水泥细度(水泥颗粒总体的粗细程度)
水泥细度是指水泥颗粒总体的粗细程度。水泥颗粒越细,与水发生反应的表面积越大,因而水化反应速度较快,而且较完全,早期强度也越高,但在空气中硬化收缩性较大,成本也较高。如水泥颗粒过粗则不利于水泥活性的发挥。一般认为水泥颗粒小于40μm(0.04mm)时,才具有较高的活性,大于100μm(0.1mm)活性就很小了。
中文名水泥细度
水泥颗粒总体的粗细程度
小于40μm
水化反应速度较快而且较完全
概念
硅酸盐水泥细度用比表面积表示。比表面积是水泥单位质量的总表面积(m2/kg)。国家标准(GB175-1999)规定,硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg。
水泥细度是表示水泥被磨细的程度或水泥分散度的指标。通常,水泥是由诸多级配的水泥颗粒组成的。水泥颗粒级配的结构对水泥的水化硬化速度、需水量、和易性、放热速度、特别是对强度有很大的影响。在一般条件下,水泥颗粒在0~10微米时,水化最快,在3~30微米时,水泥的活性最大,大于60微米时,活性较小,水化缓慢,大于90微米时,只能进行表面水化,只起到微集料的作用。
所以,在一般条件下,为了较好地发挥水泥的胶凝性能,提高水泥的早期强度,就必须提高水泥细度,增加3~30微米的级配比例。但必须注意,水泥细度过细,比表面积过大,小于3微米的颗粒太多,水泥的需水量就偏大,将使硬化水泥浆体因水分过多引起孔隙率增加而降低强度。同时,水泥细度过细,亦将影响水泥的其它性能,如储存期水泥活性下降较快,水泥的需水性较大,水泥制品的收缩增大,抗冻性降低等。
另外,水泥过细将显着影响水泥磨的性能发挥,使产量降低,电耗增高。所以,生产中必须合理控制水泥细度,使水泥具有合理的颗粒级配。
不同粉磨系统所生产的水泥的颗粒级配相差较大,开路粉磨系统的颗粒总体分布范围比较宽,颗粒总体粒径偏小,细粉含量高;闭路磨颗粒分布范围窄,颗粒总体粒径偏大,细粉含量偏少,粗粉含量多。
水泥中混合材的种类和掺量也会影响水泥的颗粒级配,掺石灰石、火山灰类易磨性好的混合材的水泥中细颗粒含量会增加。掺矿渣、磷渣等易磨性差的混合材的水泥中细颗粒含量较少。对掺不同混合材和掺量的水泥,所要求的颗粒级配也不相同。对于矿渣水泥,由于易磨性差,再加上提高粉磨细度可以显着提高水泥强度,因此,通常要求磨细些,尽量提高微粉含量。
而对于掺火山灰质混合材和石灰石的水泥,很容易产生微粉,使水泥比表面积提高,水泥需水量增加,而对水泥强度的提高又不多,所以,应尽量减少微粉含量。水泥颗粒级配到底应控制在什么范围内最好,没有一成不变的答案,应该根据具体厂家的工艺情况和水泥性能要求决定。
测试方法及试验步骤
国家标准规定:硅酸盐水泥的细度用比表面积仪(勃氏)法测定;其余五大水泥用筛析法测定。
水泥细度试验分水筛法和负压筛法两种,如对两种方法试验结果有争议时,以负压筛法为准。硅酸盐水泥细度用比表面积表示。
1水筛法
1.1主要仪器设备
1.1.1水筛及筛座,水筛采用边长为0.080mm的方孔铜丝筛网制成,筛框内径125mm,高80mm。
1.1.2喷头,直径55mm,面上均匀分布90个孔,孔径0.5~0.7mm,喷头安装高度离筛网35~75mm为宜。
1.1.3天平(称量为100g,感量为0.05g),烘箱等。
1.2试验步骤
1.2.1称取已通过0.9mm方孔筛的试样50g,倒入水筛内,立即用洁净的自来水冲至大部分细粉通过,再将筛子置于筛座上,用水压0.03~0.07MPa的喷头连续冲洗3min。
1.2.2将筛余物冲到筛的一边,用少量的水将其全部冲移至蒸发皿内,沉淀后将水倒出。
1.2.3将蒸发皿在烘箱中烘至恒重,称量试样的筛余量,精确至0.1g。
1.3结果计算
将筛余量的质量克数乘以2即得筛余百分数,并以一次试验结果作为检验结果。
2负压筛法
2.1主要仪器设备
2.1.1负压筛。同样采用边长为0.080mm的方孔铜丝筛网制成,并附有透明的筛盖,筛盖与筛口应有良好的密封性。
2.1.2负压筛析仪。由筛座、负压源及收尘器组成。
2.2试验步骤
2.2.1检查负压筛析仪系统,调压至4000~6000Pa范围内。
2.2.2称取过筛的水泥试样25g,置于洁净的负压筛中,盖上筛盖并放在筛座上。
2.2.3启动并连续筛析2min,在此期间如有试样粘附于筛盖,可轻轻敲击使试样落下。
2.2.4筛毕取下,用天平称量筛余物的质量(g),精确至0.1g。
2.3结果计算
以筛余量的质量克数乘以4,即得筛余百分数,并以一次检验所得结果作为鉴定结果。
3.水泥比表面积测定
水泥比表面积测定原理是以一定量的空气,透过具有一定空隙率和一定厚度的。
压实粉层时所受阻力不同而进行测定的。并采用已知比表面积的标准物料对仪器进行校正。
3.1主要仪器
电动勃氏透气比表面仪,分析天平(分度值为1mg)等。
3.2试验步骤
3.2.1首先用已知密度、比表面积等参数的标准粉对仪器进行校正,用水银排代法测粉料层的体积,同时须进行漏气检查。
3.2.2根据所测试样的密度和试料层体积等计算出试样量,称取烘干备用的水泥试样,制备粉料层。
3.2.3进行透气试验,开动抽气泵,使比表面仪压力计中液面上升到一定高度,关闭旋塞和气泵,记录压力计中液面由指定高度下降至一定距离时的时间,同时记录试验温度。
3.3结果计算
当试验时温差≤3℃,且试样与标准粉具有相同的孔隙率时,水泥比表面积S可按下式计算(精确至10cm2/g);
水泥比表面积应由二次试验结果的平均值确定,如两次试验结果相差2%以上时,应重新试验。并将结果换算成m2/kg为单位。
水泥比表面积和细度测定方法(ISO法)
1、引用国标
GB/T8074-1987
2、操作步骤
1)水泥比表面积测定方法
详见GB/T8074-1987水泥比表面积测定方法、勃氏法(neqASTMC204:1981)
影响比表面积测定的因素和注意事项
①捣实试样时,在试样放入圆筒后,按水平方向轻轻摇动,使试样均匀分布在筒中(使表面成水平),然后再用捣器捣实。这样制备的水泥层,空隙分布就比较均匀。
②对一般硅酸盐水泥,空隙率为0.48±0.02(T-3议)和0.500±0.005(勃氏仪)。掺有软质多孔混合材的水泥,过细的水泥以及密度小的物料,这个数值就需适当改变。在测定需要相互比较的物料时,空隙率改变不应太大,否则会影响试验结果的可比性。
③比表面积计算公式中考虑了密度的因素,因此水泥影响试验结果的可比性。
④测定前要检查仪器的密封性,及时处理漏气的地方,保证试验过程中无漏气。
⑤仪器的液面应保持在一定刻度,不在这个刻度时,要及时调整。
⑥垫在带孔圆板上的滤纸大小应与圆筒内径一致,不能太大,也不能太小。
⑦捣器捣实水泥层时,捣器的边必须与圆筒上接触,以保证料层达一定记度。
⑧抽气时,要用阀控制进气量让液面徐徐上升,以免液体损失。
2)水泥细度检验方法(筛析法)
1)试验前检查水、水压、喷头、筛子、天平等是否符合要求,注意水中是否含有杂质。
2)按编号顺序称取样品50g,精确至0.1g。
3)将称好的样品倒入筛内,立即用水冲,冲时将筛子倾斜转动,既要避免
放水过大,把水泥溅出筛外,又要防止水泥铺满筛网。
4)大部分细粉冲掉后将筛子放在筛座上,用水压0.05±0.02MPa的水喷头连续冲洗三分钟。
5)筛毕,取下筛子,用胶管从筛网的背面将筛余物冲到筛子的一边。并慢慢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,放到电炉上烘、冷却。
6)称量筛余物精确到0.1g。并记录。
7)试验结束后对筛子要按规定进行清刷,放到规定摆放的位置。
式中:m-筛余物的质量,g;
m1-称取试样质量,g。
四、水泥胶砂流动度测定方法
1、引用国标
GB2419-94水泥胶砂流动度测定方法
2、操作步骤
1)一次称取水泥450g,标准砂1350g,水量按经验预定的水灰比计算加大量。
2)将称好的水泥和标准砂倒入搅拌锅内,开动搅拌机,拌和5s后徐徐加水,20-30s加完,开动机器180±5s停车,将粘在叶片上的胶砂刮下,取下搅拌锅。
3)在搅拌胶砂的同时将圆锥模、模磁、捣棒,跳桌玻璃台面用潮湿毛巾擦湿,放在台面中心上,尔后用湿毛巾盖好。
4)将已拌和好的胶砂迅速地分两层装入圆锥模内,第一层装至圆锥模高的三分之二处,用具刀在垂直两上方向各划实5次,再用圆柱捣棒自边缘至中心均匀捣压15次,沿圆锥模内经边缘捣压10次,往里第二圈捣压4次,中心捣1次,接着装第二层胶砂,装至高出圆锥模约2cm,同样用餐刀各划实5次,再用圆柱捣棒自边缘至中心均匀捣压10次,外圈7次,内圈3次,装胶砂和捣压时,要一手扶压圆锥模,捣压时务必勿使圆锥模移动。
5)捣压完毕,取下模套,用餐刀将高出圆锥模的胶砂刮去,并抹平,抹平后将圆锥模向上徐徐提起,然后用手握手轮摇柄或启动开关,以每秒钟约一转的速度,连续摇动30转。
6)跳动完毕,用EP按台面上垂直的十字方向测量水泥胶砂底部扩散直径,取相垂直两直径平均值为该加水量时的水泥胶砂流动度结果。
水泥细度负压筛析仪7)水泥胶砂流动度的检验从加水拌和时算起,全过程在5min内完成。