比表面积试料层体积的测定方法

水泥比表面积测定操作比赛实施细则一、水泥比表面积测定要求：1、参赛人员在规定时间内，对规定试样（水泥）采用勃氏法进行水泥比表面积测定，确定该样品的比表面积（30min内完成，并出具正式的试验报告）；2、水泥比表面积测定必须按照JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》的试验步骤及本细则有关要求进行试验；二、水泥比表面积测定步骤：1、漏气检查：用橡胶塞塞紧压力计容桶接口，设定必要参数然后起动仪器，仪器自动停止后，仔细观察液面是否有降落，无降落为正常。

2、试料层体积测定：1）将两片滤纸沿圆筒壁放入透气圆筒内，用一个直径略比透气圆筒小的细长棒往下按，直到滤纸平整放在金属的穿孔板上。

2）装满水银，用一小块薄玻璃板轻压水银表面，使水银面与圆筒口平齐，保证在玻璃板和水银表面之间没有气泡或空洞存在。

3）从圆筒中倒出水银，称量P1，精确到0.05g。

重复几次测定，到数值基本不变为止。

4）从圆筒中取出一片滤纸，试用约3.3g的水泥。

5）轻敲圆筒的边，使水泥层表面平坦。

6）再放入一片滤纸，用捣器均匀捣实试料直至捣器的支持环紧紧接触圆筒顶边并旋转两周。

（应制备坚实的水泥层，如水泥太松或不能压到要求体积时，应调整水泥的质量。

）7）慢慢取出捣器，再在圆筒上部空间注入水银。

8）同上方法除去气泡、压平、倒出水银称量P2。

9）测量室温。

10）圆筒内试料层体积V=10-6×（P1-P2）/ρ水银，精确到5×10-9m3。

11）进行两次平行测定，两次数值相差不超过5×10-9m3，则取两者的平均值，精确至10-10m3。

3、确定试样量：Ｗ＝试样密度ρ×圆筒内试料层体积Ｖ×(1－ε)注：ε——空隙率，标准水泥采用0.500，P.Ⅰ、P.Ⅱ型水泥采用0.500；其它水泥采用0.530。

4、试料层制备：1）将穿孔板放入透气圆筒的突缘上，用一根直径比圆筒略小的细棒把一片滤纸送到穿孔板上，边缘压紧。

水泥比表面积测定的操作要点及影响因素浅析摘要：水泥比表面积是水泥物理性能的重要指标之一，对水泥的硬化速率、流动性、耐久性及强度等方面都有一定的影响。

准确测定水泥的比表面积，是判断水泥是否满足工程施工要求的重要条件。

本文就水泥比表面积测定的操作要点及影响因素进行阐述。

关键词：水泥比表面积；试验原理；操作要点；影响因素水泥比表面积测定包括水泥密度测定和水泥比表面积测定两部分，下面结合本人从事建材检测工作多年的经历浅谈水泥比表面积测定的一些个人见解，望能为当前试验人员提供有利参考，为工程建设提供科学准确的指导意见。

一、水泥密度的测定1、水泥密度的定义及试验原理水泥密度的定义：水泥单位体积的质量，单位为g/cm3。

水泥密度测定的试验原理：将一定质量的水泥倒入装有足够量液体介质的李氏瓶内，液体的体积应可以充分浸润水泥颗粒。

根据阿基米德定律，水泥颗粒的体积等于它所排开的液体体积，从而算出水泥单位体积的质量即为密度。

2、水泥密度测定的仪器设备水泥密度测定的主要仪器设备包括烘箱、电子天平、李氏瓶、恒温水槽、水银温度计等，这些仪器设备需经计量检定合格。

3、水泥密度测定的步骤水泥试样应预先通过0.90mm方孔筛，在110℃±5℃温度下烘干1h，并在干燥器内冷却至室温（室温应控制在20±1℃）。

称取水泥60g（m），精确至0.01g。

将无水煤油注入李氏瓶中至0mL~1mL之间刻度线后，盖上瓶塞放入恒温水槽内，使刻度部分浸入水中，确保装煤油部分完全浸入水中，水温应控制在20±1℃内，恒温至少30min，记下无水煤油的第一次读数（V1），或者调整至0mL。

从恒温水槽中取出李氏瓶，用小药匙将称好的水泥样品一点一点地装入李氏瓶中，反复摇动，直至没有气泡排出，再次将李氏瓶浸入恒温水槽，使煤油部分的细颈完全浸在水中。

恒温至少30min，记录第二次读数（V2）。

注意第一次读数和第二次读数时，恒温水槽的温度差不能大于0.2℃。

透气圆筒试料层体积标定方法及计算：
1、标定方法
将穿孔板放入透气圆筒内，再放入两片滤纸。

称量为m1，用水银注满圆筒，用玻璃片挤压圆筒上口多余的水银，使水银与圆筒上口齐平，然后称量为m2。

倒出水银，然后取出一片滤纸，在圆筒内加入适量的试样，再盖上一片滤纸用捣器压实至试料层规定高度，取出捣器，称量为m3，再用水银注满注满圆筒，同样用玻璃片挤压平后，称量为m4。

2、试料层体积计算
未加试样时注满圆筒的水银质量P1 = m2- m1
加入试样后注满圆筒的水银质量P2= m4-m3
圆筒试料层体积V=（P2- P1）/ρ汞
其中，ρ汞为试验温度下水银的密度，（g/cm3）
试料层体积要重复测定两遍，取平均值，计算精确至0.001cm3。

试题
1、简述水泥比表面积试料层体积标定的操作步骤（包括滤纸、加入试样后要压实至规定高度、平行试验次数要求，计算精确值）
2、计算：在温度为24℃的环境下标定水泥比表面积试料层的体积，未装试样时充满透气圆筒的水银重为92.6145g，装入适量的试样后，充满圆筒的水银质量为66.6524g，该温度下水银的密度为13.54g/cm3，，计算该水泥比表面积试料层的体积。

（答案：1.917 cm3）。

水泥比表面积检验操作规程1 前言1.1 本方法规定了水泥比表面检验操作规程1.2 本方法根据GB8074-87《水泥比表面积测定方法（勃氏法）》提出。

2 适用范围本方法适用于水泥比表面积检验。

3 仪器校准3.1 气密性检查：将透气圆筒上口用橡皮塞紧，接到压力计上，用抽气装置从压力计一臂中抽出气体，然后关闭阀门，观察是否漏气，如发现漏气，用活塞油脂加以密封。

3.2 测定圆筒中试料层的体积（V）（无特殊情况，一季度一次）3.2.1将二片滤纸放入透气圆筒内，要求滤纸平整放在穿孔板上，将透气圆筒装满水银，用一小块薄玻璃轻压水银表面，使水银面与圆筒口平齐并且玻璃板和水银表面之间无气泡或空洞。

从圆筒中倒出水银，准确称量至0.05g，记录为P1。

重复几次，直至数据不变为止。

3.2.2 从圆筒中取出一片滤纸，将约3.3g水泥装入透气圆筒，再放入取出的滤纸，压实水泥层。

在圆筒上部空间装满水银，用一小块薄玻璃轻压水银表面，使水银面与圆筒口平齐并且玻璃板和水银表面之间无气泡或空洞。

从圆筒中倒出水银，准确称量至0.05g，记录为P2。

重复几次，直至水银称量值相差小于50mg为止。

3.2.3 确定试料层的体积，精确到0.005cm3。

V=（P1－P2）/ρ水银3.2.4试样层体积的测定至少进行两次，取两次数值相差不超过0.005cm3的平均值，并记录测定过程中圆筒附近的温度。

每隔一季度应校一次。

3.3 测定仪器常数（无特殊情况，一季度一次）。

3.4 称样量的确定3.4.1 确定标准物质称量（W）:W标准物质=ρ标准物质V（1-ε标准物质）3.4.2 用电光分析天平准确称取烘干松散的W标准物质，精确到0.001g。

3.4.3 将穿孔板放入透气圆筒，在穿孔板上放入一片滤纸，将称量准确的标准物质装入透气圆筒内，再放入一片滤纸，用捣器均匀捣实至捣器的支持环，慢慢取出捣器。

3.4.4 将装有试料层的透气圆筒连接到压力计上。

3.4.5 用抽气装置从压力计一臂中抽出部分气体，压力计内液面上升到扩大部分下端时关闭抽气阀门。

水泥比表面积测定方法1. 测定水泥密度；2. 空隙率的测定（ε）：一般普通硅酸盐水泥（P·O）的空隙率选用0.530±0.005，空隙率的调整以2kg砝码将试样压实；3. 试料层体积的测定：将两片滤纸沿圆筒壁放入透气圆筒内，用一个直径略比透气圆筒小的细长棒往下按，直到滤纸平整放在金属的穿孔板上。

然后装满水银，用一小块薄玻璃板轻压水银表面，使水银面与圆筒口平齐，并须保证在玻璃板和水银表面之间没有气泡或空洞存在（玻璃板轻压水银时，为防止水银漏到桌面上，可将透气圆孔放于铝盒内进行试验）。

从圆筒中到出水银，称量，精确至0.05g。

重复几次测定，到数值基本不变为止。

然后从圆筒中取出一片滤纸，试用约3.0g的水泥（应制备坚实的水泥层，如水泥太松或不能压到要求体积时，应调整水泥的试用量），用2kg砝码压实水泥层。

再在圆筒上部空间注入水银，同上述方法除去气泡、压平、倒出水银称量，重复几次，直到水银称量值相差小于0.05g为止。

圆筒内试料层体积V按公式（T0504-1）计算，精确至：式中：V——试料层体积（m³）；P1——未装水泥时，充满圆筒的水银质量（g）；P2——装水泥后，充满圆筒的水银质量（g）；ρ水银——试验温度下水银的密度（g/cm³），见表在不同温度下水银密度、空气粘度和室温（C°）水银密度（g/cm³）空气粘度和813.580.00017490.01322 1013.570.00017950.01326 1213.570.00017680.01330 1413.560.00017780.01333 1613.560.00017880.01337 1813.550.00017980.01341 2013.550.00018080.01345 2213.540.00018180.013482413.540.00018280.013522613.530.00018370.013552813.530.00018470.013593213.520.00018670.013663413.510.00018760.01370试料层体积的测定，至少应进行两次。

水泥比表面积测定方法（勃氏法）（适用于内蒙古自治区建设工程）1、测定水泥密度按GB/T208测定水泥密度2、漏气检查将透气圆筒上口用胶皮塞塞紧，接到压力计上。

用抽气装置从压力计一壁中抽出部分气体，然后关闭阀门，观察是否漏气。

如发现漏气，可用活塞油脂加以密封。

3空隙率的确定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当按上述空隙率不能将试样压至规定的位置时，则允许改变空隙率空隙率的调整以2000g砝码将试样压实至规定的位置为准。

4、确定试样量试样量按公式m=ρV(1-ε)式中：m——需要的试样量，单位为克（g）ρ——试样密度，单位为克每立方厘米（g/cm3）V——试料层体积，按JC/T956测定，单位为立方厘米（g/cm3）ε——试料层空隙率5、试料层制备①将穿孔板放在透气圆筒的突缘上，用捣棒把一片滤纸放在穿孔板上，边缘放平并压紧。

称取上述确定的试样量，精确到0.001g，倒入圆筒，轻敲圆筒的边，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，慢慢取出捣器。

②穿孔板上的滤纸为φ12.7mm边缘光滑的圆形滤纸片。

每次测定需用新的滤纸片。

6、透气试验①把装有试料层的透气圆筒下锥面涂一薄层活塞油脂，然后把它插入压力计顶端锥型磨口处，旋转1-2圈，要保证紧密连接不致漏气，并不振动所制备的试料层。

②打开微型电磁泵慢慢从压力计一臂中抽出空气，直到压力计内液面上升到扩大部下端时关闭阀门。

当压力计内液体的凹月面下降到第一条刻度线时开始计时，当液体的凹月面下降到第二刻度线时停止计时，记录液面从第一条刻度线到第二条刻度线所需的时间。

以秒记录，并记录下试验时的温度（℃）。

每次透气试验，应重新制备试料层。

7计算当被测试样的密度、试料层中空隙率与标准样品相同，试验时的温度与校准温度之差≤3℃时，按下式计算：S=Ss T/TS如试验时的温度与校准温度之差＞3℃时，按下式计算S=Ss ns T/n TS式中：S——被测试样的比表面积，单位为平方厘米每克Ss——标准样品的比表面积，单位为平方厘米每克Ts——标准样品试验时，压力计中液面降落测得的时间，单位为秒η——被测试样试验温度下的空气粘度，单位为微帕.秒ηs——标准样品试样温度下的空气粘度，单位为微帕.秒T——被测试样试验时，压力计中液面降落测得的时间，单位为秒。

试料层体积的测定
水银排代法：将两片滤纸沿圆筒壁放入透气圆筒内，用一个直径
略比透气圆筒小的细长棒往下按，直到滤纸平整放在金属的穿孔板上。

然后装满水银，用一小块薄玻璃板轻压水银表面，使水银面与圆筒口平齐，并须保证在玻璃板和水银表面之间没有气泡或空洞存在。

从圆筒中到出水银，称量，精确至0.05g。

重复几次测定，至嗷值基
本不变为止。

然后从圆筒中取出一片滤纸，试用约 3.3g的水泥，按照本方法5.3款的要求压实水泥层注。

再在圆筒上部空间注入水银，同上述方法除去气泡、压平、倒出水银称量，重复几次，直到水银称量值相差小于0.05g为止。

注：应制备坚实的水泥层，如水泥太松或不能压到要求体积时，应调整水泥的试用量。

圆筒内试料层体积V按公式（T0504-1）计算，精确至5 io」m
v=io* e-P2）/「水银（T0504-1）式中：V ——试料层体积（m3）;
Pi――未装水泥时，充满圆筒的水银质量（g）;
P2——装水泥后，充满圆筒的水银质量（g）;
P 7水艮一一试验温度下水银的密度（g/cm3）,见表T0504-1
表T0504-1在不同温度下水银密度、空气粘度和..
试料层体积的测定，至少应进行两次。

每次应单独压实，若两次数值相差不超过5X 10-9m3,则取两者的平均值，精确至10-1°m3,并记录测定过程中圆筒附近的温度。

每隔一季度至半年应重新校正试料
层体积。

比表面积的测定水泥比表面积是指单位质量的水泥粉末所具有的总表面积，以m 2/kg 来表示。

1. 使用仪器：a ） 采用透气仪、该仪器有透气圆筒、气压计、活塞、负压调整器、抽气装置组成。

b ） 天平一台，称量100g ，精确至0.0005g 。

2. 检定方法：a ） 圆筒中试料层体积的测定：用水银代替法测定，将二片滤纸沿圆筒壁放入透气圆筒内，用一直径比透气圆筒略小一细长棒往下按，直到滤纸平整放在金属的空孔板上。

然后装满水银，用一小块薄玻璃板轻压水银表面，使水银面与圆筒口平齐，并须保证在玻璃板和水银表面之间没有气泡和空洞存在。

从圆筒总倒出水银，称量（P1），精确至0.05g 。

重复几次测定，到数值基本不变为止。

然后从圆筒中取出一片滤纸，用适量的水泥，再把一片滤纸盖压上面，用捣器压实至支持环与圆筒边接触，再在圆筒上部空间注入水银，同上述办法除去气泡、压平、倒出水银称量（P2），重复几次，直到水银称量值相差小于50mg 为止。

圆筒内试料层体积V （cm 3）按下式计算：V = （P1–P2）/ρ水银式中：V —— 试料层体积，cm 3P1 —— 未装水泥时，充满圆筒的水银质量，gP2 —— 装水泥后，充满圆筒的水银质量，gρ水银 —— 试验温度下水银的密度，g/cm 3，见表。

试料层体积的测定：采用二次相差不超过0.005 cm 3的平均值，每隔一季度至半年应重新校正试料层体积a) 称样计算公式： P = ρV （1–m ）式中：P —— 试样质量，gρ —— 已知标准粉的比重，g/cm 3V —— 试料层的体积，cm 3m —— 试料层空隙率。

即圆筒中试样空隙的体积和总体积的比值。

P Ⅰ、P Ⅱ水泥层空隙率规定采用m = 0.500±0.005, 其他水泥空隙率选用0.530±0.005。

a) 测定方法：在圆穿孔板上放一张滤纸，把称量好的试样（精确至0.01克）装入圆筒，放在桌面上轻摇使其表面平坦，然后再盖上一张滤纸，以捣器捣实至支持环与圆筒边接触，然后将捣器抽出，打开阀门抽气，待液面升到一定高度，关闭阀门，液面徐徐下降，当经过第一个凹液面时开始记时，至第二个凹液面至，记下所需要时间T 秒，及试验时的温度。

水泥比表面积测定试验检测方法一、取样1、袋装水泥：每1/10编号从袋中取至少6kg2、散装水泥：每1/10编号在5min内取至少6kg每一标号所取10个分割样应分别过0.9mm方孔筛，不得混杂。

封存样应密封保存3个月二、水泥比表面积测定（勃氏法）透气法的基本原理透气法测定比表面积，是根据一定量的空气通过具有一定空隙率和规定厚度的试料层时，所受到的阻力不同而引起流速的变化来测定试料比表面积。

粉料越细、比表面积越大、空气透过时的阻力越大，则一定量空气透过同样厚度的试料层所需的时间就越长，之时间越短。

在一定空隙的水泥层中，空隙的大小和数量是颗粒尺寸的函数，同时也决定了通过试料层的气流速度。

一、试验设备及条件1.透气仪：本方法采用的勃氏透气仪，分手动和自动两种，均应符合JC/T956的要求。

2.烘干箱：控制温度灵敏度±1℃。

3.分析天平：分度值为0.001g4.秒表：精确至0.5s。

5.水泥样品先通过0.9mm方孔筛，再在110℃±5℃下烘干1h，并在干燥器中冷却至室温。

6.基准材料：GSB14-1511或相同等级的标准物质。

有争议时以GSB14-1511为准。

7.压力计液体：采用带颜色蒸馏水或直接采用无色蒸馏水。

8.滤纸：采用符合GB/T1914的中速定量滤纸。

9.试验室条件：相对湿度不大于50%。

3.校准周期：至少每年进行校准一次。

仪器设备使用频繁则应半年进行一次，仪器设备维修后也要重新标定。

二、操作步骤1.测定水泥密度2.漏气检查3.空隙率（ε）的确定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.当按上述空隙率不能将试样压至支持环与圆筒顶边接触时，允许改变空隙率。

空隙率调整以2000g砝码将试样压实至捣器的支持环与圆筒顶边接触，不留缝隙为止。

4.确定试样量试样量按式（1）计算：m=ρv（1-ε）式中：m—需要的试样量，（g）ρ—试样密度，（g/cm3）v—试料层体积，（cm3）ε—试料层的空隙率。