检测水泥的比表面积,常用的方法是勃氏法(透气法)。以下是该方法的详细步骤和原理:
1. 基本原理:
勃氏法基于气体透过原理,通过测定一定量的空气透过含有一定空隙率和规定厚度的水泥层时所受到的阻力,来计算水泥的比表面积。水泥越细,比表面积越大,颗粒间的空隙越小,空气透过时受到的阻力就越大,所需时间也就越长。
2. 仪器构造:
勃氏透气仪是该方法的核心仪器,主要由透气圆筒、压力计和抽气装置三个部分组成。透气圆筒用于装填水泥样品,形成一定厚度的料层;压力计用于测量气体透过料层时的压力变化;抽气装置则用于提供气体流动的动力。
3. 操作步骤:
测定水泥密度:首先按GB/T208测定水泥的密度。
漏气检查:将透气圆筒上口用橡皮塞塞紧,接到压力计上,用抽气装置抽出部分气体后关闭阀门,观察是否漏气。如发现漏气,需用活塞油脂加以密封。
确定空隙率:根据水泥类型选择合适的空隙率,一般PⅠ、PⅡ型水泥的空隙率采用0.500±0.005,其他水泥或粉料的空隙率选用0.530±0.005。
计算试样量:根据空隙率、水泥密度和试料层体积计算所需的试样量。
试料层制备:将穿孔板放入透气圆筒的突缘上,铺上一片滤纸并压紧边缘。称取确定的试样量,倒入圆筒内并轻敲使水泥层表面平坦。再放入一片滤纸,用捣器均匀捣实试料直至捣器的支持环与圆筒顶边接触,并旋转1\\~2圈后慢慢取出捣器。
测量与计算:开启抽气装置,使气体透过试料层,并测量气体透过所需的时间。根据公式计算出水泥的比表面积。
除了勃氏法外,还有激光衍射法、氮吸附法(BET法)、电子显微镜法和颗粒计数法等其他方法可以测定水泥的比表面积。这些方法各有优缺点,可根据具体需求和实验条件选择合适的方法。
勃氏法是检测水泥比表面积的常用且有效的方法,通过测量气体透过水泥层时的阻力来计算比表面积,具有操作简便、结果准确等优点。