激光粒度分析儀在水泥行業(yè)的應(yīng)用

        如今，水泥廠傾向于研磨水泥以增加水泥的強(qiáng)度。事實(shí)上，水泥石的強(qiáng)度不一定隨著水泥細(xì)度的增加和組分水化活性的增加而增加。但顆粒越細(xì)，水合活性越高；初始強(qiáng)度發(fā)展速度隨著細(xì)度的增加而增加。在規(guī)范中，水泥細(xì)度通常用篩余物或比表面積來(lái)衡量。其實(shí)，除了以上指標(biāo)的控制外，粒度分布（水泥行業(yè)中稱為“顆粒級(jí)配"，這里統(tǒng)稱為“粒度"或“粒度分布"）也是一個(gè)重要的影響因素。細(xì)度。
??粒度分布是指構(gòu)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(cè)量不僅是控制水泥顆粒細(xì)度的有效方法，更重要的是，它將為粉磨、分級(jí)等環(huán)節(jié)的優(yōu)化提供準(zhǔn)確依據(jù)。水泥的粒度分布對(duì)混凝土的強(qiáng)度影響很大。粒度分布的測(cè)量對(duì)最終產(chǎn)品的質(zhì)量控制有很大的影響，如何在生產(chǎn)過(guò)程中優(yōu)化生產(chǎn)工藝以提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)降低能耗，降低生產(chǎn)成本。
??大量研究表明，當(dāng)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(lái)判斷粉磨系統(tǒng)的性能。水泥顆粒只有在水合時(shí)才有助于提高強(qiáng)度。對(duì)于單個(gè)水泥顆粒，水化過(guò)程是由外向內(nèi)逐漸發(fā)生的。 1微米以下的細(xì)小顆粒受與水混合過(guò)程的影響。*水合，對(duì)強(qiáng)度沒(méi)有貢獻(xiàn)。其含量增加表明存在過(guò)度研磨，浪費(fèi)研磨能量；同時(shí)，它顯著增加了混合所需的水，降低了澆注性能。因此，應(yīng)盡可能減少該組分的顆粒。 1～3微米顆粒含量高，3天內(nèi)強(qiáng)度高，需水量相應(yīng)增加，澆注性能下降。因此，在保證三天強(qiáng)度的強(qiáng)度能夠滿足要求的前提下，該組分的顆粒應(yīng)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(nèi)核只起骨架作用，對(duì)強(qiáng)度沒(méi)有貢獻(xiàn)。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(nèi)核僅在混凝土中充當(dāng)骨架，不會(huì)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(rèn)為3～32μm的顆粒對(duì)28天強(qiáng)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(fèi)，應(yīng)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(guò)高，則滲色會(huì)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(huì)降低水泥的強(qiáng)度，還會(huì)增加強(qiáng)度。然而，傳統(tǒng)的細(xì)度和比表面積與水泥性能的相關(guān)性并不理想。因此，在現(xiàn)代水泥生產(chǎn)中，測(cè)量水泥的顆粒分布對(duì)水泥性能（如強(qiáng)度、流動(dòng)性、摻合比等）有很大的影響。
??那么如何更好的測(cè)量水泥的粒徑呢？現(xiàn)代流行的粒度檢測(cè)儀器包括：激光粒度分析儀、沉降粒度分析儀、電阻法粒子計(jì)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(dòng)態(tài)光散射原理的光子相關(guān)動(dòng)態(tài)光散射儀的測(cè)量范圍主要在亞微米和納米級(jí)，顯然不適合水泥的測(cè)量；雖然沉降儀、電阻法計(jì)數(shù)器和成像儀的測(cè)量范圍主要在微米級(jí)，但它們的動(dòng)態(tài)范圍還不夠。所謂動(dòng)態(tài)范圍，就是粒度儀在一個(gè)范圍內(nèi)所能測(cè)量的最大粒徑與最小粒徑之比。上述三種儀器的動(dòng)態(tài)范圍約為20:1，而一個(gè)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(cè)的需要。激光粒度儀動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)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(zhì)，方便、成本低、速度快。測(cè)量一個(gè)樣品僅需1分鐘左右，測(cè)量重復(fù)性好，D50相對(duì)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(yīng)用。