1  定義與原理 

1.1  水泥比表面積是指單位質(zhì)量的水泥粉末所具有的總表面積，以m[2]/kg來表示。 

1.2  本方法主要根據(jù)一定量的空氣通過具有一定空隙率和固定厚度的水泥層時(shí)，所受阻力不同而引起流速的變化來測(cè)定水泥的比表面積。在一定空隙率的水泥層中，孔隙的大小和數(shù)量是顆粒尺寸的函數(shù)，同時(shí)也決定了通過料層的氣流速度。 

2  儀器 

2.1  Blaine透氣儀  如圖1、2所示，由透氣圓筒、壓力計(jì)、抽氣裝置等三部分組成。 

2.2  透氣圓筒  內(nèi)徑為12.70±0.05mm，由不銹鋼制成。圓筒內(nèi)表面的光潔度為△6，圓筒的上口邊應(yīng)與圓筒主軸垂直，圓筒下部錐度應(yīng)與壓力計(jì)上玻璃磨口錐度一致，二者應(yīng)嚴(yán)密連接。在圓筒內(nèi)壁，距離圓筒上口邊55±10mm處有一突出的寬度為0.5￣1mm的邊緣，以放置金屬穿孔板。 

2.3  穿孔板  由不銹鋼或其他不受腐蝕的金屬制成，厚度為1.0￣0.1mm。在其面上，等距離地打有35個(gè)直徑1mm的小孔，空孔板應(yīng)與圓筒內(nèi)壁密合。穿孔板二平面應(yīng)平行。 

2.4  搗器  用不銹鋼制成，插入圓筒時(shí)，其間隙不大于0.1mm。搗器的底面應(yīng)與主軸垂直，側(cè)面有一個(gè)扁平槽，寬度3.0±0.3mm。搗器的頂部有一個(gè)支持環(huán)，當(dāng)搗器放入圓筒 時(shí)，支持環(huán)與圓筒上口邊接觸，這時(shí)搗器底面與穿孔圓板之間的距離為15.0±0.5mm。 

2.5  壓力計(jì)  Ｕ形壓力計(jì)尺寸如圖2所示，由外徑為9mm的，具有標(biāo)準(zhǔn)厚度的玻璃 

管制成。壓力計(jì)一個(gè)臂的頂端有一錐形磨口與透氣圓筒緊密連接，在連接透氣圓筒的壓力計(jì) 臂上刻有環(huán)形線。從壓力計(jì)底部往上280￣300mm處有一個(gè)出口管，管上裝有一個(gè)閥門，連接抽氣裝置。 

2.6  抽氣裝置  用小型電磁泵，也可用抽氣球。 

2.7  濾紙  采用符合國(guó)標(biāo)的中速定量濾紙。 

2.8  分析天平  分度值為1mg。 

2.9  計(jì)時(shí)秒表  精確讀到0.5s。 

2.10  烘干箱。 

3  材料 

3.1  壓力計(jì)液體  壓力計(jì)液體采用帶有顏色的蒸餾水。 

3.2  基準(zhǔn)材料  基本材料采用中國(guó)水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心制備的標(biāo)準(zhǔn)試樣。 

4  儀器校準(zhǔn) 

4.1  漏氣檢查  將透氣圓筒上口用橡皮塞塞緊，接到壓力計(jì)上。用抽氣裝置從壓力計(jì) 一臂中抽出部分氣體，然后關(guān)閉閥門，觀察是否漏氣。如發(fā)現(xiàn)漏氣，用活塞油脂加以密封。 

4.2  試料層體積的測(cè)定 

4.2.1  用水銀排代法  將二片濾紙沿圓筒壁放入透氣圓筒內(nèi)，用一直徑比透氣圓筒略小一細(xì)長(zhǎng)棒往下按，直到濾紙平整放在金屬的空孔板上。然后裝滿水銀，用一小塊薄玻璃板輕壓水銀表面，使水銀面與圓筒口平齊，并須保證在玻璃板和水銀表面之間沒有氣泡或空洞 存在。從圓筒中倒出水銀，稱量，精確至0.05g。重復(fù)幾次測(cè)定，到數(shù)值基本不變?yōu)橹埂Ｈ缓?從圓筒中取出一片濾紙，試用約3.3g的水泥，按照5.3條要求壓實(shí)水泥層[注]。再在圓筒上部空間注入水銀，同上述方法除去氣泡、壓平、倒出水銀稱量，重復(fù)幾次，直到水銀稱量值相差小于50mg為止。 

注：應(yīng)制備堅(jiān)實(shí)的水泥層。如太松或水泥不能壓到要求體積時(shí)，應(yīng)調(diào)整水泥的試用量。 

4.2.2  圓筒內(nèi)試料層體積Ｖ按式(1)計(jì)算。精確到0.005cm[3]。

 Ｖ＝(Ｐ1-Ｐ2)/ρ水銀……………………………(1) 

式中：Ｖ──試料層體積，cm[3]； 

      Ｐ1──未裝水泥時(shí)，充滿圓筒的水銀質(zhì)量，g； 

      Ｐ2──裝水泥后，充滿圓筒的水銀質(zhì)量，g； 

      ρ水銀──試驗(yàn)溫度下水銀的密度，g/cm[3](見附錄Ａ表Ａ1)。 

4.2.3  試料層體積的測(cè)定，至少應(yīng)進(jìn)行二次。每次應(yīng)單獨(dú)壓實(shí)，取二次數(shù)值相差不超過 0.005cm[3]的平均值，并記錄測(cè)定過程中圓筒附近的溫度。每隔一季度至半年應(yīng)重新校正 試料層體積。 

5  試驗(yàn)步驟 

5.1  試樣準(zhǔn)備 

5.1.1  將110±５℃下烘干并在干燥器中冷卻到室溫的標(biāo)準(zhǔn)試樣，倒入100ml的密閉 瓶?jī)?nèi)，用力搖動(dòng)2min，將結(jié)塊成團(tuán)的試樣振碎，使試樣松散。靜置2min后，打開瓶蓋，輕輕攪拌，使在松散過程中落到表面的細(xì)粉，分布到整個(gè)試樣中。 

5.1.2  水泥試樣，應(yīng)先通過0.9mm方孔篩，再在110±5℃下烘干，并在干燥器中冷卻至室溫。 

5.2  確定試樣量 校正試驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)試樣量和被測(cè)定水泥的質(zhì)量，應(yīng)達(dá)到在制備的試料層中空隙率為0.500±0.005，計(jì)算式為： 

                        Ｗ＝ρＶ－(1－ε)……………………………(2) 

式中：Ｗ──需要的試樣量，g； 

      ρ──試樣密度，g/cm[3]； 

      Ｖ──按第4.2條測(cè)定的試料層體積，cm[3]； 

      ε──試料層空隙率[注]。 

注：空隙率是指試料層中孔的容積與試料層總的容積之比，一般水泥采用0.500±0.005。如有些粉料按上式算出的試樣量在圓筒的有效體積中容納不下或經(jīng)搗實(shí)后未能充滿圓筒的有效體積，則允許適當(dāng)?shù)馗淖兛障堵省?nbsp;

5.3  試料層制備  將穿孔板放入透氣圓筒的突緣上，用一根直徑比圓筒略小的細(xì)棒把 一片濾紙[注]送到穿孔板上，邊緣壓緊。稱取按第5.2條確定的水泥量，精確到0.001g，倒入圓筒。輕敲圓筒的邊，使水泥層表面平元旦。再放入一片濾紙，用搗器均勻搗實(shí)試料直至搗器的支持環(huán)緊緊接觸圓筒頂邊并旋轉(zhuǎn)二周，慢慢取出搗器。 

注：穿孔板上的濾紙，應(yīng)是與圓筒內(nèi)徑相同、邊緣光滑的圓片。穿孔板上濾紙片如比圓筒內(nèi)徑小時(shí)，會(huì)有部分試樣粘于圓筒內(nèi)壁高出圓板上部；當(dāng)濾紙直徑大于圓筒內(nèi)徑時(shí)會(huì)引起濾紙片皺起使結(jié)果不準(zhǔn)。每次測(cè)定需用新的濾紙片。 

5.4  透氣試驗(yàn) 

5.4.1  把裝有試料層的透氣圓筒連接到壓力計(jì)上，要保證緊密連接不臻漏氣[注]，并不振動(dòng)所制備的試料層。 

注：為避免漏氣，可先在圓筒下錐面涂一薄層活塞油脂，然后把它插入壓力計(jì)頂端錐形磨口處，旋轉(zhuǎn)二周。 

5.4.2  打開微型電磁泵慢慢從壓力計(jì)一臂中抽出空氣，直到壓力計(jì)內(nèi)液面上升到擴(kuò)大部下端時(shí)關(guān)閉閥門。當(dāng)壓力計(jì)內(nèi)液體的凹月面下降到第一個(gè)刻線時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)液體的凹月面下降到第二條刻線時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄液面從第一條刻度線到第二條刻度線所需的時(shí)間。以秒記錄，并記下試驗(yàn)時(shí)的溫度(℃)。 

6  計(jì)算 

6.1  當(dāng)被測(cè)物料的密度、試料層中空隙率與標(biāo)準(zhǔn)試樣相同，試驗(yàn)時(shí)溫差≤3℃時(shí)，可按式(3)計(jì)算： 

                       ＳsＴ[1/2] 

                  Ｓ＝───────…………………………………(3) 

                        Ｔs[1/2] 

如試驗(yàn)時(shí)溫差大于±3℃時(shí)，則按式(4)計(jì)算： 

                        ＳsＴ[1/2]ηs[1/2]   

                   Ｓ＝──────────………………………………(4) 

                          Ｔs[1/2]η[1/2] 

式中：Ｓ──被測(cè)試樣的比表面積，cm[2]/g； 

      Ｓs──標(biāo)準(zhǔn)試樣的比表面積，cm[2]/g； 

      Ｔ──被測(cè)試樣試驗(yàn)時(shí)，壓力計(jì)中液面降落測(cè)得的時(shí)間，s；   

      η──被測(cè)試樣試驗(yàn)溫度下的空氣粘度Pa·s； 

      ηs──標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗(yàn)溫度下的空氣粘度Pa·s。 

6.2  當(dāng)被測(cè)試樣的試料層中空隙率與標(biāo)準(zhǔn)試樣試料層中空隙率不同，試驗(yàn)時(shí)溫差≤ ±、 3℃時(shí)，可按式(5)計(jì)算： 

                     ＳsＴ[1/2](1-εs)ε[3][1/2] 

                Ｓ＝───────────────……………………………(5) 

                     Ｔs[1/2](1-ε)ε[3]s[1/2] 

如試驗(yàn)時(shí)溫差大于±3℃時(shí),則按式(6)計(jì)算: 

                    ＳsＴ[1/2](1-εs)ε[3][1/2]ηs[1/2]      

                 Ｓ＝────────────────── ……………………………(6) 

                       Ｔs[1/2](1-ε)ε[3]s[1/2]η[1/2] 

式中：ε──被測(cè)試樣試料層中的空隙率； 

      εs──標(biāo)準(zhǔn)試樣試料層中的空隙率。 

6.3  當(dāng)被測(cè)試樣的密度和空隙率均與標(biāo)準(zhǔn)試樣不同，試驗(yàn)時(shí)溫差≤±3℃時(shí)，可按式(7)計(jì)算：ＳsＴ[1/2](1-εs)ε[3][1/2]ρs           

                 Ｓ＝──────────────── ……………………………(7) 

                       Ｔs[1/2](1-ε)ε[3]s[1/2]ρ      

如試驗(yàn)時(shí)溫度相差大于±3℃時(shí),則按式(8)計(jì)算：

                     ＳsＴ[1/2](1-εs)ε[3][1/2]ρsηs[1/2]      

                 Ｓ＝────────────────── ……………………………(8) 

                       Ｔs[1/2](1-ε)ε[3]s[1/2]ρη[1/2] 

式中:ρ──被測(cè)試樣的密度，g/cm[3]； 

     ρs──標(biāo)準(zhǔn)試樣的密度，g/cm[3]。 

6.4  水泥比表面積應(yīng)由二次透氣試驗(yàn)結(jié)果的平均值確定。如二次試驗(yàn)結(jié)果相差2％以上時(shí)，應(yīng)重新試驗(yàn)。計(jì)算應(yīng)精確至10cm[2]/g，10cm[2]/g以下的數(shù)值按四舍五入計(jì)。 

6.5  以cm[2]/g為單位算得的比表面積值算為m[2]/kg單位時(shí)，需乘以系數(shù)0.1。 

定義與原理 1．水泥的比表面積，以1克水泥所含顆拉的表面積表示，其單位為厘米[2]／克。 2．水泥的比表面積，主要是根據(jù)通過一定空隙率的水泥層的空氣流速來測(cè)定。因?yàn)閷?duì)一定空隙率的水泥層，其中空隙的數(shù)量和大小是水泥顆粒，比表面積的函數(shù)，也決定了空氣流過水泥層的速度，因此根據(jù)空氣流速即可計(jì)算比表面積。