比表面积

比表面积的测定（勃氏法）
试料层的制备： 1. 将穿孔板放入透气圆筒的突缘上，用捣棒把一片滤纸放 到穿孔板上，边缘放平并压紧。称取已计算确定的试样量， 精确到0.001g，倒入圆筒。轻敲圆筒的边，使水泥平坦。 再放入一片滤纸，用捣器均匀捣实试料直至捣器的支持环 与圆筒顶边接触，并旋转1～2圈，慢慢取出捣器。 2. 穿孔板上的滤纸为φ12.7mm边缘光滑的圆形滤纸片。每 次测定需用新的滤纸片。
比表面积的测定（勃氏法）
6. 基准材料：GSB14-1511或相同等级的标准物质。有争议 时以GSB14-1511为准。 7. 压力计液体：采用带颜色蒸馏水或直接采用无色蒸馏水。 8. 滤纸：采用符合GB/T 1914的中速定量滤纸。 9. 实验室条件：相对湿度不大于50%。 仪器校准： 1.仪器校准采用GSB14-1511或相同等级的其他标准物质， 有争议时以前者为准。 2. 仪器校准按JC/T 956进行。 3. 校准周期：至少每年进行校准一次。仪器设备使用频繁则 应半年进行一次，仪器设备维修后也要重新标定。
朱卫华, 印友法, 蒋林华等. 硅粉水泥石中的孔比表面积及其与强度的相关性[J]. 河海大学学报：自然科学版, 2001, 29(3):76-79. DOI:10.3321/j.issn:1000-1980.2001.03.017.
比表面积对材料性能的影响
比表面积与抗折强度之间的关系：当比表面积小于约130m2/cm3 时, 抗折 强度随比表面积的增大似乎线性增加， 虽然离散性较大，但其趋势还是比较明 显的；当比表面积在130 ～ 150m2/cm3 时抗折强度有所下降；当比表面积大于 约150m2/cm3 时抗折强度随比表面积的增大又呈增大的趋势。这表明，抗折强 度除了与比表面积有关外，还与孔的形状等其它因素密切相关， 有待于进一步 研究。
尹华杰, 姜小磊. 水泥比表面积测定方法评析[J]. 山东交通科技, 2013, (6):88-90. DOI:10.3969/j.issn.1673-8942.2013.06.031.
比表面积的测定原理
透气法基本原理： 根据一定量的空气，通过具 有一定空隙率和固定厚度的水泥 层时，所受阻力不同而引起流速 的变化来测定水泥的比表面积。 在一定空隙率的水泥层中，空隙 的大小和数量是颗粒尺寸的函数， 同时也决定了通过水泥层的气流 速度 。
比表面积的定义
比表面积：单位质量的水泥粉末所具有的总表面积，以平方 厘米每克（cm2/g）或平方米每千克（m2/kg）表示。
空隙率：试料层中颗粒间空隙的容积与试料层总的容积之比， 以ε 表示。
比表面积的测定（勃氏法）
GB/T 8074—2008 水泥比表面积测定方法
本标准适用于测定水泥的比表面积即适合采用本标 准方法的、比表面积在2000cm2/g到6000cm2/g范围内 的其他各种粉状物料，不适用于测定多孔材料及超细粉 状物料。
操作步骤： 1. 测定水泥密度 2. 漏气检查 3. 空隙率（ε）的确定。PⅠ、PⅡ型水泥的空隙率采用 0.500±0.005其他水泥或粉料的空隙率选用0.530±0.005. 当按上述空隙率不能将试样压至支持环与圆筒顶边接触时， 允许改变空隙率。空隙率调整以2000g砝码将试样压实至 捣器的支持环与圆筒顶边接触，不留缝隙为止。 确定试样量： 试样量按式（1）计算： m=ρv（1-ε）… … … …（1） 式中：m—需要的试样量，（g） ρ—试样密度，（g/cm3） v—试料层体积，（cm3） ε—试料层的空隙率。
比表面积的测定（勃氏法）
透气试验： 1. 把装有试料层的透气圆筒下锥面涂一薄层油脂，然后把它 插入压力计顶端锥形磨口处，旋转1～2圈。要保证紧密连 接不致漏气。 2. 打开微型电磁泵慢慢从压力计一端抽出气体，直到压力计 内液面上升到扩大部分下端时关闭阀门。当压力计内液体 的凹月面下降到第一刻线是开始计时，当液体的凹月面下 降到第二条刻线时停止计时，记录液面从第一刻线到第二 刻线所需的时间。以秒记录。
比表面积对材料性能的影响
水泥的强度与水化产物的聚集情况以及颗粒尺寸有关， 而这与水化程度、 孔隙及孔分布有关，另外孔的存在还会引起应力集中，而应力集中的程度又与 孔的形状有关。水泥石中孔表面积很大，所以其对应的表面能将对强度有重要 的影响。
水泥的抗压强度随着比表 面积的增加而增加。
比表面积与抗压强度的关系
比表面积与抗弯折强度的关系
朱卫华, 印友法, 蒋林华等. 硅粉水泥石中的孔比表面积及其与强度的相关性[J]. 河海大学学报：自然科学版, 2001, 29(3):76-79. DOI:10.3321/j.issn:1000-1980.2001.03.017.
勃氏透气仪
勃氏透气wk.baidu.com有透气圆 筒、捣器、U型压力计的 抽气泵三部分组成。透气 圆筒内径12.7mm穿孔板上 均匀分布35个孔径1mm的 小孔，捣器深入圆筒的距 离应保证试料层厚度为 15mm、透气圆筒与U型压 力计是通过磨口直接连接。
比表面积的测定（勃氏法）
试验设备及条件： 1. 透气仪：勃氏透气仪分为手动和自动两种，均应符合 JC/T 956的要求。 2. 烘干箱：控制温度灵敏度±1℃。 3. 分析天平：分度值为0.001g 4. 秒表：精确至0.5s。 5. 水泥样品先通过0.9mm方孔筛，再在110℃±5℃下烘干 1h，并在干燥器中冷却至室温。
计算结果
比表面积结果按下式计算： SS S S T (1 S ) 3 S1 3 TS (1 ) S S1—被测试样的比表面积，单位为平方厘米每克（cm2 /g）； Ss—标准样品的比表面积，单位为平方厘米每克（cm2 /g）； T—被测试样试验时，压力计中液面下降的时间，单位为秒（s）； Ts—标准样品试验时，压力计中液面下降的时间，单位为秒（s）； η —被测试样试验温度下的空气粘度，单位为微帕﹒ 秒（ μ Pa﹒ s）； ηs —标准样品试验温度下的空气粘度，单位为微帕﹒ 秒（ μ Pa﹒ s）； ε—被测试样试料层空隙率； εs—标准样品试料层空隙率，标样相关材料提供； ρ—被测试样的密度，单位为克每立方厘米（ cm3 /g）； ρs—标准样品的密度，单位为克每立方厘米（ cm3 /g），标样相关材料提 供；
比表面积测定方法(勃氏法)及比 表面积对材料性能的影响
报告人：张意栋
试料层体积的测定
水银代排法标定体积示意说明： 圆筒 圆筒 水银
水银 第一次
水泥 第二次
试料层体积的测定
1.不装水泥 ，装满圆筒水银并称重 2.装入水泥 ，装满圆筒水银并称重 3.计算体积
体积计算公式
v
p1 p2
汞
V ―透气圆筒试料层体积，单位立方厘米（cm3）； p1―未装试样时，充满圆筒的水银质量，单位克（g）； p2―装试样后，充满圆筒的水银质量，单位克（g）； ρ ―试验温度下汞的密度，单位克每立方厘米（g/cm3）； 汞