ГОСТ 5382-73

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ СОЮЗА ССР

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НАСТЬ 2

Издание официальное

м о с к ■ • ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ <98 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ СОЮЗА ССР

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИИ МАТЕРИАЛОВ ЧАСТЬ 2

Издание официальное

МОСКВА

1985

ГОСТ 5382-73

уротропина, постепенно увеличивает pH анализируемого раствора. Буферная система аммиак-формальдегид обеспечивает несколько меньшую и благоприятную величину pH раствора (6—6,5) по сравнению с системой аммиак — хлористый аммоний. В растворе при этом также не будет избытка аммонийных солей, затрудняющих определение эквивалентной точки при комплексонометрическом титровании кальция. Применение уротропина (гексаметилентетрамина) вместо аммиака для осаждения гидроокисей алюминия и железа освобождает от их переосаждения вследствие образования плотных осадков гидроокисей, обладающих малой адсорбционной способностью, которые легко и быстро фильтруются, а это существенно сокращает время выполнения анализа.

2.6.1.    Применяемые реактивы и растворы

Уротропин- гексаметилентетрамин, 20%-ный водный раствор.

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

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

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

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867-77, 2%-ный раствор, нейтрализованный аммиаком до пожелтения индикатора метилового красного.

Метиловый красный (индикатор) по ГОСТ 5853-51, 0,2%-ный спиртовой раствор; готовят по п. 2.3 настоящего стандарта.

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

2.6.2.    Проведение анализа

Фильтрат, после отделения кремнекислоты по п. 2.4 или 2.5, нагревают до кипения, добавляют 7—10 капель азотной кислоты, слабо кипятят раствор еще 1—2 мин, после чего нейтрализуют раствором аммиака до начала покраснения бумажки конго, затем добавляют несколько капель раствора соляной кислоты (1:4) до перехода цвета бумажки конго в сиреневый (или до появления слабой мути, которую растворяют несколькими каплями соляной кислоты 1:4), приливают 20 мл раствора уротропина и раствор выдерживают в течение 10 мин при температуре около 80° С, избегая его кипения. Осадок фильтруют через неплотный беззольный фильтр, промывают горячим раствором азотнокислого аммония до исчезновения реакции на ион хлора (проба раствором азотнокислого серебра, подкисленного азотной кислотой). Фильтрат с промывными водами переводят в мерную колбу вместимостью 250 мл и сохраняют для определения содержания окисей кальция и магния.

Примечание. Осадок гидроокисей может быть использован для определения содержания окисей железа и алюминия.

Б. Раствором аммиака

2.6.3.    Проведение анализа.

Фильтрат после отделения кремнекислоты переносят в стакан

47

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

85

085(02)—85

(Q) Издательство стандартов, 1985

Группа Ж19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЦЕМЕНТЫ Методы химического анализа

Cements. Methods of chemical analysis

ГОСТ

5382-73

Взамен ГОСТ 5382-65

Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 19 апреле 1973 г. № 59 срок введения установлен

с 01.01.74

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на цементы, приготовленные на основе портландцементного клинкера, и устанавливает методы химического анализа.

Химический анализ глиноземистых и гипсоглиноземистых цементов производится по ГОСТ 9552-76.

Методы анализа, изложенные в разд. 2 и 3, являются равноценными по точности получаемых результатов.

Методы химического анализа цементов, изложенные в настоящем стандарте, могут применяться также для анализа шлама, клинкера и шлака. Анализ клинкера и основного шлака производят по методам, изложенным для портландцемента, шлама и кислого шлака — по методам, изложенным для пуццоланового портландцемента.

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Средняя проба цемента, шлама или клинкера для химического анализа массой около 200 г должна быть доставлена в лабораторию в стеклянной банке с плотно закрытой пробкой. Пробу квартованием сокращают до 25 г (клинкер предварительно грубо измельчают в стальной ступке), после чего удаляют при помощи магнита металлические частицы, попавшие в пробу цемента. Затем вторичным квартованием отбирают для анализа среднюю аналитическую пробу массой около 10 г, которую окончательно растирают в агатовой, яшмовой или корундовой ступке до прохождения через сетку № 008 по ГОСТ 3584-73, и сохраняют в стаканчике с притертой крышкой.

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

ГОСТ 5382-73

Перед взятием навески проба должна быть высушена до постоянной массы при температуре 105—110° и тщательно перемешана. Все определения, за исключением определения содержания влаги, производят из навесок высушенной пробы, именуемых в дальнейшем навеска.

1.2.    Взвешивание должно производиться на аналитических весах с точностью до ±0,0002 г.

1.3.    При анализе должны применяться только проверенные на чистоту стандартные реактивы квалификации х. ч. и ч. д. а., дистиллированная вода по ГОСТ 6709-72 и беззольные фильтры. Проверяют калибровку применяемой мерной посуды.

1.4.    Подсчет результатов анализа производят с точностью до 0,01%. В результаты анализа должна быть введена поправка на загрязнение реактивов, воды и на зольность фильтров.

Величины поправок находят контрольным (холостым) определением и анализом стандартного образца.

1.5.    Под концентрацией растворов в процентах имеется в виду содержание граммов вещества в 100 мл раствора.

1.6.    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.

1.7.    Правильность установки титров стандартных растворов и точность выполнения всех определений контролируют анализом стандартных образцов.

1.8.    Отклонения в результатах параллельных определений не должны превышать следующих величин в %.

Потеря при прокаливании..........±0,15

Двуокись кремния ............±0,30

Окись алюминия............±0,20

Окись железа ...... ¹    ±0,15

Окись кальция .............±0,40

Окись магния.............±0,20

Серный ангидрид............±0,15

2. МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

2.1. Определение содержания гигроскопической влаги

В предварительно высушенный и взвешенный стаканчик с притертой крышкой отвешивают около 1 г воздушно-сухой пробы тон-корастертого 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, пред--

41

варительно плотно закрыв его крышкой. Для проверки постоянства массы производят повторное высушивание навески при той же температуре в течение 30 мин. Содержание гигроскопической влаги (Н₂0) в процентах вычисляют по формуле

н₂о =

• 100 Мо ’

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

М₀ — навеска пробы воздушно-сухого цемента, г.

Примечание. Если полный анализ цемента выполняется из воздушно-сухой извести Со, то сухую навеску цемента вычисляют по формуле

_м_ Afo(100-H₂Q)

100

2.2. Определение содержания потери при прокаливании

В предварительно прокаленный и взвешенный платиновый или фарфоровый тигель отвешивают около 1 г цемента, высушенного при температуре 105—110° С, и постепенно нагревают его на пламени газовой горелки или в муфельной печи до температуры 950—1000° 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 при прокаливании шлакопортландцемента и шлака определяют прокаливанием навески около 1 г в муфельной печи при температуре 900—950° С в течение 1—2 мин, навеску охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют в течение 2—3 мин при той же температуре до прекращения уменьшения в массе прокаливаемой пробы.

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

п.п.п

Mi - 100

м

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

М — навеска цемента, г.

2.3. Определение содержания нерастворимого остатка

Содержание нерастворимого остатка определяют в клинкере либо в цементе, не содержащем минеральных добавок, кроме гипса.

2.3.1. Применяемые реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, плотностью 1,19 и ее раствор 1:9.

42

ГОСТ 5382-73

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79, 5%-ный раствор.

Натрия гидрат окиси по ГОСТ 4328-77, 1%-ный раствор.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867-77 или аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, 2%-ные растворы.

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

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

2.3.2. Проведение анализа

Навеску 1 г цемента помещают в стакан вместимостью 150 мл,, прибавляют при помешивании 25 мл воды и 5 мл соляной кислоты. Растирают навеску плоским концом стеклянной палочки и доводят объем раствора водой до 50 мл. Затем стакан накрывают часовым стеклом и помещают на кипящую водяную баню. По истечении 15 мин жидкость фильтруют через неплотный беззольный фильтр и промывают остаток горячей (60—70° С) водой до исчезновение реакции на ион хлора (проба раствором азотнокислого серебра, подкисленного азотной кислотой). Остаток вместе с фильтром переносят в стакан, в котором производилось разложение цемента, и приливают при помешивании 30 мл раствора углекислого натрия, нагретого до температуры 80—90° С. После этого стакан накрывают часовым стеклом, помещают на плитку с асбестовой сеткой и нагревают в течение 15 мин при температуре, близкой к кипению. Жидкость фильтруют через двойной неплотный беззольный фильтр, остаток промывают 5—6 раз горячей водой (60—70°С), затем смачивают 10—12 каплями раствора соляной кислоты и снова промывают горячей водой до исчезновения реакции на ион хлора.

Остаток после отделения солянокислого фильтра может быть обработан вместо углекислого натрия 100 мл горячего раствора гидрата окиси натрия при температуре, близкой к точке кипения в течение 15 мин. Затем раствор нейтрализуют соляной кислотой по метиловому красному (индикатору) и добавляют еще избыток 4—5 капель той же кислоты. Фильтруют и промывают остаток 10—12 раз горячим раствором азотнокислого или хлористого аммония. После этого остаток с фильтром прокаливают в платиновом или фарфоровом тигле при температуре 900—1000° С до постоянной массы.

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

н. о. =

Л*1- 100 М

где Mi — разность в массе тигля с осадком и пустого тигля, г; М — навеска цемента, г.

ГОСТ 5382-73

Примечания:

1 . При содержании в цементе нерастворимого остатка выше 0,4%, а также при анализе барийсодержащего портландцемента необходимо проверять его на чистоту отгонкой с HF по п. 2.4.2. За величину нерастворимого остатка при этом принимают содержание отогнанной Si0₂. Если проверка на чистоту нерастворимого остатка обычного цемента не производилась, то полученную величину умножают на коэффициент 0,7.

2. Солянокислый фильтрат после отделения нерастворимого остатка может быть использован для определения в нем серного ангидрида по п. 2.10.

2.4. Определение содержания двуокиси кремния в портландцементах и шлакопортландце-ментах методом коагуляции

Желатина способствует коагуляции кремнекислоты и при нагревании создает условия для быстрого и количественного перевода ее в нерастворимое состояние. При коагуляции в концентрированном растворе соляной кислоты уменьшается соосаждение посторонних ионов и осадок кремнекислоты практически не загрязнен.

2.4.1.    Применяемые реактивы и растворы

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

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

Желатина, 1%-ный раствор, свежеприготовленный; готовят следующим образом: 1 г желатины растворяют в 100 мл воды, нагретой до 70° С.

Кислота фтористоводородная (плавиковая) по ГОСТ 10484-78, 40%-ная. Чистоту фтористоводородной кислоты проверяют выпариванием 7—10 мл ее с 3—4 каплями серной кислоты в платиновом тигле, остаток прокаливают при температуре 950—1000° С и взвешивают. При большом остатке необходимо вводить поправку в результат определения двуокиси кремния.

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

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

2.4.2.    Проведение анализа

Навеску 0,5 г цемента помещают в сухой стакан вместимостью 50 мл, накрывают часовым стеклом и осторожно добавляют 10 мл соляной кислоты так, чтобы кислота стекала по стенке стакана. Стакан погружают в нагретую до 60—70° С водяную баню и выдерживают в течение 10 мин, перемешивая время от времени содержимое. Затем прибавляют 10 мл раствора желатины, энергично перемешивают в течение 1 мин, не вынимая стакан из водяной бани, и назревают еще в течение 10 мин. Раствор охлаждают до 40—50° С и в теплом виде фильтруют через неплотный беззольный фильтр, затем тщательно удаляют приставшие к стенкам стакана частички кремнекислоты и присоединяют их к осадку. Осадок на фильтре промывают 2—3 раза горячим раствором соляной кислоты, а затем 10—12 раз небольшими порциями горячей воды (тем-

44

ГОСТ 5382-73

пературой не выше 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 1050—1100° С, охлаждают и взвешивают. Прокаливание повторяют до получения постоянной массы.

Содержание двуокиси кремния (Si0₂) в процентах вычисляют по формуле

м

где Mi — привес тигля, г;

М — навеска цемента, г.

Фильтрат сохраняют для определения остальных компонентов.

Полученную кремнекислоту проверяют на чистоту. Для этого осадок в тигле смачивают несколькими каплями воды, прибавляют 3—4 капли серной кислоты и 7—10 мл фтористоводородной кислоты и выпаривают содержимое тигля на песочной бане до прекращения выделения паров серной кислоты. После этого тигель прокаливают при температуре 1050—1100° С в течение 3—5 мин, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Содержание остатка после отгона (остаток) в процентах вычисляют по формуле

Остаток = MiZlMl. . к»,

А!

где Mi — масса тигля с прокаленным остатком после выпаривания с плавиковой кислотой, г;

М₂ — масса пустого тигля, г;

М — навеска цемента, г.

При величине остатка более 0,5% определение кремнекислоты необходимо повторить весовым (п. 2.5.2) или фотоколориметри-ческим (п. 3.1) методами.

При анализе цементов, содержащих титан, хром и др., а также для получения результатов повышенной точности (анализы стандартных образцов) 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 кислоты, кипятят 2—3 мин для разрушения желатины, затем переводят в мерную колбу вместимостью 250 мл, доводят до метки водой, тщательно перемешивают и определяют содержание кремнекислоты колориметрическим методом по п. 3.1.

Содержание двуокиси кремния (Si0₂) в процентах вычисляют по формуле

45

ГОСТ 5382-73

Si0₂ — -^Ml    —f- Si0_2$IMbTp>

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

М — навеска цемента, г;

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

Отделение гидроокисей и определение содержания остальных составляющих производят из аликвотной части раствора фильтрата от Si0₂.

Примечания:

1.    При содержании в иортландцементах минеральных добавок, нерастворимых в соляной кислоте, а в шлакопортландцементах — кислых шлаков, определение содержания двуокиси кремния производят по методу, указанному в п. 2.5.

2.    Определение содержания кремнекислоты в барийсодержащих портландце-ментах производят фотоколориметрическнм методом по п. 3.1.

3.    При величине остатка после отгона кремнекислоты более 0,5% необходимо ее сплавить, растворить в небольшом количестве соляной кислоты и прибавить к основному фильтрату.

2.5.    Определение содержания двуокиси кремния в пуццоланов ых портландцементах методом коагуляций

2.5.1.    Применяемые реактивы и растворы

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79.

Остальные реактивы — по п. 2.4.

2.5.2.    Проведение анализа

Навеску 0,5 г цемента тщательно перемешивают в платиновом тигле примерно с двукратным количеством безводного углекислого натрия. Тигель накрывают крышкой и спекают его содержимое в муфельной печи при температуре 950—1000° С в течение 3—7 мин. После быстрого охлаждения тигля полученный спек растворяют 10—15 мл соляной кислоты, которую приливают небольшими порциями и переносят в стакан вместимостью 100 мл. Тигель ополаскивают этой же кислотой и сохраняют для дальнейшей работы. Стакан накрывают часовым стеклом и погружают в нагретую до 65—70° С водяную баню на 10 мин. После растворения спека прибавляют 10 мл раствора желатины и выполняют все остальные операции выделения и определения кремнекислоты по методу коагуляции желатиной, изложенному в п. 2.4.

Фильтрат сохраняют для определения содержания остальных компонентов.

2.6.    Отделение гидроокисей алюминия, железа и т и т а и а

А. Раствором уротропина

Принцип метода. Осаждение гидроокисей основано на гидролизе уротропина в слабокислом растворе с образованием аммиака и формальдегида. Аммиак, медленно выделяющийся при гидролизе

46