水泥生料球性能测定方法.doc

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1、ICSQ备案号：27691-2010】C中华人民共和国建材行业标准JCT 455-2009代替JCT 4551992水泥生料球性能测定方法Methods for performancemeasuring of raw meal nodule of cement20091204发布20100601实施中华人民共和国工业和信息化部发布JCT 455-2009前言本标准自实施之日起代替JCT 455 1992水泥生料球性能测试方法。 本标准与JCT 4551 992相比，主要变化如下：增加了改制维卡仪料球耐压力测定方法(本版第422条)；增加料球级配测定中均匀性系数的计算(本版第433条)；增加了生

2、料球性能评价(本版第5条)。 本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国水泥标准化技术委员会(SACTC 184)归口。 本标准负责起草单位：中国建筑材料科学研究总院。本标准参加起草单位：合肥水泥研究设计院、南京建通水泥技术开发有限公司、广西华宏水泥股份 有限公司、云南大理弥渡庞威有限公司、湖南省洞口县为百水泥厂、内蒙古乌后旗祺祥建材有限公司、江 苏科行集团、山东宏艺科技发展有限公司、北京炭宝科技发展有限公司、上海福丰电子有限公司、甘肃博 石水泥技术工程公司，广西平果万佳水泥有限公司、江苏磊达水泥股份有限公司、黑龙江嫩江华夏水泥 有限公司、宁夏建成建材有限公司、南京旋立集团。本标准主要起草

3、人：宋军华、顾惠元、赵慰慈、丁奇生、王金平、陈绍龙、陈新中、李永利、孙兆忠、张雪 华、任林福、赵洪义、张朝发。本标准1992年首次发布，本次为第一次修订。水泥生料球性能测定方法1范围 本标准规定了水泥生料球的水分、料球级配、耐压力、堆积密度、表观密度、生料密度、堆积空隙率、孔隙率、高温爆破率、冲击破损率、干球磨损率、高温收缩率的测定方法和生料球性能评价。 本标准规定了料球强度仪和改制维卡仪两种测定料球强度的方法，有争议时以专用料球强度测定仪方法为准。 本标准适用于半干法水泥生产工艺中生料球性能的测定。2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其

4、随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 208水泥密度测定方法GBT 1346水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法(GBT 13462001，eqv ISO 9597：l 989)GB 6003试验筛3术语和定义下列名词、术语适用于本标准。3 1水分moisture content生料球中所含水的质量与生料球质量之比，以w表示，单位为百分数()。3 2料球级配expects the ball gradation某一粒径范围生料球与全部生料球的

5、质量比，以B。表示，单位为百分数()。3 3耐压力 compression resistance一定粒径范围料球所能承受的极限压力，以F表示，单位为牛顿(N)。3 4堆积密度 stack density又称松散容重。料球在自然堆积状态下单位体积的质量，以pd表示，单位为克每立方厘米(gcm3)。3 5表观密度apparent density又称视密度。单位体积(包括内部封闭空隙)生料球的质量，以pb表示，单位为克每立方厘米 (gcm3)。3 6生料密度 raw material density生料球的实际密度，以p。表示，单位为克每立方厘米(gcm3)。JCT 45520093 7堆积空隙率s

6、tack percentage of voids生料球自然堆积状态下，球间空隙所占体积与堆积体的外观体积之比，以Pa表示，单位为百分数 ()。3 8孔隙率factor of porosity生料球内部孔隙及自由水所占的体积与生料球总体积之比，以P。表示，单位为百分数()。3 9高温爆破率high temperature demolition rate以室温突然进入一定温度的高温炉中，生料球爆破的个数与样品个数之比，以B。表示，单位为百分 数()。3 10冲击破损率impact breakage rate在一定冲击力作用下，生料球破损的个数与样品个数之比，以B。表示，单位为百分数()。3 11干

7、球磨损率dry ball rate of wear生料球受磨损失去的质量占料球质量的百分数以A表示，单位为百分数()。3 12线收缩率line shrinkage高温收缩率的一种表达方式，生料球煅烧后直径的减小量与原直径之比，姒S-表示，单位为百分数()。3 13体积收缩率volume shrinkage高温收缩率的一种表达方式，生料球煅烧后体积的减小量与原体积之比，以s，表示，单位为百分数()。4测定方法4 1取样 测定时取样应具有代表性，取人窑前的生料球装入试样桶中，加盖，其总质量应多于测定用量的1倍。取样后应立即进行测定。4 2水分的测定4 2 1仪器a天平分度值不大于01 g，最大称量

8、不小于100 g。 b烘干设备 烘干箱(带有恒温控制装置)可控制温度不低于1lO。C，最小分度值不大于2。 也可使用红外线灯，功率不小于250 W。C盛料盘由薄铁皮制成，直径约100 mm，深约10 mm。d干燥器4 2 2测定步骤从试样桶中取生料球约100 g捣碎至5 mm以下，用天平准确称取50 g料球倒人已知质量(m)的 盛料盘中。然后置于105。C110。C的烘干箱中烘干1 h，或置于红外线灯下40mm处烘烤20rain后，立2JCT 4552009即移入干燥器内。冷却至室温后称量(mz)。4 2 3计算 生料球水分按式(1)计算，结果计算保留至小数点后一位。w一!孚b01二竺!100

9、式中：w生料球水分，单位为百分数()；50烘干前生料球质量，单位为克(g)； m。烘干后生料球及盛料盘质量(g)； m，盛料盘质量，单位为克(g)。43料球级配的测定4 3 1仪器a台秤分度值不大于5 g，最大称量不小于6 000 g。b圆孔套筛符合GB 6003规定的系列套筛，其中筛框直径0300 mm，高50 mm，筛孔直径为 表1料球级配筛孔直径孔径代号 d1 d2凼以如d6 d，d8 d9直径(mm)30 50 71 90 11213 216019022 44 3 2测定步骤称取试样桶中生料球1 000 g(m)装入套筛内进行分级，然后分别称量各筛上的筛余及底盘上的试样质量。43 3计

10、算4 3 31生料球级配 按式(2)计算，计算结果精确至05。rB一兰100 (2)卅式中： B。d。d+。级料球占总料球的质量百分含量，单位为百分数()； c。通过d+。筛未通过d。筛上的生料球质量，单位为克(g)； m试样总质量，单位为克(g)。4 3 3 2生料球算术平均粒径 按式(3)计算，d。大于224ram的球按小于250mm计算。计算结果精确至05ram。d。一l(d。+d*，)B，(3)式中： d。生料球的算术平均粒径，单位为毫米(mm)； d。第i级筛的孔径，单位为毫米(mm)； d+，第i+1级筛的孔径，单位为毫米(mm)。43 3 3生料球的特征粒径及均匀性系数 根据43

11、31生料球级配计算，计算粒径为D时的累计筛余结果R。 根据RRSB方程R一100e c专”作图求出均匀性系数n，及R=368时的特征粒径D。4 4耐压力的测定3JCT 455-2009441料球强度仪法(基准法)441 1仪器a-料球强度仪 主要由荷载、测量、显示三部分构成，如图1所示。测量精度1级，示值分度值不大于001 N，最大负荷分为30 N和150N两档。b陶瓷蒸发皿60mL。1控制面板f2被测料球；3 压头；4托样盘；5 压力传感器。图1 料球强度测定仪示意图4 4 1 2测定步骤1)测定前将料球强度测定仪调零。2)取50 mm71 mm区间的生料球12个，分别置于陶瓷蒸发皿内，放在

12、托样盘上，用料球强度 仪测定各料球耐压力。44 1 3计算 剔除所测数据中的最大值和最小值，求出其余数据的算术平均值，并以该平均值来表征料球的耐压力。生料球的耐压力按式(4)计算，计算结果保留至小数点后两位。10F_击蚤即(4)式中： F算术平均粒径区间生料球的耐压力，单位为牛顿(N)； F。剔除最大和最小两个数据后，存留的50 mm71 mm区间生料球的耐压力，单位为牛顿(N)。4 4 2改制维卡仪法(代用法)4 4 2 1仪器a改制维卡仪该仪器是用符合GBT 1346要求的用于测定水泥凝结时间的维卡仪改制而成。将维卡仪的试针取 下，在活动的金属棒上端固定一个薄铁皮制作的锥斗，如图2所示。b

13、砝码JCT 455-20091料球；2玻璃板；3锥斗。图2料球强度仪4 4 22测定步骤取50mm71 mm区间的生料球10个，分别将料球置于改制维卡仪底座的中心上，放下金属圆 棒，使其下端面压住料球，然后不断地向锥斗内加入砝码，直至料球出现裂纹时止，记录锥斗中的砝码重 量。44 2 3计算 生料球的耐压力按式(5)计算。F |F(5)塑加 。中式F生 判 球 的 乎 均 耐 压 力 单 盥 为 牛 顿 N ；F。7单个生料球的耐压力，单位为千克(kg)；10生料球的个数，单位为个。4 5堆积密度的测定4 5 1仪器a台秤分度值5 g，最大称量5 000 g。 b堆积密度测定仪 由立升筒、闸板

14、和漏斗组成，如图3所示。具体要求如下：立升简，内径108 mm，深109 mm，容积1 000 cm3。漏斗，上口内径108 mm，下口内径50 mm，直筒高120 mm，锥体高50 mm。刮尺，长150 mm，宽25 mm，厚4 mm，尺边磨圆。JCT 45520091立升筒；2闸板；3漏斗。图3堆积密度仪4 5 2测定步骤从试样桶中取生料球2 ooo g置于漏斗中，然后拉开闸板，将试样卸人已知质量(ma，)的立升筒内， 堆满，用刮尺轻轻刮平(注意不要将生料球刮碎)。称量立升筒及其中生料球的总质量(m)。4 53计算生料球堆积密度按式(6)计算，计算结果保留至小数点后两位。旷等“6)式中：p

15、d生料球堆积密度，单位为克每立方厘米(gcm3)； m。立升筒质量，单位为克(g)； m。生料球及立升筒的总质量，单位为克(g)。46表观密度的测定4 6 1仪器 a体积测定仪 主要由测量筒、水银介质、标尺、测微手柄、调零后柄组成，如图4所示。精度3级，分度值不大于0002 5 cm3，最大测量范围为18 cm3。b天平分度值0001 g，最大称量200 g。JCT 455-2009l调零手柄；2固定螺栓；3量筒；4量筒盖；5玻璃标尺；6一测量套；7测微手柄。图4体积测定仪4 6 2测定步骤测定前，将体积测定仪放在搪瓷托盘内，将约1 000 g水银注入量筒内，拧紧量筒盖。旋动调零手柄 和测微手

16、柄，将测微手柄调至零点刻线处，停留30 S，无零点飘移，即认为零点已调准，拧紧固定螺钉。 每次测定前均须校准零点。零点校准之后，用天平称量10个算术平均粒径区间生料球的质量(m-)。全部旋出测微手柄，打开量筒盖，将用天平称量过的算术平均粒径区间的10个生料球装人量筒内， 拧紧量筒盖(注意不要将料球挤碎)。旋进测微手柄，使水银液面的凸面顶端对准玻璃标尺上的刻线，停 留30 s，无零点飘移即可读数并记录(砜)。4 6 3计算 生料球表观密度按式(7)计算，计算结果保留至小数点后两位。l。b一争-(7)b式中： m生料球表观密度，单位为克每立方厘米(gcm3)； m“试样的质量，单位为克(g)； 饥

17、试样的体积，单位为立方厘米(cm3)。4 7生料密度的测定4 7 1仪器a天平：分度值0001 g，最大称量200 g。 b密度瓶：符合GBT 208的规定。 C研钵。4 7 2试样处理取生料球约200 g，按422将其烘干。用研钵磨细并全部通过0080 mm方孔筛。4 7 3生料密度的测定 生料密度p。的测定按GBT 208进行。7JCT 455-200948堆积空隙率的测定4 8 1按45条和46条测定生料球的堆积密度和表观密度。4 8 2计算 生料球堆积空隙率按式(8)计算，计算结果保留至小数点后一位。Pd一二也100 (8)m式中： P。生料球堆积空隙率，单位为百分数()； pb生料球

18、表观密度，单位为克每立方厘米(gcm3)； pd生料球堆积密度，单位为克每立方厘米(gcm3)。4 9孔隙率的测定4 9 1分别按42条、46条和47条测定生料球的水分、表观密度和生料密度。4 9 2计算 生料球孔隙率按式(9)计算，计算至o1。舻-告(等)娜o” 州，式中： P。生料球孔隙率，单位为百分数() p“生料球的表观密度，单位为克每立方进厘米(gcm3)；P生料球的生料密度，单位为克每立方厘米(gcm3)；w生料球的水分，单位为百分数()。4 10高温爆破率的测定4 10 1仪器 m高温炉：使用温度不低于950，并带有恒温控制装置。 b陶瓷蒸发皿：60 m1，。4 10 2测定步骤

19、从表1查出按4332条得到的算术平均粒径所在筛余孔径区间，取该区间和5o mm71 mm 区间的湿生料球各20个，置于陶瓷蒸发皿内，迅速放入预先升温至950的高温炉内，保持5 rain后取 出。料球呈现破裂、剥壳即视为爆破。记录爆破的生料球个数。4 10 3计算4 10 3 1算术平均粒径区间生料球的高温爆破率 按式(10)计算，计算结果保留整数。Bs一荔100(10)式中：B。算术平均粒径区间生料球高温爆破率，单位为百分数()；算术平均粒径区间生料球高温爆破个数，单位为个；20所取生料球个数，单位为个。4 10 3 25 0 mm7 1 mm生料球高温爆破率 按式(11)计算，计算结果保留整

20、数。B 7。一箭100)式中：B 7。5o mm71 mm生料球高温爆破率，单位为百分数()；JcT 455-2009”7。50 mm71 mm生料球高温爆破个数，单位为个；20所取生料球个数，单位为个。4 11冲击破损率的测定4111测定步骤 取算术平均粒径所在粒度区间的生料球20个置于陶瓷蒸发皿内，迅速将其逐一自15 m高处自由坠落到60 mill厚的平滑钢板上，观察并记录生料球的破损个数。料球呈现裂纹、摔破即视为破损。4 112计算 生料球冲击破损率按式(12)计算，结果取整数。B。=斋100(12)式中： B。生料球冲击破损率，单位为百分数()； m生料球冲击破损个数，单位为个；20所

21、取生料球个数，单位为个。412干球磨损率的测定4 121仪器a天平分度值不大于1 g，最大称量不小于1 000 g。b圆孔振动筛筛框直径300 mm，高50 mm，圆孔径28 mm，振幅I9 mm，频率248 Hz。412 2试样处理取50 mm71 inm生料球约200 g，置于105(2110的烘干箱中烘干。4 123测定步骤称取烘干后的料球(95 g105 g)放入圆孔筛内(m。，)。筛析10 rain，称量筛上料球的质量(m)。4 124计算 干球磨损率按式(13)计算，结果取整数。A一竺!二竺!100(13)卅。l式中： A一千球磨损率，单位为百分数()； m。磨损前试样总质量，单位

22、为克(g)； m。磨损后筛上料球的质量，单位为克(g)。4 1 3高温收缩率的测定4 13 1仪器 a体积测定仪 b高温炉温度范围o1 600。C，并带有恒温控制装置。c铂坩埚或石墨坩埚外径约80 mm，高约25 mm，内径约40 mm，深约10 mm。4 13 2测定步骤 取算术平均粒径所在粒度区间的生料球10个，用461条体积测定仪测其体积(V。、)。装入铂坩埚或石墨坩埚烘干后，置于事先已升到1 100C的高温炉中继续升温，升温速率约150。Ch。炉温升到生料 球的烧结温度(一般控制在1 400。C)后，保温20 rain，取出，自然冷却至室温。用体积测定仪测定煅烧后9JCT 455-20

23、09 料球的体积(V。)。4 13 3计算生料球线收缩率按式(14)计算，结果保留至小数点后一位。s。一，一(癸)+娜。(14)式中： S，生料球线收缩率，单位为百分数()； Vs煅烧前试样体积，单位为立方厘米(cm3； v。煅烧后试样体积，单位为立方厘米(cm3)。 生料球体积收缩率按式(15)计算，结果保留至小数点后一位。s。一(一癸)枷。式中：S。生料球体积收缩率，单位为百分数()。5料球性能评价 料球性能从水分、均匀性系数、堆积孔隙率、孔隙率及高温爆破率等5个方面来评价，分优等品、合格品和次品三个等级。其他指标如冲击破损率、线收缩率等可作补充叙述，表2为料球性能评价表。 表2料球性能评

24、价表级别 水分()堆积孔隙率Pa()孔隙率P。()高温爆破率B。()均匀性系数n 优等品 ll 40 40 5 o9 合格品 11133540 3540 515 0 8O9 次品 13 35 35 15 o8中华人民共和国 建材行业标准 水泥生料球性能测定方法JCT 455-2009中国建材工业出版社出版 建筑材料工业技术监督研究中心 (原国家建筑材料工业局标准化研究所)发行 新华书店北京发行所发行各地新华书店经售 地矿经研院印刷厂印刷 版权所有不得翻印开本880 minxl230mm1161印张字数25千字2010年5月第一版2010年5月第一次印刷 印数1500定价：2000元书号：158022725I 编号：0620网址：wwwstandardcnjccom电话：(010)51164708 地址：北京朝阳区管庄东里建材大院北楼邮编：100024 本标准如出现印装质量问题，由发行部负责调换。