密度比表面积细度立升重市公开课一等奖省赛课微课金奖课件

密度、比表面积、细度

立升重主讲：第1页密度

1、液体排代法2、气体排代法

水泥密度表示水泥单位体积质量，以g/cm3表示。第2页硅酸盐水泥密度，主要决定于熟料矿物组成、熟料煅烧程度、水泥储存条件及时间。熟料中主要矿物密度见下表矿物：C3SC2SC3AC4AFｆCａO密度：3.253.283.043.773.34熟料煅烧程度对密度也有影响。储存条件和时间，将会不一样程度地降低水泥密度，这是因为水泥中游离CａO吸收了空气中水分和CO2生成了密度较小Ca(OH)2（密度2.23）和CaCO3（密度2.71），同时熟料矿物水化生成水化物密度也较熟料矿物低。第3页密度测定方法（液体排代法）一、测定原理将水泥倒入装有一定液体介质李氏瓶内，并使液体介质充分浸润水泥颗粒，依据阿基米德定律，水泥体积等于他所排开液体体积，从而可得出水泥体积。液体介质采取无水煤油。第4页二、仪器1.李氏瓶容积为250ml，瓶颈由0至24ml自下而上容积刻度读数，且0～1ml和18～24ml应以0.1ml刻度。其容量误差应小于0.05ml。李氏瓶是用抗化学侵蚀性强和热阻小玻璃制成，并由足够厚度以确保良好耐裂性。2.无水煤油要符合GB253要求，也能够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℃。第5页三、测定步骤1、将无水煤油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部分仔细擦洁净。3、试验前应将预先经过0.90mm方孔筛水泥试样，放在110±5℃温度下干燥一小时，并在干燥器内冷却至室温备用。第6页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装入处理过李氏瓶中，装毕重复摇动（亦可用超声波震动），直至没有或极少有气泡排出为止，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，恒温水槽温度差应小于0.2℃。第7页四、结果计算1、水泥体积应为第二次读数减去第一次读数，即为水泥所排开无水煤油体积（ml）。2、水泥密度ρ按下式计算：

水泥密度ρ(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算术平均值，但两次结果之差不得超出0.02g/cm3。第8页注意事项1.水泥在装入李氏瓶以前温度，应尽可能和瓶内液体温度相一致。2.水泥装入李氏瓶时，须仔细预防水泥粘附在无液体部分瓶壁上或溅出瓶外。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瓶壁上。4.恒温水槽温度普通应控制在20℃，因为李氏瓶容积刻度是以这个温度为基准，同时这一温度也是水泥物理性检验标准温度，较其它温度轻易到达。第9页水泥比表面积测定方法勃氏法定义：单位质量水泥粉末所含有总表面积，以平方厘米每克（cm2/g）或平方米每千克（m2/kg）表示第10页

透气法基本原理

透气法测定比表面积，是依据一定量空气经过含有一定空隙率和要求厚度试料层时，所受到阻力不一样而引发流速改变来测定试料比表面积。粉料越细、比表面积越大、空气透过时阻力越大，则一定量空气透过一样厚度试料层所需时间就越长，反之时间越短。在一定空隙水泥层中，空隙大小和数量是颗粒尺寸函数，同时也决定了经过试料层气流速度。第11页流体在颗粒与颗粒之间流动能够看做在无数“假象”毛细管中流动，如图7-3-1颗粒越小，颗粒与颗粒间空隙也越小，则在一定空隙中粉末层体积中毛细管孔道数就越多。毛细管孔道直径越细，气体在管道内经过阻力越大，即气体在物料层中流动就越慢。所以可假定气体在孔道内流动为粘性流动。第12页1、仪器结构：勃氏透气仪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小孔，捣器深入圆筒距离应确保试料层厚度为15mm、透气圆筒与U型压力计是经过磨口直接连接。勃氏透气仪测定比表面积第13页2.仪器常数标定2.1试料层体积测定：用水银排代法测定试料层体积。依据在圆筒内装试料之前和装试料之后水银排开质量，再除以试验温度下水银密度，即为试料层体积V（cm3），计算式：V=(P1-P2)/ρ水银式中：V—透气圆筒试料层体积。（cm3）P1—未装试料是充满圆筒水银重量，（g）P2—装试料后，充满圆筒水银重量，（g）ρ水银—在试验温度下水银密度（g/cm3）第14页2.2漏气检验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，关闭连接抽气泵活塞，2～3min内液面不下降，说明该仪器无漏气现象。2.3标按时间测定采取比表面积和密度已知标准物质来测定透气仪标按时间，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。测定标按时间时，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出0.5s），三遍料平均时间相差应不超出1s。取三次结果平均值作为标按时间。第15页GB/T8074-一、范围本标准适合用于测定水泥比表面积即适合采取本标准方法、比表面积在cm2/g到6000cm2/g范围内其它各种粉状物料，不适合用于测定多孔材料及超细粉状物料第16页二、试验设备及条件1.透气仪：本方法采取勃氏透气仪，分手动和自动两种，均应符合JC/T956要求。2.烘干箱：控制温度灵敏度±1℃。3.分析天平：分度值为0.001g4.秒表：准确至0.5s。5.水泥样品先经过0.9mm方孔筛，再在110℃±5℃下烘干1h，并在干燥器中冷却至室温。第17页6.基准材料：GSB14-1511或相同等级标准物质。有争议时以GSB14-1511为准。7.压力计液体：采取带颜色蒸馏水或直接采取无色蒸馏水。8.滤纸：采取符合GB/T1914中速定量滤纸。9.试验室条件：相对湿度小于50%。三、仪器校准1.仪器校准采取GSB14-1511或相同等级其它标准物质，有争议时以前者为准。第18页2.仪器校准按JC/T956进行。3.校准周期：最少每年进行校准一次。仪器设备使用频繁则应六个月进行一次，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.漏气检验3.空隙率（ε）确实定PⅠ、PⅡ型水泥空隙率采取0.500±0.005其它水泥或粉料空隙率选取0.530±0.005.当按上述空隙率不能将试样第19页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g砝码将试样压实至捣器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=ρv（1-ε）…………（1）式中：m—需要试样量，（g）ρ—试样密度，（g/cm3）v—试料层体积，（cm3）ε—试料层空隙率。第20页五、试料层制备1.将穿孔板放入透气圆筒突缘上，用捣棒把一片滤纸放到穿孔板上，边缘放平并压紧。称取已计算确定试样量，准确到0.001g，倒入圆筒。轻敲圆筒边，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支持环与圆筒顶边接触，并旋转1～2圈，慢慢取出捣器。2.穿孔板上滤纸为φ12.7mm边缘光滑圆形滤纸片。每次测定需用新滤纸片。第21页六、透气试验1.把装有试料层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1～2圈。要确保紧密连接不致漏气。2.打开微型电磁泵慢慢从压力计一端抽出气体，直到压力计内液面上升到扩大部分下端时关闭阀门。当压力计内液体凹月面下降到第一刻线是开始计时（参见图1），当液体凹月面下降到第二条刻线时停顿计时，统计液面从第一刻线到第二刻线所需时间。以秒统计。第22页八、计算1.当被测试样密度、试料层中空隙率与标准样品相同，试验时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

第23页第24页2.当被测试样试料层中空隙率与标准样品试料层中空隙率不一样，试验时温度与校准温度之差≤3℃时，按下式计算。如试验时温度与校准温度之差＞3℃时按下式计算。第25页3.当被测试样密度和空隙率与标准样品不一样,试验时温度与校准温度之差≤3℃时,可按下式计算;

如试验时温度与校准温度之差大于3℃时可按下式计算.第26页4.结果处理4.1水泥表面积应有二次透气试验结果平均值确定.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结果与自动勃氏透气仪测定结果有争议时，以手动勃氏透气仪测定结果为准。第27页比表面积操作方法操作方法注意事项易错误区筒体积矫正方法矫正步骤和注意事项第28页细度第29页细度●细度也称为分散度，是指物料颗粒粗细程度。是用来控制水泥质量主要指标之一。水泥细度影响水泥凝结硬化速度、强度、需水性、析水率、干缩性、水化热、耐风化性等一系列性能。所以细度是水泥主要性质之一。第30页水泥细度通常有三种表示方法：筛余、比表面积和颗粒级配，筛分析方法筛分法是水泥厂日惯用来检验和控制水泥原料和水泥细度一个方法。依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45μm～80μm试验筛网，用筛上筛余物质量百分数来表示水泥样品细度。第31页一、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，按照要求拍打速度和转动角度对水泥进行筛析。到达筛分目标。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到达筛分目标一个筛分方法。水筛法筛析水泥时喷头水压要控制在0.05±0.02MPa，连续冲洗3min。水筛法简单，仪器成本低，筛析过程无粉尘，但需要洁净有一定压力水，废水，费电。无水压表时能够自制一个水压计。第32页三、负压筛析法

负压筛析法是当前较为先进筛析伎俩，是用负压筛析仪进行筛析试验，负压筛析仪是由筛座、带盖负压筛、真空源、旋风收尘筒等组成。负压筛析法操作程序是称取25g水泥试样倒入负压筛中，盖上筛盖，负压筛负压可调范围4000Pa～6000Pa，打开仪器开关，筛析2min时，仪器自动停顿，称量筛余物，筛余量乘4，再乘试验筛校正系数即为水泥试样筛余百分数。第33页仪器1、试验筛1.1试验筛有圆形筛框和筛网组成，分负压筛，水筛和手工筛三种，负压筛φ150×25mm负压筛应附有透明筛盖，筛盖与筛上口应有良好密封性。水筛φ125×80mm。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，预防水泥嵌入。1.3因为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第34页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/min±2r/min喷气嘴，负压表、控制板、微电机及壳体组成如图2.2筛析仪负压可调范围为4000Pa～6000Pa2.3喷气嘴上口平面与筛网之间距离为2mm～8mm2.4喷气嘴上开口见图。3.天平最小分度值小于0.01g第35页操作程序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，80μm试验称取试样25g，45μm筛析试验称取试样10g。2、负压筛析法2.1筛析试验前应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检验控制系统，调整负压至4000Pa～6000Pa范围内。第36页2.2称取试样准确至0.01g，置于洁净负压筛中，放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，开动筛析仪连续筛析2min，在此期间如有试样附着在筛盖上，可轻轻敲击筛盖使试样下落。筛毕用天平称量全部筛余物。3、水筛法3.1筛析试验前，应检验水中无泥、砂，调整好水压即水筛架位置，使其能正常运转，并控制喷头底面和网筛之间距离为35mm～75mm。第37页3.2称取试样准确至0.01g，置于洁净水筛中，马上用淡水冲洗至大部分细粉经过后，放在水筛架上，用水压为0.05MPa±0.02MPa喷头连续冲洗3min。筛毕，用少许水把筛余物冲至蒸发皿中，等水泥颗粒全部沉淀后，小心倒出清水，烘干并用天平称量全部筛余物。4、手工筛析法4.1称取水泥试样准确至0.01g，倒入手工筛中。

第38页4.2用一只手持筛往复摇动，另一只手轻轻拍打，往复摇动和拍打过程应保持水平。拍打速度每分钟约120次，每40次向同一方向转动60°，使试样均匀分布在筛网上，直至每分钟经过试样量不超出0.03g为止，称量全部筛余物。5、试验筛清洗试验筛必须经常保持洁净，筛孔通畅，使用10次后要进行清洗。金属框筛、铜丝网筛清洗时用专门清洗剂，不可用弱酸浸泡。第39页结果计算及处理水泥试样筛余百分数按下式计算：F=Rt/W×100式中：F—水泥试样筛余百分数，（%）Rt—水泥筛余物质量，（g）W—水泥试样质量，（g）结果计算至0.1%第40页试验结果修正系数

不论是手工干筛法或是水筛法和负压筛析法都离不开筛网，网孔尺寸不可能完全一样，在GB1345-91标准修订是提出了修正系数法来修正由网筛不均造成误差。

试验筛修正系数是用实物标样来测定，测定时用试验筛筛析实物样，求出标样在试验筛上筛余经过式（1）算出修正系数。

第41页

C=Fn/Ft

……………(1)

式中：C—试验筛修正系数Fn—标准样品标准筛余值，%Ft—标准样品在试验筛上筛余值，%第42页用经标定修正系数试验筛筛析水泥试样筛余百分数按（2）式进行修正。Fc=C×F……………（2）

式中：Fc—水泥试样正式筛余（修正后筛余值）%F—水泥试样试验筛析结果（修正前筛余值）%C—试验筛修正系数第43页筛子合格判定1、当C值在0.80～1.20范围内时，试验筛可继续使用，C可