水泥粒度分析是水泥细度检测的必然趋势
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水泥细度(-转自于启蒙水泥论坛)描述水泥的细度,现在用的是细度状态一词.细度状态应包括:磨细程度(俗称筛余量、比表面积)、颗粒分布、颗粒形貌和堆积密度四个方面内容。
在水泥的配料组份已定的前提下,水泥的性能就取决于其细度状态。
因此,正确认识并控制好细度状态非常重要.以下分述之.由于颗粒分布和紧密堆积密切相关,这两方面合并讨论.我国水泥标准规定水泥产品的细度小于10%,这个细度是指0 . 08mm筛余量%。
这个方法简单易行,在一定的粉磨工艺条件下,细度与水泥强度存在一定关系。
理论分析和生产实践均发现,传统的细度和比表面积与水泥性能相关性并不理想.80微米筛余只反映80微米以上颗粒的百分含量.虽然该组分含量低,表明有效颗粒含量高.水泥强度变高,但是对总量90%以上、粒径小于80微米、对水泥性能有直接影响的颗粒来说,具体的粒度分布情况并不清楚,因此也就无法完全确定水泥性能(如3天强度、浇筑性能等).用这种方法进行水泥质量控制存在一些问题。
第一,当水泥磨很细的情况下,如小于1%,控制意义就不大了。
国外水泥普遍磨得很细,所以在国外水泥标准中几乎都取消了这个指标。
文献[1]介绍:某工厂以32um筛余作为粉磨过程例行控制的依据.在32um筛余处于控制目标范围时, 80um筛余为0.2-0.4%,几乎没有波动.如果以80um 筛余作为粉磨过程例行控制的依据,那么几乎无法对粉磨设备作出任何调整.由于设备故障原因,32um筛余曾经偶然发生很大的波动,由原来的控制目标值16%变为20%.单独对该部分水泥进行检验,28天抗压强度比细度正常时下降约4MPa,此时水泥80um筛余仅由0.3%变为0.8%.这一事实表明,在水泥细度较细时, 80um筛余很难反应水泥的粉磨情况,不宜作为粉磨过程的控制指标.第二,当粉磨工艺发生变化时,细度值也发生变化,如开路磨细度值偏大,闭路磨细度值偏小,有时很难根据细度控制水泥强度变化。
第三,细度值是指0. 08mm筛筛余量(%),即水泥中80μm颗粒含量(%),众所周知,>64μm颗粒水化活性已很低了,所以用大于80μm含量多少进行水泥质量控制不能全面反映水泥真实活性。
2011 水泥细度测定方法2011年水泥细度测定方法引言:水泥细度是指水泥颗粒的粒径大小,是评估水泥品质和性能的重要指标之一。
2011年发布的水泥细度测定方法,是一种基于物理原理的测量方法,通过对水泥颗粒进行粒度分析,可以准确地获得水泥的细度参数。
本文将详细介绍2011年水泥细度测定方法的原理、步骤和注意事项。
一、原理2011年水泥细度测定方法采用了空气离心分离原理。
水泥样品经过预处理后,置于离心机中,通过离心力的作用,将水泥颗粒按照粒径大小分离出来。
然后,利用粒度分析仪对分离后的水泥颗粒进行测量,得到水泥的细度参数。
二、步骤1. 准备样品:将水泥样品经过筛分处理,得到所需的试样。
2. 预处理:根据所测水泥样品的特性,进行适当的预处理,如烘干或湿化处理。
3. 离心分离:将预处理后的水泥样品置于离心机中,设定合适的离心参数,使得水泥颗粒按照粒径大小分离出来。
4. 粒度分析:将分离后的水泥样品放入粒度分析仪中,进行粒度分析,测量水泥的细度参数。
5. 结果分析:根据粒度分析仪的测量结果,计算得到水泥的细度指标,如比表面积、平均颗粒直径等。
三、注意事项1. 样品的筛分处理应该严格按照标准操作,以保证测量结果的准确性。
2. 预处理过程中,应避免水泥样品受到外界环境的污染或干扰。
3. 离心分离过程中,离心机的参数设置应根据水泥样品的特性进行调整,以确保分离效果的准确性。
4. 在进行粒度分析时,要根据具体的仪器要求操作,遵循仪器操作规范,保证测量结果的可靠性。
5. 结果分析时,要对测量数据进行合理的处理和计算,确保结果的准确性。
结论:2011年水泥细度测定方法是一种基于空气离心分离原理的测量方法,通过对水泥颗粒进行粒度分析,可以得到水泥的细度参数。
在实际应用中,我们应严格按照测定方法的步骤和注意事项进行操作,以获得准确可靠的测量结果。
水泥细度的准确测定对于评估水泥品质和性能具有重要意义,对于水泥行业的发展和应用具有重要的指导意义。
水泥细度的实验原理
水泥细度实验是通过测量水泥颗粒的粒径大小来评估水泥的细度。
原理上可以采用多种方法进行测试,其中常用的方法有比表面法和筛分法。
1. 比表面法:
比表面法是通过测量单位质量的水泥颗粒所具有的颗粒外表面积来评估其细度。
按照比表面法进行实验时,首先需将水泥样品进行研磨,使其颗粒尽量细小均匀。
然后将研磨后的水泥样品置于比表面仪中,该仪器可以通过吸附气体(如氮气)在单位时间内通过样品所产生的压降大小来计算出水泥样品的比表面积,即水泥的细度。
2. 筛分法:
筛分法是通过通过一系列的标准筛网来筛选水泥颗粒,从而分析水泥在不同大小筛孔上的颗粒分布情况。
按照筛分法进行实验时,首先将研磨后的水泥样品放入筛分器中,并进行机械振动筛分。
经过一段时间后,可以通过不同筛孔中的残留物质质量来计算出不同粒径范围内的颗粒含量。
通过这种方法,可以了解水泥颗粒的分散性和颗粒大小的分布情况,从而评估其细度。
水泥细度的实验原理可以根据具体实验方法的不同而有所差异,但主要目的都是通过对水泥颗粒的测量来评估其细度水平。
水泥稳定天然砂砾检测项目一、简介1.1 任务背景水泥稳定天然砂砾用于道路基层和基础工程,能够提供稳定的结构支撑和良好的排水性能。
因此,对水泥稳定天然砂砾的质量进行检测是至关重要的,以确保工程的持久性和稳定性。
1.2 任务目的本次水泥稳定天然砂砾检测项目旨在对这种材料的关键性能进行评估和验证。
通过详细的检测和分析,可以确保所用材料符合设计要求,从而提高工程的质量和可靠性。
二、检测项目2.1 粒度分析在水泥稳定天然砂砾中,各种粒径的颗粒具有不同的填充和排水性能。
因此,粒度分析是一项必不可少的检测项目。
该检测通过将样品通过一系列的筛网进行筛分,得出不同粒径的颗粒含量,从而了解砂砾中各种粒径颗粒的分布情况。
2.1.1 检测方法进行粒度分析的常用方法是湿筛和干筛两种。
湿筛是将样品与水混合后通过筛网筛分,可以较好地保留较小颗粒。
干筛则是干样品在筛网上进行筛分,适用于较粗的颗粒。
2.1.2 检测结果粒度分析的结果以累积通过百分数或筛上百分数的形式呈现。
可以得到不同粒径的颗粒含量统计情况,如细沙、中沙和粗砾的含量比例。
2.2 压实性能水泥稳定天然砂砾在施工过程中需要经过压实处理,以达到一定的密实度和稳定性。
因此,压实性能的检测是必须进行的项目之一。
2.2.1 检测方法常用的压实性能测试方法是标准贯入试验和切割试验。
标准贯入试验是利用冲击器在一定高度下落,并测量冲击器在砂砾中的击入深度,从而评估样品的压实性能。
切割试验则是通过采用一定尺寸的切割器进行切割,以测量切割的阻力来评估样品的密实度。
2.2.2 检测结果压实性能检测结果通常以击入深度或切割阻力的形式呈现。
通过对比不同样品的结果,可以评估水泥稳定天然砂砾的压实性能优劣。
2.3 强度测试水泥稳定天然砂砾的强度是衡量该材料质量的重要指标之一。
强度测试旨在评估水泥稳定天然砂砾在受力下的抗压性能和承载能力。
2.3.1 检测方法常用的强度测试方法包括三轴压缩试验和抗弯试验。
浅谈水泥细度水泥细度是水泥物理性能中一个很重要的指标,如何合理控制好水泥细度不断对混凝土的强度和和易性有帮助,还对水泥生产企业在节能降耗方面起到的作用越来越凸显出来,近年来引起了同行业的广泛关注,有条件的大型企业在这一方面进行了深入的研究。
细度是指水泥颗粒总体的粗细程度。
水泥颗粒越细,与水发生反应的表面积越大,因而水化反应速度较快,早期强度也越高。
水泥颗粒过粗则不利于水泥活性的发挥。
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。
一般认为水泥颗粒小于40μm (0.04mm)时,才具有较高的活性,大于100μm(0.1mm)活性就很小了。
一:水泥的平均粒径和颗粒级配在一般条件下,水泥颗粒在0~10微米时,水化最快,在3~30微米时,水泥的活性最大,大于60微米时,活性较小,水化缓慢,大于90微米时,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微米的级配比例。
但必须注意,水泥细度过细,比表面积过大,小于3微米的颗粒太多,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而降低强度。
同时,水泥细度过细,亦将影响水泥的其它性能,如储存期水泥活性下降较快,水泥的需水性较大,水泥制品的收缩增大,抗冻性降低等。
另外,水泥过细将显著影响水泥磨的性能发挥,使产量降低,电耗增高。
所以,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。
二:粉磨方式及混合材对细度的影响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;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。
所以闭路磨机的细度控制要比开路磨机要细。
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。
如何解读水泥样品粒度测试结果水泥样品粒度测试结果,是了解水泥质量的重要数据之一,也是水泥质量和调整水泥粉磨系统的重要依据。
水泥样品的粒度测试检验经历了细度筛析法、比表面积测定法,现已逐步进入颗粒粒径测试分析阶段。
其中,细度筛板法易于操作、方法简单,在我国水泥企事业有着悠久的使用历史。
然而,在采用ISO强度检验方法之前,由于水泥细度偏粗(一般80чm方孔筛筛余>4%),用细度筛板法还可以大体判断出水泥质量的优劣;但随着ISO强度检验方法的实施,水泥细度大幅降低(一般80чm方孔筛筛余<3%,42.5级水泥<2%,水泥细度变化对水泥质量的敏感度降低,因此用比表面积来表征水泥的质量就比细度筛析法进了一步。
但使用比表面积法的前提是水泥的密度要稳定,且水泥的颗粒分布发生变化,比表面积对水泥质量的判定会出现偏差,甚至失灵。
鉴于此,一些大型水泥企业开始引入颗粒粒径测议对水泥颗粒进行分析,以弥补比表面积检测方法的不足。
那么,如何对水党组书记样品的粒度测试结果进行分析呢?首先,要弄明白水泥颗粒的水化规律。
据学者研究发现,<1чm的水中水后便立即水化,还没等水泥硬化就已经完成水化,水化后的颗粒只是起到细微颗粒的填充作用,对水泥的强度没有贡献,其活性白白损失了,因此最好没有;而水泥中<3чm的颗粒(1~3чm)水化速度较快,只对1天强度有贡献,<3чm的颗粒过多(含<1чm的颗粒会造成水泥需水量增大、凝结时间缩短,而细粉过多又会影响水泥在混凝土中的使用,造成混凝土外加剂用量增多、混凝土坍落度减小、坍落度经进损失加快、水泥早期(1天)水化热集中释放,易引发混凝土的温度裂缝,因此要限制其含量(一般以<10%为宜);至于3~32чm的颗粒,水化速度正常,是3天到28天强度的主要提供者(32чm的颗粒28天,有一部分强度无法在28天发挥出来,因此其含量也要限制,最好<10%;此外,>65чm的颗粒水化速度更慢,28天只水化了很少一部分,3个月水化不到一半,其后期强度虽然仍有增长,但水泥经企来已无法实现其价值,因此>65чm的颗粒最好没有。
水泥粉磨系统优质高产、节能降耗的技术分析(一)水泥粉磨 2009-04-28 14:53 阅读31 评论0字号:大中小水泥颗粒是一种人工粒体,水泥的群体颗粒具有高比表面积(单位质量物质的二相界面面积)与多分散性(某一样品中每一颗粒都不尽相同)的两大特征。
水泥的粉体状态的一般表达:磨细程度(细度和比表面积)、颗粒分布和颗粒形貌。
1水泥细度水泥的粒度就是水泥的细度。
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。
我国水泥标准规定水泥产品的细度80μm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着一定关系。
水泥的筛余量越小表示水泥越细,强度越高。
但用这一方法进行水泥质量控制还存在较多问题:⑴当水泥磨得很细时,如80μm方孔筛筛余小于1%,控制意义就不大了。
国外水泥普遍磨得很细,所以在国外水泥标准中几乎全部取消了这一指标⑵当粉磨工艺发生变化时,细度值也随之变化。
如开流磨筛余值偏大,圈流磨筛余值偏小,有时很难根据细度来控制水泥强度。
⑶细度值是指0.08mm筛的筛余量,即水泥中≥80μm颗粒含量(%)。
众所周知,≥64μm的水泥颗粒的水化活性已很低了,所以用≥80μm颗粒含量多少进行水泥质量控制还不能全面反映水泥的真实活性。
2 水泥的平均粒度在水泥粉磨过程中,不是均匀的单颗粒,而是包含不同粒径的颗粒体—粒群,所以在评述水泥细度时若只用筛余这一简单的表示方法,差不多有90%多的水泥颗粒都通过筛孔成了筛下物,然而这些筛下物的颗粒大小并不清楚,故筛余量相同时比表面积也会出现很悬殊的现象。
平均粒度有几种表示法,如算术平均直径、几何平均直径、调和平均直径等。
=水泥颗粒的平均粒度是表征水泥颗粒体系的重要几何参数,但所能提供的粒度特性信息则非常有限,因为两个平均粒度相同的粒群,完全可能有不一样的粒度组成(颗粒级配)。
3 水泥比表面积国外水泥标准大多规定比表面积指标,一般都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规定已与国外标准一致。
粒度检测与控制技术的应用对水泥工业节能的贡献摘要:在水泥生产行业,说起节能降耗,大家都非常重视新型干法窑的推广应用,重视节能磨机的选用,重视低温余热发电的建设。
对水泥(熟料)的粒度控制在节约能源、降低原料消耗以及增加混合材掺量等方面的重要作用,只有少数企业有较深的认识,绝大多数企业还没提上议事日。
其实,通过改善水泥的粒度,节能降耗的潜力是巨大的。
水泥是一种粉体产品,由不同大小的颗粒按一定比例构成。
在我国,目前用来表示水泥颗粒大小的最流行的参数仍然是细度和比表面积,而全面表示一种粉体产品颗粒大小的参数(组)应该是粒度分布,即各个粒径范围的颗粒数量占颗粒总数的百分比。
我国于2006年5月发布了建材行业推荐性标准《水泥颗粒级配测定方法激光法》,说明粒度测试在我国水泥行业的较高层次上已引起一定的重视。
但是目前粒度仪器在水泥生产企业的普及率只达到2%左右,而国家的强制性标准只对细度作了规定,这说明广大的水泥生产企业及行业主管部门,对粒度测试还不够重视。
为了说明水泥粒度分布(颗粒级配),对水泥强度、混凝土性能的影响及其带来的方方面面的效益,本文根据实测获得的大量的水泥粒度数据以及水泥的水化理论和粉碎的表面能理论,说明水泥的粒度检测与控制技术对水泥生产的重要作用。
1、本文的理论依据及分析方法如下: 1.1水泥颗粒只有与水发生反应,才有胶凝作用,没有被水化的部分只起骨架作用。
Meric及国内其他学者的研究表明,小于1μm的颗粒在与水的拌和过程中就完全水化,对混凝土浇筑体的强度没有贡献。
28天后,水化深度为 5.48μm,即大于11μm粗的颗粒均不能被完全水化,未被水化的内核对混凝土的28天强度没有贡献。
1.2在相同条件下,粉磨能耗与颗粒的表面积成正比。
因此,颗粒越小,单位重量所消耗的粉磨能量越多。
1.3根据水泥样品的实际粒度分布,可以计算28天的水化率(见下文定义),以及消耗在1μm以下的(熟料)粉磨能耗占总能耗的比例(过磨率)。
焦晓飞(山西职业技术学院材料工程系,太原,030006)摘要:粒度是影响水泥性能的重要因素之一,传统的筛析法和比表面积法对控制水泥粒度有很大局限性,因此本文提出应用激光粒度仪检测水泥粒度分布,能够更好的指导水泥生产,克服传统检测方法的局限性,并对水泥企业节能降耗起到巨大的推动作用。
关键词:水泥;粒度检测;节能降耗引言水泥是一种粉体产品,由不同大小的颗粒按一定比例构成。
在我国,目前用来表示水泥颗粒大小的最流行的方法是细度和比表面积,在通用硅酸盐水泥标准GB175-2007中就对水泥细度有明确规定:硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示,不小于300m2/kg;矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示,80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。
而全面表示一种粉体产品颗粒大小的方法应该是粒度分布,即各个粒径范围的颗粒数量占颗粒总数的百分比,这种定量分析方法能够克服传统粒度测试方法的局限性。
但是目前粒度检测仪器在水泥生产企业的普及率只达到2%左右,说明人们对粒度测试还不够重视。
本文通过分析比较,说明水泥的粒度检测与控制技术对水泥生产的重要作用。
1 粒度对水泥性能的影响众所周知,水泥性能与水泥粒度密切相关,水泥粒度的大小直接影响水泥的凝结、硬化过程和强度、流动性等一系列物理性能,乃至混凝土的物理力学性能。
据学者研究发现,<1μm 的水泥颗粒加水后便立即水化,还没等水泥硬化就已经完成水化,水化后的颗粒只是起到细微颗粒的填充作用,对水泥的强度没有贡献,其活性白白损失了,因此最好没有;而水泥中<3μm的颗粒(1~3μm)水化速度较快,只对1天强度有贡献,<3μm 的颗粒过多(含<1μm 的颗粒)会造成水泥需水量增大、凝结时间缩短,而细粉过多又会影响水泥在混凝土中的使用,造成混凝土外加剂用量增多、混凝土坍落度减小、坍落度经时损失加快、水泥早期(1天)水化热集中释放,易引发混凝土的温度裂缝,因此要限制其含量(一般以<10%为宜);至于3~32μm 的颗粒,水化速度正常,是3天到28天强度的主要提供者(32μm 的颗粒28天基本完全水化),其含量越多越好,一般应>65%(65%~75%);而>45μm 的颗粒其水化速度较慢,完全水化时已经超过28天,有一部分强度无法在28天内发挥出来,因此其含量也要限制,最好<10%;此外,>65μm 的颗粒水化速度更慢,28天只水化了很少一部分,3个月水化不到一半,其后期强度虽然仍有增长,但水泥企业已无法实现其价值,因此>65μm 的颗粒最好没有。
2传统粒度检测方法与手段水泥细度的传统的检测方法有筛析法和比表面积法。
其中筛析法是水泥生产最常用,也是延续了很久的方法。
2.1筛析法目前多数水泥企业采用80μm方孔筛筛余量来控制水泥细度。
(应在水泥生产中推广使用45μm方孔筛控制水泥细度。
但45μm试验筛网的生产技术要求高,国内市场上很少有这种产品。
)对于筛余百分数这个比较粗略的物理量,只能表示>80μm颗粒的含量,至于<80μm 颗粒的分布却无从获得。
从节省能源和资源,提高水泥有效利用率出发,我国的水泥一般都磨得较细,80μm筛余量很少,通常R80只有3%~4%,甚至<2%。
因此,80μm筛余值已不能真正反映水泥细度。
近年来,负压筛析仪已广泛应用于水泥生产中,可以迅速测出大于和小于45μm的颗粒量,进而掌握水泥中45~80μm的颗粒量。
美国、加拿大国家标准中规定45μm筛为硅酸盐系列水泥的标准筛,美国国家标准中复合水泥要求45μm筛余值<20%。
2.2比表面积法目前国内广泛用于水泥粉体测定的是勃氏透气法,以一定量的空气通过具有一定空隙率和设定粉体厚度的特制透气圆筒所用时间不同来表征水泥细度,物料越细,比表面积越大,颗粒之间的空隙越小,空气透过时阻力就越大,则一定量的空气透过同样厚度的料层时所需的时间就越长;反之时间越短。
比表面积与一定量的空气透过同样厚度料层所需时间的平方根成正比.比表面积所代表的细度含义比筛余进了一大步,它与水泥性能的相关性比筛余更具普遍性。
但透气法也存在对多孔物料和过细物料测试不准的问题,而且在与水泥物理性能相关性上也还存在不少局限。
因此细度(80um 筛余)和勃氏比表面积只能部分的体现水泥的颗粒情况,无法完全了解水泥颗粒的分布,它们对于控制水泥性能和充分发挥水泥各组分的作用是远远不够的。
即使筛分细度相同或比表面积相近,水泥的性能有时也会表现出较大的差异,其原因是粒度分布可能不同。
3水泥激光粒度分析粒度分布在水泥行业又叫颗粒级配,是指各种大小的颗粒占颗粒总数的比例,又称粒度的微分分布或频度分布。
近年来,随着我国水泥工业绿色水泥、矿物掺合料等技术与产品的出现,对粉体粒度的检测方法、表征与调控技术提出了更高的要求。
国家发改委于2006年5月发布了建材行业推荐性标准《水泥颗粒级配测定方法__激光法》。
激光粒度仪适合测量水泥的粒度分布,首先因为其动态范围可以达到1000:1以上,大于水泥的粒度分布范围;其次它在样品分散方式上还可用空气作为介质(干法分散),做到了既方便又低成本。
激光粒度仪是根据光的散射现象测量颗粒大小的。
光波在行进中遇到微小颗粒时,会发生散射现象,颗粒越小,散射光的分布范围越大。
散射光的分布与颗粒大小之间存在一定的定量关系。
激光粒度仪通常以激光作光源,激光束先经过一个倒置的显微物镜聚焦,在焦点处放置一个针孔滤波器,以滤去杂散光。
通过针孔的光是纯净的发散光束,经过准直镜后变成平行光。
样品窗口处在平行激光束的照射之下。
待测的颗粒样品用空气作为分散介质被送到测量窗口时,激光就会被散射。
散射光被富里叶透镜聚焦,使得同样散射角的光聚集在光电探测器阵列的同一点上,因此光电探测器阵列输出的光电信号分布,就代表散射光强的分布。
光电信号经放大、A/D转换后送入计算机。
计算机自动将散射光强分布转换成粒度分布。
结束语水泥粒度的测试现已逐步进入颗粒粒径测试分析阶段。
以弥补传统细度检测方法的不足,通过对水泥颗粒级配的分析判断,不仅能够指导水泥生产,有效改善水泥和混凝土的性能,还能够降低水泥生产成本,对水泥工业节能降耗做出突出贡献。
参考文献[1]、中华人民共和国建材行业标准,JC/T 721-2006,水泥颗粒级配测定方法激光法[2]、张福根,曾学敏,粒度检测与控制技术的应用对水泥工业节能降耗的贡献,焦晓飞(山西职业技术学院材料工程系,太原,030006)摘要:粒度是影响水泥性能的重要因素之一,传统的筛析法和比表面积法对控制水泥粒度有很大局限性,因此本文提出应用激光粒度仪检测水泥粒度分布,能够更好的指导水泥生产,克服传统检测方法的局限性,并对水泥企业节能降耗起到巨大的推动作用。
关键词:水泥;粒度检测;节能降耗引言水泥是一种粉体产品,由不同大小的颗粒按一定比例构成。
在我国,目前用来表示水泥颗粒大小的最流行的方法是细度和比表面积,在通用硅酸盐水泥标准GB175-2007中就对水泥细度有明确规定:硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示,不小于300m2/kg;矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示,80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。
而全面表示一种粉体产品颗粒大小的方法应该是粒度分布,即各个粒径范围的颗粒数量占颗粒总数的百分比,这种定量分析方法能够克服传统粒度测试方法的局限性。
但是目前粒度检测仪器在水泥生产企业的普及率只达到2%左右,说明人们对粒度测试还不够重视。
本文通过分析比较,说明水泥的粒度检测与控制技术对水泥生产的重要作用。
1 粒度对水泥性能的影响众所周知,水泥性能与水泥粒度密切相关,水泥粒度的大小直接影响水泥的凝结、硬化过程和强度、流动性等一系列物理性能,乃至混凝土的物理力学性能。
据学者研究发现,<1μm 的水泥颗粒加水后便立即水化,还没等水泥硬化就已经完成水化,水化后的颗粒只是起到细微颗粒的填充作用,对水泥的强度没有贡献,其活性白白损失了,因此最好没有;而水泥中<3μm的颗粒(1~3μm)水化速度较快,只对1天强度有贡献,<3μm 的颗粒过多(含<1μm 的颗粒)会造成水泥需水量增大、凝结时间缩短,而细粉过多又会影响水泥在混凝土中的使用,造成混凝土外加剂用量增多、混凝土坍落度减小、坍落度经时损失加快、水泥早期(1天)水化热集中释放,易引发混凝土的温度裂缝,因此要限制其含量(一般以<10%为宜);至于3~32μm 的颗粒,水化速度正常,是3天到28天强度的主要提供者(32μm 的颗粒28天基本完全水化),其含量越多越好,一般应>65%(65%~75%);而>45μm 的颗粒其水化速度较慢,完全水化时已经超过28天,有一部分强度无法在28天内发挥出来,因此其含量也要限制,最好<10%;此外,>65μm 的颗粒水化速度更慢,28天只水化了很少一部分,3个月水化不到一半,其后期强度虽然仍有增长,但水泥企业已无法实现其价值,因此>65μm 的颗粒最好没有。
2传统粒度检测方法与手段水泥细度的传统的检测方法有筛析法和比表面积法。
其中筛析法是水泥生产最常用,也是延续了很久的方法。
2.1筛析法目前多数水泥企业采用80μm方孔筛筛余量来控制水泥细度。
(应在水泥生产中推广使用45μm方孔筛控制水泥细度。
但45μm试验筛网的生产技术要求高,国内市场上很少有这种产品。
)对于筛余百分数这个比较粗略的物理量,只能表示>80μm颗粒的含量,至于<80μm颗粒的分布却无从获得。
从节省能源和资源,提高水泥有效利用率出发,我国的水泥一般都磨得较细,80μm筛余量很少,通常R80只有3%~4%,甚至<2%。
因此,80μm筛余值已不能真正反映水泥细度。
近年来,负压筛析仪已广泛应用于水泥生产中,可以迅速测出大于和小于45μm的颗粒量,进而掌握水泥中45~80μm的颗粒量。
美国、加拿大国家标准中规定45μm筛为硅酸盐系列水泥的标准筛,美国国家标准中复合水泥要求45μm筛余值<20%。
2.2比表面积法目前国内广泛用于水泥粉体测定的是勃氏透气法,以一定量的空气通过具有一定空隙率和设定粉体厚度的特制透气圆筒所用时间不同来表征水泥细度,物料越细,比表面积越大,颗粒之间的空隙越小,空气透过时阻力就越大,则一定量的空气透过同样厚度的料层时所需的时间就越长;反之时间越短。
比表面积与一定量的空气透过同样厚度料层所需时间的平方根成正比.比表面积所代表的细度含义比筛余进了一大步,它与水泥性能的相关性比筛余更具普遍性。