密度 比表面积 细度 立升重综述

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1、密度、比表面积、细度 立升重 主讲： 密 度 1、液体排代法 2、气体排代法 水泥密度表示水泥单位体积的质量，以 g/cm3表示。 硅酸盐水泥的密度，主要决定于熟料矿物组成、熟料的煅 烧程度、水泥储存条件及时间。 熟料中的主要矿物的密度见下表 矿物：C3SC2SC3AC4AFCO 密度：3.253.283.043.773.34 熟料的煅烧程度对密度也有影响。 储存条件和时间，将会不同程度地降低水泥的密 度，这是由于水泥中的游离CO吸收了空气中的水 分和CO2生成了密度较小的Ca(OH)2（密度2.23）和 CaCO3（密度2.71），同时熟料矿物水化生成的水化 物密度也较熟料矿物低。 密度的测

2、定方法（液体排代法） 一、测定原理 将水泥倒入装有一定液体介质的李氏瓶内 ，并使液体介质充分的浸润水泥颗粒，根 据阿基米德定律，水泥的体积等于他所排 开的液体体积，从而可得出水泥体积。液 体介质采用无水煤油。 二、仪器 1.李氏瓶 容积为250ml，瓶颈由0至24ml 自下而上的容积刻度读数，且 01ml和18 24ml应以0.1ml刻度。其容量误差应不大 于0.05ml。李氏瓶是用抗化学侵蚀性强和热 阻小的玻璃制成，并由足够的厚度以确保良 好的耐裂性。 2.无水煤油 要符合GB 253的要求，也可 以用普通煤油用生石灰处理得到 3.恒温水槽 温度控制误差0.2。 三、测定步骤 1、将无水煤油

3、注入到李氏瓶中使液面至0到 1ml刻度线，（以弯月面下部为准），盖上 瓶塞放入恒温水槽内，使刻度部分浸入水 中，恒温30min，记下初始读数。 2、从恒温水槽中取出李氏瓶，用滤纸将李氏 瓶细长颈内没有煤油的部分仔细擦干净。 3、试验前应将预先通过0.90mm方孔筛的水 泥试样，放在1105温度下干燥一小时， 并在干燥器内冷却至室温备用。 4、称取该水泥试样60g，准确至0.01g。用小 匙将水泥样品一点点的装入处理过的李氏 瓶中，装毕反复摇动（亦可用超声波震动 ），直至没有或很少有气泡排出为止，再 次将李氏瓶静置于恒温水槽中，恒温半小 时后读取第二次液面读数。 5、李氏瓶第一次和第二次恒温时，

4、恒温水槽 的温度差应不大于0.2。 四、结果计算 1、水泥体积应为第二次读数减去第一次读数 ，即为水泥所排开的无水煤油的体积（ml ）。 2、水泥密度按下式计算： 水泥密度(g/cm3)=水泥试样质量(g)/排开体积(ml) 结果计算到0.01g/cm3。试验结果取两次结果的算 术平均值，但两次结果之差不得超过0.02g/cm3。 注意事项 1.水泥在装入李氏瓶以前的温度，应尽可能 和瓶内的液体温度相一致。 2.水泥装入李氏瓶时，须仔细防止水泥粘附 在无液体部分的瓶壁上或溅出瓶外。 3.排气泡时不要使液体溅出瓶外，也不要使 水泥粘附在液面上部的瓶壁上。 4.恒温水槽的温度一般应控制在20，因为

5、 李氏瓶的容积刻度是以这个温度为基准的 ，同时这一温度也是水泥物理性检验的标 准温度，较其他温度容易达到。 水泥比表面积测定方法 勃氏法 定义：单位质量的水泥粉末所具有的总表面 积，以平方厘米每克（cm2/g）或平方米每 千克（m2/kg）表示 透气法的基本原理 透气法测定比表面积，是根据一定量的空 气通过具有一定空隙率和规定厚度的试料 层时，所受到的阻力不同而引起流速的变 化来测定试料比表面积。粉料越细、比表 面积越大、空气透过时的阻力越大，则一 定量空气透过同样厚度的试料层所需的时 间就越长，反之时间越短。在一定空隙的 水泥层中，空隙的大小和数量是颗粒尺寸 的函数，同时也决定了通过试料层的

6、气流 速度。 流体在颗粒与颗粒之间的流 动可以看做在无数“假象”的 毛细管中流动，如图7-3-1颗 粒越小，颗粒与颗粒间的空 隙也越小，则在一定空隙中 的粉末层体积中的毛细管孔 道数就越多。毛细管孔道直 径越细，气体在管道内通过 的阻力越大，即气体在物料 层中流动就越慢。因此可假 定气体在孔道内的流动为粘 性流动。 1、仪器构造： 勃氏透气仪的外形及结构示 意图见右图。 勃氏透气仪有透气圆筒、捣 器、U型压力计的抽气泵三 部分组成。透气圆筒内径 12.7mm穿孔板上均匀分布 35个孔径1mm的小孔，捣 器深入圆筒的距离应保证 试料层厚度为15mm、透气 圆筒与U型压力计是通过磨 口直接连接。

7、勃氏透气仪测定比表面积 2.仪器常数的标定 2.1 试料层体积的测定：用水银排代法测定试 料层体积。根据在圆筒内装试料之前和装 试料之后的水银排开的质量，再除以试验 温度下的水银的密度，即为试料层体积V（ cm3），计算式： V=(P1-P2)/水银 式中： V 透气圆筒的试料层体积。（cm3） P1未装试料是充满圆筒的水银重量，（g） P2装试料后，充满圆筒的水银重量，（g） 水银在试验温度下水银密度（g/cm3） 2.2 漏气检查 先用橡皮塞将圆筒上口塞紧，然后用抽气泵抽气， 使U形压力计上液面上升一定高度，关闭连接抽气 泵的活塞，23min内液面不下降，说明该仪器无 漏气现象。 2.3

8、标准时间的测定 采用比表面积和密度已知的标准物质来测定透气仪 的标准时间，标准物质在使用前应与仪器温度一致 ，并确保其无结团、块状。测定标准时间时，应称 三遍物料，每一遍物料在被标定仪器上测两次时间 （同一物料所测时间应不超过0.5s），三遍料的平 均时间相差应不超过1s。取三次结果的平均值作为 标准时间。 GB/T 8074-2008 一、范围 本标准适用于测定水泥的比表面积即适合采 用本标准方法的、比表面积在2000cm2/g到 6000cm2/g范围内的其他各种粉状物料，不 适用于测定多孔材料及超细粉状物料 二、试验设备及条件 1. 透气仪：本方法采用的勃氏透气仪，分手 动和自动两种，均

9、应符合JC/T 956的要求 。 2. 烘干箱：控制温度灵敏度1。 3. 分析天平：分度值为0.001g 4. 秒表：精确至0.5s。 5. 水泥样品先通过0.9mm方孔筛，再在 1105下烘干1h，并在干燥器中冷却至 室温。 6. 基准材料：GSB14-1511或相同等级的标 准物质。有争议时以GSB14-1511为准。 7. 压力计液体：采用带颜色蒸馏水或直接采 用无色蒸馏水。 8. 滤纸：采用符合GB/T 1914的中速定量滤 纸。 9. 实验室条件：相对湿度不大于50%。 三、仪器校准 1.仪器校准采用GSB14-1511或相同等级的 其他标准物质，有争议时以前者为准。 2. 仪器校准

10、按JC/T 956进行。 3. 校准周期：至少每年进行校准一次。仪器 设备使用频繁则应半年进行一次，仪器设 备维修后也要重新标定。 四、操作步骤 1. 测定水泥密度 2. 漏气检查 3. 空隙率（）的确定 P、P型水泥的空隙率采用0.5000.005 其他水泥或粉料的空隙率选用0.5300.005. 当按上述空隙率不能将试样 压至支持环与圆筒顶边接触时，允许改变空 隙率。空隙率调整以2000g砝码将试样压实 至捣器的支持环与圆筒顶边接触，不留缝隙 为止。 4.确定试样量 试样量按式（1）计算： m=v（1-） （1） 式中：m需要的试样量，（g） 试样密度，（g/cm3） v试料层体积，（cm

11、3） 试料层的空隙率。 五、试料层的制备 1. 将穿孔板放入透气圆筒的突缘上，用捣 棒把一片滤纸放到穿孔板上，边缘放平并 压紧。称取已计算确定的试样量，精确到 0.001g，倒入圆筒。轻敲圆筒的边，使水 泥平坦。再放入一片滤纸，用捣器均匀捣 实试料直至捣器的支持环与圆筒顶边接触 ，并旋转12圈，慢慢取出捣器。 2. 穿孔板上的滤纸为12.7mm边缘光滑的 圆形滤纸片。每次测定需用新的滤纸片。 六、透气试验 1. 把装有试料层的透气圆筒下锥面涂一薄层 油脂，然后把它插入压力计顶端锥形磨口 处，旋转12圈。要保证紧密连接不致漏 气。 2. 打开微型电磁泵慢慢从压力计一端抽出气 体，直到压力计内液面

12、上升到扩大部分下 端时关闭阀门。当压力计内液体的凹月面 下降到第一刻线是开始计时（参见图1）， 当液体的凹月面下降到第二条刻线时停止 计时，记录液面从第一刻线到第二刻线所 需的时间。以秒记录。 八、计算 1. 当被测试样的密度、试料层中空隙率与标 准样品相同，试验时的温度与校准温度之 差3时，可按下式计算 当试验温度与校准温度之差3时，则按下 式计算 2. 当被测试样的试料层中空隙率与标准样品 试料层中空隙率不同，试验时的温度与校 准温度之差3时，按下式计算。 如试验时的温度与校准温度之差3时按 下式计算。 3. 当被测试样的密度和空隙率与标准样品不同 ,试验时的温度与校准温度之差3时,可按

13、下式计算; 如试验时温度与校准温度之差大于3时可按 下式计算. 4. 结果处理 4.1 水泥表面积应有二次透气试验结果的平 均值确定.如二次试验结果相差2%以上时, 应重新试验.计算结果保留至10cm2/g。 4.2 当同一水泥用手动勃氏透气仪测定的结 果与自动勃氏透气仪测定的结果有争议时 ，以手动勃氏透气仪测定结果为准。 比表面积的操作方法 v操作方法 v注意事项 v易错误区 v筒体积的矫正方法 v矫正步骤和注意事项 细 度 细 度 细度也称为分散度，是指物料颗粒粗细的 程度。是用来控制水泥质量的重要指标之 一。水泥细度影响水泥的凝结硬化速度、 强度、需水性、析水率、干缩性、水化热 、耐风化

14、性等一系列性能。因此细度是水 泥的重要性质之一。 v水泥细度通常有三种表示方法：筛余、比 表面积和颗粒级配， v筛分析方法 筛分法是水泥厂日常用来检查和控制水泥 原料和水泥细度的一种方法。 根据操作分为手工干筛法、水筛法和负压 筛法三种，使用方孔边长45m80m的试 验筛网，用筛上筛余物的质量百分数来表 示水泥样品的细度。 一、手工干筛法 手工干筛法是用人工摇动试验筛，试验筛 放在接料盘上，按照规定的拍打速度和转 动角度对水泥进行筛析。达到筛分的目的 。这种方法粉尘大、筛分效率低。 二、水筛法 水筛法是用自来水代替人工筛析动力达到 筛分目的一种筛分方法。水筛法筛析水泥 时喷头的水压要控制在0.

15、050.02MPa，连 续冲洗3min。水筛法简单，仪器成本低， 筛析过程无粉尘，但需要干净有一定压力 的水，废水，费电。无水压表时可以自制 一个水压计。 三、负压筛析法 负压筛析法是目前较为先进的筛析手段， 是用负压筛析仪进行筛析试验，负压筛析 仪是由筛座、带盖的负压筛、真空源、旋 风收尘筒等组成。 负压筛析法的操作程序是称取25g水泥试 样倒入负压筛中，盖上筛盖，负压筛负压 可调范围4000Pa6000Pa，打开仪器开关 ，筛析2min时，仪器自动停止，称量筛余 物，筛余量乘4，再乘试验筛的校正系数即 为水泥试样筛余百分数。 仪 器 1、实验筛 1.1实验筛有圆形筛框和筛网组成，分负压筛，

16、 水筛和手工筛三种，负压筛15025mm负 压筛应附有透明筛盖，筛盖与筛上口应有良 好的密封性。水筛12580mm。手工筛高 度为50mm，筛子直径为150mm。 1.2筛网应紧绷在筛框上，筛网和筛框接触处， 应用防水胶密封，防止水泥嵌入。 1.3由于物料会对筛网产生磨损，试验筛每使用 100次后需要重新标定，标定方法见附A 2.负压筛析仪 2.1 负压筛析仪有筛座、负压筛、负压源即 收尘器组成，其中筛座由转速为 30r/min2r/min的喷气嘴，负压表、控制板 、微电机及壳体构成如图 2.2 筛析仪负压可调范围为4000Pa 6000Pa 2.3 喷气嘴上口平面与筛网之间距离为 2mm 8mm 2.4 喷气嘴的上开口见图。 3.天平 最小分度值不大于0.01g 操作程序 1、试验准备 试验前所用试验筛应保持清洁，负压筛和 手工筛应保持干燥。试验时，80m试验称 取试样25g，45m筛析试验称取试样10