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GB/T8074《水泥比表面積測定方法(勃氏法)》

類別:技術|水泥標準   日期:2011-11-2        點擊率:177756        

2007年修訂版的介紹

陳 萍,顏碧蘭,宋立春
(中國建筑材料科學研究總院,北京 100024)

中圖分類號:TQ172.16  文獻標識碼:B  文章編號:1002-9877(2007)12-0029-03

1 標準修訂的目的和意義
  GB/T8074—1987《水泥比表面積測定方法(勃氏法)》實施已有20年了,許多水泥廠生產的水泥和以前相比要細很多,在測定過程中有時會出現搗器壓不到底的現象,改變空隙率又不知道改變多少比較合適。因此國家標準化管理委員會委托我院進行修訂。現將標準修訂情況介紹如下。
2 國外標準概況
  測定水泥比表面積是國際上大多數國家認同的、比較簡便的水泥細度監控方法,也是水泥生產中頻繁使用的日常檢測手段。目前,國際上通用的測定方法標準主要有ASTM C204《用透氣儀測定波特蘭水泥細度標準試驗方法》、JISR5201《水泥物理試驗方法》、EN 196 《水泥試驗方法  細度測定》等,其主要參數見表1。從表1中可以看出,GB/T8074—2007報批稿在主要內容上和國際上通用的方法是一致的。

表1 國際通用水泥比表面積測定方法主要參數對比

3 標準修訂的主要內容
3.1 取消了GB 207—1963《水泥比表面積測定方法》
  對水泥比表面積測定方法標準來說,由于歷史原因,我國最初的方法標準和儀器設備一直是直接采用前蘇聯的方法標準和老T-3型儀器設備。1985年國家列項修訂《水泥比表面積測定方法》標準時,考慮到有些企業還在使用該設備,因此當時沒有取消GB 207—1963《水泥比表面積測定方法》。目前,該標準已經完成了它的歷史使命,而且國家標準化管理委員會在2004年到2005年進行標準清理整頓時已經將該標準取消。
3.2 增加了自動比表面積測定儀
  在此次方法標準修訂版中,對儀器設備的描述分手動和自動兩種。以手動Blaine透氣儀為基準法,自動Blaine透氣儀為代用法。如果有爭議時,以手動Blaine透氣儀測定的結果為準。并規定自動Blaine透氣儀必須要按 Blaine 透氣法原理設計,相關結構和尺寸應符合JC/T 956 《勃氏透氣儀》標準中的要求。在正式投產之前要進行型式檢驗,并能夠通過基準法或質量評定法的測試。
  目前市場上自動比表面積測定儀非常混亂,不少    儀器測試結果的相對誤差大于2.0% ,有的甚至大于3.0%;顯示的溫度和實際溫度相差最大的有6℃。有些雖然也稱做是全自動、屏顯式等,但只能自動顯示時間,并不能夠自動計算出比表面積數值;有些儀器設備在調試時非常麻煩,比如要輸入標準樣品的密度和比表面積值時,一定要從個位數一點點調起,需要很長時間。大中型水泥生產企業選用手動比表面積測定儀居多,對水泥的比對試驗影響不是很大。但是在其他相關部門和一些混凝土攪拌站就不同了,由于部分單位人員換崗很頻繁,操作手法掌握的不夠熟練,因此測出的比表面積值無法保證其準確性。
3.3 進一步明確了Blaine 透氣儀測量范圍
  Blaine 透氣儀測定的范圍是2 000~6 000cm2/g,超過此范圍的樣品所測得的結果只能作為參考。目前許多超范圍的比表面積值也在用Blaine 透氣儀測定導致測量不準確。
3.4 增加了GB 12573《取樣方法》、GB/T208《水泥密度試驗方法》和GB/T 1914《化學分析濾紙》標準的規定
  水泥樣品要具有一定的代表性,比表面積的試驗也不例外。因為比表面積試驗樣品只需要幾克,因此,從取樣至試驗前應保持基本不變,所以在此次標準修訂中增加了具體取樣方法按GB 12573《取樣方法》要求做。
  水泥比表面積測定的準確與否與其密度緊密相關,水泥密度的測定要統一按GB/T208《水泥密度試驗方法》標準操作也是基本要求之一。
  還有一點值得注意的是:在GB/T 8074—1987實施期間,仍有一部分儀器生產廠和用戶所選用的濾紙不符合標準要求。有些單位甚至在用大張濾紙加工成勃氏儀專用濾紙,致使用戶所測得的結果與實際相差很遠卻不知道是何原因。因此選用濾紙一定要符合GB/T 1914《化學分析濾紙》標準的規定,并且要統一選用中速定量濾紙,或選用Φ12.7mm勃氏透氣儀專用濾紙。
3.5 改變空隙率時規定用2 000g的砝碼來壓實搗器
  無論是歐洲標準EN196—6,還是美國ASTM C204標準或是其他國家的有關標準,在測定水泥比表面積值的過程中對搗器壓實的力量都有控制,只是沒有量化。例如:歐洲標準EN196—6中試樣搗實施加壓力時的要求是:最大的壓力是大拇指不用力地壓在搗器上;美國ASTM C204標準中規定:試樣量應調整到某一定值,使經過壓實能得到適當堅實的試料層,但絕不能用大于手指的力量來壓實試料層,也不應在用手指壓實勉強接觸到圓筒頂邊而當移去壓力時搗器從圓筒頂部“回彈”。但無論是大拇指不用力地壓在搗器上,還是不應用大于手指的力量壓實試料層,都沒有一個量化的標準。而每個操作人員中男同志和女同志的手指力量又都是不同的。因此,有些單位反映操作起來有一定難度,尤其是在需要改變空隙率時更加不好操作。在此次標準修訂過程中為了更好地統一壓實的力量,我們分別做了1 000g、2 000g、  3 000g和4 000g砝碼不同力的壓實對比研究試驗(見表2)。通過對比,最終選擇了2 000g砝碼來壓實搗器。這樣使水泥比表面積方法標準在操作過程中實行量化,使測定更加規范化。

表2 不同空隙率情況下的壓實對比試驗

3.6 進行了0.50以外空隙率的研究
  在GB/T8074《水泥比表面積測定方法(勃氏法)》的標準和ASTM C204《用透氣儀測定波特蘭水泥細度標準試驗方法》的標準中都有一個規定,就是當選用0.50空隙率不適合時應該首選0.53的空隙率。個別水泥用0.53空隙率仍不合適時,再根據標準中的具體操作方法進行選擇。在此次標準修訂的同時,我們也進行了研究對比試驗。首先是項目組從國家水泥質檢中心的送檢樣品中選取了部分有代表性的樣品做不同空隙率的對比試驗,結果見表3。在此基礎上選擇了國內部分省、區的水泥質檢站、國家建筑工程質量監督檢驗中心、水泥科研單位和水泥企業等單位做同樣的驗證試驗。驗證結果的規律和項目組是一致的。在大家的印象中,可能會以為選用不同的空隙率做比表面積試驗時,其結果會有很大的差別。從表3可以看出,用0.50和0.53的空隙率測定水泥的比表面積數值相差的不是很多。重要的是當水泥在磨細以后再用0.50的空隙率來測定比表面積時,搗器接觸到圓筒邊緣有一定的困難(搗器壓不到底)。其圓筒內部并沒有達到0.50空隙率的要求。改用0.53或合適的空隙率就解決了試樣壓不到底的問題,數據也會更準確些。所以在這次標準修訂時規定:除了  P·I、P·II型水泥空隙率依然用0.50外,其他品種水泥都選用0.53的空隙率來測定水泥的比表面積值。
3.7 取消了原標準附錄A中的表3
  原標準附錄A中的表3是對透氣時間T進行開方,因為現在大家計算比表面積值都用計算器,已經沒有保留的必要,所以取消了。
  在此次標準修訂時,為了和國際統一,將原來的空氣黏度單位帕·秒(Pa·s)改為微帕·秒(μPa·s)。
  Blaine 透氣儀常數的標定主要是采用GSB 14—1511《水泥細度和比表面積標準樣品》進行,一般情況下是一年一次,儀器設備使用頻繁則半年進行一次,當儀器設備進行過維修也要重新標定。具體操作方法可參閱GB/T8074《水泥比表面積測定方法(勃氏法)》第六條中相關的規定。

表3 不同空隙率的比表面積對比試驗

注:試驗溫度22~24℃。
(編輯 王新頻)



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