《水泥质量控制》课程教案-水泥比表面积的测定-透气法

§3－3水泥比表面积的测定――透气法一、基本原理根据一定量的空气透过具有一定空隙率和一定厚度的压实粉料层时所受到的阻力不同所需的时间也不等，从而计算出某些粉状物料的比表面积。比表面积单位：m2/Kg或cm2/g。二、仪器构造与主要技术参数BBT－127勃氏透气比表面积测定仪主要技术参数1.透气圆筒内径：φ12.7±1mm.2．透气圆筒内径试样层高度：15mm±1mm。3．穿孔板孔数35个，穿孔板孔径：φ1.0mm，穿孔板厚度：0.9±0.1mm。4．电磁泵工作电压、频率：220V、50Hz。5．电磁泵功率：小于45w。6．仪器质量：2.2Kg。7．外型尺寸：460×220×170mm。三、仪器使用方法（1）校正物料：使用比表面径在2800～4000cm2/g的标准物料对仪器进行校正，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将两片滤纸沿筒壁放入透气圆筒内，用圆棒将滤纸压到穿孔板上，然后装上水银，用玻璃板轻压水银表面，使水银面与圆筒上口平齐，并保证玻璃板与水银面之间没有气泡存在，然后倒出水银称重，记录水银质量（mA）。②从圆筒中取出一片滤纸，加入适量粉料，再盖上一层滤纸压实，直到捣器支持环与圆筒顶边接触为止。再往圆筒上部空间加入水银，按上述方法操作，记录水银质量（mB）。③试样层体积按下式计算：V=(mA－mB)/rH式中：V――试样层体积（cm），精确至0.005cm3mA――圆筒内未装试样时，装满水银的质量（g）mB――圆筒内装有试样时，上部装满水银的质量（g）rH――试验温度下的水银密度（g/cm3）（3）漏气检查在圆筒锥形部分抹上一薄层油脂，将圆筒插入压力计上口端部，旋转两周，使圆筒与压力计严密接触，然后用橡皮塞塞紧圆筒上口，打开气泵抽气使压力计内液面上升到最上刻度线，关闭活塞，观察5min内，液面不下降，说明仪器不漏气。2．测定步骤（1）试样质量G=rV(1－m)式中：G――试样质量（g）r――试样密度（g/cm3）V――试样层体积（cm3）(2)试样层制备按上式计算试样质量称量，倒入装有穿孔板和一片滤纸的圆筒中，轻轻摇平，再盖上一片滤纸，用捣器压实，轻轻取出捣器。（3）透气试验将圆筒装到压力计上，应保证严密不漏气。（4）测定时间开动抽气泵，慢慢从U形管压力计一边抽出空气，直到液面上升至第一条刻度线A处时关闭活塞，当压力计液体的凹月面下降到第二条刻度线B时，开始计时，当压力计液体的凹月面下降到第三条刻度线C时，停止计时。记录液体从B到C所需的时间，以秒为单位，并记录试验时的温度。（5）比表面积计算计算公式：式中：S――待测试样的比表面积（cm2/g）Se――标准石英粉的比表面积（cm2/g）r――待测试样的密度（g/cm3）re――标准石英粉的密度（g/cm3）μ――待测试样操作温度下的空气粘度（Pa.S）μe――标样操作温度下的空气粘度（Pa.S）t――空气通过待测试样层的时间（S）te――空气通过石英粉料层的时间（S）m――待测试样层的空隙率试样为水泥时m＝0.500±0.005me――标准石英粉料层的空隙率标样为石英粉时m＝0.48±0.02(6)水泥比表面积取两次测定的平均值作为结果，计算精确至10cm2/g,试验结果与平均值不得超过±2％。四、影响因素与注意事项1．仪器各接头漏气会使测定结果偏低。2．测定过程中，气压计内的液面和测定仪器常数时一致。3．试样捣实的方法与测定的结果有一定的影响。试样应在自然状态下捣实。4．抽气时应让液面徐徐上升，以免液体进入气泵。5．滤纸品种、质量有变动时，仪器常数、圆筒体积应重新测定。五、透气法评价优点：仪器构造简单、操作容易、测定方便、节省时间、复演性好。缺点：在计算公式的推导中引用假设和实验常数，由于空气与颗粒间相对运动，表面性质、形状、排列及气体分子在颗粒孔壁间滑动等对比表面积测定的影响均没有考虑。水泥细度很细时，比表面积大于6000cm2/g时，上述因素影响很大，误差较大。§3－4实验二水泥比表面积的测定水泥比表面积的测定方法一、基本原理根据一定量的空气透过具有一定空隙率和一定厚度的压实粉料层时所受到的阻力不同所需的时间也不等，从而计算出某些粉状物料的比表面积。比表面积单位：m2/Kg或cm2/g。二、实验仪器与材料1．BBT－127勃氏透气比表面积测定仪2．恒温烘干箱3．干燥器4．天平、滤纸等三、仪器使用方法仪器的校正：1．校准物料：2．粉料层体积的测定：用水银排代法3．漏气检查四、测定步骤1．试样质量G=rV(1—m)式中：G――试样质量（g）r――试样密度（g/cm3）V――试样层体积（cm3）m――试样层空隙率2．试样层制备按上式计算试样质量称量，倒入装有穿孔板和一片滤纸的圆筒中，轻轻摇平，再盖上一片滤纸，用捣器压实，轻轻取出捣器。3．透气试验将圆筒装到压力计上，应保证严密不漏气。4．测定时间开动抽气泵，慢慢从U形管压力计一边抽出空气，直到液面上升至第一条刻度线A处时关闭活塞，当压力计液体的凹月面下降到第二条刻度线B时，开始计时，当压力计液体的凹月面下降到第三条刻度线C时，停止计时。记录液体从B到C所需的时间，以秒为单位，并记录试验时的温度。五、记录标准石英粉测定数据仪器编号：试样名称试验日期试样质量g试样比重re室温℃Te空气粘度μe时间测定te比表面积Secm2/g水泥试样测定数据仪器编号：试样名称试验日期试样质量g试样比重r室温℃空气粘度μ时间测定t比表面积cm2/g六、比表面积计算计算公式：式中：S――待测试样的比表面积（cm2/g）Se――标准石英粉的比表面积（cm2/g）r――待测试样的密度（g/cm3）re――标准石英粉的密度（g/cm3）μ――待测试样操作温度下的空气粘度（Pa.S）μe――标样操作温度下的空气粘度（Pa.S）t――空气通过待测试样层的时间（S）te――空气通过石英粉料层的时间（S）m――待测试样层的空隙率试样为水泥时m＝0.500±0.005me――标准石英粉料层的空隙率标样为石英粉时m＝0.48±0.02七、数据处理水泥比表面积取两次测定的平均值作为结果，计算精确至10cm2/g,试验结果与平均值不得超过±2％。八、影响因素