水泥、石灰、粉煤灰改性土不仅在我国水利建设方面发挥着巨大的作用，而且被大量应用于道路施工中。水泥改性土是公路底基层中一种常用的材料，通过替换部分水泥，使得底基层的性能得到提高［1］，同时可以有效改善地基的稳定性，不仅能节约资源，而且具有较大经济效益。其他常用的无机改性土除了水泥土外，还有石灰土和粉煤灰改性土，其对改善膨胀土地区施工状况不良问题起着重要作用，并且直接影响施工质量［2］。因此，控制好水泥、石灰、粉煤灰的掺量也成了施工质量控制的关键指标。EDTA（乙二胺四乙酸）滴定法检测改性土中水泥、石灰、粉煤灰的剂量是比较常用且有效的方法。

1 相关研究进展

目前使用EDTA 滴定法测量水泥、石灰等物质剂量的相关研究进展如下。在测量水泥剂量方面，王瑞［3］利用EDTA 滴定法对高速公路施工地段的水泥稳定土中的水泥剂量进行了检测，先通过规范得出EDTA 消耗量与水泥剂量的关系曲线图，根据关系曲线图和现场水泥土的EDTA 消耗量，确定高速公路地段水泥土水泥的剂量；王保田等［4］为研究EDTA（乙二酸四乙酸二钠）滴定法运用于水泥搅拌桩水泥含量检测的适用性，进行了不同龄期下不同水泥含量的EDTA 消耗量试验和不同粒径范围时EDTA 消耗量试验；庞海军［5］分析了导致EDTA 滴定法测定水泥剂量中出现试验误差的因素，并阐述了相关改进措施；张英杰［6］和宁新华等［7］用EDTA 滴定法检测了水泥稳定碎石和水泥稳定土中的水泥剂量，并对测定过程中的注意事项和测定方法进行了研究；梁雪森［8］等结合实际工程质量监督工作，探讨和分析了水泥稳定基层中检测水泥剂量随龄期变化的规律和EDTA 滴定法的龄期条件和校正方法。

在测量石灰剂量方面，陈颜［9］、李凯歌［10］通过EDTA滴定法对石灰稳定土中石灰剂量进行检测，分析了影响EDTA滴定法测定灰剂量的因素，提出了解决措施和改进方法；张建媛［11］使用EDTA 滴定法测定了石灰稳定土中石灰的剂量，并了解了石灰与膨胀土拌和的均匀性；朱永真［12］用EDTA 滴定法测定了高速公路上石灰稳定土中的石灰剂量，并阐述了反应机理及测定步骤；杜敏君［13］用EDTA滴定法测定了石灰稳定土的石灰剂量，分析了石灰剂量与龄期效应的关系。

在测量其他物质剂量方面，李建芝［14］利用EDTA滴定法直接测定了锌精矿中锌的剂量；石如祥等［15］使用EDTA滴定法测定锡铅焊料中高含量的镉；龙旭东等［16］利用EDTA滴定法对稀土铝中间合金中稀土总量进行检测。

综上所述，当前学者们对测量水泥土中水泥的含量、石灰土中石灰含量有了一定程度的研究，积累了不少的经验，但是对于掺入水泥、石灰、粉煤灰三种材料的土料进行含量测量的研究仍很少。由此，本文通过对土料掺入一定比例的水泥、石灰、粉煤灰，用EDTA 滴定法得出EDTA 消耗量与胶凝材料（本文指水泥、石灰、粉煤灰）掺入量的关系曲线图，为测定改性土中胶凝材料的含量提供了一定的借鉴作用。

2 试验与分析

2.1 试验原理

EDTA滴定法的化学原理：水泥、石灰、粉煤灰中都含有钙离子成分，试验中胶凝材料中的钙离子通过10%氯化铵溶液被分离出来，然后用EDTA 标准溶液夺取溶液中的钙离子。在碱性环境下，EDTA二钠容易与钙离子发生反应得到无色络合物，而含有钙离子的溶液会因为钙红指示剂而变成玫瑰红色，所以当试验滴定EDTA 标准溶液至终点时，溶液中的钙离子几乎全部与EDTA 二钠结合成无色络合物，此时溶液就显示出钙红原本的颜色——纯蓝色［17］。

其中，钙红指示剂（HIn2+）与钙离子发生如式（1）所示的化学反应，加入EDTA 标准溶液（H2Y2-）后发生的化学反应如式（2）、（3）所示［18］。

2.2 试验方案

2.2.1 仪器。本次试验用到的仪器有烧杯、滴定台、酸式滴定管、量筒、锥形瓶、玻璃棒、研体、天平等仪器。

2.2.2 试剂 mol/m3的EDTA标准溶液：将37.23 g EDTA 二钠（分析纯）放入1 000 mL 已经加热到40～50 ℃无二氧化碳的蒸馏水中，搅拌，充分溶解并冷却常温后装瓶。

10%氯化铵溶液：称取氯化铵500 g，放入容量较大的聚乙烯桶内，加入4 500 mL的蒸馏水，震荡溶液使氯化铵全部溶解。

1.8%氢氧化钠溶液：将18 g 氢氧化钠（分析纯）放入1 000 mL 的蒸馏水中，搅拌，等到温度稳定至常温，再加入三乙醇胺2 mL（分析纯），摇匀并装入塑料瓶中。

文章来源：《水泥》 网址: http://www.snbjb.cn/qikandaodu/2021/0501/498.html