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GB/T8074《水泥比表面积测定方法(勃氏法)》

类别:技术|水泥标准   日期:2011-11-2        点击率:154860        

2007年修订版的介绍

陈 萍,颜碧兰,宋立春
(中国建筑材料科学研究总院,北京 100024)

中图分类号:TQ172.16  文献标识码:B  文章编号:1002-9877(2007)12-0029-03

1 标准修订的目的和意义
  GB/T8074—1987《水泥比表面积测定方法(勃氏法)》实施已有20年了,许多水泥厂生产的水泥和以前相比要细很多,在测定过程中有时会出现捣器压不到底的现象,改变空隙率又不知道改变多少比较合适。因此国家标准化管理委员会委托我院进行修订。现将标准修订情况介绍如下。
2 国外标准概况
  测定水泥比表面积是国际上大多数国家认同的、比较简便的水泥细度监控方法,也是水泥生产中频繁使用的日常检测手段。目前,国际上通用的测定方法标准主要有ASTM C204《用透气仪测定波特兰水泥细度标准试验方法》、JISR5201《水泥物理试验方法》、EN 196 《水泥试验方法  细度测定》等,其主要参数见表1。从表1中可以看出,GB/T8074—2007报批稿在主要内容上和国际上通用的方法是一致的。

表1 国际通用水泥比表面积测定方法主要参数对比

3 标准修订的主要内容
3.1 取消了GB 207—1963《水泥比表面积测定方法》
  对水泥比表面积测定方法标准来说,由于历史原因,我国最初的方法标准和仪器设备一直是直接采用前苏联的方法标准和老T-3型仪器设备。1985年国家列项修订《水泥比表面积测定方法》标准时,考虑到有些企业还在使用该设备,因此当时没有取消GB 207—1963《水泥比表面积测定方法》。目前,该标准已经完成了它的历史使命,而且国家标准化管理委员会在2004年到2005年进行标准清理整顿时已经将该标准取消。
3.2 增加了自动比表面积测定仪
  在此次方法标准修订版中,对仪器设备的描述分手动和自动两种。以手动Blaine透气仪为基准法,自动Blaine透气仪为代用法。如果有争议时,以手动Blaine透气仪测定的结果为准。并规定自动Blaine透气仪必须要按 Blaine 透气法原理设计,相关结构和尺寸应符合JC/T 956 《勃氏透气仪》标准中的要求。在正式投产之前要进行型式检验,并能够通过基准法或质量评定法的测试。
  目前市场上自动比表面积测定仪非常混乱,不少    仪器测试结果的相对误差大于2.0% ,有的甚至大于3.0%;显示的温度和实际温度相差最大的有6℃。有些虽然也称做是全自动、屏显式等,但只能自动显示时间,并不能够自动计算出比表面积数值;有些仪器设备在调试时非常麻烦,比如要输入标准样品的密度和比表面积值时,一定要从个位数一点点调起,需要很长时间。大中型水泥生产企业选用手动比表面积测定仪居多,对水泥的比对试验影响不是很大。但是在其他相关部门和一些混凝土搅拌站就不同了,由于部分单位人员换岗很频繁,操作手法掌握的不够熟练,因此测出的比表面积值无法保证其准确性。
3.3 进一步明确了Blaine 透气仪测量范围
  Blaine 透气仪测定的范围是2 000~6 000cm2/g,超过此范围的样品所测得的结果只能作为参考。目前许多超范围的比表面积值也在用Blaine 透气仪测定导致测量不准确。
3.4 增加了GB 12573《取样方法》、GB/T208《水泥密度试验方法》和GB/T 1914《化学分析滤纸》标准的规定
  水泥样品要具有一定的代表性,比表面积的试验也不例外。因为比表面积试验样品只需要几克,因此,从取样至试验前应保持基本不变,所以在此次标准修订中增加了具体取样方法按GB 12573《取样方法》要求做。
  水泥比表面积测定的准确与否与其密度紧密相关,水泥密度的测定要统一按GB/T208《水泥密度试验方法》标准操作也是基本要求之一。
  还有一点值得注意的是:在GB/T 8074—1987实施期间,仍有一部分仪器生产厂和用户所选用的滤纸不符合标准要求。有些单位甚至在用大张滤纸加工成勃氏仪专用滤纸,致使用户所测得的结果与实际相差很远却不知道是何原因。因此选用滤纸一定要符合GB/T 1914《化学分析滤纸》标准的规定,并且要统一选用中速定量滤纸,或选用Φ12.7mm勃氏透气仪专用滤纸。
3.5 改变空隙率时规定用2 000g的砝码来压实捣器
  无论是欧洲标准EN196—6,还是美国ASTM C204标准或是其他国家的有关标准,在测定水泥比表面积值的过程中对捣器压实的力量都有控制,只是没有量化。例如:欧洲标准EN196—6中试样捣实施加压力时的要求是:最大的压力是大拇指不用力地压在捣器上;美国ASTM C204标准中规定:试样量应调整到某一定值,使经过压实能得到适当坚实的试料层,但绝不能用大于手指的力量来压实试料层,也不应在用手指压实勉强接触到圆筒顶边而当移去压力时捣器从圆筒顶部“回弹”。但无论是大拇指不用力地压在捣器上,还是不应用大于手指的力量压实试料层,都没有一个量化的标准。而每个操作人员中男同志和女同志的手指力量又都是不同的。因此,有些单位反映操作起来有一定难度,尤其是在需要改变空隙率时更加不好操作。在此次标准修订过程中为了更好地统一压实的力量,我们分别做了1 000g、2 000g、  3 000g和4 000g砝码不同力的压实对比研究试验(见表2)。通过对比,最终选择了2 000g砝码来压实捣器。这样使水泥比表面积方法标准在操作过程中实行量化,使测定更加规范化。

表2 不同空隙率情况下的压实对比试验

3.6 进行了0.50以外空隙率的研究
  在GB/T8074《水泥比表面积测定方法(勃氏法)》的标准和ASTM C204《用透气仪测定波特兰水泥细度标准试验方法》的标准中都有一个规定,就是当选用0.50空隙率不适合时应该首选0.53的空隙率。个别水泥用0.53空隙率仍不合适时,再根据标准中的具体操作方法进行选择。在此次标准修订的同时,我们也进行了研究对比试验。首先是项目组从国家水泥质检中心的送检样品中选取了部分有代表性的样品做不同空隙率的对比试验,结果见表3。在此基础上选择了国内部分省、区的水泥质检站、国家建筑工程质量监督检验中心、水泥科研单位和水泥企业等单位做同样的验证试验。验证结果的规律和项目组是一致的。在大家的印象中,可能会以为选用不同的空隙率做比表面积试验时,其结果会有很大的差别。从表3可以看出,用0.50和0.53的空隙率测定水泥的比表面积数值相差的不是很多。重要的是当水泥在磨细以后再用0.50的空隙率来测定比表面积时,捣器接触到圆筒边缘有一定的困难(捣器压不到底)。其圆筒内部并没有达到0.50空隙率的要求。改用0.53或合适的空隙率就解决了试样压不到底的问题,数据也会更准确些。所以在这次标准修订时规定:除了  P·I、P·II型水泥空隙率依然用0.50外,其他品种水泥都选用0.53的空隙率来测定水泥的比表面积值。
3.7 取消了原标准附录A中的表3
  原标准附录A中的表3是对透气时间T进行开方,因为现在大家计算比表面积值都用计算器,已经没有保留的必要,所以取消了。
  在此次标准修订时,为了和国际统一,将原来的空气黏度单位帕·秒(Pa·s)改为微帕·秒(μPa·s)。
  Blaine 透气仪常数的标定主要是采用GSB 14—1511《水泥细度和比表面积标准样品》进行,一般情况下是一年一次,仪器设备使用频繁则半年进行一次,当仪器设备进行过维修也要重新标定。具体操作方法可参阅GB/T8074《水泥比表面积测定方法(勃氏法)》第六条中相关的规定。

表3 不同空隙率的比表面积对比试验

注:试验温度22~24℃。
(编辑 王新频)



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