一、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，主要是根據通過一定空隙率的水泥層的空氣流速來測定。因為對一定空隙率的水泥層，其中空隙的數量和大小是水泥顆粒，比表面積的函數，也決定了空氣流過水泥層的速度，因此根據空氣流速即可計算比表面積。二、儀器 3．試驗儀器采用透氣儀，儀器的裝置見圖1、2和圖3。其構造主要包活四個部分。（1）圓筒（圖4）：放置水泥粉未試樣用，為一內徑25．1±0．1毫米的鋼質圓筒1，斷面相當于5厘米[2]。在圓筒內壁下部有一凸邊上面放有一穿孔圓板2，下面為螺旋底蓋3，旋緊在圓筒底部，在穿孔板以下圓筒壁上裝有一個通氣管4。穿孔板為一鋼質薄板厚2毫米，直徑25．1±0．1毫米，具有90個孔，孔徑1．2毫米，均勻分布在板面上。（2）搗器（圖5）：為搗實圓筒內試料至一定體積時用。由圓柱搗體1、支持環(huán)2及把手3組成。搗體中心有垂直于底面的通氣道，搗體的大小應與圓筒內徑相適應，可自由伸人，其與圓筒壁接觸的空隙應為0．1毫米。支持環(huán)與搗器下平面之間的距離應當是：當搗體伸人圓筒內，當支持環(huán)與圓筒口相接觸時，搗器底面至穿孔板之間的距離恰好為15±0．5毫米。（3）氣壓計（圖6）：由內徑5毫米高250毫米的玻璃管制成。氣壓計的一端是開口的，具有直徑為28毫米的整個擴大部分1，另一端連接負壓調整器和圓筒，具有直徑為26毫米的兩個擴大部分2。上面的擴大部分用以測定比表面積大的粉未，下面的擴大部分用來測定比表面積小的粉末。兩個擴大部分上下的細頸上，均刻有標記（B，C，D），氣壓計中注入帶顏色的水。（4）負壓調整器（圖7），為高310毫米，直徑38毫米的玻璃容器1。容器內插入固定的排水管3，容器側面帶有一個三通管2，用以連接儀器其他各部分。容器內注入飽和的食鹽水。食鹽水的量，必須使抽氣時氣壓計中的水位能升至規(guī)定的高度A。除以上四部分外，還需備有抽氣球、中性密度定性濾紙、精確至1℃的溫度計、精確至0．5秒的秒表。五、儀器的校準 4．儀器漏氣的檢查進行試驗前，必須檢查儀器是否漏氣。檢查的方法是，用膠皮塞塞緊圓筒口，抽氣，關閉活塞，在5分鐘內液面如未下降，就證明儀器并未漏氣；否則必須找出漏氣處加以密封。 5．圓筒中試料層體積的測定用水銀代替法測定料層體積。先在圓筒中穿孔板上填二片濾紙，然后在圓筒中汪滿水銀，用薄玻璃板使水銀面與圓筒口平齊。倒出水銀稱量，精確至0．05克，重復幾次測定，使數值不變?yōu)橹?。然后取出一片濾紙，在圓筒中加入適量的試樣，再把取出的一片濾紙蓋在上面，用搗器壓實試料層，壓到規(guī)定厚度即支持環(huán)與圓筒邊接觸，再把水銀裝滿圓筒壓平，同樣倒出水銀稱量，重復幾次測定，至水銀重量不變?yōu)橹?。圓筒內試料層體積V（厘米[3]）按下式計算： P1－P2 V＝────Υ水銀式中：P1──未裝試料時充滿圓筒的水銀重量（克）； P2──裝試料后，充滿圓筒的水銀重量（克）；Υ水銀──在試驗溫度下水銀密度（克／厘米[3]）見表1。試料層體積的測定，采取二次相差不超過0．02厘米[3]的平均值，每隔一季度至半年應該重新校正試料層體積，以避免由于圓筒磨損而造成的試驗誤差（使用濾紙改變時亦應重新校正）。 6．儀器常數的測定用已知比重、比表面積的標準試樣，按第8、9、10、11各條規(guī)定的操作方法，分別測定空氣流過水泥層而進入氣壓計上下兩個擴大部分所需的時間，然后按12條計算公式算出相應的儀器常數K上和K下。儀器常數有下列情況之一時，應該重新校正：（1）圓筒內試料層體積改變時；（2）應用濾紙的種類和質量改變時。儀器常數，至少應采取三次試驗的平均值。每次試驗結果之間的差別不得超過2％。 7．試驗前，觀察氣壓計中顏色水靜止時的液面，是否保持與測定儀器常數時的波面一致（即圖6標記E），否則須予以調整。四、試樣的制備 8．檢驗用的水泥試樣，必須先在烘干箱中，以110±5℃干燥1小時，然后放人干燥器中冷卻至室溫。 9．裝人圓筒中的水泥的重量，應使在搗器搗實后，恰能達至所規(guī)定的體積，其重量可按下式算出： P＝Υ·V（1－m）式中：P──水泥稱量（克）；Υ──水泥比重； V──圓筒中試驗用的試料層體積，亦即圓筒的有效體積（厘米[3]）； m──水泥層搗實后的空隙率，即圓筒中水泥空隙的體積與總體積的比值。水泥層空隙率規(guī)定采用m＝0．48±0．02。注：如果按上列公式算出的水泥重量，在圓筒的有效體積中容納不下，或者經搗實后未能充滿圓筒的有效體積，則允許適當地變更空隙率以減少或增添水泥稱量。 10．水泥裝人圓筒內的方法如下：將穿孔圓板安裝于圓筒內，上面鋪口張圓形濾紙。將稱量好的水泥（精確至0·01克）放人圓筒內，在桌面上以水平方向輕輕描動圓筒，使水泥層表面平坦，然后在水泥層上再鋪一張圓形濾紙，以搗器均勻搗實試料至支持環(huán)緊緊的接觸到圓筒邊并旋轉一周為止。然后將搗器抽出。注：濾紙不得重復使用。五、測定方法 11．將圓筒中稱量的水泥搗實后，打開儀器閥門。用抽氣球抽氣，使液面上升至一定高度（圖0中刻度A處）。關閉閥門，當液面下降到B處時，開始計時，當液面徐徐下降到C處時，記下液面從B到C所需的時間，及試驗時的溫度。這樣重復測定二次。注：當液面從B至C所需時間小于35秒時，就應采用下面的擴大部分，記錄液面從C到 D所需的時間。在計算時用下面擴大部分的儀器常數K下計算。六、計算 12．按下式計算比表面積 K m[3] 1 S＝──·（─────）1/2·（──）1/2·（T）1/2Υ (1－m)[2]μ式中：S──水泥的比表面積（厘米[2]／克）； K──儀器常數，根據已知比重，比表面積的標準試樣，對兩個擴大部分，分別進行測定，上面擴大部分的儀器常數為K上，下面擴大部分的常數為K下；Υ──水泥的比重； m[3] m──壓實后水泥層的空隙率，（─────）1/2可由表2查得， (1－m)[2] T──氣壓計中液面經擴大部分從B（C）下降至C（D）所需的時間（秒）；μ──試驗溫度下的空氣粘度（泊）， 1（──）1/2見表1。μ 13．如果水泥比表面積試驗中，采用的空隙率與測定儀器常數時所用標準試樣的空隙率一致，而且溫度相差在±2℃范圍內時，則計算公式可簡化如下： Ss·Υs（T）1/2 S＝─────────Υ·（Ts）1/2式中：Ss──標準水泥樣的比表面積（厘米[2]／克）；Υs──標準水泥試樣的比重； Ts──標準水泥樣測定時，氣壓計中液面由B（C）下降至C（D）所需的時間（秒）。 14．水泥比表面積由二次試驗的結果的平均值確定，計算應精確至10厘米[2]／克，10厘米[2]／克以下的數值按四舍五入計。每次試驗結果與所得平均值的相差不得超過±2％否則應進行第三次試驗，以誤差在2％以內的二次試驗結果的平均值來確定。附錄不同溫度下的空氣粘度和水銀密度值表1━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━┯━━━━━━┯━━━━━━━━━││ 1│水銀密度溫度（℃）│空氣粘度（泊）│（──）1/2│││μ│（克／厘米[3]）───────┼────────────┼──────┼───────── 8│ 0.0001749│ 75.64│ 13.58 10│ 0.0001759│ 75.41│ 13.57 12│ 0.0001768│ 75.21│ 13.57 14│ 0.0001778│ 75.00│ 13.56 16│ 0.0001788│ 74.79│ 13.56 18│ 0.0001798│ 74.58│ 13.55 20│ 0.0001808│ 74.37│ 13.55 22│ 0.0001818│ 74.16│ 13.54 24│ 0.0001828│ 73.96│ 13.54 26│ 0.0001837│ 73.78│ 13.53 28│ 0.0001847│ 73.58│ 13.53 30│ 0.0001857│ 73.38│ 13.52 32│ 0.0001867│ 73.19│ 13.52 34│ 0.0001876│ 73.01│ 13.51━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━━┷━━━━━━┷━━━━━━━━━水泥層空隙率數值表2━━━━┯━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━│ m[3]││ m[3] m│（──────）1/2│ m│（──────）1/2│（1－m）[2]││（1－m）[2]────┼──────────┼────┼─────────── 0.450│ 0.549│ 0.501│ 0.711 0.451│ 0.552│ 0.502│ 0.714 0.452│ 0.554│ 0.503│ 0.718 0.453│ 0.557│ 0.504│ 0.721 0.454│ 0.560│ 0.505│ 0.725 0.455│ 0.563│ 0.506│ 0.729 0.456│ 0.566│ 0.507│ 0.733 0.457│ 0.569│ 0.508│ 0.736 0.458│ 0.572│ 0.509│ 0.739 0.459│ 0.575│ 0.510│ 0.743 0.460│ 0.578│ 0.511│ 0.747 0.461│ 0.581│ 0.512│ 0.751 0.462│ 0.584│ 0.513│ 0.755 0.463│ 0.587│ 0.514│ 0.758 0.464│ 0.590│ 0.515│ 0.762 0.465│ 0.593│ 0.516│ 0.766 0.466│ 0.596│ 0.517│ 0.770 0.467│ 0.599│ 0.518│ 0.774 0.468│ 0.602│ 0.519│ 0.777 0.469│ 0.605│ 0.520│ 0.781 0.470│ 0.608│ 0.521│ 0.785 0.471│ 0.611│ 0.522│ 0.789 0.472│ 0.614│ 0.523│ 0.793 0.473│ 0.617│ 0.524│ 0.797 0.474│ 0.620│ 0.525│ 0.801 0.475│ 0.624│ 0.526│ 0.805 0.476│ 0.627│ 0.527│ 0.809 0.477│ 0.630│ 0.528│ 0.813 0.478│ 0.633│ 0.529│ 0.817 0.479│ 0.636│ 0.530│ 0.821 0.480│ 0.639│ 0.531│ 0.825 0.481│ 0.643│ 0.532│ 0.829 0.482│ 0.646│ 0.533│ 0.833 0.483│ 0.649│ 0.534│ 0.837 0.484│ 0.652│ 0.535│ 0.842 0.485│ 0.656│ 0.536│ 0.845 0.486│ 0.659│ 0.537│ 0.850 0.487│ 0.662│ 0.538│ 0.854 0.488│ 0.666│ 0.539│ 0.858 0.489│ 0.669│ 0.540│ 0.863 0.490│ 0.672│ 0.541│ 0.867 0.491│ 0.676│ 0.542│ 0.871 0.492│ 0.679│ 0.543│ 0.875 0.493│ 0.683│ 0.544│ 0.880 0.494│ 0.687│ 0.545│ 0.884 0.495│ 0.690│ 0.546│ 0.889 0.496│ 0.693│ 0.547│ 0.893 0.497│ 0.697│ 0.548│ 0.898 0.498│ 0.700│ 0.549│ 0.902 0.499│ 0.704│ 0.550│ 0.906 0.500│ 0.707││━━━━┷━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━