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Cement particle size measurement - dry and wet comparative study

Number of visits: Date:2016-01-05

 Cement particle size measurement - dry and wet comparative study

 

       Professor: Mr. Ren zhongjing1Jiang haiying1,Shen minggang2,Miss Yangmei2

 

(1. Particle testing research institute, Jinan University, 2,Jinan Winner Particle Instrument Co., Ltd. Shandong)

 

 

Abstract: adopt Winner2000 wet particle size analyzer and Winner3003 dry particle size analyzer to test cement samples for comparative experiments. The results show that, the test parameters is proper, same good testing result. Laser particle size analyzer could meet the needs of quality inspection and process control of cement industry.

 

Keywords: cement; particle size distribution; laser particle size analysis; dry dispersion; wet dispersion

 

Cement particle size distribution have an important influence on the speed of cement hydration, cement strength. There are a variety of methods to improve early strength cement, studies show that the control cement particle size distribution is the most cost-effective method. The fineness of the cement industry has adopted to control the production, now it has been shown ineffective. Cement industry to adopt specific surface indicators, in fact, the specific surface area should be a function of particle size distribution, particle size distribution, but not just the inverse function of the specific surface area. In other words, a specific surface area value may represent a variety of different particle size distribution, the results are not unique.

 

 

    After Laser particle size analysis technique appears, The test of particle size distribution is the best choice for the cement industry. We make extensive research of particle size distribution of cement since undertook the national Seven-Five scientific and technological project -Development of cement particle size distribution line analyzer" in 1996. The test comparison of wet and dry method described as below:

 

1.Wet cement test-Winner2000

 

 Since the hydration reaction of cement is a substance with water. Particularly small particles can release a lot of water in the early heat of hydration. So wet cement particle size distribution tests must use ethanol.

The main features of cement particle size distribution is distributed wide range 1-100μm. Wet Zetasizer Winner2000 To accurately determine the particle size distribution of cement using a specially designed pipe valve circulatory system, to ensure that the size of the particles in the testing process both sufficiently dispersed and segregation does not occur. Testing is particularly important during the sampling operation, stirred thoroughly mixed before sampling to assure a representative sample. Dispersants can be used an aqueous solution of calcium chloride, ultrasound 3-4min. To save operating costs, the used ethanol by vacuum filtration, can be reused 3-4 times, and finally can be used to clean the sample cell. Micronanoelectronic laser particle size analysis techniques have been in Shandong cement quality inspection stations, dozens of cement production and research units to use and achieved good results. We are not discussed here.

 

2, Dry cement test-Winner 3003

 

 Dry laser particle size analysis technique is a particle size analysis technique using air as the dispersing medium, the advantage is to test the speed, simple operation, sample volume, good representation, without the liquid medium, and low operating costs. Dispersion is a dry test the adequacy of the key. Dry tested according to aerodynamics, the use of turbulent dispersion technology, the particles in the gas stream CKS shock effect, between the particles collide with each other due to the velocity gradient, the particles generated by friction with the wall of separation to achieve the effect of dispersion, reasonable adjustments pressure, especially vacuum feed dispersing effect can be guaranteed. Dry dispersion for water-soluble particles, magnetic particles, plant particles are unique dispersion method.

 

In order to study the consistency between dry and wet, we did a lot of experiments.

Experimental results show that the consistency of factors affecting the dry and wet test test are:

Pressure has a greater impact on the size of particle dispersion, resulting in insufficient dispersion pressure is not enough, the dispersion is not sufficient;

Not only with the negative pressure and the nozzle structure is also closely related;

Feed rate and uniformity of stability has a direct relationship to the test, shading than the generals lead to multiple scattering, multiple scattering effects of different concentrations is different, so strictly controlled blackout than providing a uniform stream is necessary;

Gas humidity have a greater impact on the effective dispersion of the sample, control the moisture content is a necessary measure to cement testing;

Nozzle clearly has a direct impact on the state of the sample test

 

3. The dry and wet test comparison

 

Compare to same sample, firstly use wet particle size analyzer test sample for times

then use dry particle size analyzer to test same sample. 

Contrast as following:

NO.1# wet& dry contrast:

Figure 1, Repeatability Comparison Chart

 

No. 2# and 3#  Cement dry&wet contrast: 

 

 

 

 

 

 

No. 4# Dry & Wet Comparison Chart:

 

 

 

  

 Wet test uses ethanol as a dispersion medium, the instrument is Winner2000 type.

  Dry test uses air as the dispersing medium, the instrument is  Winner3003 type.

 

4. Conclusion

 

(1) The test results showed that: Each sample was tested 10 times, repeatability were less than 5%,  dry-wet are with good repeatability.

(2) Data and particle size analysis curve provided show that: the same sample dry, wet curves have almost the same distribution pattern. This is of great significance, it shows dry and wet test particle size distribution in the details consistency.

 

(3) for cement, Dry compare to wet test, D50 system error is (1 ± 0.5) μm. The error is related to the surface morphology of cement particles.

 

(4) Different samples of cement, particle size distribution curve varies greatly. This difference may reflect the working status of the mill. This proves that the company's unconstrained fitting software has a high resolving power, to guide the cement production is important.

 

Based on the above analysis, it is considered a laser particle size analyzer can meet the needs of the cement industry quality inspection and process control.

 

 Reference:

[1]Wang Guisheng, cement, 2005, (2): 20-21.

[2] Wang Wenyi, and other Chinese cement, 2004, (10): 23-24.

 

 

Time was first published: 2005, 04-01

Publication Name: The Sixth National Conference Proceedings particle testing

Page: 5

TypeInfo: 水泥行业

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