背景介紹

水泥顆粒是一種人工粒體，水泥的群體顆粒具有高比表面積與多分散性的兩大特征。水泥的粉體狀態的一般表達：磨細程度（細度和比表面積）、粒徑分布和顆粒形狀。

水泥的粒度就是水泥的細度。水泥的細度直接影響著水泥的凝結、水化、硬化和強度等一系列物理性能。我國水泥標準規定水泥產品的細度80μm方孔篩余不得超過10%。在水泥粉磨的過程中，不是均勻的單顆粒，而是包含不同粒徑的顆粒體-粒群，所以在評述水泥細度時若只用篩余這一簡單的方法表示差不多有90%的水泥顆粒都通過篩孔成了篩下物，然而這些篩下物的顆粒大小并不清楚，故篩余量相同時比表面積也會出現很懸殊的現象。

眾所周知，即使篩分細度相同或比表面相近，水泥的性能有時也會表現出較大差異，其原因是粒度分布可能不相同，因此研究水泥粒度的表征，探索與水泥強度更精確的定量關系有著非常重要的意義。國內外長期試驗研究證明，水泥粒徑分布是水泥性能的決定因素，目前比較公認的水泥最佳粒徑分布為：3-32μm顆粒對強度的增長起主要作用，其粒度分布是連續的，總量不應低于65%；16-24μm的顆粒對水泥性能尤為重要，含量越多越好；小于3μm的細顆粒易結團，不要超過10%；大于64μm的顆粒活性很小，最好沒有。

本文中測試的樣品為高鋁水泥，高鋁水泥是指一種快硬、高強、耐熱以及耐腐蝕的凝膠材料，主要特性有早期強度高、附高溫和耐腐蝕。高鋁水泥主要用于工期緊急的工程。

本文采用Microtrac Bluewave激光粒度儀測定高鋁水泥樣品粒徑分布，尋找合適的分散及測試條件，保證測試的準確性和重現性。

設備信息

設備名稱：激光粒度儀

設備廠家：Microtrac

設備型號：Bluewave

分散設備：細胞破碎儀（新芝科技）

激光法粒徑測量原理

Microtrac Bluewave激光粒度儀采用現代化模塊式設計，內置高能量，高穩定性，超長壽命的固體二極管激光器，專利三激光光源和雙鏡頭傅里葉接收透鏡組合，無需掃描，平行通道實時收集所有散射光信號，提供全部的，持續一致的光強累計以滿足最高靈敏度的粒度分析。對非球形的米氏理論修正，保證每一次樣品分析的測量精度。

測量參數

測量時間：30s

顆粒折射率：1.64

液體折射率：1.33

流速：65%

樣品準備

取1g高鋁水泥樣品加濃度為0.1%的六偏磷酸鈉溶液至100mL，設置細胞破碎儀功率120W，將配置后的樣品分散5min，取出超聲分散后的樣品再次攪拌混合均勻后加入到SDC進樣器中，進行粒徑分布測試。

一般水泥樣品多用酒精或干法分散，本文中樣品也適用于濕法水分散可達到良好穩定的分散效果。

結果分析

高鋁水泥樣品粒徑D50為12.89±0.09μm，如圖2所示，樣品近似單峰分布，峰型較寬，表明樣品為寬分布樣品；如圖3所示，一次加樣3次測試粒徑分布圖重現性良好。如表1所示，2次取樣6次測量重現性良好。

表1 高鋁水泥樣品2次進樣6次測量粒徑統計數據