水泥比表面积的测量通常采用透气法(勃氏法),这是目前国际上最常用的方法。它基于气体透过原理,通过测量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比表面积。以下是具体的测量步骤和原理说明:
1. 测量原理:
透气法测定比表面积的基本原理是,空气在颗粒与颗粒之间的流动,如同在无数“假想”的毛细管中穿梭。粉料的细腻程度直接影响比表面积的大小,粉料越细,比表面积越大,颗粒间的空隙也就越小,气体在管道内通过时所受到的阻力就越大,一定量的空气透过同样厚度的料层所需的时间也就越长。
2. 仪器构造:
透气法测定比表面积所使用的仪器是勃氏透气仪,它主要由透气圆筒、压力计和抽气装置三个部分组成。透气圆筒是核心部件,形状类似于长筒状容器,粉末样品被装填在内形成一定厚度的料层。当气体通过该料层时,会受到粉末颗粒的阻力,这种阻力与粉末的比表面积密切相关。
3. 测量步骤:
测定水泥密度:按GB/T208测定水泥密度。
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,并用活塞油脂密封。
确定空隙率和试样量:根据水泥类型选择合适的空隙率,并计算所需的试样量。
试料层制备:将穿孔板、滤纸和试样依次放入透气圆筒内,并捣实至规定位置。
测量与计算:通过测量气体透过料层所需的时间,并结合其他实验参数(如空隙率、试样密度等),利用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测量方法,每种方法都有其特点和适用范围。但勃氏法因其操作简便、结果准确而得到广泛应用。
水泥比表面积的测量是一个复杂而精细的过程,需要严格的实验条件和操作步骤来确保结果的准确性。