水泥的密度是水泥的關(guān)鍵屬性之一，很多工程建設(shè)都需要對(duì)水泥的密度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量有多種方法，本文主要提出了幾種常用的方法。

　　《散裝水泥》系全國(guó)散裝水泥辦公室，中國(guó)散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會(huì)主辦，是“中國(guó)散協(xié)”的會(huì)刊，以“三個(gè)服務(wù)”(全國(guó)各級(jí)散裝辦，水泥行業(yè)，水泥消費(fèi)者)為辦刊宗旨，以“三性”(突出專業(yè)性、兼顧知識(shí)性、注重可讀性)為辦刊方針。是我國(guó)惟一公開發(fā)行的散裝水泥專業(yè)媒介，承擔(dān)著宣傳國(guó)家可持續(xù)發(fā)展國(guó)策推廣與發(fā)展散裝水泥，實(shí)現(xiàn)水泥散裝化，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的歷史責(zé)任。

　　密度是水泥的一項(xiàng)重要物理屬性，作者在大量的實(shí)踐操作中發(fā)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)單的改進(jìn)方法—漏斗導(dǎo)流法。本文通過(guò)對(duì)水泥測(cè)定方法的比較，操作過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題及測(cè)定過(guò)程的注意事項(xiàng)，來(lái)闡述如何更簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確的測(cè)定水泥密度。

　　密度是科研所、水泥廠與礦粉廠等單位的產(chǎn)品質(zhì)量控制中及預(yù)拌混凝土供應(yīng)站原材料檢測(cè)、控制中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。水泥生產(chǎn)過(guò)程中,測(cè)定水泥比表面積是很重要的,而測(cè)定比表面積的一個(gè)前提條件就是測(cè)定該水泥的密度，密度的測(cè)定數(shù)據(jù)直接決定比表面積測(cè)定的準(zhǔn)確度。

　　一、測(cè)定方法

　　(1)李氏法

　　常用的方法是用液體排代法，測(cè)定時(shí)在恒定的溫度下，用李氏瓶細(xì)頸部分容積刻度量出加入一定質(zhì)量水泥時(shí)的體積，將水泥倒入裝有一定量液體介質(zhì)的李氏瓶?jī)?nèi)，并使液體介質(zhì)充分地浸透水泥顆粒。根據(jù)阿基米德定律，水泥的體積等于它所排開的液體體積，從而算出水泥單位體積的質(zhì)量即為密度。

　　根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐，本人把李氏法具體分為以下幾種方法：

　　1、標(biāo)準(zhǔn)法

　　1.1加樣過(guò)程

　　將已裝入無(wú)水煤油恒溫30min的李氏瓶放在工作臺(tái)上，用小匙將水泥樣品一點(diǎn)點(diǎn)的裝入李氏瓶中，反復(fù)搖動(dòng)(亦可用超聲震動(dòng)或磁力攪拌)，至沒(méi)有氣泡排除，直至水泥試樣全部加入李氏瓶中。

　　2、漏斗導(dǎo)流法

　　2.1加樣過(guò)程

　　將李氏瓶放在一只漏斗下，調(diào)整漏斗高度，將無(wú)水煤油緩緩倒入漏斗中，直至無(wú)水煤油注入李氏瓶中到0至1ml刻度線后停止注入，將已裝入無(wú)水煤油恒溫30min的李氏瓶放在另一只漏斗下，調(diào)整漏斗高度用小匙將水泥樣品一點(diǎn)點(diǎn)的裝入李氏瓶中，反復(fù)搖動(dòng)，至沒(méi)有氣泡排除，直至水泥試樣全部加入李氏瓶中。

　　3、移液法

　　3.1加樣過(guò)程

　　將李氏瓶放在一只漏斗下，調(diào)整漏斗高度，將無(wú)水煤油緩緩倒入漏斗中，直至無(wú)水煤油注入李氏瓶中到0至1ml刻度線后停止注入，將已裝入無(wú)水煤油恒溫30min的李氏瓶放在工作臺(tái)上，用移液管抽取一定量的無(wú)水煤油到量筒中，再把李氏瓶放在另一只漏斗下，調(diào)整漏斗高度用小匙將水泥樣品一點(diǎn)點(diǎn)的裝入李氏瓶中，直至水泥試樣全部加入李氏瓶中，這時(shí)移同樣量的無(wú)水煤油到李氏瓶中，反復(fù)搖動(dòng)，至沒(méi)有氣泡排除。

　　(2)氣體排代法

　　最新的方法是氣體排代法，該方法用分子截面積很小的氦氣作為介質(zhì)，通過(guò)儀器測(cè)出水泥樣品的實(shí)際體積，再根據(jù)公式：水泥密度ρ(g/cm3)=水泥質(zhì)量(g)/排開的體積(cm3)，計(jì)算出水泥密度。

　　二、方法比較

　　1、李氏瓶標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)定水泥密度費(fèi)時(shí)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作煩瑣、誤差大等不足。每次操作時(shí)間約需2個(gè)小時(shí)左右。無(wú)法進(jìn)行大量樣品的量測(cè)。在傾倒水泥的過(guò)程中，容易造成介質(zhì)液體的飛濺，水泥粘在瓶壁上，試驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。

　　2、漏斗導(dǎo)流法一定程度上解決了水泥容易粘在瓶壁上的問(wèn)題，

　　比標(biāo)準(zhǔn)法省時(shí)，更準(zhǔn)確。

　　3、移液法雖然比漏斗導(dǎo)流法更快，但操作上沒(méi)有漏斗導(dǎo)流法簡(jiǎn)便， 容易造成介質(zhì)液體量的不準(zhǔn)，更要求檢測(cè)人員懂得化學(xué)試驗(yàn)方面的知識(shí)。

　　4、氣體排代法既簡(jiǎn)便又迅速，而且直接顯示密度數(shù)值，不需再行運(yùn)算，也不需讀刻度，更接近于真密度(量測(cè)物質(zhì)在不含孔隙狀態(tài)下的真實(shí)密度)，方便很多，而且對(duì)樣品無(wú)損害。但相比李氏法投資太高，也不是標(biāo)準(zhǔn)使用方法。

　　通過(guò)以上方法比較，建議使用漏斗導(dǎo)流法，不但能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，也容易操作，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高。

　　三、操作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及注意事項(xiàng)

　　測(cè)定水泥的密度屬于精細(xì)試驗(yàn)，檢測(cè)人員應(yīng)該掌握水泥密度測(cè)定的方法原理，對(duì)試驗(yàn)過(guò)程有透徹的理解，但在操作過(guò)程中容易出現(xiàn)以下問(wèn)題：在李氏比重瓶中加入無(wú)水煤油恒溫30min后,加入試樣時(shí),由于液面與瓶口有高度差,會(huì)使煤油和試樣飛濺起來(lái),濺起的煤油和試樣的混合物黏附在李氏比重瓶?jī)?nèi)壁液面以上的部分,在排除氣泡時(shí)無(wú)論怎樣搖動(dòng)李氏比重瓶,也不能將黏附的試樣沖到液面以下,振動(dòng)時(shí)會(huì)將水泥振出、易將密度瓶震碎等現(xiàn)象,操作難、測(cè)定難、測(cè)定不準(zhǔn).

　　筆者根據(jù)大量實(shí)踐操作，以上容易出現(xiàn)的問(wèn)題等發(fā)現(xiàn)用漏斗導(dǎo)流法比較好，但在具體操作中應(yīng)該注意以下問(wèn)題：

　　1、李氏瓶、漏斗、稱量盒、方孔篩、量筒、移液管等儀器試驗(yàn)前應(yīng)洗凈烘干備用。一般的測(cè)試水泥密度的李氏瓶的結(jié)構(gòu)材料是優(yōu)質(zhì)玻璃，瓶身表面要透明，沒(méi)有任何條紋，同時(shí)還必須具有抗化學(xué)侵蝕性，熱滯后性小，要有足夠的厚度以確保較好的耐裂性。同時(shí)李氏瓶應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T208的要求。

　　2、水泥試樣應(yīng)預(yù)先通過(guò)0.90mm方孔篩，在110±5℃溫度下干燥1h，并在干燥器內(nèi)冷卻至室溫備用。

　　3、標(biāo)準(zhǔn)GB/T208并沒(méi)有對(duì)試驗(yàn)環(huán)境溫度、濕度有要求，但我們?cè)趯?shí)際操作過(guò)程中，溫度應(yīng)控制在與李氏瓶標(biāo)注溫度基本相同，這樣就避免了李氏瓶和無(wú)水煤油(或不與水泥發(fā)生反應(yīng)的其他液體)隨溫度變化而變化，筆者在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，特別是無(wú)水煤油隨著溫度的改變，體積會(huì)變化很大，有試驗(yàn)證明，體積相等的煤油和鋼塊，溫度從0℃同時(shí)升高到2℃時(shí)，煤油體積的增加量約為鋼塊體積增加量的30倍。筆者也做了無(wú)水煤油體積隨溫度變化的試驗(yàn)，在室溫下，把

　　無(wú)水煤油裝入李氏瓶中，具體數(shù)據(jù)如表1，從表中我們可以看出，無(wú)水煤油隨溫度的增加，體積不斷增大。濕度應(yīng)控制在50%以下，防止空氣中的水與水泥發(fā)生水化反應(yīng)。

　　表1

　　溫度 ℃ 18～19 19～20 20～21 21～22 22～23

　　體積 ml 20.0 20.2 20.4 20.5 20.7

　　4、在李氏瓶頸部的圓肚上，刻有李氏瓶制作時(shí)，刻度時(shí)的溫度，多數(shù)是20°C。 試驗(yàn)時(shí)，李氏瓶里的液體必須控制在李氏瓶制作時(shí)，刻度時(shí)的溫度，讀數(shù)才準(zhǔn)確，如果有溫差，液體熱脹冷縮，讀數(shù)產(chǎn)生偏差。水泥在裝入李氏瓶以前的溫度，應(yīng)盡可能和瓶?jī)?nèi)液體溫度相一致。因?yàn)槔钍掀康娜莘e刻度是以這個(gè)溫度為基準(zhǔn)的，同時(shí)這個(gè)溫度也是水泥物理性能檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)溫度，較其他溫度容易達(dá)到。

　　5、由于本實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)兩人共同操作，相互配合為宜，一人加水泥樣品，一人控制好漏斗，輕輕搖晃李氏瓶，至沒(méi)有氣泡排出。水泥樣品加入李氏瓶和搖動(dòng)李氏瓶時(shí)��須仔細(xì)防止水泥和無(wú)水煤油粘附在李氏瓶液面以上的內(nèi)壁上或?yàn)R出瓶外。?光有水泥粘附在內(nèi)壁上時(shí)，可以輕輕敲打瓶壁或用小毛刷小心刷入瓶里，以保證水泥樣品的質(zhì)量基本不損失。

　　6、第一次讀數(shù)和第二次讀數(shù)時(shí)，恒溫水槽的溫度差不大于0.2℃。李氏瓶在放入恒溫水槽時(shí)，要控制好李氏瓶，防止李氏瓶?jī)A斜，搖晃。從恒溫水槽拿出李氏瓶時(shí)應(yīng)立即放在水平、平穩(wěn)的臺(tái)面上，及時(shí)讀數(shù)，以防溫差影響，數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。

　　7、稱量水泥樣品時(shí)，應(yīng)在一定的環(huán)境條件下，用專用的稱量紙(不可反復(fù)使用)或其它光滑、不沾灰的適宜容器、工具(如稱量盒，但須洗凈、烘干)。由于0.01g的天平比較靈敏，注意外部環(huán)境對(duì)它的影響、應(yīng)在相對(duì)封閉的環(huán)境下稱量。

　　8、讀數(shù)時(shí)，刻度線以彎月面下部為準(zhǔn)，眼睛平視液面，不能俯視或仰視，以免偏差較大。

　　9、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T208規(guī)定，液體介質(zhì)可以采用無(wú)水煤油或不與水泥發(fā)生反應(yīng)的其他液體。