水泥比表面積測(cè)定方法

水泥比表面積測(cè)定方法GB8074—87水泥比表面積測(cè)定方法(勃氏法)--------------------------------------------------------------------------------(本信息發(fā)布于2008年10月30日，共有874人瀏覽)[字體：大中小]本標(biāo)準(zhǔn)適用于測(cè)定水泥的比表面積以及適合采用本標(biāo)準(zhǔn)方法的其他各種粉狀物料，不適用于測(cè)定多孔材料及超細(xì)粉狀物料。本方法采用Blaine透氣儀來測(cè)定水泥的細(xì)度。本方法與GB207—63《水泥比表面積測(cè)定方法》可并行使用,如結(jié)果有爭(zhēng)議時(shí),以本方法測(cè)得的結(jié)果為準(zhǔn)。1定義與原理1.1水泥比表面積是指單位質(zhì)量的水泥粉末所具有的總表面積,以㎡/㎏來表示。1.2本方法主要根據(jù)一定量的空氣通過具有一定空隙率和固定厚度的水泥層時(shí),所受阻力不同而引起流速的變化來測(cè)定水泥的比表面積。在一定空隙率的水泥層中，孔隙的大小和數(shù)量是顆粒尺寸的函數(shù)，同時(shí)也決定了通過料層的氣流速度。2儀器2.1Blaine透氣儀如圖1、2所示,由透氣圓筒、壓力計(jì)、抽氣裝置等三部分組成。2.2透氣圓筒內(nèi)徑為12.70+0.05㎜,由不銹鋼制成。圓筒內(nèi)表面的光潔度為▽6,圓筒的上口邊應(yīng)與圓筒主軸垂直,圓筒下部錐度應(yīng)與壓力計(jì)上玻璃磨口錐度一致,二者應(yīng)嚴(yán)密連接。在圓筒內(nèi)壁,距離圓筒上口邊55±10mm處有一突出的寬度為0.5～1mm的邊緣,以放置金屬穿孔板。2.3穿孔板由不銹鋼或其他不受腐蝕的金屬制成,厚度為1.O～0.1mm。在其面上,等距離地打有35個(gè)直徑I㎜的小孔，空孔板應(yīng)與圓筒內(nèi)壁密合。穿孔板二平面應(yīng)平行。圖2Blaine透氣儀結(jié)構(gòu)及主要尺寸圖3材料3.1壓力計(jì)液體壓力計(jì)液體采用帶有顏色的蒸餾水。3.2基準(zhǔn)材料基本材料采用中國水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心制備的標(biāo)準(zhǔn)試樣。4儀器校準(zhǔn)4.1漏氣檢查將透氣圓筒上口用橡皮塞塞緊，接到壓力計(jì)上。用抽氣裝置從壓力計(jì)一臂中抽出部分氣體，然后關(guān)閉閥門，觀察是否漏氣。如發(fā)現(xiàn)漏氣，用活塞油脂加以密封。4.2試料層體積的測(cè)定4.2.1用水銀排代法將二片濾紙沿圓筒壁放入透氣圓筒內(nèi)，用一直徑比透氣圓筒略小的細(xì)長(zhǎng)棒往下按，直到濾紙平整放在金屬的空孔板上。然后裝滿水銀，用一小塊薄玻璃板輕壓水銀表面，使水銀面與圓筒口平齊，并須保證在玻璃板和水銀表面之間沒有氣泡或空洞存在。從圓筒中倒出水銀，稱量，精確至0.05g。重復(fù)幾次測(cè)定，到數(shù)值基本不變?yōu)橹埂Ｈ缓髲膱A筒中取出一片濾紙，試用約3.3g的水泥，按照5.3條要求壓實(shí)水泥層注。再在圓筒上部空間注入水銀，同上述方法除去氣泡、壓平、倒出水銀稱量，重復(fù)幾次，直到水銀稱量值相差小于50mg為止。注:應(yīng)制備堅(jiān)實(shí)的水泥層。如太松或水泥不能壓到要求體積時(shí)，應(yīng)調(diào)整水泥的試用量4.2.2圓筒內(nèi)試料層體積V按式(1)計(jì)算。精確到0.005cmV=（P1—P2)/ρ水銀…………………(1)式中：V——試料層體積，cm3；P1——未裝水泥時(shí)，充滿圓筒的水銀質(zhì)量，g；P2——裝水泥后，充滿圓筒的水銀質(zhì)量，g；ρ水銀——試驗(yàn)溫度下水銀的密度，g/cm3(見附錄A表Al)。4.2.3試料層體積的測(cè)定，至少應(yīng)進(jìn)行二次。每次應(yīng)單獨(dú)壓實(shí)，取二次數(shù)值相差不超過0.005cm3的平均值，并記錄測(cè)定過程中圓筒附近的溫度。每隔一季度至半年應(yīng)重新校正試料層體積。5試驗(yàn)步驟5.1試樣準(zhǔn)備5.1.1將110士5℃5.1.2水泥試樣，應(yīng)先通過0.9mm方孔篩，再在110士5℃5.2確定試樣量校正試驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)試樣量和被測(cè)定水泥的質(zhì)量，應(yīng)達(dá)到在制備的試料層中空隙率為0.500土0.005，計(jì)算式為：W=ρV-（1-ε）……(2)式中：W——需要的試樣量，g；ρ——試樣密度，g／cm3；V——按第4．2條測(cè)定的試料層體積，cm3；ε——試料層空隙率注。注：空隙率是指試料層中孔的容積與試料層總的容積之比，一般水泥采用0.500士0.005。如有些粉料按上式算出的試樣量在圓筒的有效體積中容納不下或經(jīng)搗實(shí)后未能充滿圓筒的有效體積，則允許適當(dāng)?shù)馗淖兛障堵省?.3試料層制備將穿孔板放入透氣圓筒的突緣上，用一根直徑比圓筒略小的細(xì)棒把一片濾紙注送到穿孔板上，邊緣壓緊。稱取按第5.2條確定的水泥量，精確到0.O01g，倒入圓筒。輕敲圓筒的邊，使水泥層表面平坦。再放入一片濾紙，用搗器均勻搗實(shí)試料直至搗器的支持環(huán)緊緊接觸圓筒頂邊并旋轉(zhuǎn)二周，慢慢取出搗器。注：穿孔板上的濾紙，應(yīng)是與圓筒內(nèi)徑相同、邊緣光滑的圓片。穿孔板上濾紙片如比圓筒內(nèi)徑小時(shí)，會(huì)有部分試樣粘于圓筒內(nèi)壁高出圓板上部，當(dāng)濾紙直徑大于圓筒內(nèi)徑時(shí)會(huì)引起濾紙片皺起使結(jié)果不準(zhǔn)。每次測(cè)定需用新的濾紙片。5.4透氣試驗(yàn)5.4.1把裝有試料層的透氣圓筒連接到壓力計(jì)上，要保證緊密連接不致漏氣注，并不振動(dòng)所制備的試料層。注：為避免漏氣，可先在圓筒下錐面涂一薄層活塞油脂，然后把它插入壓力計(jì)頂端錐形磨口處，旋轉(zhuǎn)二周。5.4.2打開微型電磁泵慢慢從壓力計(jì)一臂中抽出空氣，直到壓力計(jì)內(nèi)液面上升到擴(kuò)大部下端時(shí)關(guān)閉閥門。當(dāng)壓力計(jì)內(nèi)液體的凹月面下降到第一個(gè)刻線時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)液體的凹月面下降到第二條刻線時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄液面從第一條刻度線到第二條刻度線所需的時(shí)間。以秒記錄，并記下試驗(yàn)時(shí)的溫度(℃)。6計(jì)算6.1當(dāng)被測(cè)物料的密度、試料層中空隙率與標(biāo)準(zhǔn)試樣相同，試驗(yàn)時(shí)溫差≤3℃……(3)如試驗(yàn)時(shí)溫差大于±3℃時(shí)，則按式(4)計(jì)算：……(4)式中：S——被測(cè)試樣的比表面積，c㎡/g；SS——標(biāo)準(zhǔn)試樣的比表面積，cm2／g；T——被測(cè)試樣試驗(yàn)時(shí)，壓力計(jì)中液面降落測(cè)得的時(shí)間，s；TS——標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗(yàn)時(shí)，壓力計(jì)中液面降落測(cè)得的時(shí)間，s；η——被測(cè)試樣試驗(yàn)溫度下的空氣粘度Pa·s；ηS——標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗(yàn)溫度下的空氣粘度Pa·s。6.2當(dāng)被測(cè)試樣的試料層中空隙率與標(biāo)準(zhǔn)試樣試料層中空隙率不同，試驗(yàn)時(shí)溫差≤士、3℃……………(5)如試驗(yàn)時(shí)溫差大于士3℃時(shí)，則按式(6)計(jì)算：……………(6)式中：ε——被測(cè)試樣試料層中的空隙率；εS——標(biāo)準(zhǔn)試樣試料層中的空隙率。6.3當(dāng)被測(cè)試樣的密度和空隙率均與標(biāo)準(zhǔn)試樣不同，試驗(yàn)時(shí)溫差≤±3℃…………(7)如試驗(yàn)時(shí)溫度相差大于土3℃時(shí)，則按式(8)計(jì)算：…………(8)式中：ρ——被測(cè)試樣的密度，g/cm3；ρS——標(biāo)準(zhǔn)試樣的密度，g/cm3。6.4水泥比表面積應(yīng)由二次透氣試驗(yàn)結(jié)果的平均值確定。如二次試驗(yàn)結(jié)果相差2％以上時(shí)，應(yīng)重新試驗(yàn)。計(jì)算應(yīng)精確至10c㎡/g，lOc㎡/g以下的數(shù)值按四舍五入計(jì)。6.5以c㎡/g為單位算得的比表面積值換算為㎡/㎏單位時(shí)，需乘以系數(shù)0.1附錄A(參考件)表A1在不同溫度下水銀密度、空氣粘度和室溫℃水銀密度g/㎝3空氣粘度(Pa·s)813.580.00017490.01322lO13.570.00017590.013261213.570.00017680.013301413.560.00017780.013331613.560.00017880.013371813.550.00017980.013412013.550.00018080.013452213.540.00018180.013482413.540.00018280.013522613.530.00018370.013552813.530.00018470.013593013.520.00018570.013633213.520.00018670.013663413.510.00018760.01370表A2水泥層空隙率值水泥層空隙率ε水泥層空隙率ε0.4950.3480.5150.3690.4960.3490.5200.3740.4970.3500.5250.3800.4980.3510.5300.3860.4990.3520.5350.3910.5000.3540.5400.3970.5010.3550.5450.4020.5020.3560.5500.4080.5030.3570.5550.4130.5040.3580.5600.4190.5050.3590.5650.4250.5060.3600.5700.4300.5070.3610.5750.4360.5080.3620.5800.4420.5090.3630.5900.4530.5100.3640.6000.465表A3空氣流過時(shí)間T——空氣流過時(shí)間(s)——式中應(yīng)用的因素TTTTTT265.10446.63627.87808.94989.9016512.85275.20456.71637.94819.00999.9517013.04285.29466.78648.00829.0610010.0017513.23295.39476.86658.06839.1110210.1018013.42305.48486.93668.12849.1710410.2018513.60315.57497.00678.19859.2210610.3019013.78325.66507.07688.25869.2710810.3919513.96335.74517.14698.31879.3311010.4920014.14345.83527.21708.37889.3811510.7221014.49355.92537.2871