浅谈负压筛析法测定水泥细度

刘 斌，耿建章

（山东省乡镇企业建材质量监督检验中心，山东 泰安 271000）

水泥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，水化反应速度越快，而且越完全，早期强度也越高，但是在空气中硬化收缩性较大，粉磨成本也较高。如水泥颗粒过粗则不利于水泥活性的发挥。一般认为水泥颗粒小于40μm时，具有较高的活性，大于100μm时，活性较小，所以，生产中必须合理控制水泥细度。GB175－2007标准中规定：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的细度以筛余表示，其80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。

水泥细度的检测数据可以用来调整水泥粉磨工艺参数，进而控制所生产水泥产品的质量，调整水泥的各项性能。实际生产过程中，通过水泥细度的的设计和控制，实现粉磨效果与粉磨成本之间的合理调节，通过对水泥细度的合理控制，不但能够稳定水泥质量，而且对节能降耗具有实际意义。GB/T1345-2005标准中规定了标准适用于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、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及指定采用本标准的其他品种水泥和粉状物料。标准中规定了水泥细度的检验方法，有负压筛析法、水筛法和手工筛析法，原则上可以用以上方法中的任何一种，由于水筛法和手工筛析法人为操作差异性较大，检测数据容易出现波动，而负压筛析法具有设备简单、操作方便、快捷、重复性好等特点，标准中规定当负压筛析法、水筛法和手工筛析法测定结果发生争议时，以负压筛析法为准，所以检测单位通常采用负压筛析法。

1 仪器设备

1.1 负压筛析仪

负压筛析仪由筛座、负压筛、负压源及收尘器组成，其中筛座由转速30r/min±2r/min的喷气嘴、负压表、控制板、微电机及壳体构成。筛析仪负压可调范围为4 000Pa～6 000Pa。负压源和收尘器，由功率≥600W的工业吸尘器和小型旋风收尘筒组成或用其他具有相当功能的设备。

负压筛析仪的工作状态良好是确保实验数据准确的一个重要条件，所以在试验前首先要检查负压筛析仪的各个部分的工作状态。喷嘴的转速要在30r/min±2r/min范围内，喷嘴的喷出的气体速度稳定和运行流畅，使筛网里的水泥在旋转的喷气嘴喷出的气流作用下呈流状物，并随气流一起运动。不能出现速度波动较大和运行卡顿，使喷嘴喷出的气流紊乱，导致试验误差增大。

负压的可调范围为4 000Pa～6 000Pa，所以负压表的量程要大于6 000Pa，一般最大为8 000Pa，在可调范围内的指针偏转应平稳、无跳动与卡住现象。控制板的的各个开关要运行良好，不能出现失灵现象。微电机的运转速度良好，不能出现异常声响。

负压源是负压筛析仪工作的动力，是负压筛析仪能否正常工作的最主要部件，提供稳定的输出功率是负压源的主要工作指标，只有提供稳定的负压，才能保证实验的正常进行。收尘器是负压筛析仪收集筛析后的水泥的地方，做完几次实验后要及时清理收尘器，防止水泥过多造成堵塞，影响实验结果。

负压筛析仪是由多个部件组成，在各个部件管道的接口处要做好密封处理，不能发生漏气现象。各个部件要及时清理灰尘，保持洁净，防止灰尘影响各个部件的正常工作。如果发现负压过低或者逐步减小，噪音逐渐增大等异常现象，需要认真检查各个部件是否发生漏气、是否有灰尘粘附或者是否有部件老化损坏，从而消除异常，使设备稳定工作。

1.2 试验筛

试验筛由圆形筛框和筛网组成，筛网应符合GB/T 6005 R20/3 80μm、GB/T 6005 R20/3 45μm的要求。负压筛应附有透明筛盖，筛盖与筛上口应有良好的密封性。筛网应紧绷在筛框上，筛网和筛框接触处应用防水胶密封，防止水泥嵌入。试验前必须检查试验筛外观是否符合标准要求：（1）负压筛与透明盖是否有破损，如果有破损会导致筛盖与筛上口无法密封，造成漏气，引起负压筛析仪的负压达不到要求。（2）筛网应紧绷在筛框上，不能出现松弛现象，不能有破损。（3）筛网与筛框处不能有破损，要用防水胶密封良好，防止水泥残留在筛网里。

试验过程中，试验筛的网孔会有细小的水泥颗粒堵塞，使用的时间长了堵塞的太多网孔就会影响实验的准确性，所以试验筛的清洁就显得尤为重要。试验筛在使用10次以后要进行清洗，金属框筛、铜丝网筛清洗时应用专门清洗剂，不可用弱酸浸泡，防止弱酸腐蚀筛网。试验前必须保证试验筛的洁净，筛孔通畅，保证实验数据的准确性。

试验筛的筛网会在试验中被水泥磨损，因此筛析结果应进行修正，试验筛每使用100次后需重新标定。试验前需要确定试验筛必须被标定过，而且修正系数要符合标准要求，否则试验筛不合格，不能被使用。水泥试验筛的标定结果是判断试验筛是否能用的主要依据。在整个标定过程中所用的标准样一定要符合GSB14-1511，被标定的试验筛应事先经过清洗、去污、干燥并和标定试验室温度一致。标准样在试验前要事先装入干燥洁净的密闭广口瓶中，盖上盖子摇动2min，消除结块。然后按照试验操作步骤进行标定，标定结果按二个样品结果的算术平均值为最终值，但当二个样品筛余结果相差大于0.3%时应称第三个样品进行试验，并取接近的两个结果进行平均作为最终结果。当标定值在0.80～1.20范围内时，试验筛可以继续使用，标定值可作为结果修正系数，如果标定值超出0.80～1.20范围时，试验筛应予以淘汰。

1.3 天平

天平的最小分度值不大于0.01g。在细度试验中，一般要求实验室相对湿度要不大于50%，防止湿度过大对天平金属元件的损伤，所以天平使用环境的湿度的控制非常重要，而且天平需要有计划的期间核查，以保证天平性能的稳定和准确。

2 检验环境

GB/T 1345-2005标准中没有规定检测室的温度、湿度要求，但是为了减小实验误差，需要统一温度和湿度要求，一般温度控制在20℃±2℃，相对湿度不大于50%。

3 检验样品

水泥样品应有代表性，样品处理方法按GB 12573-1990第3.5条进行。水泥样品的取样是否规范，直接影响测定数据的科学有效性。GB/T 1345-2005标准中没有规定样品要进行烘干，但是如果样品的潮湿程度会对检测结果产生影响，可以先将样品烘干再进行取样检测。

4 试验方法

筛析试验前应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至4 000Pa～6 000Pa范围内。称取试样精确至0.01g，置于洁净的负压筛中，放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，开动筛析仪连续筛析2min，在此期间如有试样附着在筛盖上，可轻轻地敲击筛盖使试样落下。筛毕，用天平称量全部筛余物。在试验过程中，敲击筛盖使附着在筛盖上的试样落下时，力度一定要小，防止把筛盖损坏。筛毕，把筛余移至到天平上称量时，需要用不易粘尘的毛刷轻轻地刷一边筛网的上表面，使残留在筛网上表面上的筛余物全部移至到天平上称量，以减小筛余物的损失减小误差。水泥式样的筛余按公式计算出来，然后乘以试验前标定的修正系数，即为最终结果。合格评定时，每个样品应称取二个式样分别筛析，取筛余平均值为筛余结果。若两次筛余结果绝对值误差大于0.5%（筛余值大于5.0%时可放至1.0%）应再做一次试验，取两次相近结果的算术平均值，作为最终结果。

5 人员操作

人员操作是整个试验的主导影响因素，人员对标准的理解以及实验步骤手法将影响着试验数据的准确性。设备的维护保养与校准、环境的温湿度控制、样品采集与处理、试验操作方法等都与检验人员的综合素质息息相关，因此试验人员需要保持认真负责的态度，对试验精益求精，才能把误差减小到最低，确保实验数据的准确。

6 结 语

负压筛析法测定水泥细度是实验室首选的测定细度的检测方法，虽然操作步骤简单易学，但是仍需要保持严谨科学的工作态度，从试验的每个细节抓起，确保每个环节准确无误，才能不断提高检验能力，为社会提供科学有效的公正数据。