б по ГОСТ 10652-73, 0,05 м. раствор; готовят по п. 2.7.1 настоящего стандарта.

Титр этого раствора, выраженный в граммах FeO, устанавливают по раствору хлорного железа. Спускают из бюретки 20 мл раствора хлорного железа в коническую колбу вместимостью 250 мл, разбавляют водой до 100 мл, нагревают до 50° С, добавляют 6—7 капель сульфосалицилового индикатора и титруют раствором трилоном Б до исчезновения фиолетового окрашивания еульфосалицилата железа. Титрование повторяют не менее трех раз.

Титр раствора трилона Б (7рео), выраженный в граммах FeO, вычисляют по среднему результату по, фор муле

гг    20.    а

Тре° = —,

где а — титр раствора хлорного железа, выраженный в граммах FeO;

V — объем 0*05 м. раствора трилона Б, пошедший на титрование, в мл.

Устанавливают соотношение между концентрациями растворов трилона Б и хлорного железа. Для этого спускают из бюретки в три конические колбы вместимостью 250 мл по 10 мл 0,05 м. раствора трилона Б, разбавляют водой до 100 мл, приливают 10 мл ацетатного буферного раствора, 6—7 капель сульфосалицилового индикатора и титруют раствором хлорного железа до появления золотисто-оранжевого окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин.

Коэффициент, выражающий соотношение между концентрациями растворов трилона Б и хлорного железа, (К) вычисляют как среднее из трех определений по формуле

где V— объем раствора хлорного железа, пошедший на титрование 10 мл 0,05 м. раствора трилона Б, в мл.

Для установки титра 0,05 м. раствора трилона Б, выраженного в граммах А1₂0з, спускают из бюретки 20 мл титрованного раствора алюмокалиевых квасцов в коническую колбу вместимостью 250 мл. Разбавляют раствор до 100 мл, нейтрализуют раствором аммиака до красного окрашивания бумажки конго красной, затем добавляют по каплям раствор соляной кислоты до изменения окрашивания бумажки конго в сиреневый цвет и еще 8—10 капель избытка той же кислоты. К полученному раствору добавляют из бюретки 25 мл 0,05 м. раствора трилона Б, нагревают до кипения, приливают 7—8 мл ацетатного буферного рас-

200

ГОСТ 9S52—76

твора, 6—7 капель сульфосалицилового индикатора, охлаждают до комнатной температуры и титруют раствором хлорного железа до появления золотисто-оранжевого окрашивания, устойчивого в течение 1 мин. Титрование повторяют не менее трех раз. Титр раствора трилона Б (Т ai,oJ» выраженный в граммах А1₂0₃, вычисляют по среднему результату из трех титрований по формуле

гг    20    -б

где V — объем раствора хлорного железа, пошедший на титрование, в мл;

б — титр раствора алюмокалиевых квасцов, выраженный в граммах окиси алюминия;

К — коэффициент, выражающий соотношение между концентрациями растворов трилона Б и хлорного железа.

2.8.2.    Проведение анализа по определению содержания закиси железа в глиноземистом и гипсоглиноземистом цементах

Навеску 0,2 г цемента помещают в коническую колбу вместимостью 250 мл, приливают 20—25 мл раствора соляной кислоты и нагревают на плитке до полного разложения цемента, избегая сильного кипения раствора. Добавляют 8—10 капель азотной кислоты, слабо кипятят еще 1—2 мин и разбавляют раствор водой до 100—120 мл. Содержимое колбы нейтрализуют раствором аммиака до красного окрашивания бумажки конго, затем добавляют раствора соляной кислоты до перехода бумажки конго в сиреневый цвет, после чего добавляют еще 8—10 капель той же кислоты и титруют горячий раствор (около 50°С) трилоном Б в присутствии 6—7 капель сульфосалицилата натрия до исчезновения фиолетового окрашивания раствора.

Раствор сохраняют для определения окиси алюминия.

2.8.3.    Подсчет результатов анализа

Содержание закиси железа (FeO) в процентах вычисляют по формуле

F • 7>_е0.100 G

где V — объем 0,05 м. раствора трилона Б, пошедший на титрование, в мл;

Т^ео — титр 0,05 м. раствора трилона Б, выраженный в граммах FeO;

G — сухая навеска цемента в г.

2.8.4. Определение содержания окиси алюминия в глиноземистом и гипсоглиноземистом цементах

К оттитрованному по п. 2.8.2 раствору прибавляют такое количество трилона Б, чтобы его хватило на полное связывание пред-

201

ГОСТ 9552-76

полагаемого количества окиси алюминия в комплекс и остался еще избыток около 10 мл. Количество добавляемого раствора трилона Б (С) в миллилитрах вычисляют по формуле

G • AljOj Т_А ,,о₃-¹⁰⁰

где С — сухая навеска цемента в г;

А1₂0з — предполагаемое содержание окиси алюминия в цементе в %;

Тм_ао₃ —титр 0,05 м. раствора трилона Б, выраженный в граммах А1₂0з.

После добавления трилона Б раствор нагревают до кипения, приливают 10—12 мл ацетатного буферного раствора, охлаждают до комнатной температуры и титруют раствором хлорного железа до появления золотисто-оранжевого окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин.

2.8.5. Подсчет результатов анализа

Содержание окиси алюминия (А1₂0з) в процентах вычисляют по формуле

где С — объем добавленного раствора трилона Б в мл;

V—объем раствора хлорного железа, пошедший на обратное титрование, в мл;

К — коэффициент, выражающий соотношение между концентрациями растворов трилона Б и хлорного железа;

Т А1,о³—титр 0,05 м. раствора трилона Б, выраженный в граммах А1₂О_э;

G — сухая навеска цемента в г.

Отклонения в результатах параллельных определений окиси алюминия не должны превышать ±0,30%.

2.8.6. Определение содержания окиси алюминия в высокоглиноземистом цементе

Навеску 0,1 г цемента сплавляют с 1 г плавня. Плав выщелачивают при нагревании и перемешивании в 40 мл раствора соляной кислоты; после полного растворения содержимое стакана количественно переносят в коническую колбу вместимостью 250 мл, добавляют 2—3 капли азотной кислоты и слабо кипятят 1—2 мин. Содержимое колбы объемом около 100—120 мл нейтрализуют раствором аммиака до красного окрашивания бумажки конго, затем добавляют раствор соляной кислоты до перехода окрашивания бумажки конго в сиреневый цвет.

202

ГОСТ 9552-76

После этого добавляют 8—10 капель этой же кислоты, 6—7 капель сульфосалицилата натрия, прибавляют такое количество трилона Б, чтобы его хватило на полное связывание предполагаемого содержания алюминия в комплекс с избытком около 10 мл, количество которого рассчитывают по формуле, приведенной в п. 2.8.4. Затем раствор нагревают до кипения, приливают 10—12 мл ацетатного буферного раствора, охлаждают до комнатной температуры и титруют раствором хлорного железа до появления золотисто-оранжевого окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин.

Содержание окиси алюминия в процентах вычисляют по формуле, приведенной в п. 2.8.5.

Отклонения в результатах параллельных определений окиси алюминия не должны превышать ±0,40%.

Примечание. Для получения данных анализа повышенной точности в результат трилонометрического определения окиси алюминия необходимо ввести поправку на содержание окиси железа, определенное по п. 3.2.

2.9. Определение содержания сульфидной серы в глиноземистом и г и п с о г л и н о з е м и с т о м цементах

2.9.1.    Применяемые растворы и реактивы

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 плотностью 1,19 и раствор

1:1.

Натрий серноватистокислый по СТ СЭВ 223—75, 0,5 н. титрованный раствор.

Калий йодистый по ГОСТ 4232-74.

Крахмал растворимый (амилодекстрин) по ГОСТ 10163-76, раствор; готовят следующим образом: 1 г крахмала размешивают с 2—3 мл воды и медленно вливают полученную кашицу в 100 мл кипящей смеси, состоящей из 50 мл глицерина по ГОСТ 6259-75 и 50 мл воды, и кипятят 2—3 мин. Раствор можно применять в течение нескольких месяцев.

Йод металлический по ГОСТ 4159-79, 0,05 н. раствор.

Устанавливают соотношение между концентрациями растворов йода и серноватистокислого натрия. Для этого в коническую колбу вместимостью 250 мл наливают 100 мл воды, прибавляют 1 г йодистого калия, приливают из бюретки 20 мл раствора йода и титруют 0,05 н. раствором серноватистокислого натрия до светло-желтого окрашивания. Затем прибавляют 2—3 мл крахмала и продолжают титрование до обесцвечивания раствора. Титрование повторяют не менее трех раз и вычисляют среднюю величину объема Vi.

2.9.2.    Проведение анализа

0,5 г цемента вносят в коническую колбу вместимостью 250 мл, приливают 20 мл 0,05 н. раствора йода. Если ожидаемое коли-

203

ГОСТ 9552-76

чество серы больше 2%, берут 25—30 мл раствора йода. Быстро приливают 30 мл раствора соляной кислоты, тотчас же плотно закрывают колбу каучуковой пробкой и встряхивают содержимое колбы в течение 3 мин. После этого разбавляют раствор до 100 мл холодной дистиллированной водой и титруют раствором серноватистокислого натрия.

2.9.3. Подсчет результатов анализа

Содержание сульфидной серы (5) в процентах вычисляют по формуле

с _ (Fx- V) ■ 0.0008 ./С* 100

G

где Vi — объем раствора серноватистокислого натрия, пошедший на титрование 20 мл раствора йода, в мл;

V — объем раствора серноватистокислого натрия, пошедший на титрование после поглощения сульфидной серы, в мл;

К — поправка к титру точно 0,05 н. раствора серноватистокислого натрия;

G — сухая навеска цемента в г;

0,0008 — количество сульфидной серы, соответствующее 1 мл точно 0,05 н. раствора серноватистокислого натрия, в г.

Примечание. При наличии в цементе сульфидной серы в количестве более 0,5% при суммировании результатов анализа необходимо из суммы вычесть количество кислорода, эквивалентное содержанию сульфидной серы S в процентах, которое соответствует SJ2.

Отклонения в результатах параллельных определений сульфидной серы не должны превышать ±0,05%.

2.10. Определение содержания серного ангидрида в гипсоглиноземистом и высокоглиноземистом цементах

2.10.1.    Применяемые растворы и реактивы

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 плотностью 1,19 и растворы 1 :3 и 1 :9.

Плавень, готовят по п. 2.6.1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, 10'%-ный раствор.

Барий хлористый по ГОСТ 4108-72, 10%-ный раствор.

Аммоний углекислый по ГОСТ 3770-75, 10%-ный раствор.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, 1'%-ный раствор.

Метиловый красный по ГОСТ 5853-51, 0,2%-ный спиртовой раствор.

2.10.2.    Проведение анализа (гипсоглиноземистый цемент)

0,25 г цемента обрабатывают 75 мл раствора соляной кислоты

(1:9) в стакане вместимостью 300 мл. Содержимое стакана кипятят на плитке 3—5 мин до полного расложения цемента, добавляют 3—4 капли метилового красного, раствор аммиака до пожелтения раствора, 20 мл углекислого аммония (для осажде-

ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА

Сборник «Бетон и железобетонные изделия. Методы испытаний материалов» часть 2 содержит стандарты, утвержденные до 1 января 1985 г.

В стандарты внесены все изменения, принятые до указанного срока. Около номера стандарта, в который внесено изменение, стоит знак *.

Текущая информация о вновь утвержденных и пересмотренных стандартах, а также о принятых к ним изменениях публикуется в выпускаемом ежемесячно информационном указателе «Государственные стандарты СССР».

30209

085(02)—85

(Q) Издательство стандартов, 1985

ГОСТ 9552-7*

ния гидроокисей и карбоната кальция) и еще 10 мл раствора аммиака. Стакан помещают на несколько минут в теплое место (до просветления жидкости над осадком), после чего фильтруют через двойной плотный фильтр, промывают горячей водой до исчезновения реакции    на ион хлора    (проба

раствором азотнокислого серебра, подкисленного 2—3 каплями азотной кислоты). Осадок отбрасывают, фильтрат объемом 250—300 мл подкисляют соляной кислотой (осторожно, под часовым стеклом) до появления розового окрашивания и нагревают до полного прекращения выделения пузырьков углекислоты. После этого прибавляют еще 2 мл соляной кислоты, нагревают раствор до кипения и осаждают серный ангидрид кипящим раствором хлористого бария (10 мл 10%-ного раствора хлористого бария плюс 15 мл воды).

Раствор кипятят на плитке в течение 5 мин при постоянном, помешивании, оставляют в покое до просветления жидкости над осадком, затем фильтруют через двойной плотный фильтр и промывают горячей водой до исчезновения реакции на ион хлора. Осадок вместе с фильтром переносят в предварительно прокаленный и взвешенный фарфоровый тигель, слегка подсушивают на плитке, озоляют и прокаливают в муфельной печи в течение 20— 30 мин при температуре 800—850° С. Тигель охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до получения постоянной массы.

2.10.3. Подсчет результатов анализа

Содержание серного ангидрида (SO3) в процентах вычисляют по формуле

сг\ Ох • 0.343* 100 SO,= -    ,

где Gi — масса прокаленного осадка BaS0₄ в г;

G — сухая навеска цемента в г;

0,343 — коэффициент пересчета сернокислого бария на серный ангидрид.

2.10.4. Проведение анализа (высокоглиноземистый цемент) Навеску цемента 1 г сплавляют с 3 г плавня при температуре 950—1000° С в течение 5—7 мин. Плав выщелачивают в 50—60 мл раствора соляной кислоты при нагревании, разбавляют водой до 200—250 мл и нейтрализуют раствором аммиака до появления легкой мути, которую растворяют несколькими каплями соляной кислоты. К прозрачному раствору прибавляют еще 2 мл соляной кислоты, нагревают раствор до кипения и осаждают серный ангидрид кипящим раствором хлористого бария (5 мл 10%-ного раствора хлористого бария плюс 10 мл воды). Раствор кипятят на плитке в течение 5 мин при постоянном помешивании, оставляют

205

Группа Ж19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЦЕМЕНТЫ

ГЛИНОЗЕМИСТЫЙ, ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫЙ И ГИПСОГЛИНОЗЕМИСТЫЙ РАСШИРЯЮЩИЙСЯ

Методы химического анализа

Cement alumina, high alumina and gypsum alumina expanding. Methods of chemical analysis

Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от fO декабря 1976 г. № 207 срок введения установлен

с 01.01.78

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на глиноземистый, высокоглиноземистый и гипсоглиноземистый расширяющийся цементы и устанавливает методы их химического анализа.

Применение методов химического анализа предусматривается в стандартах и технических условиях, устанавливающих технические требования на глиноземистый, высокоглиноземистый и гипсоглиноземистый расширяющийся цементы.

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1.    При химическом анализе глиноземистого, высокоглиноземистого, гипсоглиноземистого Цементов должны применяться реактивы, соответствующие действующим стандартам, квалификации х. ч. и ч. д. а., дистиллированная вода по ГОСТ 6709-72 и беззольные фильтры. Калибровка применяемой мерной посуды должна быть проверена.

1.2.    Для химического анализа цементов должна применяться средняя проба массой около 200 г, которая должна быть доставлена в лабораторию в стеклянной банке с плотно закрытой крышкой. Пробу тщательно перемешивают и квартованием сокращают до 25 г. Из этой пробы удаляют при помощи магнита попавшие в нее металлические части. Затем вторичным квартованием отбирают среднюю пробу цемента массой около 10 г, которую растирают в агатовой или яшмовой ступке до тонкости, характеризуемой прохождением всей пробы через сетку № 008 по ГОСТ 3584-73, и до окончания химического анализа хранят в стаканчике с притертой крышкой.

ГОСТ 9552-76

1.3.    Для анализа должна применяться навеска цемента, находящегося в воздушно-сухом состоянии.

1.4.    Взвешивание навески производят на аналитических весах с точностью до ±0,0002 г.

1.5.    Результаты химического анализа вычисляют с точностью до 0,01%. При определении результатов анализа должны вводиться поправки на загрязнение реактивов, воды и на зольность фильтров. Величины поправок находят контрольным (холостым) определением и анализом стандартного образца.

1.6.    Под концентрацией растворов в процентах имеется в виду содержание вещества в граммах в 100 мл раствора.

1.7.    Концентрацию разбавленных кислот в ряде случаев выражают как отношение объема кислоты к объему воды. Например, раствор соляной кислоты 1 :3 означает, что один объем соляной кислоты плотностью 1,19 разбавлен тремя объемами воды.

1.8.    Правильность установки титров растворов и точность выполнения всех определений контролируются анализом стандартных образцов.

2. МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

2.1.    Определение содержания гигроскопической влаги

В предварительно высушенный и взвешенный стаканчик с притертой крышкой отвешивают около 1 г средней пробы глиноземистого или высокоглиноземистого цемента, помещают стаканчик в сушильный шкаф и сушат пробу при температуре 105—110° С. По истечении 2 ч стаканчик вынимают из шкафа щипцами с каучуковыми наконечниками, закрывают неплотно крышкой и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры. После этого стаканчик взвешивают, предварительно плотно закрыв его крышкой. Для проверки постоянства массы производят повторное высушивание навески при той же температуре в течение 30 мин.

2.1.1.    Подсчет результатов анализа

Содержание гигроскопической влаги (Н₂0) в процентах вычисляют по формуле

где Gi — разность в массе стаканчика с навеской до и после высушивания в г;

Go — воздушно-сухая навеска цемента в г.

189

После определения влаги производят пересчет на высушенную до постоянной массы навеску, именуемую в дальнейшем сухой навеской, массу которой (G) в граммах вычисляют по формуле

Gp • (100 — Н_аО) 100

Примечание. При определении гигроскопической влаги в гипсоглиноземистом цементе навеску цемента высушивают при температуре 50—60° С.

2.2. Определение содержания гидратной воды в гипсоглиноземистом цементе

Навеску цемента массой около 1 г помещают в предварительно прокаленный и взвешенный фарфоровый или платиновый тигель. Тигель с навеской прокаливают в муфельной печи при температуре, не превышающей 600° С. После прокаливания тигель с навеской охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до получения постоянной массы.

2.2.1. Подсчет результатов анализа

Содержание гидратной воды (г. в.) в процентах вычисляют по формуле

100

100 —н₂о ’

где Gi — разность в массе тигля до и после прокаливания в г;

Go — воздушно-сухая навеска цемента в г;

Н₂0 — содержание гигроскопической влаги в '%.

2.3. Определение потери при прокаливании в глиноземистом и высокоглиноземистом цемен-

т а х

Навеску цемента массой около 1 г помещают в предварительно прокаленный и взвешенный платиновый или фарфоровый тигель. Тигель с навеской высокоглиноземистого цемента постепенно нагревают в муфельной печи или на пламени газовой горелки до температуры 1000—1050° С, выдерживают при этой температуре в течение 30 мин, а затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют при той же температуре по 10 мин до получения постоянной массы.

Потерю массы при прокаливании глиноземистого цемента определяют прокаливанием навески около 1 г в муфельной печи при температуре 900—950° С в течение 1—2 мин; тигель с навеской охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют в течение 2—3 мин при той же температуре до прекращения уменьшения в массе прокаливаемой пробы.

190

ГОСТ 9552-76

2.3.1. Подсчет результатов анализа

Потерю при прокаливании (п.п.п.) в процентах вычисляют пе формуле

Обозначения приведены в формуле п. 2.2.1.

2.4. Определение содержания нерастворимого остатка в глиноземистом и высокоглиноземистом цементах (факультативно)

2.4.1.    Применяемые растворы, и реактивы

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, раствор 1 :10.

2.4.2.    Проведение анализа

Навеску цемента около 1 г помещают в стакан вместимостью 200 мл, обрабатывают 100 мл раствора соляной кислоты, растирают цемент в течение 1 мин плоским концом стеклянной палочки и осторожно нагревают на плитке с асбестовой сеткой или на небольшом пламени газовой горелки. Затем содержимое стакана доводят до кипения. После 5 мин спокойного кипения (при помешивании) стакан снимают с сетки и жидкость фильтруют через неплотный беззольный фильтр. Осадок промывают горячей водой до исчезновения реакции на ион хлора (проба раствором азотнокислого серебра). Осадок вместе с фильтром прокаливают в платиновом или фарфоровом тигле при температуре 900—1000° С до постоянной массы.

2.4.3.    Подсчет результатов анализа

Содержание нерастворимого остатка (н.о.) в процентах вычисляют по формуле

где Gi — разность в массе тигля с прокаленным осадком и пустого тигля в г;

G — сухая навеска цемента в г.

2.5. Определение содержания двуокиси кремния в глиноземистом и гипсоглиноземистом цементах методом коагуляции желатиной

2.5.1. Применяемые растворы и реактивы

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 плотностью 1,19 и растворы 5:95 и 1:3.

Кислота фтористоводородная (плавиковая) по ГОСТ 10484-78, 40%-ная.

Желатин пищевой по ГОСТ 11293-78, свежеприготовленный раствор; готовят следующим образом: 1 г желатина растворяют в 100 мл воды и помещают в водяную баню, нагретую до 60—70° С.

191

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 плотностью 1,84.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 плотностью 1,4.

2.5.2.    Проведение анализа

Навеску 0,5 г цемента помещают в сухой стакан вместимостью 50 мл, накрывают часовым стеклом и осторожно добавляют 8— 10 мл соляной кислоты. Стакан погружают в нагретую до 60— 70° С водяную баню так, чтобы уровень жидкости в стакане был ниже уровня воды в бане и выдерживают в течение 10 мин, перемешивая время от времени содержимое стакана.

Затем в стакан прибавляют 8—10 мл раствора желатины, энергично перемешивают в течение 1 мин, не вынимают стакана из водяной бани, и дают постоять в бане еще 10 мин. Раствор несколько охлаждают и в теплом виде фильтруют через неплотный беззольный фильтр. Тщательно удаляют кусочком фильтра приставшие к стенкам стакана частички кремнекислоты и присоединяют к осадку. Осадок на фильтре промывают 2—3 раза горячим раствором соляной кислоты, а затем 10—12 раз небольшими порциями горячей воды (температура не выше 60—70°С), давая полностью стечь каждой порции. Осадок вместе с фильтром переносят во взвешенный платиновый тигель, озоляют без воспламенения, прокаливают в муфельной печи в течение 20—25 мин при температуре 1000—1050° С, охлаждают и взвешивают. Прокаливание повторяют до получения постоянной массы. Осадок в тигле смачивают несколькими каплями воды, прибавляют 2—3 капли серной кислоты и 7—8 мл фтористоводородной кислоты, выпаривают содержимое тигля на песчаной бане до прекращения выделения паров серной кислоты; после этого тигель прокаливают при температуре 1000—1050° С в течение 3—5 мин, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Остаток после отгона кремнекислоты необходимо сплавить, растворить в небольшом количестве раствора соляной кислоты 1:3 и прибавить к основному фильтрату. Фильтрат сохраняют для определения остальных компонентов.

2.5.3.    Подсчет результатов анализа

Содержание двуокиси кремния (БЮг) в процентах вычисляют по формуле

SiO_g = ^Gt * ^I0°-,

G

где Gi — разность в массе тигля с прокаленным осадком до и после выпаривания с плавиковой кислотой в г;

G — сухая навеска цемента в г.

Для получения результатов повышенной точности, помимо проверки на чистоту, необходимо определить содержание кремнекислоты в фильтрате после ее отделения. В этом случае фильтрат после отделения кремнекислоты подкисляют 1—2 мл азотной кис-

192

ГОСТ 9552-76

лоты, кипйтят 2—3 мин для разрушения желатины, затем переводят в мерную колбу вместимостью 250 мл, доводят до метки водой, тщательно перемешивают и определяют содержание крем-некислоты колориметрическим методом по п. 3.1.

Содержание двуокиси кремния (Si0₂) в процентах в этом случае вычисляют по формуле

Si0₂= ^Gl'^m +S Ю_{2фи<ьтр>}

и

где Si0₂ фильтр — содержание Si0₂ в фильтрате в процентах, определенное по п. 3.1.

Отклонения в результатах параллельных определений двуокиси кремния не должны превышать ±0,20%.

2.6. Отделение окисей алюминия, железа и двуокиси титана

2.6.1.    Применяемые растворы и реактивы

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 плотностью 1,4.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, 10%-ный раствор.

Плавень-смесь натрия углекислого безводного по ГОСТ 83-79

и натрия тетраборнокислого (буры) по ГОСТ 4199-76 (безводного) в отношении по массе 2:1. В плавень допускается добавлять 0,5 г селитры на 100 г плавня для полного окисления железа и сульфидной серы.

Уротропин-гексаметилентетрамин, 20%-ный водный раствор.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 плотностью 1,19 й раствор 1:4.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867-77, 2%-ный раствор, точно нейтрализованный аммиаком по метиловому красному.

Метиловый красный по ГОСТ 5853-51, 0,2%-ный раствор на этиловом синтетическом по ГОСТ 11547-80 или гидролизном спирте по ГОСТ 17299-78.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, 1%-ный раствор.

2.6.2.    Проведение анализа (с раствором аммиака)

Фильтрат после отделения кремнекислоты переносят в стакан вместимостью 300 мл и выпаривают до объема 100 мл. Для высокоглиноземистого цемента навеску 0,5 г сплавляют с 2 г плавня при температуре около 1000° С в течение 5—7 мин и выщелачивают при нагревании в 60—70 мл раствора соляной кислоты. В растворы прибавляют по 10—12 капель азотной кислоты, доводят до кипения, слабо кипятят 1—2 мин, добавляют аммиак до начала появления осадка, который растворяют несколькими каплями соляной кислоты при кипячении. Затем прибавляют 1—2 капли метилового красного и осаждают гидроокиси, прибавляя аммиак по каплям до пожелтения раствора. Содержимое стакана разбавляют 100 мл кипящей воды, помещают на несколько ми-

13—2106

нут в теплое место до просветления раствора над осадком, после чего фильтруют через неплотный беззольный фильтр. Осадок промывают 3—4 раза горячим раствором азотнокислого аммония, не перенося его при этом полностью на фильтр. Осадок вместе с фильтром переносят в стакан, в котором производилось осаждение, приливают 30 мл раствора соляной кислоты, разбавляют до 150 мл горячей водой, размешивая фильтр в кашицеобразную массу, прибавляют 1—2 капли метилового красного, вторично осаждают гидроокиси раствором аммиака, фильтруют через неплотный беззольный фильтр и промывают осадок горячим раствором азотнокислого аммония до исчезновения реакции на ион хлора (проба раствором азотнокислого серебра, подкисленного 2—3 каплями азотной кислоты).

Объединенные фильтраты с промывными водами выпаривают, переводят в мерную колбу вместимостью 250 мл и сохраняют для определения содержания кальция и магния.

Примечание. При необходимости определения суммы полуторных окислов осадок гидроокисей помещают в платиновый тигель, озоляют, прокаливают при температуре 1100—1200° С и взвешивают.

Содержание суммы окисей алюминия, железа и двуокиси титана (ИгОз+ТЮг) в процентах вычисляют по формуле

НаОз+ТЮг — °^г J-— ,

_Где Gt — разность в массе тигля с осадком и пустого тигля в г;

G — сухая навеска цемента в г.

2.6,3. Проведение анализа (с раствором уротропина)

Фильтрат после отделения кремнекислоты (для высокоглиноземистого цемента используют раствор, приготовленный по п. 2.6.2), нагревают до кипения, добавляют 10—12 капель азотной кислоты, слабо кипятят раствор еще 1—2 мин, после чего нейтрализуют раствором аммиака до покраснения бумажки конго (или до появления слабой мути, которую растворяют несколькими каплями соляной кислоты 1:4), добавляют несколько капель раствора соляной кислоты до перехода цвета бумажки конго в сиреневый. Затем приливают 25—30 мл раствора уротропина, выдерживают стакан с раствором в течение 10 ,мин при температуре около 80° С, избегая его кипения, и фильтруют через неплотный беззольный фильтр. Осадок промывают горячим раствором азотнокислого аммония до исчезновения реакции на ион хлора (проба раствором азотнокислого серебра, подкисленного 2—3 каплями азотной кислоты). Фильтрат с промывными водами переводят в мерную колбу вместимостью 250 мл и сохраняют для определения окисей кальция и магния.