水泥细度测定筛析法

1、水泥细度测定筛析法 水泥细度检验筛析法 水泥细度测定筛析法 实验目的 掌握水泥细度对水泥性能的影响； 了解测定水泥细度的目的和意义； 1)熟悉水泥细度测定的方法。 水泥细度测定筛析法 水泥一般是由几水泥一般是由几m到几十到几十m的大小不同的颗粒组成，它的粗细的大小不同的颗粒组成，它的粗细 程度（颗粒大小）称为水泥细度，也即水泥的分散度，是水泥厂程度（颗粒大小）称为水泥细度，也即水泥的分散度，是水泥厂 用来作日常检查和控制水泥质量的重要参数。用来作日常检查和控制水泥质量的重要参数。 水泥细度与水泥性能的关系水泥细度与水泥性能的关系 想一想想一想? 水泥细度测定筛析法 2. 细细 度度 定义定义:

2、 细度是指水泥粉体的粗细程度。细度是指水泥粉体的粗细程度。 测量方法测量方法: 筛分析法筛分析法 以以80 m方孔筛的筛余量表示；方孔筛的筛余量表示； 比表面积法比表面积法 以以1kg水泥颗粒所具有的总表面积来表示。水泥颗粒所具有的总表面积来表示。 国标要求国标要求: 硅酸盐水泥的比表面积应大于硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。 普通水泥普通水泥80 m方孔筛的筛余量不得超过方孔筛的筛余量不得超过10.0%。 水泥细度测定筛析法 问题：为什么需要规定水泥的细度？问题：为什么需要规定水泥的细度？ u水泥颗粒细度影响水化活性和凝结硬化速度，水泥颗粒水泥颗粒细度影响水化活性和凝结硬化速度，

3、水泥颗粒 太粗，水化活性越低，不利于凝结硬化；太粗，水化活性越低，不利于凝结硬化； u虽然水泥越细，凝结硬化越快，早期强度会越高，但是虽然水泥越细，凝结硬化越快，早期强度会越高，但是 水化放热速度也快，水泥收缩也越大，对水泥石性能不水化放热速度也快，水泥收缩也越大，对水泥石性能不 利；利； u水泥越细，生产能耗越高，成本增加；水泥越细，生产能耗越高，成本增加； u水泥越细，对水泥的储存也不利，容易受潮结块，反而水泥越细，对水泥的储存也不利，容易受潮结块，反而 降低强度。降低强度。 水泥细度测定筛析法 水泥细度的检验方法水泥细度的检验方法 (1) 筛析法：用筛余百分数表示细度高低筛析法：用筛余百

4、分数表示细度高低 负压筛法负压筛法 水筛法水筛法 干筛法干筛法 筛孔的大小习惯上用筛孔的大小习惯上用“目目”表示，其含义是每英表示，其含义是每英(25.4mm)长度长度 上筛孔的数目，也有用上筛孔的数目，也有用lcm长度上的孔数或长度上的孔数或1cm2筛面上的孔数表示的筛面上的孔数表示的 ，还有的直接用筛孔的尺寸来表示。，还有的直接用筛孔的尺寸来表示。 水泥细度检验，负压筛法、水筛法和手工筛法三种都可以。优先水泥细度检验，负压筛法、水筛法和手工筛法三种都可以。优先 采用负压筛析仪，其次是水筛，再次是干筛法。当负压筛法与水筛法采用负压筛析仪，其次是水筛，再次是干筛法。当负压筛法与水筛法 或手工干

5、筛法测定的结果发生争议时，以负压筛法为准；水筛法与干或手工干筛法测定的结果发生争议时，以负压筛法为准；水筛法与干 筛法的结果发生争议时，以水筛法为准。筛法的结果发生争议时，以水筛法为准。 (2) 比表面积比表面积specific surface area 法法 (3) 测定颗粒平均直径与颗粒组成测定颗粒平均直径与颗粒组成particle size composition 方方 法法 水泥细度测定筛析法 一、负压筛法一、负压筛法negative pressure sieve 1)天平：最大称量为100g，分度值不大于0.05g 。 2)负压筛析仪：由筛座、负压筛、负压源及收尘器组成。 其中筛座由

6、转速为30r/min2rmin的喷气嘴、负压表、 控制板、微电机及壳体等构成(见图1-1)。 筛析仪负压可调范围为40006000Pa。喷气嘴上口平面 与筛网之间距离为28mm；负压源和收尘器由功率600W 的工业收尘器和小型旋风收尘筒组成或用其他具有相当功 能的设备组成。 3)筛子：采用方孔边长0.08mm的铜丝网筛布，筛框上口 直径为150mm，下口直径为142mm，高25mm。 水泥细度测定筛析法 水泥细度测定筛析法 水泥细度测定筛析法 水泥细度测定筛析法 水泥细度测定筛析法 （二）操作步骤（二）操作步骤 称取试样25g，置于洁净的负压筛中，盖上筛盖，放在筛 座上，开动筛析仪连续筛析2m

7、in。在此期间如有试样附在 筛盖上，可轻轻敲击，使试样落下。筛毕，用天平称量筛 余物，计算筛余百分数。 水泥细度测定筛析法 （三）注（三）注 意意 事事 项项 1)筛析试验前，应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源， 检查控制系统，调节负压至4000-6000Pa范围内。 2)负压筛析工作时，应保持水平，避免外界振动和冲击。 3)试验前要检查被测样品，不得受潮、结块或混有其他杂质。 4)每做完一次筛析试验，应用毛刷清理一次筛网，其方法是用毛 刷在试验筛的正、反两面刷几下，清理筛余物，但每个试验后在 试验筛的正反面刷的次数应相同，否则会大大影响筛析结果。 5)如果连续使用时间过长时(一般超过3

8、0个样品时)，应检查负压 值是否正常，如不正常，可将吸尘器卸下，打开吸尘器将筒内灰 尘和过滤布袋上附着的灰尘等清理干净，使负压恢复正常。 水泥细度测定筛析法 二、水筛法二、水筛法 1)天平：最大称量为100g，分度值不大于0.05g 2)筛子：采用方孔边长0.08mm的铜丝网筛布，筛框有效 直径125mm，高80mm。 3)筛座：用于支承筛子，并能带动筛子转动，转速为 50r/min。 4)喷头：直径55mm，面上均匀分布90个孔，孔径0.5- 0.7mm。安装高度：喷头底面和筛网之间距离为35-75mm 。 （一）仪器设备 水泥细度测定筛析法 （二）操作步骤（二）操作步骤 称取试样50g，置

9、于洁净的水筛中，立即用淡水冲 洗至大部分细粉通过后(冲洗时要将筛子倾斜摆动，既 要避免放水过大，将水泥溅出筛外，又要防止水泥铺满 筛网，使水通不过筛子)放在水筛架上，用水压为 0.05MPa0.02MPa的喷头连续冲洗3min。筛毕，用少 量水把筛余物冲到蒸发皿(或烘样盘)中，等水泥颗粒全 部沉淀后，小心倒出清水，烘干，并用天平称量筛余物 ，然后计算出筛余百分数。 水泥细度测定筛析法 （三）注（三）注 意意 事事 项项 水泥样品应充分拌匀，通过0.9mm方孔筛,记录筛余物 情况，要防止过筛时混进其他水泥 冲洗压力必须保证0.05MPa0.02MPa，否则会使结果 不准。 冲洗时试样在筛子内分布

10、要均匀。 水筛筛子应保持洁净，定期检查校正。 要防止喷头孔眼堵塞。 水泥细度测定筛析法 三、手工干筛法三、手工干筛法 (1)天平：最大称量为100g，分度值不大于0.05g。 (2)筛子：采用方孔边长0.08mm的铜丝网筛布。筛 框有效直径150mm，高50mm。筛布应紧绷在筛框 上，接缝必须严密，并附有筛盖。 （一）仪器设备 水泥细度测定筛析法 筛子sieve 水泥细度测定筛析法 称取试样50g，倒入筛内。用一只手执筛往复摇动，另 一只手轻轻拍打，拍打速度每分钟约120次，每40次向同 一方向转动60o。，使试样均匀分布在筛网上，直至每分 钟通过试样量不超过0.05g为止。称量筛余物，计算出

11、筛 余百分数。 （二）操作步骤（二）操作步骤 水泥细度测定筛析法 （三）注（三）注 意意 事事 项项 (1)水泥样品应充分均匀，通过0.9mm方孔筛，记录 筛余物情况，要防止过筛时混进其他水泥。 (2)干筛时，要注意使水泥样品均匀地分布在筛布上 。 (3)筛子必须经常保持干燥、洁净，定期检查、校正 。 水泥细度测定筛析法 四、筛析试验结果的计算四、筛析试验结果的计算 水泥试样筛余百分数按下式计算： F(Rs/W)100 式中 F水泥试样筛余百分数()； Rs水泥试样筛余重量 (g)； W水泥试样质量(g)。 结果计算至0.1。为了使试验结果具有可比性， 可采用试验筛修正系数方法修正计算结果。修

12、正系数 的测定须按标准规定的方法进行。 水泥细度测定筛析法 一、材料的密度、表观密度与堆积密度一、材料的密度、表观密度与堆积密度 ( (一）、密度一）、密度: : 1 1、概念：、概念： 密度是指材料在绝对密实状态密度是指材料在绝对密实状态 下，单位体积的质量。下，单位体积的质量。 2 2、计算公式：、计算公式： 式中：式中：m m材料在绝干状态下的质量材料在绝干状态下的质量(g)(g) V V材料在绝对密实状态下的体积（材料在绝对密实状态下的体积（cmcm3 3） 材料的密度（精确到材料的密度（精确到0.01g/cm0.01g/cm3 3） 第六节第六节 水泥密度水泥密度density的测定

13、的测定 密度的单位，试验室用密度的单位，试验室用gcm3，工程计算多用，工程计算多用kgm3或或tm3。 水泥细度测定筛析法 材料在自然状态下的体积材料在自然状态下的体积 V V材料的固相体积，也材料的固相体积，也 就是材料在绝对密实就是材料在绝对密实 状态下的体积。状态下的体积。 VaVa材料的近似体积材料的近似体积 Va=V+VVa=V+VK K V V0 0材料在自然状态下材料在自然状态下 的体积。的体积。 V V0 0= V+V= V+VK K+ +V VB B 水泥细度测定筛析法 （二）、表观密度（俗称容重）（二）、表观密度（俗称容重） 1 1、概念、概念: : 指材料在自然状态下，

14、指材料在自然状态下， 单位体积的质量。单位体积的质量。 2 2、计算公式：、计算公式： 式中：式中：m材料在绝干状态下的质量材料在绝干状态下的质量(g、kg) V0材料在自然状态下的体积（材料在自然状态下的体积（cm3、m3） o材料的表观密度（精确到材料的表观密度（精确到0.01g/cm3、 10kg/m3） 水泥细度测定筛析法 （三）、堆积密度（松散容重）（三）、堆积密度（松散容重） 1、概念：、概念： 指粉状或粒状材料，在堆积指粉状或粒状材料，在堆积 状态下，单位体积的质量状态下，单位体积的质量。 2 2、计算公式：、计算公式： 式中：式中：m材料在绝干状态下的质量材料在绝干状态下的质量

15、(kg) （可为含水状态）（可为含水状态） V0材料的堆积体积（材料的堆积体积（m3） o材料的堆积密度（精确到材料的堆积密度（精确到10kg/m3） V0= = V +VB+VK+VJ 水泥细度测定筛析法 材料在堆积状态下的体积材料在堆积状态下的体积 V V材料的固相体积，也材料的固相体积，也 就是材料在绝对密实状就是材料在绝对密实状 态下的体积。态下的体积。 V V0 0材料在自然状态下的材料在自然状态下的 体积。体积。 V V0 0= V+V= V+VK K+ +V VB B V V0 0 - -材料在堆积状态下的 材料在堆积状态下的 体积。体积。 V V0 0 = V+V = V+VK

16、 K+ +V VB B+ +V VJ J = V = VO O+V+VJ J 水泥细度测定筛析法 所谓绝对密实状态下的体积，是指材料内部完全没有孔隙的体积 。如钢铁，玻璃等，其绝对密实状态下的体积可依外形尺寸计算而得 。建筑工程中使用的材料，大部分本身结构都含有或多或少的孔隙， 如将材料磨成细粉，可以认为细粉中不再含有孔隙，然后用密度瓶测 定其绝对密实状态下的体积。对于比较密实的材料，如砂子、碎石等 ，可不必磨成细粉，用阿基米德原理排水法求其绝对密实状态下体积 的近似值。 水泥密度水泥密度density的测定的测定 思考：水泥思考：水泥 密度怎么测？密度怎么测？ 水泥细度测定筛析法 几种密度的

17、特点：几种密度的特点： 相同点：指单位体积质量。（质量相同点：指单位体积质量。（质量/ /体积）体积） 区别：测试方法不同，获得体积大小不同区别：测试方法不同，获得体积大小不同 体积的测试方法：体积的测试方法： 绝对密实体积绝对密实体积 -李氏比重瓶法李氏比重瓶法( (粉末粉末) ) 表观体积（实体闭口开口）表观体积（实体闭口开口） 规则试件：计算法；规则试件：计算法； 不规则试件：涂蜡排水法不规则试件：涂蜡排水法 堆积体积堆积体积( (实体闭口开口间隙实体闭口开口间隙)-)-容积升法容积升法 水泥细度测定筛析法 水泥密度的测定原理水泥密度的测定原理 水泥密度表示水泥单位体积的质量，单位是 k

18、g/m3或g/cm3。密度测定方法有液体排代法和气体排 代法。本实验介绍液体排代法。其原理是：将水泥倒 人装有一定量液体介质的李氏瓶内，并使液体介质充 分地浸透水泥颗粒。根据阿基米德定律，水泥的体积 等于它所排开的液体体积，从而算出水泥单位体积的 质量即为密度，为使测定的水泥不产生水化反应，液 体介质采用无水煤油。 水泥细度测定筛析法 仪器仪器 1 李氏比重瓶pycnometric 李氏比重瓶(见图)。李氏 比重瓶容积为220250cm3， 带有长1820cm、直径约 1cm的细颈，下面有鼓形扩大 颈，颈部有体积刻度，颈部为 喇叭形漏斗并有玻璃磨口塞。 （见书上26页图） 李氏比重瓶 水泥细度

19、测定筛析法 烘箱 oven 2)烘箱。 3)天平 balance(精 确至0.01g) 。 4)恒温水槽 或其他保持 恒温的盛水 玻璃容器， 恒温容器温 度应能维持 在0.5C的 变化范围之 内。 水泥细度测定筛析法 测定步骤测定步骤 1)将水泥试样在110土5烘箱中烘干1h，取出置于干燥 器中冷却至室温。 2)将无水煤油注入李氏瓶中至01ml刻度线后(以弯月面下 部为准)，盖上瓶塞放人恒温水槽内，使刻度部分浸入水中 (水温应控制在李氏瓶刻度时的温度)，恒温30min，记下初 始(第一次)读数V1。 3)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。 4)称取水泥6

20、0g，准确至0.01g。用小匙装入比重瓶中。反 复摇动(亦可用超声波震动)，至没有气泡排出为止，再次 将李氏瓶置于恒温水槽中，恒温30min，记下第二次读数 V2。 水泥细度测定筛析法 5)计算公式 P/(V2-V1) 水泥密度（g/cm3) P装入比重瓶水泥重量(g)； V1装入水泥试样前比重瓶内液面第一次读数(ml)； V1装入水泥试样后比重瓶内液面第二次读数(ml). 6)结果计算到小数第三位，且取整数到0.01gcm3，试验 结果取两次测定结果的算术平均值，两次测定结果之差不 得超过0.02gcm3。 水泥细度测定筛析法 （5） 注意事项注意事项 1) 比重瓶两次恒温的温度必须一致。

21、2) 水泥必须仔细地装入比重瓶中，防止水泥粘附在上部的 细颈壁上或溅出瓶外；装样时可用细铁丝捅捣，以免阻塞 瓶颈。 3) 摇动比重瓶时，不要使煤油溅出瓶外，也不要使水泥粘 附在上部的细颈壁上； 4) 排除比重瓶内水泥颗粒之间的空气，是一个重要的操作 环节，必须将气泡排除干净，否则会影响试验结果的准确 性。 5)恒温水槽的温度一般应控制在20，因为李氏瓶的容积 刻度是以这个温度为基准的，同时这一温度也是水泥物性 检验的标准温度，较其他温度容易达到。 水泥细度测定筛析法 第七节第七节 水泥比表面积水泥比表面积specific surface area的的 测定测定 水泥细度除筛余法外，常用的另一种

22、表示方法就是- -比表面积法。即单位质量的水泥粉末所具有的总表面 积称为水泥比表面积，用m2kg表示。 比表面积测定仪器有美国勃莱思式的勃氏透气仪、前 苏联的托瓦洛夫式的T3型透气仪、美国费歇尔式的平 均粒度仪及美国李及诺斯式的透气仪等。我国国家标准 规定用前两种方法，即GB807487水泥比表面积测定 方法(勃氏法)和GB20763水泥比表面积测定方法 ，两种方法并列执行，有争议时以勃氏法为准。本实 验介绍勃氏法。 水泥细度测定筛析法 一一 实验原理实验原理 水泥比表面积是根据一定量的空气通过具有一定空 隙率和固定厚度的水泥层时，所受阻力不同而引起 流速的变化来测定的。 在一定空隙率的水泥层

23、中，孔隙的大小和数量是颗 粒尺寸的函数，同时也决定了通过料层的气流速度 。水泥颗粒越粗，空气透过固定厚度的水泥层所受 阻力越小，所需时间越短，因而测得的比表面积也 越小；反之，颗粒越细，所测得的比表面积也越大 。 水泥细度测定筛析法 二二 仪仪 器器 1. 勃氏透气仪勃氏透气仪 Blaine air permeability method 右图为勃氏(B1aine)透气仪。它 由透气圆筒、压力计、抽气装置等 三 部 分 组 成 。 透 气 圆 筒 内 径 为 12.7mm 0.05mm，由不锈钢制成 。圆筒内表面的光洁度为6，圆筒 的上口边应与圆筒主轴垂直，圆筒 下部锥度应与压力计上玻璃磨口锥

24、 度一致，二者应严密连接。在圆筒 内 壁 ， 距 离 圆 筒 上 口 边 5 5 mm10mm处有一突出的宽度为 0.5lmm的边缘，以放置金属穿孔 板。 水泥细度测定筛析法 2 穿孔板穿孔板 穿孔板由不锈钢或穿孔板由不锈钢或 其他不受腐蚀的金其他不受腐蚀的金 属材料制成。穿孔属材料制成。穿孔 板厚度为板厚度为0.9mm 0.1mm，在其面，在其面 上等距离地分布上等距离地分布35 个直径个直径mm的小孔的小孔 ，穿孔板应与圆筒，穿孔板应与圆筒 内壁密合。穿孔板内壁密合。穿孔板 两个平面应平行。两个平面应平行。 水泥细度测定筛析法 3 捣器捣器 捣器用不锈钢制成。捣器用不锈钢制成。 插入圆筒时

25、，其间隙插入圆筒时，其间隙 不大于不大于0.1mm。捣器。捣器 的底面应与主轴垂直的底面应与主轴垂直 ，侧面有一个扁平槽，侧面有一个扁平槽 ，宽度，宽度 3.0mm 0.3mm。捣。捣 器的顶部有一个支持器的顶部有一个支持 环，当捣器放人圆筒环，当捣器放人圆筒 时，支持环与圆筒上时，支持环与圆筒上 口边接触，这时捣器口边接触，这时捣器 底面与穿孔圆板之间底面与穿孔圆板之间 的距离为的距离为 15.0mm 0.5mm。 水泥细度测定筛析法 4 其他材料与仪器其他材料与仪器 U形压力计形压力计 是由外径为是由外径为9mm、具有标准、具有标准 厚度的玻璃管制成。压力计厚度的玻璃管制成。压力计 一个臂

26、的顶端有一锥形磨口一个臂的顶端有一锥形磨口 与透气圆筒紧密连接，在连与透气圆筒紧密连接，在连 接透气圆筒的压力计臂上刻接透气圆筒的压力计臂上刻 有环形线。从压力计底部在有环形线。从压力计底部在 往上往上280300mm处有一个出处有一个出 口管，管上装有一个阀门，口管，管上装有一个阀门， 连接抽气装置。抽气装置用连接抽气装置。抽气装置用 小型电磁泵，电磁泵工作电小型电磁泵，电磁泵工作电 压为压为220V，频率为，频率为50Hz，功，功 率率45W。也可用抽气球。也可用抽气球。 水泥细度测定筛析法 水泥细度测定筛析法 滤纸 采用符合国家标准的中速 定量滤纸。 分析天平 分度值为1mg。 计时秒表 精确读到0.5s： 烘干箱 压力计液体 采用带有颜色的蒸 馏水。 基准材料 采用中国水泥质量监 督检验中心制备的标准试样。 水泥细度测定筛析法 三三 仪器校正仪器校正 1. 校准物料：使用比表面积接近280-400m2/kg的标准 物料对实验仪器进行校正，使用前应与室温保持一致。 2. 粉料层体积的测定：用水银排代法。 （1）将两片滤纸沿圆筒壁放入透气圆筒内，用一细长 棒按下，直到滤纸平放在金属的穿孔板上。然后装满水 银，用一小块薄玻璃板轻压水银表面，使水银面与圆筒