激光粒度分析儀在水泥灌漿工程中的應(yīng)用

近期，固地家園，以濟(jì)南微納的激光粒度儀為例，針對(duì)水泥灌漿工程的應(yīng)用作了文字性的解說(shuō)，并對(duì)微納的水泥激光粒度儀在性能特點(diǎn)與技術(shù)方面進(jìn)行了分析。具體文章內(nèi)容如下：
一、激光粒度分析儀原理[1]
   衍射和散射經(jīng)典理論[2][3]指出，光在傳播中，波前受到與波長(zhǎng)尺度相當(dāng)?shù)南犊谆蝾w粒的限制，以受限波前處各元波為源的發(fā)射在空間干涉而產(chǎn)生衍射和散射，衍射和散射的光能的空間（角度）分布與光波波長(zhǎng)和隙孔或顆粒的尺度有關(guān)。用激光做光源，光為波長(zhǎng)一定的單色光后，衍射和散射的光能的空間（角度）分布就只與粒徑有關(guān)。對(duì)顆粒群的衍射，各顆粒級(jí)的多少?zèng)Q定著對(duì)應(yīng)各特定角處獲得的光能量的大小，各特定角光能量在總光能量中的比例，應(yīng)反映著各顆粒級(jí)的分布豐度。按照這一思路可建立表征粒度級(jí)豐度與各特定角處獲取的光能量的數(shù)學(xué)物理模型，進(jìn)而研制儀器，測(cè)量光能，由特定角度測(cè)得的光能與總光能的比較推出顆粒群相應(yīng)粒徑級(jí)的豐度比例量。

二、特點(diǎn)
  本技術(shù)的特點(diǎn)是：
  采用濕法分散技術(shù)，機(jī)械攪拌使樣品均勻散開(kāi)，超聲高頻震蕩使團(tuán)聚的顆粒充分分散，電磁循環(huán)泵使大小顆粒在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中均勻分布，從而在根本上保證了寬分布樣品測(cè)試的準(zhǔn)確重復(fù).
  測(cè)試操作簡(jiǎn)便快捷：放入分散介質(zhì)和被測(cè)樣品，啟動(dòng)超生發(fā)生器使樣品充分分散，然后啟動(dòng)循環(huán)泵，實(shí)際的測(cè)試過(guò)程只有幾秒鐘。測(cè)試結(jié)果以粒度分布數(shù)據(jù)表、分布曲線、比表面積、D10、D50、D90等方式顯示、打印和記錄.
  輸出數(shù)據(jù)豐富直觀：本儀器的軟件可以在各種計(jì)算機(jī)視窗平臺(tái)上運(yùn)行，具有操作簡(jiǎn)單直觀的特點(diǎn)，不僅對(duì)樣品進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，而且具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與輸出功能,用戶可以選擇和設(shè)計(jì)的表格和圖形輸出.
三、激光粒度分析儀在水泥灌漿工程中的應(yīng)用
  在水泥灌漿工程中，由于水泥顆粒的大小，直接影響灌漿效果，因此，對(duì)水泥顆粒粒徑及其分布進(jìn)行測(cè)試是很必要的，我們?cè)谙蚣覊嗡娬敬髩位A(chǔ)Ⅲ2類巖體固結(jié)灌漿試驗(yàn)研究中，采用激光粒度分析儀對(duì)“芙蓉山”普通硅酸鹽水泥及“三峽”牌超細(xì)水泥進(jìn)行了水泥粒度測(cè)試，試驗(yàn)證明，激光粒度分析儀具有檢測(cè)速度快、數(shù)據(jù)重復(fù)性好、數(shù)據(jù)處理及輸出實(shí)用、簡(jiǎn)單、直觀等特點(diǎn)，取得了很好的效果。
  濕磨水泥的粒徑分析及測(cè)試試驗(yàn)研究：采用“三峽”牌超細(xì)水泥，配制水泥漿，對(duì)水泥漿進(jìn)行粒度分析測(cè)試，20分鐘測(cè)試一次，測(cè)試前采用膠體磨進(jìn)行高速攪拌，試驗(yàn)證明，經(jīng)過(guò)4小時(shí)后，水泥粒度D50變化不大，即在高速攪拌或濕磨狀況下，水泥水化反應(yīng)對(duì)水泥粒度變化的影響并不大，而激光粒度分析儀具有體積小、測(cè)試速度快、結(jié)果直觀等特點(diǎn)，適合于現(xiàn)場(chǎng)濕磨水泥粒度測(cè)試。
四、激光粒度分析儀和離心沉降式顆粒分布測(cè)定儀比較
  離心沉降式顆粒分布測(cè)定儀是采用液相沉降法的一種無(wú)接觸方式的粒度分布測(cè)定裝置。它以Stokes定律和lamber-Beel定律為基礎(chǔ)，以重力沉降和離心沉降為手段，用計(jì)算機(jī)控制整個(gè)測(cè)試過(guò)程，具有快速寬域、重復(fù)性好、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。其和激光粒度分析儀比較，其結(jié)果是重量百分分布，而激光粒度分析儀所測(cè)試的結(jié)果為體積百分分布，但沉降式顆粒分布測(cè)定儀zui大的缺點(diǎn)是測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)，測(cè)定時(shí)間：5—30分鐘，而激光粒度分析儀的測(cè)定時(shí)間為2-3分鐘左右，更加快速，并對(duì)由于人員操作引起的誤差更小，更適合于水泥粒度的分析測(cè)試。
參考文獻(xiàn)：
1、牛占等，激光粒度分析儀應(yīng)用于黃河泥沙顆粒分析的試驗(yàn)研究，泥沙研究，2002年10月，第5期。
2、趙凱華，鐘錫華，光學(xué)[M]，北京大學(xué)出版社，1984年11月第1版。
3、呂斯驊編著，遙感物理基礎(chǔ)[M]，商務(wù)印書(shū)館，1981年2月第1版。