水泥的比表面积2.doc

标准正文
一、定义与原理

1．水泥的比表面积，以1克水泥所含颗拉的表面积表示，其单位为厘米[2]／克。

2．水泥的比表面积，主要是根据通过一定空隙率的水泥层的空气流速来测定。因为

对一定空隙率的水泥层，其中空隙的数量和大小是水泥颗粒，比表面积的函数，也决定了

空气流过水泥层的速度，因此根据空气流速即可计算比表面积。

二、仪器

3．试验仪器采用透气仪，仪器的装置见图1、2和图3。其构造主要包活四个部分。

（1）圆筒（图4）：放置水泥粉未试样用，为一内径25．1±0．1毫米的钢质圆筒1，

断面相当于5厘米[2]。在圆筒内壁下部有一凸边上面放有一穿孔圆板2，下面为螺旋底盖3

，旋紧在圆筒底部，在穿孔板以下圆筒壁上装有一个通气管4。穿孔板为一钢质薄板厚2毫

米，直径25．1±0．1毫米，具有90个孔，孔径1．2毫米，均匀分布在板面上。

（2）捣器（图5）：为捣实圆筒内试料至一定体积时用。由圆柱捣体1、支持环2及把

手3组成。

捣体中心有垂直于底面的通气道，捣体的大小应与圆筒内径相适应，可自由伸人，其

与圆筒壁接触的空隙应为0．1毫米。

支持环与捣器下平面之间的距离应当是：当捣体伸人圆筒内，当支持环与圆筒口相接

触时，捣器底面至穿孔板之间的距离恰好为15±0．5毫米。

（3）气压计（图6）：由内径5毫米高250毫米的玻璃管制成。气压计的一端是开口的

，具有直径为28毫米的整个扩大部分1，另一端连接负压调整器和圆筒，具有直径为26毫

米的两个扩大部分2。上面的扩大部分用以测定比表面积大的粉未，下面的扩大部分用来

测定比表面积小的粉末。两个扩大部分上下的细颈上，均刻有标记（B，C，D），气压计

中注入带颜色的水。

（4）负压调整器（图7），为高310毫米，直径38毫米的玻璃容器1。容器内插入固定

的排水管3，容器侧面带有一个三通管2，用以连接仪器其他各部分。容器内注入饱和的食

盐水。食盐水的量，必须使抽气时气压计中的水位能升至规定的高度A。

除以上四部分外，还需备有抽气球、中性密度定性滤纸、精确至1℃的温度计、精确

至0．5秒的秒表。

五、仪器的校准

4．仪器漏气的检查

进行试验前，必须检查仪器是否漏气。检查的方法是，用胶皮塞塞紧圆筒口，抽气，

关闭活塞，在5分钟内液面如未下降，就证明仪器并未漏气；否则必须找出漏气处加以密

封。

5．圆筒中试料层体积的测定

用水银代替法测定料层体积。先在圆筒中穿孔板上填二片滤纸，然后在圆筒中汪满水

银，用薄玻璃板使水银面与圆筒口平齐。倒出水银称量，精确至0．05克，重复几次测定

，使数值不变为止。然后取出一片滤纸，在圆筒中加入适量的试样，再把取出的一片滤纸

盖在上面，用捣器压实试料层，压到规定厚度即支持环与圆筒边接触，再把水银装满圆筒

压平，同样倒出水银称量，重复几次测定，至水银重量不变为止。圆筒内试料层体积V

（厘米[3]）按下式计算：

P1－P2

V＝────

Υ水银

式中：P1──未装试料时充满圆筒的水银重量（克）；

P2──装试料后，充满圆筒的水银重量（克）；

Υ水银──在试验温度下水银密度（克／厘米[3]）见表1。

试料层体积的测定，采取二次相差不超过0．02厘米[3]的平均值，每隔一季度至半年

应该重新校正试料层体积，以避免由于圆筒磨损而造成的试验误差（使用滤纸改变时亦应

重新校正）。

6．仪器常数的测定

用已知比重、比表面积的标准试样，按第8、9、10、11各条规定的操作方法，分别测

定空气流过水泥层而进入气压计上下两个扩大部分所需的时间，然后按12条计算公式算出

相应的仪器常数K上和K下。仪器常数有下列情况之一时，应该重新校正：

（1）圆筒内试料层体积改变时；

（2）应用滤纸的种类和质量改变时。

仪器常数，至少应采取三次试验的平均值。每次试验结果之间的差别不得超过2％。

7．试验前，观察气压计中颜色水静止时的液面，是否保持与测定仪器常数时的

波面一致（即图6标记E），否则须予以调整。

四、试样的制备

8．检验用的水泥试样，必须先在烘干箱中，以110±5℃干燥1小时，然后放人干

燥器中冷却至室温。

9．装人圆筒中的水泥的重量，应使在捣器捣实后，恰能达至所规定的体积，其

重量可按下式算出：

P＝Υ·V（1－m）

式中：P──水泥称量（克）；

Υ──水泥比重；

V──圆筒中试验用的试料层体积，亦即圆筒的有效体积（厘米[3]）；

m──水泥层捣实后的空隙率，即圆筒中水泥空隙的体积与总体积的比值。水泥层

空隙率规定采用m＝0．48±0．02。

注：如果按上列公式算出的水泥重量，在圆筒的有效体积中容纳不下，或者经捣实后

未能充满圆筒的有效体积，则允许适当地变更空隙率以减少或增添水泥称量。

10．水泥装人圆筒内的方法如下：将穿孔圆板安装于圆筒内，上面铺口张圆形滤纸。

将称量好的水泥（精确至0·01克）放人圆筒内，在桌面上以水平方向轻轻描动圆筒，使

水泥层表面平坦，然后在水泥层上再铺一张圆形滤纸，以捣器均匀捣实试料至支持环紧紧

的接触到圆筒边并旋转一周为止。然后将捣器抽出。

注：滤纸不得重复使用。

五、测定方法

11．将圆筒中称量的水泥捣实后，打开仪器阀门。用抽气球抽气，使液面上升至一定

高度（图0中刻度A处）。关闭阀门，当液面下降到B处时，开始计时，当液面徐徐下降到C

处时，记下液面从B到C所需的时间，及试验时的温度。这样重复测定二次。

注：当液面从B至C所需时间小于35秒时，就应采用下面的扩大部分，记录液面从C到

D所需的时间。在计算时用下面扩大部分的仪器常数K下计算。

六、计算

12．按下式计算比表面积

K m[3] 1

S＝── ·（─────）1/2·（──）1/2·（T）1/2

Υ (1－m)[2] μ

式中：S──水泥的比表面积（厘米[2]／克）；

K──仪器常数，根据已知比重，比表面积的标准试样，对两个扩大部分，分别进行

测定，上面扩大部分的仪器常数为K上，下面扩大部分的常数为K下；

Υ──水泥的比重； m[3]

m──压实后水泥层的空隙率，（─────）1/2可由表2查得，

(1－m)[2]

T──气压计中液面经扩大部分从B（C）下降至C（D）所需的时间（秒）；

μ──试验温度下的空气粘度（泊）， 1

（──）1/2见表1。

μ

13．如果水泥比表面积试验中，采用的空隙率与测定仪器常数时所用标准试样的空隙

率一致，而且温度相差在±2℃范围内时， 则计算公式可简化如下：

Ss·Υs（T）1/2

S＝─────────

Υ·（Ts）1/2

式中：Ss──标准水泥样的比表面积（厘米[2]／克）；

Υs──标准水泥试样的比重；

Ts──标准水泥样测定时，气压计中液面由B（C）下降至C（D）所需的时间（秒）。

14．水泥比表面积由二次试验的结果的平均值确定，计算应精确至10厘米[2]／克，10

厘米[2]／克以下的数值按四舍五入计。每次试验结果与所得平均值的相差不得超过±2％

否则应进行第三次试验，以误差在2％以内的二次试验结果的平均值来确定。

附录

不同温度下的空气粘度和水银密度值 表1

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│ │ 1 │ 水银密度

温度（℃） │ 空气粘度（泊） │（──）1/2 │

│ │ μ │（克／厘米[3]）

───────┼────────────┼──────┼─────────

8 │ 0.0001749 │ 75.64 │ 13.58

10 │ 0.0001759 │ 75.41 │ 13.57

12 │ 0.0001768 │ 75.21 │ 13.57

14 │ 0.0001778 │ 75.00 │ 13.56

16 │ 0.0001788 │ 74.79 │ 13.56

18 │ 0.0001798 │ 74.58 │ 13.55

20 │ 0.0001808 │ 74.37 │ 13.55

22 │ 0.0001818 │ 74.16 │ 13.54

24 │ 0.0001828 │ 73.96 │ 13.54

26 │ 0.0001837 │ 73.78 │ 13.53

28 │ 0.0001847 │ 73.58 │ 13.53

30 │ 0.0001857 │ 73.38 │ 13.52

32 │ 0.0001867 │ 73.19 │ 13.52

34 │ 0.0001876 │ 73.01 │ 13.51

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水泥层空隙率数值 表2

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│ m[3] │ │ m[3]

m │（──────）1/2 │ m │（──────）1/2

│ （1－m）[2] │ │ （1－m）[2]

────┼──────────┼────┼───────────

0.450 │ 0.549 │ 0.501 │ 0.711

0.451 │ 0.552 │ 0.502 │ 0.714

0.452 │ 0.554 │ 0.503 │ 0.718

0.453 │ 0.557 │ 0.504 │ 0.721

0.454 │ 0.560 │ 0.505 │ 0.725

0.455 │ 0.563 │ 0.506 │ 0.729

0.456 │ 0.566 │ 0.507 │ 0.733

0.457 │ 0.569 │ 0.508 │ 0.736

0.458 │ 0.572 │ 0.509 │ 0.739

0.459 │ 0.575 │ 0.510 │ 0.743

0.460 │ 0.578 │ 0.511 │ 0.747

0.461 │ 0.581 │ 0.512 │ 0.751

0.462 │ 0.584 │ 0.513 │ 0.755

0.463 │ 0.587 │ 0.514 │ 0.758

0.464 │ 0.590 │ 0.515 │ 0.762

0.465 │ 0.593 │ 0.516 │ 0.766

0.466 │ 0.596 │ 0.517 │ 0.770

0.467 │ 0.599 │ 0.518 │ 0.774

0.468 │ 0.602 │ 0.519 │ 0.777

0.469 │ 0.605 │ 0.520 │ 0.781

0.470 │ 0.608 │ 0.521 │ 0.785

0.471 │ 0.611 │ 0.522 │ 0.789

0.472 │ 0.614 │ 0.523 │ 0.793

0.473 │ 0.617 │ 0.524 │ 0.797

0.474 │ 0.620 │ 0.525 │ 0.801

0.475 │ 0.624 │ 0.526 │ 0.805

0.476 │ 0.627 │ 0.527 │ 0.809

0.477 │ 0.630 │ 0.528 │ 0.813

0.478 │ 0.633 │ 0.529 │ 0.817

0.479 │ 0.636 │ 0.530 │ 0.821

0.480 │ 0.639 │ 0.531 │ 0.825

0.481 │ 0.643 │ 0.532 │ 0.829

0.482 │ 0.646 │ 0.533 │ 0.833

0.483 │ 0.649 │ 0.534 │ 0.837

0.484 │ 0.652 │ 0.535 │ 0.842

0485 │ 0.656 │ 0.536 │ 0.845

0.486 │ 0.659 │ 0.537 │ 0.850

0.487 │ 0.662 │ 0.538 │ 0.854

0.488 │ 0.666 │ 0.539 │ 0.858

0.489 │ 0.669 │ 0.540 │ 0.863

0.490 │ 0.672 │ 0.541 │ 0.867

0.491 │ 0.676 │ 0.542 │ 0.871

0.492 │ 0.679 │ 0.543 │ 0.875

0.493 │ 0.683 │ 0.544 │ 0.880

0.494 │ 0.687 │ 0.545 │ 0.884

0.495 │ 0.690 │ 0.546 │ 0.889

0.496 │ 0.693 │ 0.547 │ 0.893

0.497 │ 0.697 │ 0.548 │ 0.898

0.498 │ 0.700 │ 0.549 │ 0.902

0.499 │ 0.704 │ 0.550 │ 0.906

0.500 │ 0.707 │ │

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文章来源：中国建材网