水泥的最佳颗粒分布及其评价方法
水泥的粉体状态一般表达为磨细程度（细度和比表面积）、颗粒分布和颗粒形貌。水泥产品必须磨制到一定细度状态时，才具有胶凝性。水泥细度直接影响着水泥的凝结、水化、硬化和强度等一系列物理性能。细度状态可用以下方式表达：平均粒径法、筛析法、比表面积法、颗粒级配法。如细度指标（80μm 和45μm 筛筛余），主要反映水泥中粗颗粒含量（%）；再如比表面积指标（m2/kg ），主要反映水泥中细颗粒含量；而颗粒级配分析可以全面反映水泥中粗细颗粒分布状态，是当前水泥企业调整、控制水泥性能的先进手段。
在水泥粉磨过程中得到的水泥颗粒不是均匀的单颗粒，而是包含不同粒径的颗粒群体。水泥颗粒的平均粒径是表现水泥颗粒体系的重要几何参数，但其所能提供的粒度特性信息则非常有限，因为两个平均粒径相同的粒群，完全可能有不一样的粒度组成（颗粒级配）。
我国水泥标准规定，水泥产品的细度0.08mm 方孔筛筛余不得超过10%。控制细度的方法简单易行，在一定的粉磨工艺条件下，水泥强度与其细度有一定的相关关系。细度值是指0.08mm 筛的筛余量，即水泥中≥80μm 的颗粒含量（%）。众所周知，≥64μm 的水泥颗粒的水化活性已经很低了，所以用≥80μm 颗粒含量多少进行水泥质量控制，不能全面反映水泥的真实活性。现在，水泥普遍磨得很细，所以这条标准规定就失去了控制意义。
国外水泥标准大多规定比表面积指标，采用勃氏比表面积仪测定水泥比表面积。我国的硅酸盐水泥和熟料的国家标准已与国外标准相一致。一般情况下，水泥比表面积与水泥性能都保持着较好的关系；但用比表面积控制水泥质量时，却有以下不足：
（1）比表面积数值主要反映5μm 以下的颗粒含量，数值比较单一。在固定的工艺条件下，控制水泥的45μm 筛余量和比表面积在一个合理的水平上，限制3μm以下和45μm 以上的颗粒，能够获得良好的水泥性能和较低的生产成本。
（2）比表面积对水泥中细颗粒含量的多少反应很敏捷。有时比表面积并不是很高，但由于水泥颗粒级配合理，水泥强度却很高。
（3）掺有混合材料的水泥，比表面积不能真实反映水泥的总比表面积。如掺有火山灰质混合材料，水泥比表面积往往会产生偏高现象。
（4）大量的实践证明，掺助磨剂的水泥如果细度下降了，比表面积往往也下降。这可能与水泥的颗粒形貌有关。
平均粒径法、筛析法及比表面积法单一地表示水泥颗粒细度状态，并不能真实准确地反映水泥性能。人们有时采取两种优化组合的方式来控制水泥细度状态，操作简便，控制有效。而颗粒级配对水泥颗粒群体用连续、分区间的尺寸范围来表示大小颗粒的百分含量，更加准确地反映了水泥细度状态，是水泥性能的决定性因素。
水泥最佳性能的颗粒级配为3～32μm 颗粒总量不能<65%，<3μm 的细颗粒不要超过10%，>65μm 和<1μm
的颗粒越少越好，最好没有。因为3~32μm 的颗粒对强度增长起主要作用，特别是16～24μm 的颗粒对水泥性能尤为重要，含量越多越好。而<3μm的细颗粒容易结团，<1μm的小颗粒在加水搅拌中很快就水化，对混凝土强度作用很小，且影响水泥与外加剂的
编号
颗粒级配/% 平均粒径
/μm 比表面积
/(m2/kg)
标准稠度
用水量/%
C3S
/%
小试体胶砂强度①/MPa
<10μm 10～30μm 30～60μm >60μm 1d 3d 28d 1a d198.5 1.5 0 0 4.76 920 43.0 56.7 27.3 29.8 38.6 42.0 e113.2 86.8 0 0 16.56 200 28.5 54.9 3.5 7.1 17.6 34.1
F 1
1.4 23.6 75.0 0 39.49 74 28.0 51.5
2.5 5.1 7.5 14.3 H 1 2.7
3.0
5.3 89.0 74.05 40 28.0 4
6.8 1.4 2.7 3.9
7.6 原水泥 27.7
42.0 25.1 5.1 － 300 28.0 52.7 6.4 11.9 16.4 26.5 注：①试体为Φ1.6cm ×1.6cm 小试体，数据只作参考。
由表3看出，<10μm 为主的水泥，比表面积达920m 2/kg ，水泥标准稠用水量高达43.0%，水泥早期强度很高。10～30μm 为主的水泥，比表面积降至200m 2/kg ，水泥标准稠度用水量正常，早期强度下降。
水泥颗粒级配对水泥性能产生的各种影响，主要是因为不同大小颗粒的水化速度不同，施娟英的测定结果是:
0～10μm 颗粒，1d 水化达75%，28d 接近完全；
10～30μm 颗粒，7d 水化接近一半；
30～60μm 颗粒，28d 水化接近一半；
>60μm 颗粒，3个月后水化还不到一半。
学者Meric 认为，粒径<1μm 的小颗粒，在加水拌和中很快水化了，对混凝土强度作用很小，反而造成混凝土体积较大收缩。一个20μm 颗粒硬化1个月只水化了54%，水化进入深度才5.48μm ，剩留的熟料核只能起骨架作用，潜在活性没有发挥。
国内外试验研究证明，水泥颗粒级配对水泥性能有直接影响，目前比较公认的水泥最佳颗粒级配为:
3～32μm 颗粒对强度增长起主要作用，其间粒度分布是连续的，总量不低于65%。16～24μm 的颗粒对水泥性能尤为重要，含量愈多愈好。<3μm 的细颗粒，易结团，不要超过10%。>65μm 的颗粒活性很小，最好没有。
1998～2001年在世界水泥检测大对比中选用了不同强度等级的法国水泥，国际试验室的检测结果列于表4中。
表4 法国水泥颗粒级配与性能
时间
强度 等级 水泥品
种 颗粒级配(累计通过量)/% 抗压强度/MPa 密度/(g/cm 3) 比表面积/(m 2/kg) 标准稠度用水量/%
2μm 4μm 8μm 16μm 32μm 40μm 50μm 63μm 80μm 2d 28d 1998 52.5R 波特兰 13.6 24.3 39.6 59.0 85.1 90.9 95.7 98.6 99.3 38.0 68.1 3.10 408 26.0
2000 52.5 波特兰 17.0 26.2 35.0 46.9 63.3 65.6 74.5 80.1 86.3 29.9 58.1 3.16
348 25.6 2001 42.5 波特兰
矿渣
(36%～
64%)
9.5 17.0 29.3 48.5 73.0 85.2 90.8 94.7 99.7 17.0 52.8 3.00
334 29.0 1997 32.5R 波特兰
复合
(6%～
20%) 10.0 18.0 30.4 49.2 74.8 85.1 90.7 95.3 97.7 21.4 41.1 3.09
374 23.0
水泥28d和60d抗压强度可提高20%以上；水泥粉体的堆积密度明显提高；水化水泥石中的微孔增多，大孔减少；在相同W/C下，水泥抗压强度28d约提高6MPa，60d约提高10MPa。
2.3 最佳堆积密度理论[4]
水泥颗粒的堆积密度对配制出的混凝土施工性、强度和耐久性有很大影响，水泥颗粒的堆积密度最佳时，混凝土性能最好。
2.4 改进粉磨工艺
1)磨机改造
我国大部分水泥企业目前使用的小规格磨机大多内部结构不合理，技术落后，效率低。在磨机改造中可使用史密斯公司的康必丹磨技术及其它各种新型衬板、隔仓板和研磨体技术。研磨体级配和尾仓的小型研磨体对于改善水泥颗粒分布和颗粒形貌具有重要作用。如合肥院高细磨水泥颗粒圆度系数可达0.70以上；沈阳水泥机械研究所的磨机改造技术，可明显改善水泥的颗粒分布，提高圆度系数。
2)辊压机(或立磨)与球磨机组合
采用辊压机(或立磨)与球磨机联合的粉磨工艺，可明显改善水泥颗粒形貌，圆度系数可达0.58～0.73，水泥颗粒分布也很好。
3)采用高效选粉机的闭路磨
带高效选粉机的闭路磨工艺，通过改变选粉机转速、风量等可按需要调整水泥的颗粒分布，而开路磨及带离心选粉机、旋风选粉机的闭路磨要进行这种调整就比较困难。
4)采用分别粉磨工艺
目前水泥企业大都是熟料与混合材一起混合粉磨，由于不同物料的易磨性差别很大，造成混合粉磨的许多问题。而采用分别粉磨不但可以解决这些问题，还可以根据熟料和混合材料细度的不同要求，制备出不同性能的水泥产品。
3 发挥混合材的作用
混合材料在水泥中主要起3个作用:一是活化效应，它与混合材料活性和细度有关。二是填料作用，它同水泥水化产物结合在一起，起骨架作用。三是最佳堆积密度效应，当混合材料的粒径很小时，如<3μm，可以明显提高水泥石的密实度，改善水泥混凝土性能，提高水泥混凝土的强度。
高性能混凝土的迅速发展，需要矿渣等细磨混合材料替代部分水泥，替代量可达水泥质量的30%以上，细磨混合材料应符合高强高性能混凝土用矿物外加剂国家标准(GB/T
18736-2002)。
在水泥中多掺加一些混合材料生产出高质量的水泥主要有如下途径。
3.1 提高熟料粉磨细度
早在60年代，我院为了提高矿渣水泥的强度，将熟料比表面积磨制到450～550m2/kg，熟料颗粒<30μm含量达到80%以上，在矿渣掺加量为35%和45%的条件下，可以生产出早期和后期强度都很高的矿渣水泥。70～80年代，我院在研究沸石-石灰石水泥和粉煤灰-石灰石水泥中，将熟料比表面积磨制400m2/kg，<20μm含量达60%～70%时，混合材掺量30%后，仍能生产出早期和后期强度都较高的优质水泥，并具有节能10%，增产水泥20%的效果。3.2 提高矿渣的细度
在水泥水化初期其动电电位是负值，吸附高效减水剂的能力较弱。因此，为了提高水泥与外加剂适应性，应提高熟料中的硅酸盐矿物(C3S+C2S)含量，降低铝酸盐矿物，特别是C3A的含量。
5.2 石膏的形态和掺量
石膏是水泥的缓凝剂，石膏遇水后溶解为Ca2+，如果在水泥水化初期能抑制C3A水化速度，水泥和混凝土就可以得到所需的工作性能，因此水泥中硫酸盐的数量和溶解度至关重要。不同形态石膏的溶解度不同:二水石膏为2.08g/L，α-半水石膏为6.20g/L，β-半水石膏为8.15g/L，可溶性无水石膏为6.30g/L，天然无水石膏为2.70g/L。
二水石膏应用的最多，但它的溶解度不是最大的，因此控制好磨机温度很重要:磨内温度适当高，使部分二水石膏脱水为溶解度大的半水石膏适应性好；磨内温度过高会形成大量半水石膏，导致假凝；磨内温度过低，半水石膏量少，会导致急凝。
5.3 水泥细度状态
高效减水剂一般都是阴离子型高分子表面活性剂，而水泥颗粒表面一般带正电，对阴离子表现出较强的亲合力。在水泥和水后，减水剂迅速吸附在水泥颗粒表面，增大了水泥浆体的流动性。因此水泥细度状态，如比表面积、颗粒分布、颗粒形貌等对减水剂与水泥适应性影响很大。实施水泥新标准后，我国水泥细度普遍变细，是造成适应性变差的重要原因。在这种情况下如何提高适应性，我院作了大量试验研究工作。
1)水泥比表面积适当提高(如446m2/kg)，外加剂饱和掺量增大，新拌混凝土的初始坍落度仍较大。水泥比表面积过高(如550m2/kg)，即使加大外加剂掺量，混凝土的初始坍落度仍较小。随水泥比面积的提高，混凝土lh后的坍落度损失增大。
2)在水泥比表面积相近(约300m2/kg)时，水泥颗粒中<3μm含量对外加剂饱和掺量影响不大，但<3μm含量增多会加剧水泥浆体的流动度损失。
3)水泥颗粒圆度系数由0.67提高到0.74时，对减水剂饱和掺量影响不大，但可以提高水泥浆的流动度和混凝土坍落度，坍落度损失减小。
5.4 混合材料
水泥中混合材料的种类、细度、颗粒形貌及掺量等对外加剂的吸附作用是有影响的。根据试验和实践表明，减水剂对矿渣水泥和粉煤灰水泥的适应性较好，而对火山灰、煤矸石、窑灰为混合材料的水泥适应性较差。
5.5 水泥中的碱含量
随着水泥中碱含量的增大，减水剂对水泥的塑化效果变差。碱含量的增大，还会导致混凝土的凝结时间缩短和坍落度损失变大。
5.6 水泥的陈放时间
水泥陈放时间越短，出磨温度愈高，减水剂对水泥的塑化效果越差，减水率低，坍落度损失快。因此使用陈放时间稍长的水泥有利于提高适应性。
6 调整通用水泥品种
根据2002年6月全国抽样调查，目前我国六大通用水泥产量的分布见表11。
表11 我国六大通用水泥产量分布 %
硅酸盐水泥(P·Ⅰ、普通水泥矿渣水泥粉煤灰水泥火山灰水泥复合水泥
P·Ⅱ) (P·O) (P·S) (P·F) (P·P) (P·C)
4.4 78.4 14.9 0.5 0.2 1.4
由表11可以看出：
1)我国六大通用水泥产品结构同90年代初期相比发生了很大变化，那时普通水泥约占50%，矿渣水泥约占35%，而目前普通水泥产量急增达78.4%，这种变化有市场需求驱动的结果，也有一些企业把混合材掺量超过15%的水泥作为普通水泥销售的结果。
2)国外发达国家通用水泥产量以波特兰水泥(我国的硅酸盐水泥)为主，而我国以普通水泥为主，硅酸盐水泥产量太少，只有4.4%，这说明我国六大通用水泥产品结构不合理，有待调整。
如何调整我国六大通用水泥产品结构，我们提出如下建议：
①大力发展硅酸盐水泥，适应重点工程和高强度高性能混凝土发展的需要。
②提高普通水泥质量档次。各级水泥质量监督检验机构应按GB/T 12960-1996<水泥组分的定量测定>方法，加大监督检验力度；建议取消普通水泥中32.5强度等级水泥。
③宣传、发展粉煤灰水泥、复合水泥以及砌筑水泥等大量掺加混合材料水泥品种，为不同建筑工程提供广泛选择水泥品种的余地。
不同粉磨系统对水泥及混凝土性能的影响
一、前言
1. 课题内容
水泥性能包括强度、标稠、外加剂相容性等指标，影响水泥性能主要因素包括（1）熟料的矿物组成；（2）矿物的生长条件（烧成条件）；（3）水泥的颗粒组成（粉磨系统）；（4）混合材的品种与掺量。
我们判断粉磨系统的优劣或者水泥颗粒组成的优劣的前提，是以水泥及混凝土性能（工作性能，力学性能，耐久性）为核心，探讨水泥颗粒组成的影响，及其与粉磨系统的关系。
水泥的终端产品是混凝土，我们是以混凝土的性能来判断粉磨系统优劣。但是因为两个产业间跨度大，混凝土产业的从业者不一定懂得水泥生产工艺，生产水泥的企业家不一定懂混凝土企业的需求。我们需要通过了解混凝土——这个终端产品的性能，最终了解水泥的生产目标、探讨水泥颗粒组成对于粉磨系统的要求。
2、关于水泥颗粒组成的基本认识
a）从最紧密堆积（构件结构致密性）角度出发，最佳颗粒组成符合Fuller曲线；
材料质量好是指材料的致密度好，粘结性要好。如何达到材料的致密呢？首先我们就要考虑材料的堆积密度，只有堆积紧密了，再通过颗粒的粘结性能，材料的泌水性能就要好。粉状颗粒如何才能堆积紧密呢？行业内通常我们都以Fuller曲线作为其中的一个标准。
当然，Fuller曲线以不水化的颗粒为样本，水泥是边搅拌边水化，因此水泥的颗粒大小是随着时间在变化的，所以研究水泥是非常困难的。从图中可以看出，3~32um区间的颗粒组成可以达到最紧密堆积。
b）根据S.Tsivills的研究结果，从水泥28d胶砂强度出发，3～32um含量越多越好（>65%）即S.T级配最有利于熟料强度的发挥；
大多数的研究表明，3~32um水泥颗粒组成对强度的贡献是最大的。
C）从系统效率出发（产量高，电耗低，投资少，维护方便）。这也是我们考虑粉磨系统很重要的因素。
理想状态：上述三方面均可最大限度地得到满足。但事实上因这些因素均存在着关联，不可能完全统一，取决于我们在建造粉磨系统时侧重考虑哪个因素或如何更合理地处理好这三者的关系。
二、粉磨系统对水泥颗粒组成、部分性能及能耗的影响
表2 不同大型粉磨系统磨制的PO42.5R水泥的检测结果，比表面积360±10m2/kg
注：颗粒分布数据为马尔文激光粒度检测仪所测得
由表中可以看出，效率是从上往下逐渐提高的，随着粉磨效率的提高，可以看到，3um 的水泥颗粒在逐渐减少，离Fuller曲线中，最紧密堆积区间越来越远；3um-32um区间内逐渐增多，也就是说强度性能越来越好，但紧密堆积性能是越来越差；标准稠度越来越大，均匀性系数也在不断提高，也就是说颗粒度越来越集中，比表面积越高，3um-32um的颗粒就越多。反之，亦然。由于效率的提高，电耗在降低，水泥出磨温度也由上往下降低。
由此可见，由上往下变化，效率越高，节能减排的效果越好，但是离混凝土最紧密堆积是越来越远。
简单的来说，当粉磨系统效率越高时，磨出的水泥往往是里需求标准越来越远的产品，使用起来越来越不好用的水泥，做出来的混凝土是越来越差，当然也可以有其他的办法进行改善。
图中各样品的RRSB曲线
由数据可见：
a）随系统效率提高（电耗低，产量高）→ 3um以下颗粒减少→n值增大（颗粒集中）→堆积密度下降→标稠增大。
也就是说颗粒越均匀，颗粒之间的空隙就越多，堆积的密度就越小，意味着达到一定流动度时，需水量就越大。因此，用助磨剂、选粉机或者立磨，随着系统效率越高，均匀性系数越来越大，水泥颗粒间的孔隙率也越来越大。需水量越大的水泥一般就是比较难用的水泥。
b）胶砂强度与比表面积、颗粒组成及n的关系（S.T级配）
S.T.sivills对某II型水泥的研究表明：胶砂28d强度与颗粒组成及n值关系为：Sb=450m2/kg时，S28=0.219(%3-32um) +40.17，S28=22.22n+33.54
Sb=400m2/kg时，S28=0.145(%3-32um) +41.70，S28=15.75n+36.37
Sb=350m2/kg时，S28=0.128(%3-32um) +40.60，S28=12.25n+37.40
Sb=300m2/kg时，S28=0.133(%3-32um) +38.32，S28=11.23n+35.62
当比表面积360m2/kg以上时，n值增大，3～32um含量增多，28d胶砂强度越高；比表面积300m2/kg以下时，n越大，3～32um含量减少，28d胶砂强度降低。——这里描述的主要是熟料颗粒，若掺混合材较多，易磨性差异较大时，该规律会变化。
上述结果的原因如下：
（1） C3A、石膏与混合材易磨性较好，在<32um的细颗粒中含量较多；增加比表面积可增加C3S、C2S在3～32um颗粒中的含量，故提高比表面积，强度系数增大。
需注意：混合材易磨性好，掺量多时，要发挥熟料的作用，比表面积要合理控高些；注：比表面积过大，水泥需水量大。
c）开路系统的技术进步足以显著改变水泥的颗粒组成
若助磨剂掺量增大，上述指标还可向闭路系统接近。总体感受在开路系统更易控制较理想的颗粒组成。
总的来说，目前国内的开流磨经过辊压机、助磨剂的使用，所磨的水泥颗粒组成和能耗可以逐渐接近闭路磨。用开流磨抹水泥选择性更大，可以磨出颗粒比较分散的水泥，也可以通过调整效率，磨出颗粒比较集中的水泥，加入助磨剂之后，效率提高效率更好。
劣势：出磨水泥温度比较高，虽然利用磨内洒水可以适当降温，但喷雾效果与喷水量较难控制，储存时间较长时易引起水泥强度倒缩与结库现象。
d）混合材对水泥颗粒组成的影响
易磨性较好且自身需水量较低的混合材（如石灰石）有利于增加5um以下的细颗粒，对降低水泥标准稠度有利此时水泥比表面积需稍控高一些，否则熟料不易磨细，引起强度下降。（因为不同水泥颗粒组成之间的差异主要在于10μ以下的颗粒，10μ以下的颗粒比较少，堆积起来的孔隙率就比较大。）
易磨性较差的混合材（比熟料易磨性还差，如矿渣、铁渣等），有利于增加<32um中熟料的含量，即熟料颗粒更接近S.T级配，对提高水泥胶砂强度有帮助，但由于颗粒组成与Fuller级配差异增大，对标准稠度改善不大。
因此，混合材的选择既要考虑就地取材，也要考虑其对水泥颗粒组成，生产能耗，及水泥使用性能的影响。
e）混凝土中微细集料的作用及要求
无论采用哪种粉磨系统磨制水泥，其颗粒组成均与混凝土要求最紧密堆积的颗粒组成（Fuller级配）相差甚远。以接近Fuller级配要求，即从细颗粒的致密性作用角度出发：
开流磨>辊压机＋开流磨>闭路磨>辊压机＋闭路磨
因此往往开流磨的水泥老百姓最欢迎，立磨的水泥最不受欢迎，主要原因是产品间，水泥颗粒组成和材料的紧密堆积性能的差距。
使用助磨剂虽可以起到提产、节能的效果，但助磨剂的过量加入会使水泥颗粒更加集中，n值增大，堆积孔隙率增大，对混凝土结构不利。
因为助磨剂的原理就是取消过粉碎，从混凝土的角度、从Fuller曲线分布来说，我们很需要过粉碎，但是从节能减排的角度来说，我们不需要过粉碎。所以这是一对矛盾。
由于无论怎么做出来的水泥都没有办法满足混凝土的要求，所以在配置混凝土时，就需要加入掺合料，专门为补偿水泥颗粒组成的不足而发明的。
在混凝土中需要使用“微细集料”，其原理之一就是增加粉料中10um以下的颗粒，使粉料级配更接近Fuller级配，从而达到减水、致密化的目的——“微细集料效应”。
微细集料：颗粒组成——要求10um以下的颗粒（尤其是3um以下的颗粒）要比水泥多2~3倍以上（3um以下颗粒希望达到30~40%以上）；
作用——填充水泥颗粒间的空隙，降低孔隙率，提高混凝土的密实性。
理想的状态是在磨水泥的时候，最大限度地将熟料的强度发挥出来，那么他的颗粒组成在配置混凝土的时候，他的颗粒分布的不理想是通过掺合料来改善。或者专门生产掺合料，专门来补足水泥颗粒差异。
这里也说明一个道理：无论水泥颗粒组成如何，只要有相应的掺合料及其配套技术，均可改善水泥的颗粒组成，配制出好的混凝土。这就是分别粉磨和掺合料校正工艺的基本原理。目前中国混凝土行业尚未到此阶段！尚依赖于水泥的原有级配。
在目前我们国家，混凝土的配置过程中，我们认识到水泥颗粒组成的差异，我们知道可以通过掺合料来弥补，但是我们找不到理想的掺合料。我们用粉煤灰，在商品混凝土产业比较发达的地区，已经成为了稀缺资源，优质粉煤灰已经找不到。颗粒很粗、含碳量很高的粉煤灰，作用适得其反。
目前还没有人专门生产掺合料，如果大家都能意识到这种差异，专门生产优质掺合料，我觉得这是一个很大的商机。
目前我们国家掺合料的资源很少，也没有制造工艺，混凝土的主要性能还是依赖于水泥的颗粒组成。所以水泥颗粒组成的不理想，直接影响到混凝土的性能，所以我们感受到水泥粉磨系统效率越高，磨出来的水泥越不好用。
我们在拼命做水泥粉磨系统的节能减排工作，实际上是在把我国混凝土产业越高越差。
三、颗粒组成对水泥与减水剂相容性的影响
1. 对相容性的影响
a）对饱和点的影响——影响成本
b）对流出时间的影响——
c）对经时损失的影响
（1）分别对比1#－3#，4#－6#，随n值增大，饱和点掺量增大，饱和点Marsh时间延长；
（2）对比1#与4#，比表面积增大，饱和点掺量增大（开路）。
（3）对比3#与6#，比表面积增大，饱和点掺量增大，Marsh时间变化明显（闭路）。
由此可见：水泥颗粒集中，n值增大，比表面积增大，对水泥与减水剂相容性的不利影响十分显著，这将直接影响水泥的使用价值及高标号混凝土的配制。
比表面积越大，外加剂的适应性、相容性也越差。颗粒越集中，外加剂的适应性越大。
但是从水泥强度来说，比表面积越大，均匀性越高，强度是最高的。因此我们生产的厂家，一味追求高强度和低电耗，最终追求出来的产品最不受混凝土客户欢迎。
2、掺合料的校正作用
上图说明，水泥颗粒组成不理想时，我们可以通过掺细集料来进行改善。
上图说明掺粗的粉煤灰不但不能矫正颗粒组成，反而会使空隙率增大。
也就是说水泥颗粒组成不理想，强度理想的条件下，可以通过添加细的掺合料进行改善，但是如果用粗的掺合料，那结果是适得其反。
四、水泥颗粒组成对混凝土性能的影响
1、颗粒组成对混凝土强度的影响
a ）对水泥胶砂强度的影响——固定水灰比法
b ）对混凝土强度的影响——固定工作性能
鲍罗米公式：
Rh ＝A Rc （C/W －B ）
Rc －水泥实际强度（MPa ）； C/W －灰水比； A 、B －与骨料性能、砂率等因素有关的常数 Rh ——试配强度（MPa ）当C ＝（C ＋F ）时，Rc ＝R(C+F)
为达到同一和易性，n 值越大，
(1)减水剂掺量越大，成本增大;
(2)增大用水量，水灰比增大，混凝土强度下降。即由于砼强度是在同一工作性能条件下检测的，它可充分发挥开路系统磨制颗粒组成的优势，足以抵消其胶砂强度稍低的劣势。 我们认为混凝土的强度与用水量及水泥强度相关，用水量大的水泥强度相对低。
由于水泥强度标准与混凝土强度标准的不同，水泥标准无法与混凝土标准完全跟踪配合，因而无法满足混凝土客户的需求。
水泥行业内目前强调节能减排、高强度等概念，但是都不是终端产品所需求的。终端产品的需求是材料的耐久性达到最长，提高材料的寿命，才能真正达到节能减排。
颗粒组成对混凝土强度的影响
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滋m 时，水化最快；在3～30滋m 时，水泥的活性最大；大于60滋m 时，活性较小，水化缓慢；大于90滋m 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滋m 的颗粒级配比例。但必须注意，水泥细度过细，比表面积过大，小于3滋m 的颗粒过多，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从而降低了强度。同时，水泥细度过细，也会影响水泥的其他性能，如储存期水泥活性下降较快、水泥的需水性增大、水泥制品的收缩增大、抗冻性降低等。另外，水泥细度过细将显著影响水泥磨的性能发挥，使产量降低，电耗增加。所以，水泥企业在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；而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。对使用不同混合材和不同掺量的水泥，所要求的颗粒级配也不相同。由于提高粉磨细度可以显著提高水泥强度，再加上矿渣水泥易磨性差，因此，对于矿渣水泥通常要求磨细些，要尽量提高其微粉含量。而掺火山灰质混合材和石灰石的水泥则很容易产生微粉，从而使水泥的比表面积提高，水泥需水量增加，但对水泥强度的提高并不多，所以应尽量减少其微粉含量。 总之，水泥颗粒级配到底应控制在什么范围比较好，并没有一成不变的答案，应根据水泥企业的工艺情况和水泥性能的要求来决定。【作者】：林宗寿
LS-C(I)为水泥专用激光粒度分析仪,本仪器完全满足水泥颗粒级配测试要求。 原理
。。本仪器利用激光散射原理测量颗粒。通过压缩空气分散粉体样品,用计算机控制测量过程，分析数据，输出测量结果。 性能指标 。 测量范围：0.5~300μm 。 重复精度：±3%(D50)。 。 探测器数量：40 。 软件环境：Windows 98 。 光源：He-Ne 激光器，功率2mW ，波长0.6328μm 。 外形尺寸： 1000(L)×350(W)×250(H)mm 。 附属设备：空压机、储气罐、空气过滤 。 器、吸尘器、标准粒子板等 ◆ 输出项目 。 ● 粒度分布(见"粒度测试报告"示例) 。 ● 中位径D50、特征粒径和宽度系统 。 ● ＞80μm 百分含量（细度） 。 ● 比表面积 。 ● 行业用分段颗粒百分比含量 。 ● 其他粒度综合参数 ◆ 相关连接。 图3：干法激光粒度分析仪"粒度 如何断定粒度仪的性能？ 。。用户在比较和选购粒度仪器时，最关心是性能价格比。在性能方面，以下指标对粒度仪是非常重要的，即重复性、真实性、易操作 性和测量范围。下面分别加以论述： 。。重复性：又称再现性或精度，是指仪器对同一样品进行多次测量所得的重复误差；误差越小，表示重复性越好。粒度仪的重复误差有其特殊性，表现在： 。。粒度仪测得的基本结果是粒度分布，是一组数，而不是一个数。从道理上说应考察每个数的重复误差，才能全面评价仪器的重复性。然而这样做是很繁琐的，也不能给人以明确的结论。现行的激光粒度 仪国际标准建议,用D50[或D(4,3)]、D10 和D90，即平均粒径，下限粒径和上限粒径的重复性来衡量仪器的整体重复性，我们认为这一评价方法也适用于其他粒度仪。 。。一般来说样品的分布宽度越宽，则重复性越差。如果有人告诉你，他的仪器重复误差小于1%，而不说明样品分布宽度，处于量程的哪一段？是哪项指标？那么这个重复误差的含义不明确，参考价值不大。激光粒度仪的现行国际标准推荐，如果用分布宽度小于10(即仪器标示的最大粒与最小粒之比)或分布的离散度小于50%，且粒度处于仪器量程中段的样品作检验样品，只要D50的重复误差小于±3%，D10和D90的重复误差小于5%，那么仪器就是合格。另外还指出，如果粒径小于10μm ，那么上述指标可以翻倍。后面对小粒子补充说明是考虑到粒径越小，在绝对误差相同的情况相对误差就越大。 。。真实性：前文谈到粒度测量不宜引用“准确性”这一指标，但不意味着测量结果可以漫无边际地乱给，如果这样就失去了测量的真实性。 。。不同仪器之间测量结果的差别，应在合理的范围之内。何谓例题？目前还没有系统的研究，但有一些零星的结论，例如：各种原理
分析公路路线设计安全性评价方法与标准 发表时间：2019-01-10T10:02:12.397Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：李亚浩叶伦学 [导读] 摘要：随着我国交通运输业的不断发展，对我国公路路线的设计也提出了安全性更高的要求，这就需要设计审查人员对于公路路线设计安全性进行综合评价。 中交第一公路勘察设计研究院有限公司海南分公司海南省海口市 570100 摘要：随着我国交通运输业的不断发展，对我国公路路线的设计也提出了安全性更高的要求，这就需要设计审查人员对于公路路线设计安全性进行综合评价。本文作者根据自身研究公路路线设计多年的实际经验，对于公路路线设计安全性评价方法与标准展开了深入的调研与分析，并根据实际情况给出评价办法，希望能对我国交通运输业的深入发展起到一定的促进作用。 关键词：公路路线设计；安全性；评价方法；标准 引言： 在进行公路路线设计安全性的评价时，首先应该深入分析我国现行的相关标准与技术规范，同时对于公路路线线性设计的主要原则与提升安全性的主要手段入手，详细分析公路路线设计安全性评价的具体方法与相关规范。从而进一步提升公路路线设计的安全性、实用性以及功能性，全面促进我国交通运输事业的深入发展。 一、设计是否与现行标准相符合 在进行公路路线设计安全性评价时，首先应该对于公路路线设计进行标准化的检查。检查内容主要根据我国现行的相关标准与技术规范，进行项目的规范性检查。对项目之中采用的相关指标进行检查，同时应该指出不符合先行技术标准的相关问题，同时对于标准之中强制性的要求，进行严格的评价。例如公路路线平曲线半径的最小值要求，公路路线竖曲线半径的最小值要求以及纵坡的最大值要求等等。同时，对于那些可以灵活掌握的指标与标准，例如公路路线之中曲线之间的直线距离，可以根据实际情况以及具体要求进行灵活掌握，不应该过于死板，追求数值上的统一。一般情况下，公路路线设计安全性评价方法与标准是通过行驶是否顺畅，公路路线的连续性以及公路路边景观建设是否协调的角度出发进行评价的。一般情况下，我国公路路线设计安全性评价标准要求公路路线的平曲线半径在1000米到3000米的范围之内，曲线的长度在1千米到2千米之间。规范之中同时也要求了公路路线设计的平纵指标要能够满足车速要求，从而确保弯道与纵坡都能够满足车速的要求。对此处参数的检查，要从规范性要求出发，以运行速度安全范围作为根本的评价原则，比如说缓和的曲线之中，最小的长度应该按照三秒行程计算，也就是说，如果缓和曲线的长度为80米，设计速度为80千米每小时，运行速度的估计值在100千米每小时，那么以设计速度的角度来说，缓和曲线的长度完全满足要求，然而通过运行速度来看，却不符合要求。也就是说，标准与规范之中的数值需要审查人员进行灵活掌握，从而使评价方法与相关标准更具全面性和科学性[1]。 二、公路路线线形设计 由于我国公路路线的设计大多数都采用了线形的设计，都是由直线、曲线以及缓和曲线组成，所以对于公路路线线形设计的检测和勘探就成为了公路路线评价最重要的方法之一。目前在公路之中应用最多的设计就是直线设计，其优点在于设计简单，而且距离较短，然而这种设计方式较为单调，行车人员在驾驶过程之中很容易出现乏味、视觉疲劳导致的注意力分散的现象，也就是说，在进行公路路线线形设计中，不宜采用过长的直线线路设计，而且在使用直线设计过程之中，要对公路建设地点的袁州区县半径以及超高进行深入检测，以我国当前对于公路直线的标准与规范进行检测，采用圆周曲线的线形设计，同时对于线形设计的连贯性要注意保持。选择曲线率较大的曲线路段，进行车速的检测以及视距的验算，从而确保行车过程的安全系数。虽然直线线形设计是我国公路路线之中最常采用的设计方案，但是这种设计方法只适用于平地路段，而在山区之中，最好采用的是曲线线形设计，曲线线路的设计要在最大程度上与地形结合，同时注意曲线之间半径的配合方式，同时要处理好山区纵坡与曲线之间的联系。公路路线线形设计之中，纵面线形设计也是比较重要的一点，与平面路线相比，纵面线路的驾驶难度更高，所以在设计过程之中，要避免在纵面线形设计之中插入过多的竖曲线或是其他半径较小的曲线，否则及其容易发生驼峰、断背现象，容易对行车人员的视觉产生一定的干扰，从而引发行车安全事故。纵面线形设计质量的高低取决于其中竖曲线半径设计的大小，而其半径的长度取决于公路路段对于视距的要求。在设计之中，竖曲线的长度不能过大也不能过小，同时竖曲线不能过于频繁的更换，否则会影响驾驶人员的视距。山区之中，公路路线设计大多数都会受到高度的影响，而公路路线的纵面设计会影响到公路的承载系数以及公路行车的安全系数。我国的山区公路很大一部分以载重车辆为主，因此如果行车量过大，就应该采取较小的纵坡，对于连续的上坡或者吓破路段，应该设置一定的缓坡，缓坡之中的纵坡设计不宜超过百分之2.5[2]。 在进行公路路线设计平总组合的评价时，首先应该根据设计图的透视图来检查路线在视觉上是否具备一定的连续性，同时平纵面的线形设计的数据参数应该更加均匀。平面或者纵面的数据参数较低时，尤其是平面参数与纵面参数同时都达到了较低值，那么就必须强调二者之间的有机结合；而如果平面参数与纵面参数都较高时，设计时应该减少对于平纵面的参数要求，特别是在其半径大于6000米、纵面的整体坡度差在百分之1以下时，不要过于要求平纵组合的参数。同时，对于公路路线设计之中的评价，要对于其是否已经实现了安全的平包竖以及小半径竖曲线是否存在进行深入检测。在进行合成坡度的评价时，要对于其极限半径值进行测算，如果极限半径的曲线采用了最大坡度值，那么要通过纵坡指标的调整时期能够满足合成坡度的整体要求[3]。 三、对于运行速度是否协调进行评价 在进行公路路线设计安全性评价之中，运行速度的协调性是一个非常重要的指标。运行车速的评价理念主要是根据改变相邻路段的参数来降低容许的速度差值，进而起到将安全隐患消灭在萌芽状态的作用。所以，公路路线的设计之中，不仅仅应该针对于公路路线的平纵指标进行评价，同时还应该对于公路之中的整体连续性以及设计的级差控制进行评价。当两个相邻路段的速度差值超过20公里每小时时，应该进行线性调整，通过提升低参数或者降低高参数的处理方法来进行调控，而在难以进行参数调整的路段时，应该采取设置限速标志，优化基础交通设施等方法而将行车的速度差值限制在10千米每小时之内，从而确保行车运行速度有一定的的协调度。这里要注意的是，使用运行车速进行公路路线设计安全性评价的方式有两种，第一种方法是公路路线的设计速度与实际运行速度是否一致，第二种方法是实际运行速度之间是否相一致。而对于大型的货车而言，在进行运行速度的计算时，其数值应该小于设计速度，同时应该通过加设爬坡车道的方式来限制大货车超车的现象，从而降低因大货车超车频率过高而引发的公路事故[4]。 四、结束语 随着我国交通运输业的不断发展，公路上的行驶车辆也越来越多，这就要求了在进行公路路线设计时，应该对于设计进行科学的安全
水泥的最佳颗粒分布及其评价方法 水泥的粉体状态一般表达为磨细程度（细度和比表面积）、颗粒分布和颗粒形貌。水泥产品必须磨制到一定细度状态时，才具有胶凝性。水泥细度直接影响着水泥的凝结、水化、硬化和强度等一系列物理性能。细度状态可用以下方式表达：平均粒径法、筛析法、比表面积法、颗粒级配法。如细度指标（80μm 和45μm 筛筛余），主要反映水泥中粗颗粒含量（%）；再如比表面积指标（m2/kg ），主要反映水泥中细颗粒含量；而颗粒级配分析可以全面反映水泥中粗细颗粒分布状态，是当前水泥企业调整、控制水泥性能的先进手段。 在水泥粉磨过程中得到的水泥颗粒不是均匀的单颗粒，而是包含不同粒径的颗粒群体。水泥颗粒的平均粒径是表现水泥颗粒体系的重要几何参数，但其所能提供的粒度特性信息则非常有限，因为两个平均粒径相同的粒群，完全可能有不一样的粒度组成（颗粒级配）。 我国水泥标准规定，水泥产品的细度0.08mm 方孔筛筛余不得超过10%。控制细度的方法简单易行，在一定的粉磨工艺条件下，水泥强度与其细度有一定的相关关系。细度值是指0.08mm 筛的筛余量，即水泥中≥80μm 的颗粒含量（%）。众所周知，≥64μm 的水泥颗粒的水化活性已经很低了，所以用≥80μm 颗粒含量多少进行水泥质量控制，不能全面反映水泥的真实活性。现在，水泥普遍磨得很细，所以这条标准规定就失去了控制意义。 国外水泥标准大多规定比表面积指标，采用勃氏比表面积仪测定水泥比表面积。我国的硅酸盐水泥和熟料的国家标准已与国外标准相一致。一般情况下，水泥比表面积与水泥性能都保持着较好的关系；但用比表面积控制水泥质量时，却有以下不足： （1）比表面积数值主要反映5μm 以下的颗粒含量，数值比较单一。在固定的工艺条件下，控制水泥的45μm 筛余量和比表面积在一个合理的水平上，限制3μm以下和45μm 以上的颗粒，能够获得良好的水泥性能和较低的生产成本。 （2）比表面积对水泥中细颗粒含量的多少反应很敏捷。有时比表面积并不是很高，但由于水泥颗粒级配合理，水泥强度却很高。 （3）掺有混合材料的水泥，比表面积不能真实反映水泥的总比表面积。如掺有火山灰质混合材料，水泥比表面积往往会产生偏高现象。 （4）大量的实践证明，掺助磨剂的水泥如果细度下降了，比表面积往往也下降。这可能与水泥的颗粒形貌有关。 平均粒径法、筛析法及比表面积法单一地表示水泥颗粒细度状态，并不能真实准确地反映水泥性能。人们有时采取两种优化组合的方式来控制水泥细度状态，操作简便，控制有效。而颗粒级配对水泥颗粒群体用连续、分区间的尺寸范围来表示大小颗粒的百分含量，更加准确地反映了水泥细度状态，是水泥性能的决定性因素。 水泥最佳性能的颗粒级配为3～32μm 颗粒总量不能<65%，<3μm 的细颗粒不要超过10%，>65μm 和<1μm 的颗粒越少越好，最好没有。因为3~32μm 的颗粒对强度增长起主要作用，特别是16～24μm 的颗粒对水泥性能尤为重要，含量越多越好。而<3μm的细颗粒容易结团，<1μm的小颗粒在加水搅拌中很快就水化，对混凝土强度作用很小，且影响水泥与外加剂的
水泥稳定碎石基层材料的集料级配优化 发表时间：2018-06-22T10:05:10.683Z 来源：《基层建设》2018年第12期作者：王丽香 [导读] 摘要：由于我国南方地区常年降水量丰富，因此在湿度变化状态下，水泥稳定碎石基层容易出现干缩裂缝等。 浙江公路技师学院 310000 摘要：由于我国南方地区常年降水量丰富，因此在湿度变化状态下，水泥稳定碎石基层容易出现干缩裂缝等。此次研究主要是应用正交试验设计方法主要是对不同集料级配组成设计方案，对水泥稳定碎石试件进行干缩试验和无侧限抗压强度试验，全面分析集料级配对其造成的影响，在此基础之上分析集料级配的合理组成方式，在各个组成方式当中选取具有较小干缩应变，较高无侧限抗压强度的设计方案。 关键词：水泥稳定碎石；基层材料；集料级配；优化方案 在水泥稳定碎石混合料当中，通常都需要将集料使用量控制在90%左右。在搭配各档集料时会对水泥稳定碎石强度以及水泥稳定碎石基层造成影响。我国在水泥稳定碎石集料级配组成方面的研究分析还处于定性阶段，希望能够借此次研究为水泥稳定碎石的集料用量进行控制和优化。 1、原材料的基本性能 此次选取的水泥主要是不是普通硅酸盐缓凝水泥，该水泥的性能如下表所示，在经过测试之后能够全面满足公路施工要求。 表1 水泥基本性能 2、试验方案和试验方法 2.1试验方案 由于主要考虑集料组成会影响水泥稳定碎石试件干缩变形和无侧限抗压强度，因此水泥用量会存在一个确定值，按照其他学者的研究成果可以将水泥使用量控制在4.8%。按照工程实际应用情况，在试验期间需要将集料筛分为四档，并将其作为正交试验的因子，将a作为1号粗集料（粒度＞13.2mm）；将b作为2号粗集料（粒度4.75mm-13.20mm），将c作为3号细集料（粒径为2.36mm-4.75mm），将d作为4号细集料（粒度≤2.36mm）。 按照集料级配范围将各个因子的水平控制在上限高，下限低等水平。其中，高水平选取集料级配范围的下限，使用（1）表示，低水平选取上限，采用（2）表示，将水泥稳定碎石试件的集料级配范围主要是将针对各个地区水泥稳定碎石基层材料集成组成设计，在此基础之上还需要探讨分析水泥稳定碎石基层材料的干缩变形特点，利用细集料关键筛孔的通过率控制情况进行计算分析能够得出。在参考正交试验设计碎石集料级配组成方案，下表为集料级配组成。 表2 集料级配组成 2.2试验方法 （1）击实试验：在此次试验当中主要是应用击实试验，将上述5种集料级配设计方案采用击实试验进行分析，这样能够有效确定每一种集料级配的最佳含水量和最大干密度，由于表2当中的集料级配都在级配规定之内，并且范围较小，因此需要全面简化击实试验，其试验内容就是对上限级配，中值级配以及下限级配进行击实，这样能够明确试件成型最佳含水量和最大干密度，结果如下表所示： 表3 击实试验结果 有以上图表数据能够看出，上限级配的集料比较偏细，其结构密实，这样就导致其具有较大的密度，在进行对比分析之后制备试件时密度能够达到每立方米2.35克，最佳含水量为5.1%。下限级配水平的集料比较偏粗，具有较低的细集料含量，这样就无法填充空隙，导致试件密度低下，存在较大的空隙率。 （2）无侧限抗压强度试验：在将上述5种集料级配石永红325水泥制备圆柱体试件。从试模当中将试件脱出之后进行质量称重，随即
简历 张福根，男，1962年生，光学仪器博士，物理学硕士。83年毕业于杭州大学（现并入浙江大学）物理系；86年毕业于南开大学物理系光学专业，获硕士学位；89年毕业于天津大学精仪系光学仪器专业，获博士学位。93年与友人合作，创办珠海欧美克科技有限公司，任公司总经理，兼首席科学家。长期从事粒度检测与控制技术及产品的研究开发和生产经营活动。对粒度检测的基础理论进行了深入研究，提出了独到见解，并有效地指导了各种原理粒度仪器的研制和粒度数据的处理和对比分析。在激光粒度仪的研制中，发明了球面分布的大角散射光接收装置、双偏振光补偿技术和一体化激光发射器，显著扩展了仪器的测量下限和工作稳定性。其研究成果被多部粉体技术手册和教科书所引用。其间，还参与国家超硬磨料微粉粒度测试标准的编写。现担任中国颗粒学会理事、“中国粉体技术”杂志编委、全国磨料磨具标准化委员会委员、珠海市香洲区政协副主席、区科协副主席。
水泥粒度（颗粒级配）测试方法及应用 珠海欧美克科技有限公司 张福根郭华徐薛雁 1、引言 随着我国水泥国家标准与国际标准（ISO）的接轨以及科学技术的进步，国内越来越多的学者和工程技术人员关注和研究水泥的颗粒级配及其对水泥性能的影响[例如1，2]。水泥是一种粉体产品。在大多数粉体行业，颗粒级配又称粒度分布。它是粉体的重要物理指标之一,对粉体性能有着重要影响[1]。由于现实的粉体产品由成万上亿个颗粒组成，各颗粒大小不同、形状各异、无法用肉眼直接观察，因此粒度测量显得复杂、抽象和困难。在我国水泥企业中，颗粒级配测试开展得还不普遍，因此相关工作人员对颗粒级配的测试理论、适用的测试仪器、颗粒级配数据的运用等还不十分了解。本文专门为满足广大水泥企业对颗粒级配测试知识的迫切需求而撰写。请注意，为了和其他粉体行业在专业术语上相一致，本文一般用“粒度分布”一词代替“颗粒级配”，二者的含义完全相同。 本文首先介绍粒度分布的一般概念（§2），接着叙述水泥的细度、比表面积、特征粒径和均匀性系数同粒度分布之间的关系（§3）。在§4，简单介绍现代常用的各种粒度测试仪器及其性能特点，指出这些仪器不适合水泥粒度测试的原因。第§5节介绍专门为水泥的颗粒级配测试而设计的干粉激光粒度仪的原理、结构和性能特点。第§6节介绍实验，以验证干法激光粒度仪对水泥粒度测试的适用性。第§7节探讨粒度数据对水泥企业熟料粉磨工序的指导意义。 2、粒径和粒度分布(颗粒级配) 2.1 粒径的定义 在讨论粒度分布之前，先明确粒径的概 念是有必要的。所谓粒径，就是颗粒的直径、 大小或尺寸。如果颗粒是圆球形的，粒径就 是圆球的直径，其数值是确定的，物理意义 也非常明确。但是现实的粉体颗粒，如水泥 颗粒，其形状是不规则的，在粒度测量中， 我们又不得不用“一个”参数去描述它的大 小。对不规则物体，哪个参数代表它的大小 呢？先看传统粒度测量方法中最为常见的图1 颗粒落向筛面的情形
描述简单的路线图 教学内容：青岛版教材六年制五年级下册58—59页第四单元信息窗3 教学目标： 1.通过本节课的学习，学生能够看懂简单的平面图，读懂路线图。 2. 感受方向与现实生活的联系，能根据方向和距离用语言来描述简单的路线。 3.在解决问题的过程渗透“数形结合”的思想，发展学生的空间观念，培养观察、推理和表达的能力。 教学重难点： 重点: 根据方向和距离用语言来描述简单的路线。 难点: 准确的描述行走的路线。 教具：多媒体课件、行军路线图挂图 学具：行军路线图、学习纸 教学过程 一、创设情境，提出问题 师：上节课我们一起走进军营，研究了军事沙盘图，能够根据方向和距离确定物体的位置。今天我们将继续走进军营，一起研究他们的行军路线图，用语言描述路线图。（板书课题：描述简单的路线图）（多媒体出示情境图，如下图所示） 师：这就是他们的行军路线图，你看到了什么？（出示信息窗，不带角度、距离） 看这幅行军路线图，你能提出什么问题？ 学生可能提出许多问题，老师引导学生提出下面两个问题： 1.从指挥部到5号怎样走？ 2.从5号到宿营地怎样走？ 师：首先我们来解决第一个问题，从指挥部到5号怎样走？请同学们在小组内共同研究
一下，然后将你们的研究结果记录在习纸上。（课件呈现学习纸，同学们小组内开始活动） 二、自主学习，小组探究 1.如何看路线图？小组内共同研究看图的方法。 2.怎样才能更准确地描述行走路线？（准确地描述行走路线要具备哪些条件） 3. 用语言描述从指挥部到5号高地怎么走？组长记录讨论结果。（学生小组讨论，教师巡视参与讨论。） 三、汇报交流，评价质疑 1.学生汇报:从指挥部到5号高地怎么走？ 教师利用多媒体出示行军路线图。 (1)如何观察路线图？从指挥部到5号高地怎么走？ 预设： 生1：从指挥部出发，首先到达龙山，经过龙山，就到达了5号高地。 生2：从指挥部向东北方向走到龙山，再向正东走就可以到达5号高地。 （学生根据信息窗2所学基础，回答出缺少方向和距离。） 生3质疑：这个图中我们应该增加角度和距离的相关信息，这样我们的描述才能更加准确。 (2)怎样更准确地描述行走路线？（课件出示信息窗，带角度、距离） 预设： 生1：如果在这幅图中加上角度和距离，然后再进行描述就可以更加准确一些。 生2：先从指挥部向北偏东40°方向走4000米到达龙山，然后从龙山向东走8000米就到达5号高地。 学生进一步感觉到如果没有准确的方向和距离，都不一定能到达指定的目的地。 （3）准确地描述行走路线必须具备哪些条件？ 生：通过刚才的学习，我认为准确的描述路线图必须具备两个条件：有方向和距离。 师小结: 要准确的描述路线图，必须具备方向和距离两个条件，二者缺一不可。（板书：准确描述路线的两个要素：方向距离。） 质疑：为什么用北偏东40°方向来描述，还有其它的描述方法吗？ 通过学生的回答师总结：还可以用东偏北（90°-40°）来描述。但在描述物体位置时，一般以南北为主要方向，用北偏东（西）或南偏东（西)多少度来描述。同时还要根据给出的角度灵活描述。 接着探究第二个问题:从5号高地到宿营地怎样走？
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3 ?本选题的创新点 ①建立了峰峰矿矿区地质环境评价体系和环境评价指标体系。 ②将矿区地质环境评价模型与GIS结合，建立了基于GIS的地质环境评价模式系统 ③在对项目进行研究时，笔者经过实地考察收集大量的一手地质资料，建立了专门的 GIS 数据库，并利用GIS的空间分析功能评价其对地质环境的影响。 4 .选题研究及论文工作计划 论文计划在个月的时间内完成。 (1)选题 起止时间：2013年月日至2013年月日 (2) 进行文献资料检索和阅读 起止时间：2013年月日至月 (3) 完成开题报告 起止时间：2013年月日至月 (4) 论文初稿的撰写 起止时间：2013年月日至月 (5) 论文的修改和定稿 起止时间：2013年月日至月 (6) 论文印刷、准备答辩 完成时间：2013年月日前 5 .预期研究成果 提交论文一份
for the marine resources of Rodrigues . Jour nal of Natural History. [17] Thomas A. education and competency programmes in GIS」nternational Journal of Geographical In formati on Science. [18] Werner Pillmann, "Survey of environmental informatics in Europe,,Environmental Modelli ng & Software Volume [19] ,Radiometric Methods of Remote Sensing of Oil Spillson Water Surfaces Radiophysies and Quan tum Electr onies Date:Deeember2001. [20] Lubos Matejicek," A GIS-based approaeh to spatio-temporal analysis of environmental pollution in urban areas" EeologiealModelling. [21] 王重阳，张韶华.GIS二次开发及界面优化的探究.北京测绘2010年第1期 [22] 宗学宝，陈春香，张晓媛.GIS在金属矿山地质灾害信息管理中的应用.电脑知识与技术
水泥粉磨系统优化分析与探讨 邹伟斌中国建材工业经济研究会水泥专业委员会(100831) ( 连载一) 随着水泥生产技术与国际同行的不断交流，我国水泥工业得到了长足的发展与进步。国内水泥设计研究院、大专院校的工程技术及科研人员开发出多项具有自主知识产权的专利技术及装备，并成功应用于出口生产线EPC工程，获得了良好的国际赞誉。就水泥粉磨技术而言，国内不同规模的新型干法线与粉磨站，由于粉磨主机设备及预处理设备选型等因素，其工艺流程各有特点，系统产量与粉磨电耗指标也有所不同。即使是相同的主机配置，因物料的粉磨特性不同、工艺参数调整方法不合理等，导致系统产量参差不齐、悬殊较大，粉磨电耗也高低不均。 本文以笔者走访调查了解的生产数据及部分粉磨技术资料显示的实际案例为依据，针对国内水泥粉磨系统存在的技术问题进行了分析与探讨，并结合自身的心得与体会，提出了系统增产过程中的部分针对性调整措施，涉及的问题不可能面面俱到，仅一孔之见，供水泥粉磨工程技术人员参考。因水平有限，文中谬误之处在所难免，恳望予以批评指正: 一、国内在运行的水泥粉磨工艺系统 据笔者调查了解，除采用串联粉磨及物料分别粉磨（分别计量配制）工艺外，目前国内尚有以下20余种在生产运行的水泥粉磨工艺（物料共同粉磨）系统: 1.无磨前物料预处理(预破碎或预粉磨)工艺的粉磨系统 1.1普通双仓或三仓开路粉磨系统(只有管磨机与除尘器、风机单独作业) 1.2普通双仓或三仓闭路粉磨系统(由管磨机+高效选粉机+除尘器+风机组成的<一级> 闭路粉磨系统) 2.有磨前物料预处理(预破碎或预粉磨)工艺的粉磨系统 2.1挤压(或碾压、破碎)处理后的物料没有分级而直接入磨的通过式预粉(碎)磨的粉磨工艺系统 2.1.1辊压机+管磨机(双仓或三仓)+除尘器+风机组成的开路粉磨系统 2.1.2辊压机+管磨机(双仓或三仓)+高效选粉机+除尘器+风机组成的<一级>闭路粉磨系统 (该系统管磨机以使用双仓为多数，三仓磨较少) 2.1.3 CKP立磨(或其它形式立磨) +管磨机(单仓或双仓)+高效选粉机+除尘器+风机组成的<一级>闭路粉磨系统 (该系统管磨机以使用双仓为多，三仓磨较少)
又称(粒度)级配。由不同粒度组成的散状物料中各级粒度所占的数量。常以占总量的百分数来表示。由不间断的各级粒度所组成的称连续级配；只由某几级粒度所组成的称间断级配。合理的颗粒级配是使配料获得低气孔率的重要途径。 在耐火材料的生产中根据原料特性、工艺条件和产品性能来确定合理的颗粒级配。具有合理颗粒级配的泥料，既有利于成形，也有利于坯体的烧结，并可获得密度较高的制品。对于密度和气孔率等要求不同的耐火制品，可通过调整颗粒级配的方法而获得。当物料破碎后，只控制临界粒度，不再对其进行粒度分级，也不再调整其粒度组成时，称自然粒度。 颗粒级配是指各种粒径颗粒在骨料中所占的比例，该比例采用规定孔径的一组筛子得筛余量来表示。我国JGJ53-92对碎石河卵石的颗粒级配作了详细的规定，具体应用可使用间断。 颗粒级配，工程地质学术语，即分析粒径的大小及其在土中所占的比例。 全部级配骨料 摘要 请用一段简单的话描述该词条，马上添加摘要。
级配骨料：骨料即是沙石等散状物体，骨料级配就是组成骨料的不同粒径颗粒的比例关系。即骨料中含有不同粗细颗粒的比例构成。是衡量骨料粗细的指标。 全部级配骨料-特点 例如：砂子按颗粒粒径分为： 2.5mm~5mm,1.25mm~2.5mm,0.625~1.25mm,0.315mm~0.625mm,0.175mm~0 .315mm,>0.315mm等区段，各区段之间的内的颗粒有不同的比例（相对总重量），如：按上述区段的比例为：5％，15％，20％，40％，15％,5％。这就是砂子的级配，不同砂子有不同的级配，可以看出，颗粒粒径越小所占的比例越大，说明砂子越细，相反粒径大的颗粒比例越大，说明砂子越粗。石子也是这样。具体达到什么标准称为粗砂，还是细砂，清参考《建筑材料》。 全部级配骨料-分布情况 骨料级配即骨料中各粒径颗粒的分布情况，简单地说也就是骨料中大颗粒的有多少，中等颗粒的有多少，小颗粒的有多少。只有大小颗粒含量合适，才能使得孔隙较少。 级配的目的就是使混凝土拌合物尽量密实。 水泥颗粒级配测定方法
什么是颗粒级配？ 。。水泥是一种粉体产品，它由各种大小的颗粒组成。 颗粒级配是指各种大小颗粒占总量的百分比。颗粒级配 在其他粉体行业通常称作粒度分布。它可以用列表、图 形或函数来表示。水泥行业常见的RRSB分布是一种典 型的粒度分布函数，它的表达简洁、参数的物理意义明 确且易于测定，但是它是水泥粒度分布的一种近似表达， 水泥实际的粒度分布与RRSB分布有一定差别。 颗粒级配与水泥性能有什么关系？ 。大量的理论和实验研究表明，在相同的熟料和混合材配比下，水泥的性能由颗粒级配决定，例如： 。。（a）28天强度由1---32微米颗粒的百分含量决定; 。。（b）3天强度则由1微米以上颗粒的比表面积决定; 。。（c）1微米以下颗粒对强度没有贡献,但会大幅度增加需水量,降低浇筑性能; 。。（d）3微米以下颗粒是比表面积的主要贡献者，同时也是需水量的主要贡献者； 。。（e）48微米以上颗粒含量决定水泥的泌水性等等。 。。因此，如果你想改善水泥性能，就得优化水泥级配。 为什么有时比表面积大了,细度小了,水泥性能反而变差了？ 。就1个单位重量而言，粉体的表面积与颗粒直径成反比。因此，颗粒越小，对比表面积 的贡献越大，例如，1个单位1微米的颗粒，其比表面 积是相同重量60微米颗粒的60倍。因此有人说，比表 面积主要由细颗粒决定。比表面积增大，有时可能是1 微米以下颗粒增加引起的,这时3天和28 天强度都不会 增加，而浇筑性能却会急剧下降，水泥性能变差。细度 小只表明80微米以下含量高了,但是水泥的3天和28天 强度分别由1微米以上颗粒的比表面积和1--32微米颗 粒含量决定，因此细度与水泥性能的相关性并不好，细 度小，水泥强度并不一定会提高。 颗粒级配测试在磨机调整(改造),特种水泥研制及混合材添加中能起什么作用? 。对绝大部分水泥企业而言，改造或调整磨机主要是为了提高台时产量，降低水泥的粉磨电耗。还有一个非常重要，与节能将耗密切相关，但又没有引起足够重视的作用是：提高水泥的性能，包括提高强度，改善浇筑性能等。这时如果能够及时获取出磨水泥的颗粒级配数据，调整磨机的作用将会事半功倍。 。。特种水泥的研制，混合材的合理添加（既能保证强度，又有较高的添加量）等，无不与颗粒级配测试有密切的关系。 测量水泥的颗粒级配需要什么样的仪器？ 由于水泥的粒度分布范围在0.5---100微米之间，不能分散于水介质中，因此用于水泥粒度测量的仪器（单级）量程应该大于0.5--500微米，并且不以水为介质。LS-C（Ⅱ）激光粒度仪的测试范围为0.5---300微米，以压缩空气为分散介质，因此最适合水泥粒度的测试。LS-C(I)激光粒度仪可以成为水泥企业日常生产中的标准 。从前面的讨论可以很清楚地看出，颗粒级配确定，水泥的性能也就基本确定了。相反，筛余和比表面积，由于只反映了部分粒度信息，与水泥性能的相关性并不十分好。LS-C(I)激光粒度仪是为水泥颗粒级配测量“量身定做”粒度仪，因此可以，而且应该取代筛余和比表面积测量，成为水泥企业生产用的日常测试仪器。
激光法对水泥颗粒级配的计算方法 激光粒度仪是专指通过颗粒的衍射或散射光的空间分布(散射谱)来分析颗粒大小的仪器。根据能谱稳定与否分为静态光散射粒度仪和动态光散射激光粒度仪。 1范围 本标准规定了水泥颗粒级配测定方法的原理、仪器设备、试验条件、测试步骤、测试报告。 本标准适用于水泥及指定采用本标准的其它粉体材料。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注目期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/Tl9077.1粒度分析激光衍射法 GB/T6003.1金属丝编织网试验筛 3方法原理 一个有代表性的粉体试样，以适当浓度在液体或气体介质中良好分散(即颗粒之间相互分离，不团聚)后，通过激光束，光束将被试样颗粒散射或阻挡，产生变化了的光信号。该光信号的值与颗粒大小之间有对应关系，反映该关系的数据可事先存在与仪器配套的计算机中。该光信号被传感器接受后，转换成一组数字化的光电信号，再送入计算机.计算机可根据接收到的光信号，计算出被测试样的粒度分布。 以液体为介质输送并分散试样，称为湿法进样：以气体为介质输送并分散试样，称为干法进样。 4术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。 4.1遮光比obscuration 指测量用的照明光束被测量中的样品颗粒阻挡的部分与照明光的比值。 4.2量程范围ranger 仪器在一个量程档内，可以测量的粒度范围。 5符号 下列符号适用于本标准。 D10：表示在累计粒度分布曲线中，10%体积的颗粒直径比此值小，单位为μm。 D50：颗粒的中位径，为体积基准，即50%体积的颗粒直径小于这个值，另50%体积的颗粒直径大于这个值。单位为μm。 D90：表示在累计粒度分布曲线中，90%体积的颗粒直径比此值小，单位为μm。 D(4,3):体积平均粒径,是粒径对体积的加权平均,单位为μm。 D(3,2):表面积平均粒径,是粒径对表面积的加权平均,单位为μm。 Xo:特征粒径,由Rosin-Pammler-Bennet(简称RRB表达式)得到，特指筛余为36.8%时所对应的颗粒粒径，单位为μm。 n：均匀性系数，由Rosin-Rammler-Bennet(简称RRB表达式_)得到，表示拉度分布宽窄的参数。 6仪器设备
水泥颗粒级配的优化 作者：胡如进，李琳，王善拔2009年06月01日[字体：放大缩小默认] 我要评论 摘要： 标签：水泥颗粒级配, 0 引言 随着新标准的实施，我国水泥的细度有了很大提高，P·0 32.5和P·0 42.5水泥的比表面积大约在350-380m2／kg。有专家认为“我国水泥由于细颗粒含量少，普遍远离Fuller曲线”。但从混凝土界却传来另一种不同的声音。美国的Burrows在他的专著《混凝土中的可见与不可见裂纹》中列举了大量高强混凝土由于大的收缩、自收缩和温度变形以及接近于零徐变引起的结构物严重开裂的实例，以及低强度混凝土却耐久的案例，提出“即使渗透性很小的高强混凝土当存在裂纹时，裂纹成了侵蚀介质进入混凝土的便捷通道”。我国著名混凝土专家黄士元对水泥的“高早强、高比表面积”提出了异议，认为这是导致预拌混凝土早期产生裂缝的主要原因之一。他对水泥行业提出了“适当高的标号和不太高的3d强度”、“细度不要太高”、“比表面积控制在3000-3200cm2／g左右”的呼声。另一混凝土专家韩素芳也呼吁“水泥不能磨得太细，太细不仅影响水泥使用性能而且导致混凝土开裂，严重影响混凝土耐久性，……早期强度指标不宜太高……”。 水泥只是建筑材料的半成品，是混凝土和砂浆的一种原料，作为水泥工作者，必须认真对待和解决混凝土工作者所提出的问题，或通过与混凝土工作者沟通，共同努力寻找到解决问题的途径。本文拟在讨论水泥最佳性能级配和Fuller曲线紧密堆积级配的基础上，分析我国水泥颗粒级配的现状，提出优化水泥颗粒级配的技术途径。 1 两个相互矛盾的水泥颗粒级配指标 在水泥专业文献中经常看到两个相互矛盾的颗粒级配的指标：一个是关于水泥最佳性能的颗粒级配；一个是符合紧密堆积的Fuller曲线的水泥颗粒级配。其矛盾在于：最佳性能级配要求<3μm颗粒小于10％，而Fuller曲线要求<3μm颗粒要达到29％。 目前比较公认的水泥最佳性能的颗粒级配为：3～32μm颗粒总量不能低于65％，<3μm细颗粒不要超过10％，>65μm颗粒最好为零，<1μm的颗粒最好没有。因为3-32μm颗粒对强度增长起主要作用，特别是l6～24μm颗粒对水泥性能尤为重要，含量越多越好；<3μm 的细颗粒容易结团，<1μm的小颗粒在加水搅拌中很快就水化，对混凝土强度作用很小，且影响水泥与外加剂的适应性，易影响水泥性能而导致混凝土开裂，严重影响混凝土的耐久性；>65μm的颗粒水化很慢，对28d强度贡献很小。 Fuller曲线原本是用于计算混凝土粗、细集料的级配，应用于水泥颗粒级配主要是使水泥颗粒堆积紧密，从而减小孔隙率，降低其标准稠度用水量，提高水泥的密实度。为了便于比较，根据文献提供的由Fuller曲线计算颗粒级配的方法，计算出胶凝材料最大粒径为65μm时Fuller曲线颗粒级配，将两个颗粒级配的指标列于表l。 表1 水泥最佳性能级配与Fuller曲线级配的比较(累计通过量) %
颗粒级配对水泥性能的影响 2012年我国水泥行业面临着巨大的困境，受下游房地产企业低迷的影响，今年水泥市场出现产能严重过剩的现象。针对这一情况，水泥行业自发的进行了大规模的产业结构调整，涉及技术结构、产品结构等各个方面。在整体市场疲软的大环境下，越来越多的企业对水泥产品质量提出了较高的要求。水泥的细度、比表面积、颗粒级配都极大的影响着水泥产品的质量。其中，颗粒级配在水泥生产过程中，从原料的粉磨到生料的煅烧、熟料与混合材的粉磨，水泥成品的出厂都有着极大的影响。控制水泥的颗粒级配还能够大大减少能耗，降低生产成本。并且水泥磨的粉磨效率也与入磨物料的粒度密切相关。提高水泥磨的粉磨效率，进而提高水泥磨的台时产量，也是水泥生产企业密切关注的问题。 水泥颗粒级配是影响水泥强度的直接因素。水泥中粒度在1μm以下的颗粒在搅拌中会完全水化，对强度没有贡献，且会增加浇筑时的需水量。1-3μm的颗粒含量高，3天强度就高，同时需水量也会增加。1-32μm的颗粒含量决定了28天强度，由于1-3μm颗粒含量不宜过高，故3-32μm的颗粒应越高越好，若强度指标有较大幅度的富余，可以增加混合材添加量。32-65μm颗粒含量对强度有贡献，但贡献率不高。65μm以上颗粒对强度没有贡献，只起骨架作用。 粒度分布的测试一般有以下几种方法：1.筛分法；2.沉降法；3.电阻法；4.显微图像法； 5.激光散射法。在水泥颗粒级配的测量中，筛分法与激光散射法是应用最广泛的方法。但针对颗粒粒度小于60μm的颗粒，筛分法的分辨能力是无法达到要求的。激光散射法以其操作简便快捷、测量准确等特点而被广大水泥生产企业所认同。激光散射法是由光源发出的单色相干光束，经过扩束镜、傅立叶透镜后，照射到样品颗粒上，发生散射现象，散射光照射在一系列的光电探测器上，散射光的能量分布与颗粒粒度分布直接相关，根据反演运算，就可以得到所测样品的粒度分布情况。以济南微纳等为代表的国内激光粒度仪生产厂家为更多水泥生产企业所接受。 山东省产品质量监督检验研究院隶属于山东省质量技术监督局，是集检测、科研、标准制修订为一体的第三方综合性检验机构，是山东省质监系统规模最大的质检技术机构，是山东省内检测范围最广、综合实力最强的专业化、科研型公共检测服务平台。该单位在水泥产 山东省产品质量监督检验研究院 品质量监测上下足功夫，得到了众多水泥生产企业的认可。研究所使用济南微纳公司生产的Winner3003干法激光粒度仪，对水泥生产企业提供水泥原材料、生料、熟料及混合材、水泥成品等一系列的测试服务，为企业提供翔实可靠的数据，以便企业可依据数据对自身工艺进行优化调整，提高产品质量。
中华人民共和国国家标准 JC/T721-1982水泥颗粒级配测定方法 1982—03—09 发布1983—10—01 实施国家标准局发布
项次 项次 (2) 1 定义与原理 (4) 2 仪器 (5) 3 材料 (6) 4 沉积天平的校核 (7) 5 最后沉积量的测定 (8) 6 试样的制备 (9) 7 测定步骤 (10) 8 计算 (11) 附加说明 (14)
本标准适用于测定水泥中不同大小颗粒的百分含量。不适用于测定密度不同的混合粉状物料。 本方法采用自动记录的沉积天平测定。
1 定义与原理 1.1 水泥颗粒级配是指水泥中不同大小颗粒的百分含量以百分数表示。 1.2 本方法主要根据密度相同大小不同的颗粒在同一液体介质中自由沉降，颗粒沉降的速度符合斯托克司定律，即颗粒的沉降速度与颗粒大小的平方成比便： d[2](ρ1-ρ2)g Ｖ＝──────── (1) 18η 式中：Ｖ──颗粒的沉降速度，厘米/秒； d──颗粒的直径，厘米； ρ1──颗粒的密度，克/厘米[3] ρ2──液体介质的密度，克/厘米[3] g──重力加速度，厘米/秒[2]； η──液体介质的粘度(泊)。 沉积天平法就是根据斯托克司定律，用天平直接称量不同时间内所沉积的物料量，来计算颗粒级配。
2 仪器 2.1沉积天平由天平装置、沉降部分、光电放大装置及自动记录四部分组成。分度值每步2毫克。其仪器装置及结构见图1、2。 2.2恒温水浴：将恒定温度的水送入沉降筒外套，以保证颗粒沉降过程在恒温下进行。 2.3 机械搅拌器：主要将粉末团中各颗粒分散成单个颗粒。搅拌刷直径2.0￣2.5厘米，与容器壁的间隙不大于0.2厘米。搅拌刷的转速约为3500转/分。 2.4分析天平：分度值为0.1毫克。 2.5比重计：测定煤油的密度。精确度为千分之一。 2.6 毛细管粘度计：毛细管直0.4￣0.6毫米，测定煤油粘度。 2.7 计时秒表。 2.8 烘干箱