淺談負(fù)壓篩析法測定水泥細(xì)度

劉 斌，耿建章

（山東省鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)建材質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，山東 泰安 271000）

水泥細(xì)度是指水泥顆粒總體的粗細(xì)程度。水泥顆粒越細(xì)，與水發(fā)生反應(yīng)的表面積越大，水化反應(yīng)速度越快，而且越完全，早期強(qiáng)度也越高，但是在空氣中硬化收縮性較大，粉磨成本也較高。如水泥顆粒過粗則不利于水泥活性的發(fā)揮。一般認(rèn)為水泥顆粒小于40μm時(shí)，具有較高的活性，大于100μm時(shí)，活性較小，所以，生產(chǎn)中必須合理控制水泥細(xì)度。GB175－2007標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥的細(xì)度以篩余表示，其80μm方孔篩篩余不大于10%或45μm方孔篩篩余不大于30%。

水泥細(xì)度的檢測數(shù)據(jù)可以用來調(diào)整水泥粉磨工藝參數(shù)，進(jìn)而控制所生產(chǎn)水泥產(chǎn)品的質(zhì)量，調(diào)整水泥的各項(xiàng)性能。實(shí)際生產(chǎn)過程中，通過水泥細(xì)度的的設(shè)計(jì)和控制，實(shí)現(xiàn)粉磨效果與粉磨成本之間的合理調(diào)節(jié)，通過對水泥細(xì)度的合理控制，不但能夠穩(wěn)定水泥質(zhì)量，而且對節(jié)能降耗具有實(shí)際意義。GB/T1345-2005標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)適用于硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥以及指定采用本標(biāo)準(zhǔn)的其他品種水泥和粉狀物料。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了水泥細(xì)度的檢驗(yàn)方法，有負(fù)壓篩析法、水篩法和手工篩析法，原則上可以用以上方法中的任何一種，由于水篩法和手工篩析法人為操作差異性較大，檢測數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)波動(dòng)，而負(fù)壓篩析法具有設(shè)備簡單、操作方便、快捷、重復(fù)性好等特點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定當(dāng)負(fù)壓篩析法、水篩法和手工篩析法測定結(jié)果發(fā)生爭議時(shí)，以負(fù)壓篩析法為準(zhǔn)，所以檢測單位通常采用負(fù)壓篩析法。

1 儀器設(shè)備

1.1 負(fù)壓篩析儀

負(fù)壓篩析儀由篩座、負(fù)壓篩、負(fù)壓源及收塵器組成，其中篩座由轉(zhuǎn)速30r/min±2r/min的噴氣嘴、負(fù)壓表、控制板、微電機(jī)及殼體構(gòu)成。篩析儀負(fù)壓可調(diào)范圍為4 000Pa～6 000Pa。負(fù)壓源和收塵器，由功率≥600W的工業(yè)吸塵器和小型旋風(fēng)收塵筒組成或用其他具有相當(dāng)功能的設(shè)備。

負(fù)壓篩析儀的工作狀態(tài)良好是確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的一個(gè)重要條件，所以在試驗(yàn)前首先要檢查負(fù)壓篩析儀的各個(gè)部分的工作狀態(tài)。噴嘴的轉(zhuǎn)速要在30r/min±2r/min范圍內(nèi)，噴嘴的噴出的氣體速度穩(wěn)定和運(yùn)行流暢，使篩網(wǎng)里的水泥在旋轉(zhuǎn)的噴氣嘴噴出的氣流作用下呈流狀物，并隨氣流一起運(yùn)動(dòng)。不能出現(xiàn)速度波動(dòng)較大和運(yùn)行卡頓，使噴嘴噴出的氣流紊亂，導(dǎo)致試驗(yàn)誤差增大。

負(fù)壓的可調(diào)范圍為4 000Pa～6 000Pa，所以負(fù)壓表的量程要大于6 000Pa，一般最大為8 000Pa，在可調(diào)范圍內(nèi)的指針偏轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)、無跳動(dòng)與卡住現(xiàn)象?？刂瓢宓牡母鱾€(gè)開關(guān)要運(yùn)行良好，不能出現(xiàn)失靈現(xiàn)象。微電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度良好，不能出現(xiàn)異常聲響。

負(fù)壓源是負(fù)壓篩析儀工作的動(dòng)力，是負(fù)壓篩析儀能否正常工作的最主要部件，提供穩(wěn)定的輸出功率是負(fù)壓源的主要工作指標(biāo)，只有提供穩(wěn)定的負(fù)壓，才能保證實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。收塵器是負(fù)壓篩析儀收集篩析后的水泥的地方，做完幾次實(shí)驗(yàn)后要及時(shí)清理收塵器，防止水泥過多造成堵塞，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

負(fù)壓篩析儀是由多個(gè)部件組成，在各個(gè)部件管道的接口處要做好密封處理，不能發(fā)生漏氣現(xiàn)象。各個(gè)部件要及時(shí)清理灰塵，保持潔凈，防止灰塵影響各個(gè)部件的正常工作。如果發(fā)現(xiàn)負(fù)壓過低或者逐步減小，噪音逐漸增大等異?，F(xiàn)象，需要認(rèn)真檢查各個(gè)部件是否發(fā)生漏氣、是否有灰塵粘附或者是否有部件老化損壞，從而消除異常，使設(shè)備穩(wěn)定工作。

1.2 試驗(yàn)篩

試驗(yàn)篩由圓形篩框和篩網(wǎng)組成，篩網(wǎng)應(yīng)符合GB/T 6005 R20/3 80μm、GB/T 6005 R20/3 45μm的要求。負(fù)壓篩應(yīng)附有透明篩蓋，篩蓋與篩上口應(yīng)有良好的密封性。篩網(wǎng)應(yīng)緊繃在篩框上，篩網(wǎng)和篩框接觸處應(yīng)用防水膠密封，防止水泥嵌入。試驗(yàn)前必須檢查試驗(yàn)篩外觀是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求：（1）負(fù)壓篩與透明蓋是否有破損，如果有破損會(huì)導(dǎo)致篩蓋與篩上口無法密封，造成漏氣，引起負(fù)壓篩析儀的負(fù)壓達(dá)不到要求。（2）篩網(wǎng)應(yīng)緊繃在篩框上，不能出現(xiàn)松弛現(xiàn)象，不能有破損。（3）篩網(wǎng)與篩框處不能有破損，要用防水膠密封良好，防止水泥殘留在篩網(wǎng)里。

試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)篩的網(wǎng)孔會(huì)有細(xì)小的水泥顆粒堵塞，使用的時(shí)間長了堵塞的太多網(wǎng)孔就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，所以試驗(yàn)篩的清潔就顯得尤為重要。試驗(yàn)篩在使用10次以后要進(jìn)行清洗，金屬框篩、銅絲網(wǎng)篩清洗時(shí)應(yīng)用專門清洗劑，不可用弱酸浸泡，防止弱酸腐蝕篩網(wǎng)。試驗(yàn)前必須保證試驗(yàn)篩的潔凈，篩孔通暢，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

試驗(yàn)篩的篩網(wǎng)會(huì)在試驗(yàn)中被水泥磨損，因此篩析結(jié)果應(yīng)進(jìn)行修正，試驗(yàn)篩每使用100次后需重新標(biāo)定。試驗(yàn)前需要確定試驗(yàn)篩必須被標(biāo)定過，而且修正系數(shù)要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，否則試驗(yàn)篩不合格，不能被使用。水泥試驗(yàn)篩的標(biāo)定結(jié)果是判斷試驗(yàn)篩是否能用的主要依據(jù)。在整個(gè)標(biāo)定過程中所用的標(biāo)準(zhǔn)樣一定要符合GSB14-1511，被標(biāo)定的試驗(yàn)篩應(yīng)事先經(jīng)過清洗、去污、干燥并和標(biāo)定試驗(yàn)室溫度一致。標(biāo)準(zhǔn)樣在試驗(yàn)前要事先裝入干燥潔凈的密閉廣口瓶中，蓋上蓋子搖動(dòng)2min，消除結(jié)塊。然后按照試驗(yàn)操作步驟進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果按二個(gè)樣品結(jié)果的算術(shù)平均值為最終值，但當(dāng)二個(gè)樣品篩余結(jié)果相差大于0.3%時(shí)應(yīng)稱第三個(gè)樣品進(jìn)行試驗(yàn)，并取接近的兩個(gè)結(jié)果進(jìn)行平均作為最終結(jié)果。當(dāng)標(biāo)定值在0.80～1.20范圍內(nèi)時(shí)，試驗(yàn)篩可以繼續(xù)使用，標(biāo)定值可作為結(jié)果修正系數(shù)，如果標(biāo)定值超出0.80～1.20范圍時(shí)，試驗(yàn)篩應(yīng)予以淘汰。

1.3 天平

天平的最小分度值不大于0.01g。在細(xì)度試驗(yàn)中，一般要求實(shí)驗(yàn)室相對濕度要不大于50%，防止?jié)穸冗^大對天平金屬元件的損傷，所以天平使用環(huán)境的濕度的控制非常重要，而且天平需要有計(jì)劃的期間核查，以保證天平性能的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

2 檢驗(yàn)環(huán)境

GB/T 1345-2005標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定檢測室的溫度、濕度要求，但是為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，需要統(tǒng)一溫度和濕度要求，一般溫度控制在20℃±2℃，相對濕度不大于50%。

3 檢驗(yàn)樣品

水泥樣品應(yīng)有代表性，樣品處理方法按GB 12573-1990第3.5條進(jìn)行。水泥樣品的取樣是否規(guī)范，直接影響測定數(shù)據(jù)的科學(xué)有效性。GB/T 1345-2005標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定樣品要進(jìn)行烘干，但是如果樣品的潮濕程度會(huì)對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響，可以先將樣品烘干再進(jìn)行取樣檢測。

4 試驗(yàn)方法

篩析試驗(yàn)前應(yīng)把負(fù)壓篩放在篩座上，蓋上篩蓋，接通電源，檢查控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)負(fù)壓至4 000Pa～6 000Pa范圍內(nèi)。稱取試樣精確至0.01g，置于潔凈的負(fù)壓篩中，放在篩座上，蓋上篩蓋，接通電源，開動(dòng)篩析儀連續(xù)篩析2min，在此期間如有試樣附著在篩蓋上，可輕輕地敲擊篩蓋使試樣落下。篩畢，用天平稱量全部篩余物。在試驗(yàn)過程中，敲擊篩蓋使附著在篩蓋上的試樣落下時(shí)，力度一定要小，防止把篩蓋損壞。篩畢，把篩余移至到天平上稱量時(shí)，需要用不易粘塵的毛刷輕輕地刷一邊篩網(wǎng)的上表面，使殘留在篩網(wǎng)上表面上的篩余物全部移至到天平上稱量，以減小篩余物的損失減小誤差。水泥式樣的篩余按公式計(jì)算出來，然后乘以試驗(yàn)前標(biāo)定的修正系數(shù)，即為最終結(jié)果。合格評(píng)定時(shí)，每個(gè)樣品應(yīng)稱取二個(gè)式樣分別篩析，取篩余平均值為篩余結(jié)果。若兩次篩余結(jié)果絕對值誤差大于0.5%（篩余值大于5.0%時(shí)可放至1.0%）應(yīng)再做一次試驗(yàn)，取兩次相近結(jié)果的算術(shù)平均值，作為最終結(jié)果。

5 人員操作

人員操作是整個(gè)試驗(yàn)的主導(dǎo)影響因素，人員對標(biāo)準(zhǔn)的理解以及實(shí)驗(yàn)步驟手法將影響著試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)與校準(zhǔn)、環(huán)境的溫濕度控制、樣品采集與處理、試驗(yàn)操作方法等都與檢驗(yàn)人員的綜合素質(zhì)息息相關(guān)，因此試驗(yàn)人員需要保持認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，對試驗(yàn)精益求精，才能把誤差減小到最低，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

6 結(jié) 語

負(fù)壓篩析法測定水泥細(xì)度是實(shí)驗(yàn)室首選的測定細(xì)度的檢測方法，雖然操作步驟簡單易學(xué)，但是仍需要保持嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作態(tài)度，從試驗(yàn)的每個(gè)細(xì)節(jié)抓起，確保每個(gè)環(huán)節(jié)準(zhǔn)確無誤，才能不斷提高檢驗(yàn)?zāi)芰?，為社?huì)提供科學(xué)有效的公正數(shù)據(jù)。