建筑粉体物料理化特性分析

刘媛媛(山东协和学院建筑工程学院, 山东 济南 250107)

1 引言

随着现代建筑、交通运输业和工业的迅猛发展，空气污染问题日益突出，尤其是建筑工业上粉状物料的使用，比如在建筑工地上施工中产生的各种粉尘、拆迁工程中产生的各种粉尘、以及来自城市已铺或未铺路面、农业和建筑操作、风蚀和某些场所大块物料处理（如运输、储存、配制、装袋和倒袋等）过程，都会产生大量的随机性粉尘，而它们通常则是空气中可吸入颗粒物的主要来源。

粉尘的物理性质包括粉尘的密度，安息角与滑动角，比表面积，含水率，润湿性，荷电性，粘附性以及自然性和爆炸性。

粉尘的密度分为真密度和堆积密度。粉尘的真密度用在研究尘粒在气体中的运动，分离和去除等方面，堆积密度用在储藏斗或灰斗的容积确定等方面。

2 实验条件与方法

（1）实验材料

建筑尘、容量瓶、移液管、烧杯、盖玻片、载玻片、漏斗、培养皿、试纸、试管若干

（2）实验仪器设备

电子天平、干燥箱、真空泵、分光光度计、显微镜

（3）实验方案

1）建筑粉尘形貌测定；将少量建筑粉尘放置载玻片上，滴几滴蒸馏水，使粉尘颗粒分散开，轻轻盖上盖玻片，将样本放置显微镜下观察。

2）粉尘的含水率测定：将已恒重的蒸发皿称取建筑尘样品，精确至0.01g，将盛有粉尘样品的蒸发皿，放入烘箱中干燥2h，取出放入干燥器内冷却至室温，称重，反复多次，直至恒重。

3）密度比表面积的测定：用电子天平称量建筑尘物料，将粉体物料放入容量瓶中，用真空泵抽真空以后再次称量容量瓶的质量，根据水的质量与水的体积相等，计算出水的体积，则可获得粉体物料的体积，从而计算出粉体物料的密度。

4）安息角以及滑动角的测定：将建筑粉尘从漏斗连续落到水平面上，自然堆积成一个圆锥体，圆锥体母线于水平面的夹角为粉尘的安息角；

将粉尘自然堆放在光滑平板上，粉尘随平板做倾斜运动时开始发生滑动时的平板倾斜角为安息角。

3 实验结果与分析

（1）粉尘的形貌测定：

粉尘形貌如下：

分析：建筑尘的颗粒较大，分散性好，不易凝聚，颜色较深，这应于其污染来源有关。

（2）含水率的测定：

将已恒重为M1的蒸发皿称取建筑尘样品约20g，精确至0.01g记为M，将盛有粉尘样品的蒸发皿，放入烘箱中干燥2h，取出放入干燥器内冷却至室温，称重，反复多次，直至恒重记为M2

计算公式： w=［m-(m2-m1)］/m×100

w：样品含水率，单位%

m： 称取污泥样品质量，单位g

m2：恒重后蒸发皿加恒重后污泥样品质量，单位g

m1：恒重后空蒸发皿质量，单位g

实验结果：

测定日期 M M1 M2 含水率（%）2015/5/29 20 10.9 30.2 3.5 2015/7/02 20 12.1 31.5.2015/9/15 20 11.8 31.2 3平均值 3.2

（3）密度比表面积的测定：

把比重瓶清洗干净，放入电烘箱内烘干，然后在干燥器中自然冷却至室温； 取建筑粉尘5g、10g、15g，记为M，放入电烘箱内，在(110土5)℃下烘1h恒重，然后在干燥器中自然冷却至室温。 取3个干燥过的比重瓶，将比重瓶加蒸馏水至刻度线，擦干瓶外面水再称重量，记下瓶和水的质量W。 将比重瓶中的水倒掉，加入粉尘M，瓶中粉尘5g、10g、15g，用滴管向装有粉尘的比重瓶中加入蒸馏水至瓶体积的一半左右，入真空干燥器内，开启真空泵维持真空度在0.1atm，15-20min，以便把粉尘间的空气排除掉，同时去除蒸馏水中的气泡。

最后停止抽气，通过放气阀向真空干燥器中缓慢的放入空气，待真空表恢复常压以后打开真空干燥器，取出比重瓶和蒸馏水，将蒸馏水加至比重瓶的刻度线处，擦干瓶外表面水以后程重，记下质量为.

实验结果：

比重瓶编号 M（g） W（g） R（g） 密度（kg.m3））1 5 12.2 15.4 2.8 2 10 23.1 28.8 2.4 3 15 29.3 37.2 2.2平均值 2.5

（4）安息角的测定：

将漏斗出口堵住，加入建筑粉尘样品质量10g、20g、30g，控制下料量为20g/min，供料尽量均匀连续，量出建筑粉尘锥体的高度h和直径d，根据公式计算安息角。

实验结果：

样品编号 h（mm） d（mm） tg＆ 粉尘质量（g）1 52.1 150.4 0.69 10 2 82.3 244.3 0.67 20 3 104.3 344.2 0.61 30平均值 0.66

4 结论

经显微镜图像显示建筑尘的颗粒较大，分散性好，不易凝聚，颜色较深，这应于其污染来源有关。

实验结果分析

样品名称 含水率（%） 密度（kg.m3） tg＆建筑尘 3.2 2.5 0.66