《水泥質(zhì)量控制》課程教案-水泥比表面積的測定-透氣法

§3－3水泥比表面積的測定――透氣法一、基本原理根據(jù)一定量的空氣透過具有一定空隙率和一定厚度的壓實粉料層時所受到的阻力不同所需的時間也不等，從而計算出某些粉狀物料的比表面積。比表面積單位：m2/Kg或cm2/g。二、儀器構(gòu)造與主要技術參數(shù)BBT－127勃氏透氣比表面積測定儀主要技術參數(shù)1.透氣圓筒內(nèi)徑：φ12.7±1mm.2．透氣圓筒內(nèi)徑試樣層高度：15mm±1mm。3．穿孔板孔數(shù)35個，穿孔板孔徑：φ1.0mm，穿孔板厚度：0.9±0.1mm。4．電磁泵工作電壓、頻率：220V、50Hz。5．電磁泵功率：小于45w。6．儀器質(zhì)量：2.2Kg。7．外型尺寸：460×220×170mm。三、儀器使用方法（1）校正物料：使用比表面徑在2800～4000cm2/g的標準物料對儀器進行校正，使用前應與室溫保持一致。（2）粉料層體積的測定：用水銀排代法①將兩片濾紙沿筒壁放入透氣圓筒內(nèi)，用圓棒將濾紙壓到穿孔板上，然后裝上水銀，用玻璃板輕壓水銀表面，使水銀面與圓筒上口平齊，并保證玻璃板與水銀面之間沒有氣泡存在，然后倒出水銀稱重，記錄水銀質(zhì)量（mA）。②從圓筒中取出一片濾紙，加入適量粉料，再蓋上一層濾紙壓實，直到搗器支持環(huán)與圓筒頂邊接觸為止。再往圓筒上部空間加入水銀，按上述方法操作，記錄水銀質(zhì)量（mB）。③試樣層體積按下式計算：V=(mA－mB)/rH式中：V――試樣層體積（cm），精確至0.005cm3mA――圓筒內(nèi)未裝試樣時，裝滿水銀的質(zhì)量（g）mB――圓筒內(nèi)裝有試樣時，上部裝滿水銀的質(zhì)量（g）rH――試驗溫度下的水銀密度（g/cm3）（3）漏氣檢查在圓筒錐形部分抹上一薄層油脂，將圓筒插入壓力計上口端部，旋轉(zhuǎn)兩周，使圓筒與壓力計嚴密接觸，然后用橡皮塞塞緊圓筒上口，打開氣泵抽氣使壓力計內(nèi)液面上升到最上刻度線，關閉活塞，觀察5min內(nèi)，液面不下降，說明儀器不漏氣。2．測定步驟（1）試樣質(zhì)量G=rV(1－m)式中：G――試樣質(zhì)量（g）r――試樣密度（g/cm3）V――試樣層體積（cm3）(2)試樣層制備按上式計算試樣質(zhì)量稱量，倒入裝有穿孔板和一片濾紙的圓筒中，輕輕搖平，再蓋上一片濾紙，用搗器壓實，輕輕取出搗器。（3）透氣試驗將圓筒裝到壓力計上，應保證嚴密不漏氣。（4）測定時間開動抽氣泵，慢慢從U形管壓力計一邊抽出空氣，直到液面上升至第一條刻度線A處時關閉活塞，當壓力計液體的凹月面下降到第二條刻度線B時，開始計時，當壓力計液體的凹月面下降到第三條刻度線C時，停止計時。記錄液體從B到C所需的時間，以秒為單位，并記錄試驗時的溫度。（5）比表面積計算計算公式：式中：S――待測試樣的比表面積（cm2/g）Se――標準石英粉的比表面積（cm2/g）r――待測試樣的密度（g/cm3）re――標準石英粉的密度（g/cm3）μ――待測試樣操作溫度下的空氣粘度（Pa.S）μe――標樣操作溫度下的空氣粘度（Pa.S）t――空氣通過待測試樣層的時間（S）te――空氣通過石英粉料層的時間（S）m――待測試樣層的空隙率試樣為水泥時m＝0.500±0.005me――標準石英粉料層的空隙率標樣為石英粉時m＝0.48±0.02(6)水泥比表面積取兩次測定的平均值作為結(jié)果，計算精確至10cm2/g,試驗結(jié)果與平均值不得超過±2％。四、影響因素與注意事項1．儀器各接頭漏氣會使測定結(jié)果偏低。2．測定過程中，氣壓計內(nèi)的液面和測定儀器常數(shù)時一致。3．試樣搗實的方法與測定的結(jié)果有一定的影響。試樣應在自然狀態(tài)下?lián)v實。4．抽氣時應讓液面徐徐上升，以免液體進入氣泵。5．濾紙品種、質(zhì)量有變動時，儀器常數(shù)、圓筒體積應重新測定。五、透氣法評價優(yōu)點：儀器構(gòu)造簡單、操作容易、測定方便、節(jié)省時間、復演性好。缺點：在計算公式的推導中引用假設和實驗常數(shù)，由于空氣與顆粒間相對運動，表面性質(zhì)、形狀、排列及氣體分子在顆?？妆陂g滑動等對比表面積測定的影響均沒有考慮。水泥細度很細時，比表面積大于6000cm2/g時，上述因素影響很大，誤差較大。§3－4實驗二水泥比表面積的測定水泥比表面積的測定方法一、基本原理根據(jù)一定量的空氣透過具有一定空隙率和一定厚度的壓實粉料層時所受到的阻力不同所需的時間也不等，從而計算出某些粉狀物料的比表面積。比表面積單位：m2/Kg或cm2/g。二、實驗儀器與材料1．BBT－127勃氏透氣比表面積測定儀2．恒溫烘干箱3．干燥器4．天平、濾紙等三、儀器使用方法儀器的校正：1．校準物料：2．粉料層體積的測定：用水銀排代法3．漏氣檢查四、測定步驟1．試樣質(zhì)量G=rV(1—m)式中：G――試樣質(zhì)量（g）r――試樣密度（g/cm3）V――試樣層體積（cm3）m――試樣層空隙率2．試樣層制備按上式計算試樣質(zhì)量稱量，倒入裝有穿孔板和一片濾紙的圓筒中，輕輕搖平，再蓋上一片濾紙，用搗器壓實，輕輕取出搗器。3．透氣試驗將圓筒裝到壓力計上，應保證嚴密不漏氣。4．測定時間開動抽氣泵，慢慢從U形管壓力計一邊抽出空氣，直到液面上升至第一條刻度線A處時關閉活塞，當壓力計液體的凹月面下降到第二條刻度線B時，開始計時，當壓力計液體的凹月面下降到第三條刻度線C時，停止計時。記錄液體從B到C所需的時間，以秒為單位，并記錄試驗時的溫度。五、記錄標準石英粉測定數(shù)據(jù)儀器編號：試樣名稱試驗日期試樣質(zhì)量g試樣比重re室溫℃Te空氣粘度μe時間測定te比表面積Secm2/g水泥試樣測定數(shù)據(jù)儀器編號：試樣名稱試驗日期試樣質(zhì)量g試樣比重r室溫℃空氣粘度μ時間測定t比表面積cm2/g六、比表面積計算計算公式：式中：S――待測試樣的比表面積（cm2/g）Se――標準石英粉的比表面積（cm2/g）r――待測試樣的密度（g/cm3）re――標準石英粉的密度（g/cm3）μ――待測試樣操作溫度下的空氣粘度（Pa.S）μe――標樣操作溫度下的空氣粘度（Pa.S）t――空氣通過待測試樣層的時間（S）te――空氣通過石英粉料層的時間（S）m――待測試樣層的空隙率試樣為水泥時m＝0.500±0.005me――標準石英粉料層的空隙率標樣為石英粉時m＝0.48±0.02七、數(shù)據(jù)處理水泥比表面積取兩次測定的平均值作為結(jié)果，計算精確至10cm2/g,試驗結(jié)果與平均值不得超過±2％。八、影響因素