关于激光粒度仪测试报告的解析

叵　垂巫　关于激光粒度仪测试报告的解析　徐怀洲．陈　军　（盐城市水泥粉磨技术研究所，江苏盐城２２４００３）　１　粒度分布的一般概念　又称为粒度的微分分布或频度分布。此外还可以用累　积（积分）分布来表示。累积分布表示大于某代表粒径　１．１粒径的定义　Ｄ；的颗粒占总颗粒的百分比．即我们常用的筛余表　所谓粒径，就是颗粒的直径、颗粒的大小或尺寸。　示　在粒度测试报告中，粒度分布通常用表格法和图　但是现实的粉体颗粒，如水泥颗粒．其形状是不规则　形法来表示　的，难以用一个尺度（比如粒径）来描述。实际上，迄今　１．４　ＲＲＳＢ方程　为止的任何一种粒度测量仪器．都是假定颗粒是圆球　颗粒分布常以ＲＲＳＢ方程表示．ＲＲＳＢ方程是用以　形的条件下测量颗粒大小的。在粒度测试中引入“等　表述经粉磨制备的细粉颗粒分布的数学方程式，也有　效粒径”概念．用来描述粒径。　的简称为ＲＲＢ方程。　１．２等效粒径　Ｄ（　）＝１一Ｒ（　）＝ｌ—ｅ　所谓等效粒径．即是指一个颗粒的某一物理特性　式中：Ｄ（　）——粒径　的筛析通过量，％；　与同质球形颗粒相同或相近时．那么这个球形颗粒的　Ｒ（　）——粒径　的筛余量，％；　直径就称为该颗粒的等效粒径。常见的等效粒径有等　——粒径．ｔｘｍ；　效散射光粒径（激光粒度仪所测的粒径），等效电阻粒　——当量粒径或特征粒径．表示颗粒群的粗　径（库尔特计数器所测的粒径），Ｓｔｏｋｅｓ径（沉降法所测　细程度，　ｍ；　的粒径），等效筛分径（筛分法所测的粒径）等等。由于　ｎ——曲线斜率或均匀性系数．表示粒度分布范　等效的方法不同、一个颗粒也可能有多个不同等效的　围的宽窄程度。ｎ值越小，粒度分布范围　粒径　这就是不同粒度测试方法所得到的结果往往不　越广　同的主要原因　从方程中可以看出．两个参数　和ｎ就决定了该　１．３粒度分布（颗粒级配）　方程。所以在水泥的粒度分布研究中，只需测量８０ｔｘｍ　粒径是用来描述一个颗粒的大小的。一种粉体样　和４５　ｍ的筛上物的百分比，就可计算出　和ｎ的数　品的各个颗粒．大小往往互不相同。这时要用粒度分　值．从而得到水泥样品的粒度分布．但ＲＲＳＢ只是水泥　布才能较全面地描述粉体的整体颗粒大小　所谓粒度　实际粒度分布的一种近似表达，同现代粒度仪测量出　分布就是用一定方法反映出一系列不同粒径颗粒分　的粒度分布有偏差。　别占粉体总量的百分比。粒度分布在水泥行业又称颗　１．５平均粒径　粒级配。通常我们将粒径分成多个粒径区间：［Ｄｏ，Ｄ　］，　平均粒径是通过对粒度分布加权平均得到的一　［Ｄ　，Ｄ２】，……［Ｄ　，Ｄｎ］，各区间内的颗粒数占总数的百　个反映粉体平均粒度的一个量。　分比：Ｗ　，Ｗ　，……Ｗ　就组成了粒度分布。这种以各粒　ｍ　ｐ　ｍ　ｇ　平均粒径Ｄ（ｐ，ｑ）＝（　１　ｎ　ｉ～　１　ｎ，Ｏｉ—　　径区间内的颗粒占总颗粒的百分比表示的粒度分布。　９ｏ中国水泥２００７．３　维普资讯 http://www.cqvip.com

式中：Ｉ１。，ｎ　，……，ｎ　表示粒度的颗粒个数分布，ＤＦ　佤、／瓦，代表第　粒径区间上颗粒的平均粒径。　Ｎｐ＝４，ｑ＝３￣ｆ，称为体积平均径Ｄ（４，３）。　当ｐ＝３，ｑ＝２时，称为面积平均径Ｄ（３，２）。　１．６边界粒径　边界粒径用来表示样品粒度分布的范围．由一对　特征粒径组成，例如：（Ｄ。。，Ｄ∞）、（Ｄ。　，Ｄ蚪）等等。以　（Ｄ　Ｄ∞）为例，表示小于Ｄ　。的颗粒占颗粒总数的　１０％，大于Ｄ帅的颗粒也占颗粒总数的１０％（＝１００％一　９０％），即８０％的颗粒分布在ＧＩ＇￣ｑ［Ｄ。０，Ｄｇｏ］Ｐ￣。　２测试报告详解　表１是Ｂ　ｒ＿９３００Ｓ型激光粒度分布仪结果报告　单　其中第一栏是有关样品测试情况的参数．包括样　品名称、来源、分散介质、测试单位等。　第二栏是是被测样品的粒度特征参数和测试时　所用光学参数　该栏以简明的方式表达出被测样品　的主要粒度特征。其中中位径（有的报告中用Ｄ钔表　示）是指累计分布百分数达到５０％时所对应的粒径　值．它是反映粉体粒度特性的一个重要指标之一。　体积平均径是通过体积分布得到的平均径．有的报　告中用Ｄ（４．３）或ＶＭＤ表示。面积平均径是通过面积　分布得到的平均径．有的报告中用Ｄ（３．２）或ＳＭＤ表　ｌ　９　８　７　６　５　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　，　示。面积平均径与比表面积成反比。即面积平均径　口ｉｆ　一越大比表面积越小　比表面积是根据粒度分布计算　的比表面积．其值还与测试时输入的密度有关．如　果密度值与实际偏差大．那比表面积值就有偏差。　实际应用中．比表面积应以比表面积仪测量出的值　为准　样品折射率和介质折射率是测量时所选取　的．在根据光的散射原理法测量的粒度仪中．测试　时都要选择好样品的折射率．同一样品选择不同的　折射率会有不同的结果．每种物质都有它固有的折　射率。跨度．有的报告中称为宽度系数（常用Ｎ表　示）。跨度也是反映粒度分布宽度的一个参数。Ｎ＝　（Ｄ９０一Ｄ１０）／Ｄ５０。　第三栏是给出了一系列特征参数，Ｄ３，Ｄ　，Ｄ　０．Ｉ…・　Ｄ９０，Ｄ粥，Ｄ　别表示累积百分比（筛下物含量）达到３、　６、１０……９０、９５、９８时的粒径。例如表中Ｄ１０：３．３７　ｍ　表示小于３．３７ｐ，ｍ的颗粒占１０％　第四栏是粒度分布表。它详细列出了各个粒径区　间颗粒的百分含量和某一粒径点以下的累积含量　例　如表１中表示０．６９ｐ，ｍ～０．７６ｐ，ｍ￣ｂ９颗粒含量为０．２６％．＜　０．７６　ｍ的颗粒含量为１－３５％。　第五栏是粒度分布图。横坐标表示粒径．左纵坐　标和右纵坐标分别表示累积分布和微分分布数值。累　积分布值相当于筛下物的百分含量　１００．０　９０．０　８０．０　７０．０　６０．０　５０．０　４０．０　３０．０　２０．０　１０．０　０．０　０．　Ｓｉｚｅ（‘Ⅷ）　图１粒度测试报告　３水泥颗粒级配评析　如何定量判断水泥最佳颗粒级配和合理颗粒级　配．目前尚未有一致意见。国内比较公认的水泥最佳　颗粒级配为：３～３２　Ｉｎ颗粒对强度增长起主要作用，其　间粒度分布是连续的，总量不低于６５％。１６～２４　ｍ的　颗粒对水泥的性能尤为重要，含量愈多愈好。小于　３　ｍ的细颗粒，易结团，不要超过１０％。大＝３　２　ｌ　Ｏ　Ｊ：６５￣ｍ的　颗粒活性ｑｔ　一　￣４，．最好没有。　当前人们对水泥细度状态又有了一个新的认识．　即最紧密堆积理论　水泥粉体物料的堆积密度对配制　出的砼施工性、强度和耐久性有很大影响，水泥粉体　物料的堆积密度愈密实，砼的性能愈好。如何实现水　泥颗粒分布最紧密堆积呢？欧美一些学者多数主张使　用９０年代初Ｆｕｌｌｅｒ和Ｔｈｏｍｐｓｏｎ提出的理想筛析曲线，　简称Ｆｕｌｌｅｒ曲线。Ｆｕｌｌｅｒ曲线数学式为：　Ａ＝１００・（ｄｉ／Ｄ）　式中：Ａ一筛析通过量，％；　ｄｉ一筛孔尺寸．ｍｍ：　Ｄ一混合集料中最大颗粒的直径，ｍｍ。　早期的Ｆｕｌｌｅｒ曲线没有考虑颗粒形状和表面特　性．后来Ａ．Ｈｕｍｍｅｌ和Ｋ．Ｗｅｓｃｈｅ等学者将此式改为：　Ａ＝１００・ｒａ／Ｄ）　２００７．３　ＣＨＩＮＡ　ＣＥＭＥＮＴ　９１　维普资讯 http://www.cqvip.com

［ＣＯＮＴＲＯＬ＆ＷＥＩＧＨＴｌ　表１　ＢＴ一９３００Ｓ型激光粒度分布仪分析系统结果报告单　囊■啊■圈瞄圈。。。曩鼹露璺　一　一■囡鞠曩麓圈礤醴圈＿＿瞄矗———＿髓哪＿暖瞄瞄懿龋圈翟西醴强蟹暖臻圈髓黼　介质名称：水　测试人员：韩乃成　测试单位：盐城市水泥粉磨技术研究所　测试日期：２００６－０９—２１测试时间：１５：１０：５５　备注：粉磨时问２５分钟　§Ｅ礤—　＿隧　一锄－＿＿母甄目睡圈西■冒囊目一嚣■强■曩■—强曩曩盛啊————　强＿一　一——＿＿。蕊　比表面积：２８１．９８ｍ２／ｋｇ　ｌ　物质折射率：１．６８＋０．Ｏ００ｉ　介质折射率：１．３３３　ｌ　跨度：２．８１　Ｄ３：１．２６Ｉ岫　Ｄ７５：３４．１　１ｐ．ｍ　弱豳。　Ｉ）６．２　６．１　ｍ　Ｄ８４：４４．０１　ｐ￣ｍ　　ｌ　Ｉ　Ｄ１０：３．７３ｐ￣ｍ　Ｄ９０：５４．２６　ｍ　Ｉ　Ｉ　目目■■■■■＿　Ｄ１６：５．２３ｐ，ｍ　Ｄ９７：７９．８２ｐ￣ｍ　Ｄ３６：１２．４０ｐａｎ　Ｄ９８：８８．０１ｐ￣ｍ　目　豳　．１１　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　０．１４　Ｏ．１６　Ｏ．１７　Ｏ．１８　ＯＩ２１　ＯＩ２３　Ｏ．２６　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　０．１４　ＯＩ３　０．４７　Ｏ．６５　Ｏ．８６　１．０９　１Ｉ３５　Ｏ．７　＿ｏ．８５　０．８５－０．９５　０．９５－１．Ｏ５　１．０５－１．１７　１．１７－１．３１　１．３ｌ一１．４５　１．４５－１．６２　１．６２一１．８Ｏ　１．８０－２．０ｏ　２．０ｏ一２．２３　２．２３－２．４８　２．４８－２．７６　２．７６—３．Ｏ８　３．０８－３．４２　３．４２－３．８１　３．８１＿４．２４　４．２４＿４．７２　４．７２－５．２５　５．２５－５．８５　Ｏ．２９　Ｏ＿３２　Ｏ．３５　Ｏ．４　Ｏ．４４　０．４８　Ｏ．５５　０．４　６Ｏ．６７　Ｏ．７５　Ｏ．８４　Ｏ．９３　１．Ｏ３　１．１４　１．２７　１．４　１．５５　１．７　１．８７　１．６４　１．９６　２Ｉ３ｌ　２．７１　３．１５　３．６３　４．１８　４．７９　５．４６　６－２ｌ　７．０５　７．９８　９．Ｏ１　１Ｏ．１５　１１．４２　１２．８２　１４－３７　１６．０７　１７．９４　５．８５－６．５１　６．５　１－７．２４　７．２１—８．Ｏ６　８．Ｏ６—８．９７　８．９７－９．９８　９．９８一ｌ１．１１　ｌ１．１ｌ—ｌ２．３７　１２．３７－１３．７７　ｌ３．７７－ｌ５－３２　ｌ５．３２－ｌ７．Ｏ５　１７．０５－ｌ８．９８　ｌ８．９８－２１．１２　２１．１２－２３．５１　２３．５１－２６．１７　２６．１７－２９．１２　２９．１２－３２．４１　３２．４１－３６．Ｏ８　３６．Ｏ８—　．１５　０．４１５—４４．６９　目■■＿　＿・—０暖啊目曩＿墨誓黼　醋　霞豳鳃豳———隧　骚　■　■　。——－—嘲　２．ｏ６　２．２４　２．４５　２．６６　２．８７　３．Ｏ９　３－３　３．５２　３．７３　３．９１　４．０７　４．１９　４．２８　４．３２　４．２９　４．２　４．Ｏ５　３．８２　３．５４　２０　２２．２４　４．２６９　２７＿３５　３０．２２　３３＿３１　３６．６ｌ　４０．１３　４３．８６　４７．７７　５１．８４　５６．０３　６０＿３１　４．６６３　６８．９２　７３．１２　７７．１７　８０．９９　８４．５３　４４．６９—４９．７４　４９．７６－５５＿３６　５５Ｉ３６—６１．６２　６１．６２－６８．５８　６８．５８－７６＿３３　７６．３３－８４．９６　８４．９６—９４．５６　９４．５６－１０５．２４　１０５．２４—１　１７．１３　ｌｌ７．１３－１３０Ｉ３７　１３０．３７－１４５．１０　１４５—１Ｏ一１６１．５Ｏ　１６１．５０－１７９．７５　１７９．７５—２０ｏ．ｏ６　２０ｏ．Ｏ６—２２２．６６　２２２．６６—２４７．８３　２４７．８３—２７５．８３　２７５．８３—３０７．０ｏ　３０７．０ｏ一３４１．６　３．２　２８２　．Ｏ．１　８７７　．Ｏ．１１—０．１２　Ｏ．１２－ｏ．１４　０．１４－ｏ．１５　Ｏ．１５－ｏ．１７　Ｏ．１７－ｏ．１９　Ｏ．１９—０．２１　Ｏ．２１－ｏ．２４　Ｏ．２４－０．２６　Ｏ．２６．一０．２９　Ｏ．２９－ｏ＿３２　Ｏ＿３２－ｏ＿３６　ＯＩ３６．一０．４０　Ｏ．ｄｏＩＯ４５　０．４５－０．５Ｏ　Ｏ．５　．５５　９０．６　９３　９４．９　９６．５　９７．７　９８．６　９９．２　９９．６　９９．９　１０ｏ　１０ｏ　１０ｏ　１０ｏ　１０ｏ　１０ｏ　１０ｏ　１０ｏ　１０ｏ　２４　．１．９８　１．５８　１．２１　Ｏ．８８　Ｏ．６１　Ｏ．４　Ｏ．２５　０．１４　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ．５５－ｏ．６２　Ｏ．６２－ｏ．６９　Ｏ．６９－ｏ．７６　表２按１００．（ｄ／Ｄ）。　计算的颗粒累计含量％　缸嘻ｌＩ　ｔ　０　Ｏ～６３　０－８０　０－１２５　Ｏ～２０００　１９．０７　１７＿３３　１４．５Ｏ　４．７８　２５．１６　２２．８７　１９．１３　６．３１　３３．２Ｏ　３Ｏ．１７　２５．２４　８Ｉ３３　４３．８Ｏ　３９．８１　３３．３Ｏ　ｌ０．９９　４７．８９　４３．５３　３６．４ｌ　ｌ２．Ｏ１　５７．８Ｏ　６３．１９　６７．９７　７４＿３２　５２．５３　５７｜４３　６１．８７　６７．５５　７６．２６　８３＿３８　９８．０７　６９Ｉ３１　１０ｏ　７５．７９　８９．１３　９０．８９　１０ｏ　１０ｏ　１０ｏ　４３．９４　４８．０４　５１．６８　５６．５Ｏ　５６．５Ｏ　６３．０　７４．４５６　７６．Ｏ３　８３．６５　１４．５Ｏ　１５．８５　１７．Ｏ５　１８．４　６ｌ９．１３　２０．９１　２４．６ｏ　２５．Ｏ８　２７．５９　３２．９９　ｍ一指数．视集料颗粒形状特性而定。砾石类集　都有应用，并取得很好效果。根据最佳堆积原理　（参考Ｆｕｌｌｅｒｆｉｌｌ线），使混合材与熟料的颗粒在粒度　分布上互补．形成最佳堆积。此时适当地增加混合　料取０．４．即Ａ＝１００・ｆｄ／Ｄ）　此计算式被用作水泥颗粒分布的理想筛析曲线．　并依此对水泥、砂浆及混凝土进行评价　表２为按此式　计算的各级颗粒累计含量　调配水泥或细粉最佳堆积密度的理论和工艺　在欧美一些工业发达国家日趋普及，在桥梁、隧　材．不仅不会使水泥的强度和浇筑性能变差．反而　还能变好。口　参考文献：　【１］乔龄山．水泥的最佳颗粒分布及其评价方法水泥，２００１（８）．　【２］张福根，郭华，水泥工业现代粒度测试技术探讨水泥技术，２０ｏ２（增刊）．　道、高性能混凝土、耐磨、耐腐蚀混凝土等工程中　９２中国水泥２００７．３