土工试验易溶盐试验问题探究

冉玉梅

(浙江省工程勘察院，浙江宁波310000)

土工试验易溶盐试验问题探究

冉玉梅

(浙江省工程勘察院，浙江宁波310000)

易溶盐指的是在特定时间内，按照规定比例浸出的土壤中所含水溶盐。由于易溶盐对土壤水理性质和工程特性有着较大影响，所以对土壤中易溶盐的阴阳离子成分进行测定与分析，明确盐分的含量与种类，便能够推断出该类土壤对建筑材料的危害以及工程特性的影响。然而在实际试验过程中，存在细节问题需要引起相关工作人员的重视，为此，将对土工试验易溶盐试验问题进行分析与研究，希望能给广大同行提供一些有价值的参考建议。

土工;易溶盐;问题;分析

易溶盐是土中较易变化的物质，其主要包括了碳酸盐、氯化物盐类以及易溶的硫酸盐类和碳酸盐。随着环境的变化其成分与含量均会发生变化，尤其是会随着水分变化而变化，因此，易溶盐对于土的工程性质的影响比较复杂［1］。而开展易溶盐试验目的主要在于对土壤中易溶盐含量的判定。然而在开展试验过程中，往往会受到诸多因素的影响，因此，为了确保试验结果的准确性，必须要严格控制试验中的细节问题。

1 样品的采集和提取

1．1样品采集

在采集原始土样时，应当采集具有代表意义的土壤样本，且选择合理地含盐量变化，以确保所得数据覆盖面较广［2］。易溶盐样品在岩心中进行采集可以更好的将地层含盐量反应出来。通常来说，地层岩性具有相同特征的情况下，含盐量低的地层中地下水矿化度相较盐含量较高的地层较低。不仅如此，让易溶盐样品在砂类土壤中进行采集时，地层岩性为粉砂、细砂以及粗砂的情况下，更适宜开展易溶盐试验。

1．2样品制备

1．2．1样品制备方法

风干所采集到的采集样品，且在此过程中需要将土壤中含有的石块、植物残根仔细除去。风干完毕后，应当使用孔径为2 mm的筛子来筛选样品，并仔细研磨筛上样品，待整体样品均匀混合后再继续风干，重复混合均匀后，以备试验用。因为在风干后，土壤中某些成分，如碳酸氢根等会产生化学变化，因此，务必要在试验前做好相关分析工作，避免土壤中某些成分产生化学变化而导致试验结果受到影响［3］。

1．2．2样品制备存在的问题

结合实践来看，在制备样品时容易出现如下问题，需要引起相关工作人员的额外注意:a土样达不到基本指标。通常情况下是根据含水率、土粒比重以及密度来评测图样指标［4］。且常常是根据这3种指标来换算出其他指标，因此务必要确保其准确性。b取样不够规范。在取样时，必须要采用刮土刀来进行。而经过长期使用，刮土刀的刃口处极易出现凹形磨损。如若使用磨损的刀具来进行土样采集，那么在对土样的物理指标进行测量时，极易导致测量结果与实际情况相偏离。c土样中的液限、塑限测量不规范。首先要经过过筛工艺后才能测量土样的液限、塑限，通常会选用孔径为0．5 mm的筛。然而在实际试验过程中，大部分过筛土样中依旧含有岩屑、砂砾甚至是岩块的情况。根据国际通用标准，这些过筛土样的塑限测量结果是不够精准的。d试样制备工序选择和使用不恰当。虽然上文中分析了植被样品的基本工序，但是在实际制备过程中并不代表着都会用上这些工序，还需要结合所采取土样的成分以及结构来科学选择制备方法。如若土样土质较为均匀，则可以在保持土样天然含水状态下进项采取，之后要尽可能把它切碎。而如若所采集到的土样中含有石块或是砂砾，则需要经过风干以及过筛后才能进行处理，接着还需用水将其浸润，以确保其达到均匀状态。

2 制备浸出液注意问题

2．1浸提易溶盐的土水比例

在对易溶盐进行浸提过程中，应当结合实际盐类溶解度来选择合适的土水比例与浸提，从而尽可能完全溶解出易溶盐，同时还应尽可能避免土粒子上吸附的粒子和浸出液中的粒子出现交换反应［5］。然而在实际溶解过程中，由于盐类不同，其在水中的溶解度也有所差别，如中溶盐中硫酸钙溶解度为2．0 g/L，易溶盐中氯化钾溶解度为329．5 g/L，氯化镁溶解度为558．1 g/L，氯化钙溶解度为751．9 g/L;难溶盐中碳酸钙溶解度为0．015 g/L。所以可以通过合理控制土水比例来有效分离难溶盐、中溶盐以及易溶盐。并且水量加得愈少，土水比例也就越小，而同时浸提出难溶盐、中溶盐以及易溶盐的几率就愈小。虽然采用尽可能减小加水量的土水比例进行浸提所得结果会更加贴近土中易溶盐的组成比例以及真实含量，但是如若采用1∶1以及1∶2．5的比例，会因为水量添加过小，特别是遇到黏土时会大大增加操作难度。有鉴于土水比例的差异会导致土中易溶盐单个离子以及总量浸出量的不同，所以通常均是采用1∶5的土水比例。

2．2浸提时间

由于在相同土水比例情况下，其实际浸提时间长短不同，最终得到的结果亦各不相同。而浸提时间越长，则可能浸提出来的难溶盐以及中溶盐的几率就越大，且水溶液和土粒间离子交换就越明显，从而会使得误差加大。因此，应当尽可能缩短浸提时间。大量研究数据显示，在浸提易溶盐时，通常控制浸提时间在2～3 min左右为最佳。

2．3过滤土的浸提液

过滤土的浸提液关系着土工易溶盐试验的成败。在具体试验过程中常常难以得到清澈的滤液。所以在实际操作过程中需要使用与漏斗底部相同大小的滤纸，且于底部平稳放置，首先使用少许蒸馏水来进行抽滤，当其湿润后就采用抽气来让滤纸与漏斗底板紧密贴合。之后先抽气再过滤，并快速将摇到均匀的土悬浊液倒入漏斗当中，让其在滤纸上形成薄层滤饼，避免细颗粒通过。此后，先将抽气设备打开，进行抽气，防止滤纸飘起，之后再将土悬浊液倒入漏斗当中，以避免出现滤液浑浊的情况。

2．4分解温度

对土工试验易溶盐试验来说，分解温度的高低都会对影响到试样设备，从而造成结果准确性出现偏差。比如在进行易溶盐试验时，在浓度相同情况下如果试验温度超过规定分解温度，那么将会造成反应物分子能量因此而增加，这就使得原来某些低能量分子会被激活，这样一来不但会提升试验反应中活化分子比例，同时也会增加分子有效碰撞机率，进而导致易溶盐试验结果准确性因反应速率增大而受到影响。根据相关研究表明，土工试验易溶盐试验中如果分子分解温度超出相应要求10℃时，该反应速率会因此提升2～4倍，进而造成试验结果准确性出现严重偏差。

2．5选择适宜的易溶盐试验用水

水作为土工试验易溶盐试验中重要物质，其有着极为广泛的用途，不但某些试验中需要加入水，同时容器清洗、溶液配置等方面也同样需要水。然而不管是自来水或是天然水，他们水质中都含有不少影响试验的杂质成分，如果直接将他们用来做试验，那么势必会导致结果准确性受影响，因而这就要求我们必须根据相关规范要求选择适宜的土工试验易溶盐试验用水。

以样品提取用水为例，根据相关规范要求应使用不含二氧化碳的蒸馏水。这主要是因为二氧化碳会导致碳酸镁、碳酸钙等物质溶解，如此一来会导致易溶盐试验中浸出盐分的数量受影响，最终造成结果准确性不足，因而这就要求我们必须选用不含二氧化碳的蒸馏水。另外，需要特别注意的是，蒸馏水放置时间过长时会有空气中二氧化碳溶解进去，因而这就需要我们在进行易溶盐试验样品提取前将久置蒸馏水进行加热，并煮沸，随后待其冷却到室温后便可使用，这样一来即可将久置蒸馏水中溶解的二氧化碳排出，从而保障易溶盐试验结果准确性。此外，易溶盐试验前都需要根据相关规范要求对用水进行离子、pH等检测，以此确保其水质情况达到易溶盐试验要求。最后，为了确保易溶盐试验容器干净，我们还需要对其进行清洗，比如针对新购置容器需要用NaOH溶液浸泡2～3 d，之后利用纯净水洗干净并接着用HCl或HNO3溶液浸泡2～3 d，待其冲洗干净后方可使用。又比如针对现有容器，我们要在使用一定时间后利用双氧水进行冲洗，以此保障其干净。

3 测定易溶盐总量

在室内试验中，通常是使用烘干法来测定易溶盐总量。该方法具有准确性高，对仪器设备要求低等特点，不过操作起来较为繁琐。其主要是依照特定的土水比例来浸出土中的易溶盐，并将其烘干、称重，最后所得到的烘干物质总量即易溶盐总量。而采用该方法过程中常常会由于多方面因素影响而导致其结果出现误差，因此必须要予以充分重视。通常会含有难溶盐、少许中溶盐、未去除干净的有机质以及胶状颗粒等物质在烘干物质当中，从而导致结果出现误差。如若浸出液中含有许多SO42－时，在温度105～110℃下进行烘干，则无法有效脱除其所形成的镁硫酸盐、钙的结晶水，从而致使试验结果出现偏差。所以，遇此情况时，应当将温度调至180℃来完成烘干工作;而HCO3－在烘干时会全部转化为CO3

2－，其整体总量减轻约50%，所以根据实际情况可将烘干所得数值加上50%HCO3－来对结果进行修正。

4 测定易溶盐的阴阳离子

4．1测定易溶盐的阴阳离子

在试验过程中，往往有多种方法用于测定易溶盐的阴阳离子，通常可将其划分为仪器分析以及化学分析两大类。在《土工试验方法标准》中，使用的是原子吸收分光光度计的方法来测定易溶盐中的镁离子与钙离子。不过由于该种方法所需设备仪器花费较高，所以在普通实验室中该种方法并未得到普及。在《土工试验方法标准》GB/T50123－1999所列举出来的方式大多都是化学分析，除此之外，部分试验还有其他方法，具体结合实际情况来进行合理选择。一般情况下采滴定法来进行。滴定分析法又称为容量分析法。现实假定某种浓度确定的溶液为A，而被检测溶液为B，该方法实际应用原理是把A溶液滴加到B溶液当中，或是将B溶液滴加到A溶液中，当这两种溶液达到特定剂量时即会产生化学反应，此时，根据A溶液的使用浓度以及剂量便可计算出B溶液中被测物质的含量。通常，采用硝酸银滴定法，并将铬酸钾作为指示剂来测定Cl－，采用双指示剂中和滴定法来测定HCO3－与CO32－，采用火焰光度计来测定K－与Ca2－，采用原子吸收分光光度计或EDTA配位滴定法来测定Mg2－与Ca2－。在笔者参与的易溶盐试验当中，在深度1．50～1．60 m处进行取样，测定易溶盐中的阳离子K+(Na+)含量为42．55 mg/kg，Ca2+含量为32．45 mg/kg，Mg2+含量为32．70 mg/kg，阴离子HCO3－含量为225．29 mg/kg，SO42－含量为18．73 mg/kg，Cl－含量为73．10 mg/kg，CO32－与OH－含量为0。

4．2易溶盐阴阳离子的测定过程中应注意的问题

a需要在过滤土浸出液后马上开始测定HCO－3与CO32－，以避免吸收二氧化碳而出现误差。b应当严格控制HCO3－与CO32－的滴定终点在pH=4．4以及pH=8．3，避免误差的出现。c如若将酚酞加入浸出液后显示为无色，而将甲基橙添加后变为红色，则表明pH＜4．4，且不含有HCO3－与CO32－在浸出液中。d在测定Cl－应严格控制溶液pH在6．5～10的范围内，并且确保pH值在6．5以上，避免铬酸钾溶于酸中，同时控制pH值在10以内，防治出现氧化银的沉淀。

4．3结构分析以及数据处理

通过测定可知，土壤中易溶盐分主要是由Cl－、CO3

2－、SO4、Mg、Ca、K等内容构成。其中正常情况下，阴离子和阳离子的物质量浓度相同，且误差不可大于4%。如若是重污染土壤或是盐渍土壤则可不对该项内容予以考虑。一般情况下，通过阴阳离子的总和可将土壤中易溶盐的总量计算出来。但是结合具体试验情况来看，还应当要根据具体情况和工作需求，来判断是否要对盐分组成进行分析，或是单单将总盐量测定出来。如若面临第一种情况时，则可通过将个别离子的含量测定出来后，在将总离子量计算出来，而不需要将总盐量直接测定出来，通常来说，这种方法的误差在10%以内，属于可接受范围。

5 结语

总而言之，开展土工易溶盐试验能够有效确定土的性能，所以在实际试验过程中应当严格把控各个步骤与环节，尽可能降低试验结果的误差，从而作为易溶盐分析的依据，更好的确保整体土工试验的精准性与可靠性。

参考文献:

［1］李建朋．含盐量对松嫩平原碳酸盐渍土工程性质的影响［D］．北京:中国地质大学(北京)，2007．

［2］刘立森，张景发，王黎明．土地规划和工程建设中盐渍化土壤易溶盐分析方法研究［J］．天津建设科技，2007(S1):80－82．

［3］中华人民共和国国家标准GB50021－2009岩土工程勘察规范［S］．中国建筑工业出版社，2009．

［4］熊志亮，李慧爽，王秋菊．土质易溶盐试验的研究［J］．中国科技博览，2011(36):50－51．

［5］范强，王清，韩旭东，等．天津中心渔港吹填土的易溶盐试验研究［J］．世界地质，2013，32(3):598－605．

A Geotechnical Experiment in Soluble Salt

RAN Yumei
(Engineering Investigation Institute of Zhejiang Province，Ningbo，Zhejiang 310000，China)

The soluble salt is in a specific period of time in accordance with the provisions of proportion leaching in the soil water soluble salts．On the soil water，properties and engineering properties have great influence，so the soil is easily dissolved salt ion of Yin and Yang ingredients to clear the content of salt and variety．In the process of the actual test，however，there is a need to cause the attention of the relevant staff．Therefore，this article will make an analysis of geotechnical test soluble salt test to hope it can give some valuable advice．

Soil;Soluble salt;Problem;Analysis

TU411

B

10．14101/j．cnki．issn．1002－4336．2017．01．031

2017－01－02

冉玉梅(1981－)，女，新疆伊犁人，测试工程师，研究方向:实验测试技术与管理，手机:18868709501，E-mail: 55775088@qq．com．