GB/T 176-2025 水泥化學分析方法

范圍
本文件描述了水泥中LOI、SO₃、IR、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO、MgO、TiO₂、Cl^-、K₂O、Na₂O、S^2-、MnO、P₂O₅、CO₂、ZnO、F^-、水溶性R₂O、水泥堿度(pH值)、f_CaO、SrO的測定方法。水泥化學分析方法又分為基準法和代用法，如果同一成分提供了多種測定方法，當有爭議時以基準法為準。
本文件適用于硅酸鹽類水泥、熟料和生料的成分檢測。

術語和定義
GB/T 15000(所有部分)界定的以及下列術語和定義適用于本文件。
熔片  bead
X射線光譜儀分析用熔融樣品的玻璃圓片。
壓片  pellet
X射線光譜儀分析用磨細樣品的壓縮圓片。
有證標準樣品/標準物質  certified reference material；CRM
采用計量學上有效程序測定的一種或多種規定特性的標準樣品/標準物質，并附有證書提供規定性值及其不確定度和計量溯源性的陳述。
[來源: GB/T 150003-2023, 3.2]
標準樣品  calibrat
用于設備或測量程序校準的標準樣品。
[來源: GB/T 150003-2023, 3.7]

試驗的基本要求
試驗次數與要求
每一成分測定的試驗次數規定為兩次，兩次結果的絕對差值在同一實驗室允許差(見表4、表5和表6)內，用兩次試驗結果的平均值表示測定結果。
例行生產控制分析時，每一成分測定的試驗次數可以為一次。
在進行化學分析時，建議同時進行燒失量的測定。
除燒失量外，其他各項測定應同時進行空白試驗，并對測定結果加以校正。
可以采用光電滴定法判斷滴定終點。
質量、體積、滴定度和結果的表
質量用"克(g)"表示，精確至0.0001g；滴定管的體積用"毫升(mL)"表示，分度值不大于0.10mL，讀數精確至0.01mL；滴定度用"毫克每毫升(mg/mL)"表示。
苯甲酸-無水乙醇標準滴定溶液對氧化鈣的滴定度保留3位有效數字，其他標準滴定溶液的濃度滴定度和體積比保留4位有效數字。
除另有說明外，氯離子、氧化鋅的分析結果以質量分數(%)表示至小數點后3位，水泥堿度以pH值表示至小數點后1位，其他各項分析結果以質量分數(%)表示至小數點后2位。
數值的修約按 GB/T 8170 進行。
允許差
本文件所列允許差均為絕對偏差，以質量分數(%)表示。
同一實驗室的允許差是指同一實驗室采用本文件所列方法分析同一試樣時，兩次分析結果應符合允許差(見表4、表5和表6)規定。如超出允許范圍，應在短時間內進行第三次測定(或第三者的測定)，分析結果與前兩次或任一次分析結果之差值符合允許差規定時，則取其平均值，否則應查找原因，重新按上述規定進行分析。
不同實驗室的允許差是指: 兩個實驗室采用本文件所列方法對同一試樣各自進行分析時，所得分析結果的平均值之差應符合允許差(見表4、表5和表6)規定。
空白試驗
不加入試樣，按照相同的測定步驟進行試驗并使用相同量的試劑，對得到的測定結果進行校正。其中NaoH熔樣-EDTA滴定法(代用法)測定氧化鈣時，空白試驗不需要加入氟化鉀溶液。
灼燒
將濾紙和沉淀或不溶渣放入預先已灼燒并恒量的坩堝中，蓋上坩堝蓋(留有縫隙)，為避免產生火焰，在氧化性氣氛中緩慢干燥、灰化，并灰化至無黑色炭粒后，放入高溫爐中，在規定的溫度下灼燒。在干燥器中冷卻至室溫，稱量。
恒量
經第一次灼燒、冷卻、稱量后,通過對器皿或試料連續進行15min的灼燒，然后每次冷卻、稱量的方法來檢查恒定質量，當連續兩次稱量之差小于00005g時，即達到恒量。
檢查氯離子的存在(硝酸銀檢驗)
按規定洗滌沉淀數次后，用水沖洗一下漏斗的下端，繼續用幾毫升水洗滌濾紙和沉淀，并將其收集于試管中，加幾滴硝酸銀溶液，觀察試管中的溶液是否渾濁。如果渾濁，繼續洗滌并檢驗，直至用硝酸銀檢驗不再渾濁為止。
檢驗方法的確認
本文件所列檢驗方法可以與有證標準樣品/標準物質(如GSB 08-1110、GSB 08-1353、GSB 08-1355、GSB 08-1356、GSB 08-1357、GSB 08-2985和GSB 08-4136等)或本文件所列的基準法進對比檢驗，以確認方法的準確性。
試劑
除另有說明外，化學分析方法所用試劑應不低于分析純，所用水應不低于 GB/T 6682 中規定的三級的要求；原子吸收分光光度法、離子色譜法和電感耦合等離子體發射光譜法所用試劑應不低于優級純，用水應不低于 GB/T 6682 中規定的二級水的要求。無二氧化碳的水是指新煮沸并冷卻至室溫的水。
本文件所列市售濃液體試劑的密度指20℃的密度(ρ)，單位為克每立方厘米(g/cm³)。
在化學分析中，所用酸或氨水，凡未注明濃度者均指市售的濃酸或濃氨水。
用體積比表示試劑稀釋程度，例如: 鹽酸(1+2)表示1體積的濃鹽酸與2體積的水相混合。
除另有說明外，標準滴定溶液的有效期為3個月，如果超過3個月，需重新進行標定。
配制被測元素的標準儲備液可采用高純度金屬(純度不小于9999%)或相應金屬鹽類(基準試劑或高純度試劑)進行配制，也可以使用由純試劑制備的有證標準樣品/標準物質本文件所列工作曲線的濃度為推薦范圍，可根據實際測定需要進行調整。

試樣的制備
送往實驗室的樣品應是具有代表性的均勻樣品。除了另有說明外，應按以下步驟制備試樣。
a) 水泥按 GB/T 12573方法取樣。采用四分法或縮分器將試樣縮分至約100g，經150μm方孔篩篩析后，除去雜物，將篩余物經過研磨后使其全部通過孔徑為150μm方孔篩，充分混勻，裝入干凈、干燥的試樣瓶中，密封保存。
b) 水泥熟料按 GB/T 20071 方法取樣。試樣經過破碎或粉磨，采用四分法或縮分器將試樣縮分至約100g，研磨使其全部通過孔徑為150μm方孔篩，充分混勻，裝入干凈、干燥的試樣中，密封保存。
c) 硅酸鹽水泥生料試樣采用四分法或縮分器將試樣縮分至約100g，試樣經150μm方孔篩篩分后，將篩余物經過研磨后使其全部通過孔徑為150μm方孔篩，充分混勻。硅酸鹽水泥生料樣分析前在105℃~110℃干燥箱中干燥2h以上，蓋好試樣瓶蓋，放入干燥器中冷卻至室溫。
測定游離氧化鈣的水泥試樣和水泥熟料試樣應全部通過孔徑為80μm方孔篩。
如果試樣制備過程中帶入的金屬鐵可能影響相關的化學特性測定，用磁鐵吸去篩余物中的金屬鐵。
盡可能快速地進行水泥和水泥熟料試樣的制備，以確保試樣暴露在環境空氣中的時間最短，防止受潮。分析水泥和水泥熟料試樣前，不需要烘干試樣，但應密封保存。

化學分析方法
氯離子的測定——電位滴定法(基準法)
方法提要
用硝酸分解試樣，加入氯離子標準溶液，提高檢測靈敏度，然后加入H2O2以氧化共存的干擾組分，并加熱溶液，冷卻到室溫，用氯離子電位滴定裝置測量溶液的電位，用硝酸銀標準滴定溶液滴定。
分析步驟
稱取約5g試樣(m₂₉)，精確至00001g，置于250mL干燒杯中，加入20mL水，攪拌使試樣分散，然后在攪拌下加入25mL硝酸(1+1)，加水稀釋至約100mL。加入2.00mL氯離子標準溶液和2mL H2O2，蓋上表面皿，緩慢加熱并煮沸，取下冷卻至室溫，用水沖洗表面皿和玻璃棒，并從燒杯中取出玻璃棒，控制溶液的體積約150mL。放入一根磁力攪拌棒，把燒杯放在氯離子電位滴定裝置上，在溶液中插入氯離子電極和雙鹽橋飽和甘汞電極，開始攪拌。用硝酸銀標準滴定溶液逐漸滴定，化學計量點前后，每次滴加0.10mL硝酸銀標準滴定溶液，記錄滴定管讀數和對應的毫伏計讀數。計量點前，毫伏計讀數變化越來越大；過計量點后，每滴加一次溶液，變化又將減小。繼續滴定至毫伏計讀數變化不大時為止。用二次法計算或氯離子電位滴定裝置計算出消耗的硝酸銀標準滴定溶液的體積(V₂₇)。
對于氯離子含量大于0.10%的水泥或其他材料，按比例適當減少試樣質量或增加標準滴定溶液的濃度。
空白試驗
吸取2.00mL氯離子標準溶液，放入250mL燒杯中，加水稀釋至約100mL。加入2mL硝酸(1+1)和2mL H2O2。蓋上表面皿，緩慢加熱并煮沸，取下冷卻至室溫，用水沖洗表面皿和玻璃棒，并從燒杯中取出玻璃棒，控制溶液的體積約150mL。以下用硝酸銀標準溶滴定。
進行兩份空白試驗，兩份空白值的差值不大于0.10mL，取其平均值(V₀₂₇)。
結果的表示和計算
氯離子的質量分數ω(Cl^-)按式(41)計算:

式中:
ω(Cl^-)——氯離子的質量分數；
T(Cl^-) ——硝酸銀標準滴定溶液對氯離子的滴定度，單位為毫克每毫升(mg/mL)；
V₂₇ ——滴定時消耗硝酸銀標準滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
V₀₂₇ ——滴定空白時消耗硝酸銀標準滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
m₂₉ ——試料的質量，單位為克(g)。


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