激光粒度分析儀在水泥行業(yè)的應用

        如今，水泥廠傾向于研磨水泥以增加水泥的強度。事實上，水泥石的強度不一定隨著水泥細度的增加和組分水化活性的增加而增加。但顆粒越細，水合活性越高；初始強度發(fā)展速度隨著細度的增加而增加。在規(guī)范中，水泥細度通常用篩余物或比表面積來衡量。其實，除了以上指標的控制外，粒度分布（水泥行業(yè)中稱為“顆粒級配"，這里統(tǒng)稱為“粒度"或“粒度分布"）也是一個重要的影響因素。細度。
??粒度分布是指構成水泥的所有顆粒中不同尺寸的顆粒所占的百分比。粒度分布的測量不僅是控制水泥顆粒細度的有效方法，更重要的是，它將為粉磨、分級等環(huán)節(jié)的優(yōu)化提供準確依據。水泥的粒度分布對混凝土的強度影響很大。粒度分布的測量對最終產品的質量控制有很大的影響，如何在生產過程中優(yōu)化生產工藝以提高產品質量，同時降低能耗，降低生產成本。
??大量研究表明，當原料和燒成條件確定后，粒度決定了水泥的性能，物料的粒度分布也可以用來判斷粉磨系統(tǒng)的性能。水泥顆粒只有在水合時才有助于提高強度。對于單個水泥顆粒，水化過程是由外向內逐漸發(fā)生的。 1微米以下的細小顆粒受與水混合過程的影響。*水合，對強度沒有貢獻。其含量增加表明存在過度研磨，浪費研磨能量；同時，它顯著增加了混合所需的水，降低了澆注性能。因此，應盡可能減少該組分的顆粒。 1～3微米顆粒含量高，3天內強度高，需水量相應增加，澆注性能下降。因此，在保證三天強度的強度能夠滿足要求的前提下，該組分的顆粒應盡可能低。大顆粒水化緩慢，后期可逐漸起效。只有超大顆粒的表層水合，內核只起骨架作用，對強度沒有貢獻。澆注后 28 天的水合深度約為 5.46 µm。這意味著大于水合深度兩倍（約 11 µm）的顆粒將始終具有未水合的核心部分。未水化的內核僅在混凝土中充當骨架，不會促成凝膠化。 16、32 和 64 µm 顆粒的水合率分別為 97%、72% 和 43%。因此，一般認為3～32μm的顆粒對28天強度起主要作用。影響。大于32μm的顆粒，特別是大于65μm的顆粒水化率低，是熟料的浪費，應盡量減少。 3-16μm顆粒的含量越高，熟料的作用就越充分，在同等條件下，混合料的加入量就越高。如果32μm以上的顆粒含量過高，則滲色會增加。如果外加劑的粒徑能夠與熟料形成最佳堆積，則外加劑的加入不僅會降低水泥的強度，還會增加強度。然而，傳統(tǒng)的細度和比表面積與水泥性能的相關性并不理想。因此，在現(xiàn)代水泥生產中，測量水泥的顆粒分布對水泥性能（如強度、流動性、摻合比等）有很大的影響。
??那么如何更好的測量水泥的粒徑呢？現(xiàn)代流行的粒度檢測儀器包括：激光粒度分析儀、沉降粒度分析儀、電阻法粒子計數(shù)器、顯微粒子圖像分析儀、納米激光粒度分析儀等。其中，利用動態(tài)光散射原理的光子相關動態(tài)光散射儀的測量范圍主要在亞微米和納米級，顯然不適合水泥的測量；雖然沉降儀、電阻法計數(shù)器和成像儀的測量范圍主要在微米級，但它們的動態(tài)范圍還不夠。所謂動態(tài)范圍，就是粒度儀在一個范圍內所能測量的最大粒徑與最小粒徑之比。上述三種儀器的動態(tài)范圍約為20:1，而一個水泥樣品的粒度分布范圍約為100:1，因此這三種儀器也難以滿足水泥粒度檢測的需要。激光粒度儀動態(tài)范圍可達1000:1以上，大于水泥粒度分布范圍；其次，在樣品分散法（干法分散）中也可以使用空氣作為介質，方便、成本低、速度快。測量一個樣品僅需1分鐘左右，測量重復性好，D50相對誤差小于1%。因此，激光粒度儀逐漸成為水泥行業(yè)的日常控制手段，并得到了廣泛的應用。