【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路工程检测，具体涉及一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法。
技术介绍
1、石灰稳定材料在道路中应用十分广泛，可以有效提高提高道路承载能力、稳定性和耐久性，但在其实际应用中，石灰稳定材料中的有效钙含量是施工关键，有效钙含量的过低或过高，都会导致道路强度、稳定度和压实度不达标。因此，如何快速、准确检测石灰稳定材料中的有效钙含量，是施工质量控制领域中的一个重要环节。
2、目前常用的检测石灰稳定材料中有效钙含量的方法，包括edta滴定法以及直读式测钙仪法，但现有方法存在以下问题：(1)现有方法都需要在检测工作开始前，进行多次实验来绘制标准曲线，并根据标准曲线以及待测试样的检测结果，确定石灰稳定材料中的有效钙含量，且在整个检测过程中，还存在反复提取并转移上层清液等步骤，检测步骤复杂，需花费大量时间。(2)现有方法在检测过程中需使用多种化学试剂，且其中包括氢氧化钠等强碱溶液，安全风险巨大。(3)传统的edta滴定法，其检测结果是人眼通过颜色变化进行判断，存在较大的人为误差。(4)传统的直读式测钙仪由于使用次数的增多以及检测溶液中化学成分的影响，在检测过程中其所使用的电极不可避免的受到磨损，影响检测结果的精度，需要定期维修或更换。
技术实现思路
1、针对现有技术不足，本专利技术提供一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，利用本专利技术实例，可解决传统有效钙含量检测方法需绘制标准曲线，检测步骤复杂，检测过程需使用危险化学试剂，检测结果受设备以及人工处理影响
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
3、一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
4、s1、配置质量分数为a的氯化铵溶液，并采用消石灰、素土和水配置质量为m，达到最佳含水率的石灰稳定材料；
5、s2、将石灰稳定材料放入烧杯，加入定量水，配置成混合液；
6、s3、装配并校准电导率仪，并在上述混合液上方架设电极和滴定管，在滴定管中注入足量的氯化铵溶液作为滴定液；
7、s4、将氯化铵溶液持续滴加至上述混合液中，并在滴定过程中采用电导率仪检测溶液电导率；
8、s5、记录氯化铵溶液滴定量与溶液电导率对应关系，绘制电导率-滴定量曲线图像，将曲线拐点记为反应终点，记录反应终点氯化铵溶液滴定量；
9、s6、根据反应终点氯化铵溶液滴定量，计算石灰稳定材料中的有效钙含量；
10、优选的，有效钙含量的计算方法为：
11、
12、式中，x检测是检测所得的石灰稳定材料中有效钙含量；m检测钙是检测所得的有效钙质量；m土是石灰稳定材料中素土的质量；mr氯化铵是氯化铵的相对分子质量；mr氢氧化钙是氢氧化钙的相对分子质量；h是反应终点氯化铵溶液滴定量；a是氯化铵溶液的质量分数。
13、优选的，所述步骤s1中石灰稳定材料的配置方法包括以下步骤：
14、s1-1、取工地用素土和消石灰，并对素土和消石灰进行风干处理；
15、s1-2、取水以及风干后的素土、消石灰，配置质量为m，达到最佳含水率的石灰稳定材料，所述取水、素土和消石灰的公式为：
16、m＝m土+m配置钙+m水
17、
18、式中，m是石灰稳定材料的总质量；m土是石灰稳定材料中素土的质量；m配置钙是配置的石灰稳定材料中消石灰的质量；m水是石灰稳定材料中水的质量；ω是石灰稳定材料的最佳含水率；x配置是配置石灰稳定材料的有效钙含量。
19、优选的，所述步骤s3中滴定管中注入足量氯化铵溶液，判断公式为：
20、
21、其中，l是所需氯化铵溶液的最小体积；m钙max是石灰稳定材料中最大的有效钙质量；ρ是氯化铵溶液的密度；a是氯化铵溶液的质量分数；mr氯化铵是氯化铵的相对分子质量；mr氢氧化钙是氢氧化钙的相对分子质量；t是每次滴定的氯化铵溶液体积。
22、优选的，所述步骤s4中的具体操作方法包括以下步骤：
23、s4-1、控制滴定管滴定氯化铵溶液到烧杯中，每次滴定2ml氯化铵溶液；
24、s4-2、使用搅拌棒搅拌并静置30s，使氯化铵与混合液中的氢氧化钙充分反应，生成氯化钙，改变溶液中离子数量及类型，电导率发生变化，使用电导率仪检测此时溶液的电导率；
25、s4-3、重复步骤s4-1、s4-2，每次滴定完成，搅拌溶液，使氯化铵与混合液中的氢氧化钙充分反应，当氢氧化钙完全反应，再滴定氯化铵溶液，不发生化学反应，仅改变溶液中离子数量，电导率发生变化，氢氧化钙完全反应前后的电导率变化率不同，期间检测溶液电导率，持续到氯化铵溶液消耗完。
26、优选的，所述步骤s5的具体操作方法包括以下步骤：
27、s5-1：根据步骤s4，记录氯化铵溶液滴定量与混合液电导率的对应关系，根据该对应关系绘制电导率-滴定量曲线图像；
28、s5-2：根据电导率-滴定量曲线图像，寻找该曲线的拐点，记为反应终点，并确定反应终点对应的的氯化铵溶液滴定量。
29、本专利技术提供一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，与现有技术相比优点在于：
30、(1)本专利技术提供了一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，仅需要在含有石灰稳定材料混合液的容器中进行一次电导率测试，即可准确测出石灰稳定材料中的有效钙含量，克服传统检测步骤复杂且在检测时需要进行多次实验来绘制标准曲线的问题，简化了实验操作步骤，缩短了检测时间，有效提高了检测与施工效率。
31、(2)本专利技术提供了一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，无需准确测量含有石灰稳定材料混合液的电导率，只需确定其电导率变化规律即可量化石灰稳定材料中的有效钙含量，避免了因电极磨损导致的电导率测量不准确，及其造成的有效钙含量检测结果不准确，克服传统检测方法存在人眼识别误差或受电极磨损状态影响的问题，提高了检测结果的可靠性。
32、(3)本专利技术提供了一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，仅使用氯化铵溶液这一种化学试剂完成有效钙含量检测工作，克服传统检测方法需要使用包括氢氧化钠强碱溶液在内的多种化学试剂带来极大安全风险的问题，降低了检测工作的安全风险，减少了检测过程中对操作人员的伤害。
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1.一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，其特征在于：所述步骤S1中石灰稳定材料的配置方法包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，其特征在于：所述步骤S3中滴定管中注入足量氯化铵溶液，判断公式为：
4.根据权利要求1所述的一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，其特征在于：所述步骤S4中的具体操作方法包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，其特征在于：所述步骤S5的具体操作方法包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，其特征在于：所述步骤s1中石灰稳定材料的配置方法包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于电导率测试的有效钙含量快速自检测方法，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，付家威，束冬林，葛雪章，查庆，张猛，王远超，陈波，张红波，张益翔，张玄成，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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