Строительные материалы анализ размера и формы частиц для улучшения эксплуатационных характеристик продукта

Строительные материалы необходимы для широкого спектра строительных работ, включая плотницкие работы, кровельные работы, армирование конструкций, изоляцию и сантехнику. Размер частиц и форма частиц сырья влияют на качество и производительность конечного продукта и поэтому требуют контроля качества с помощью характеристики частиц. Анализаторы Microtrac успешно используются для определения размеров и формы различных строительных материалов.

Строительные материалы варьируются от природных веществ, таких как камень, глина, песок и древесина, до синтетических полимеров и их многочисленных комбинаций (композитов). Бетон или строительный раствор-это, например, смеси цемента и заполнителей, таких как песок или гравий.

Почему свойства частиц так важны для строительных материалов?

Размер частиц и форма частиц сырья важны по многим причинам. Распределение частиц по размерам оказывает различное влияние на производство строительных материалов, например:

Текучесть порошка: широкое распределение или слишком большое количество мелких частиц снижают текучесть
Сегрегация: широкое распределение приведет к сегрегации по размерам
Реология суспензии: мелкие частицы или частицы неправильной формы увеличивают вязкость

Проблемные эффекты из-за размера частиц больше номинала

Низкое качество конечного продукта (частицы торчащие из штукатурки, шероховатые поверхности плитки, неоднородные материалы, которые могут легко сломаться)
Изменения во “внешнем виде” конечного продукта
Изменение поведения текучести материала и других технологических параметров конечного продукта
Засорение производственных сит
Удаление материала из производственного процесса и вторичная переработка (дополнительные затраты и усилия)

Проблемные эффекты из-за размера частиц ниже номинального

Изменение “внешнего вида” конечного продукта
Пыль (загрязнение) на рабочем месте
Засорение фильтров
Изменение поведения текучести и других технологических параметров конечного продукта

Анализ Размера Частиц - Обзор оборудования

Microtrac предлагает продукты для всех технологий анализа размера частиц.

Обзор оборудования Свяжитесь с нами!

Решение Анализатор размера и формы частиц CAMSIZER X2

Shorter measurement time. Better optical resolution. More frames per second.

The CAMSIZER X2+ is one of the most powerful, extremely versatile particle size and shape analyzers with a wide measuring range that combines state-of-the-art camera technology with flexible dispersion options. Based on the principle of Dynamic Image Analysis (ISO 13322-2), the CAMSIZER X2+ provides precise particle size and shape information of powders, granules and suspensions in a measuring range from 0.9 μm to 8 mm.

The CAMSIZER X2+ produces a particle flow which is characterized by an optical system with high resolution. An ultrabright LED stroboscopic light sources and two high-resolution digital cameras achieve a frame rate of more than 420 images per second which are evaluated in real time by a powerful software. Thus, the CAMSIZER X2+ captures the images of hundreds of thousands to several millions of particles with highest accuracy within only 1 to 3 minutes.

The CAMSIZER X2+ provides a wide selection of particle information which allows for comprehensive and reliable characterization of the sample material. It is suitable for use in R&D as well as for routine tasks in quality control.

Анализатор размера и формы частиц CAMSIZER X2

Пример 1 Корреляция с рассевом образцов песка

В большинстве случаев гранулометрический состав песка, используемого в строительных материалах, анализируется с помощью методом ситового анализа. Серия приборов CAMSIZER компании Microtrac может заменить этот трудоемкий и подверженный ошибкам метод более быстрым и надежным методом, который обеспечивает более высокое разрешение результатов измерения размера частиц, а также предоставляет дополнительную информацию о форме частиц.

Строительные материалы - Рисунок 1 — Рисунок 1

Два вида песка, взятые из разных мест, измерялись с помощью CAMSIZER X2. Этот песок используется в качестве слоя в стеклопластиковых трубах для повышения жесткости. Отображаемый параметр размера равен x_{c min} (=ширина частицы). Красная кривая слегка бимодальна. Песок с широким распределением по размерам может быть более плотно упакован в сердцевину трубы, что придает готовому продукту более высокую стабильность.

Строительные материалы - Рисунок 2 — Рисунок 2

Один образец песка был измерен с помощью рассева (черный) и CAMSIZER X2 с использованием двух различных дисперсионных картриджей: картридж X-Fall (зеленый) и картридж X-Jet (красный). Результаты очень хорошо соотносятся между собой, доказывая, что CAMSIZER X2 может соответствовать существующим результатам ситового анализа. Следовательно, технические характеристики продукта, основанные на ситовом анализе, могут оставаться неизменными при переходе на работу с приборами CAMSIZER.

Пример 2 Анализ размера и формы частиц известняка.

Известняк (карбонат кальция) - это исходное сырье, используемое во многих продуктах.

Строительные материалы - Рисунок 3 — Рисунок 3

Распределение частиц по размерам, измеренное с помощью CAMSIZER X2 для ряда марок известняка.

Распределение формы частиц приводит к тому же набору образцов известняка. Отображаемым параметром формы является сферичность, определяемая как: сферичность = 4 p A/ P2, где "A = Площадь проекции частицы" и "P = Длина периметра проекции частицы". Наименьший круглый образец-номер 6 (красный), а самый круглый образец-номер 4 (светло-синий).

Пример 3 Эффективное диспергирование образцов штукатурки

Типичный результат измерения образца штукатурки. Диапазон размеров относительно широк, колеблется от 2 микрон до примерно 1 мм. На графике показан результат работы прибора CAMSIZER X2 с картриджем X-Jet, измеренный при давлении дисперсии 150 кПа (красная кривая). Частицы штукатурки агломерируются и “липнут”, поэтому результаты обычного ситового анализа показывают гораздо более крупные данные (черная кривая), особенно для мелких частиц. Однако если частицы правильно диспергировать с помощью воздухоструйной просеивающей машины (например, машина AS 200 jet, синяя кривая), то результаты полностью согласуются с CAMSIZER X2.

Строительные материалы - Рисунок 5 — Рисунок 5

Пример 4 Обнаружение негабаритных чамтиц в плиточных покрытиях

Сохранение и надежное обнаружение негабаритных частиц (крупнее номинала) является одной из наиболее важных задач анализа размера частиц. Для этой цели анализ изображений с помощью CAMSIZER X2 является самым мощным методом с непревзойденной точностью. На рис. 6 показан образец силиката, который был проанализирован с помощью CAMSIZER X2 с использованием модуля X-Fall. Сперва, был измерен исходный образец, и было обнаружено, что распределение по размерам колеблется от 5 мкм до 100 мкм (красная кривая). Затем добавляли 0,1 % крупногабаритных (> 100 мкм) частиц и снова анализировали образец (зеленая кривая). Наконец, эксперимент был повторен с добавлением 1% негабаритных частиц (синяя кривая). Этот силикат используется в качестве сырья для отделочной плитки, и негабаритные частицы приведут к шероховатой и неровной поверхности готовой плитки. CAMSIZER X2 надежно определяет правильное количество негабаритных частиц. Обратите внимание, что ниже 100 мкм, где все образцы идентичны, воспроизводимость превосходная!

Строительные материалы - Рисунок 6 — Рисунок 6

Microtrac MRB Продукты & Контакты

Microtrac предлагает продукты для всех технологий анализа размера частиц.

К каталогу

Наша команда экспертов будет рада проконсультировать вас о вашем применении и о нашем ассортименте продуктов.

Свяжитесь с нами для получения бесплатной консультации