水泥密度的标定主要通过特定的测定方法来完成,经典的方法是液体排代法,最新的方法是气体排代法。以下是两种方法的详细介绍:
液体排代法
1. 定义与原理:水泥密度表示水泥单位体积的质量,单位是g/cm³。液体排代法的原理是,将水泥倒入装有一定量液体介质的李氏瓶内,使液体介质充分地浸透水泥颗粒。根据阿基米德定律,水泥的体积等于它所排开的液体体积,从而可以算出水泥单位体积的质量,即为密度。
2. 仪器与材料:
李氏瓶:横截面形状为圆形,应严格遵守关于公差、符号、长度、间距以及均匀刻度的要求。其结构材料是优质玻璃,透明无条纹,有抗化学侵蚀性且热滞后性小,有足够的厚度以确保较好的耐裂性。
无水煤油:作为液体介质,用于浸透水泥颗粒并防止水泥产生水化反应。
恒温水槽等。
3. 测定步骤:
将无水煤油注入李氏瓶中到0至1mL刻度线后,盖上瓶塞放入恒温水槽内,使刻度部分浸入水中,恒温30min,记下初始读数。
取出李氏瓶,擦干净细长颈内没有煤油的部分。然后称取一定量的水泥(如60g),用小匙将水泥样品一点点装入李氏瓶中,反复摇动至没有气泡排出,再次将李氏瓶静置于恒温水槽中,恒温30min,记下第二次读数。
水泥体积为第二次读数减去初始读数,即水泥所排开的无水煤油的体积。然后根据公式水泥密度ρ=水泥质量(g)/排开的体积(cm³)计算水泥密度。
4. 结果计算:水泥密度计算结果应保留到小数点后第三位,并取整数到0.01g/cm³。试验结果应取两次测定结果的算术平均值,两次测定结果之差不得超过0.02g/cm³。
气体排代法
气体排代法是一种更新的方法,它使用分子截面积很小的氦气作为介质,通过仪器测出水泥样品的实际体积。这种方法测定时间短,更接近于真密度,而且对样品无损害。
总结:水泥密度的标定主要通过液体排代法或气体排代法来完成。液体排代法经典且常用,但需要较长时间的测定和较为繁琐的操作;气体排代法则更为快速且对样品无损害。在实际应用中,可以根据具体需求和条件选择合适的方法进行水泥密度的标定。