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Buch (Monographie) zugänglich unter
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Kornformbeurteilung mit dem optischen Partikelmessgerät Camsizer®

Assessment of grain shape with the optical particle analyser Camsizer®

Kunz, Kirsten

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Bewertung , Bodenfluss , Deutschland , Form , Forschungsbericht , Gebrochenes Gestein , Klassifizierung , Korn , Messgerät , Optisches Gerät , Sand
Freie Schlagwörter (Englisch): Apparatus (measuring) , Classification , Crushed stone , Evaluation , Flow (soil) , Germany , Optical instrument , Particle , Research report , Sand , Shape
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 36 Mineralstoffe
Institut: Abteilung Straßenbautechnik
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe S: Straßenbau
Bandnummer: 85
ISBN: 978-3-95606-122-6
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2014
Publikationsdatum: 27.01.2015
Kurzfassung auf Deutsch: In dem Projekt "Kornformbeurteilung mit dem optischen Partikelmessgerät Camsizer®" sollte geprüft werden, inwieweit es möglich ist, Brech- und Natursande der Korngröße 0,063 bis 2 mm zu unterscheiden und charakteristische Kornformmerkmale zu bestimmen. Dafür wurden neben konventionellen Prüfverfahren, wie die Korngrößenverteilung und der Fließkoeffizient, Messungen mit dem optischen Messgerät "Camsizer®" der Firma Retsch Technology durchgeführt. Mit dem Messgerät ist es möglich die Partikelverteilung als auch die Kornform von trockenen und rieselfähigen Schüttgütern festzustellen. Zur Reproduzierbarkeit der Ergebnisse ist es jedoch erforderlich die Genauigkeit des Prüfverfahrens zu überprüfen. Dafür wurden die Richtigkeit und die Präzision der Messungen überprüft. Zur Einschätzung der Richtigkeit des Messverfahrens wurden die mittlere Partikelverteilung der "Camsizer®"-Messung und die konventionelle Sieblinie nach DIN EN 933-1 als Bezugsgröße gewählt. Es konnte an Hand von vier Sandproben eine zufriedenstellende Übereinstimmung festgestellt werden. Zur Einschätzung der Präzision des Messverfahrens wurden die Übereinstimmung der Partikelverteilung und die Formparameter der Sphärizität je Teilprobe betrachtet. Die festgestellte Übereinstimmung war groß. Daher ist die Genauigkeit des Prüfverfahrens positiv einzuschätzen. Die Hauptuntersuchungen wurden an 69 Brech- und Natursandproben durchgeführt. Als Bewertungsgrundlage wurde zunächst der Fließkoeffizient ermittelt und die Korngrößenverteilung nach DIN EN 933-1 bestimmt. Mit dem optischen Messgerät wurden vier Teilproben je Sand gemessen. Aus den Einzelwerten der Teilprobe wurden die mittlere Partikelverteilung bzw. für die Formparameter der Sphärizität, der Symmetrie oder des Breiten-/Längenverhältnisses die "kennzeichnenden Formkenngrößen" bestimmt. Die Prüfergebnisse wurden statistisch unter Beachtung von Messunsicherheiten ausgewertet. Die Partikelmessungen mit dem optischen Partikelmessgerät zeigen, dass es möglich ist, anhand von Formparametern und der Partikelgrößenverteilung, Kornformeigenschaften von feinen Gesteinskörnungen festzustellen. Es ist jedoch nicht möglich, eindeutige Unterscheidungsmerkmale zwischen Brech- und Natursand festzulegen. Da sich in der Praxis Brechsande für den Einsatz im Asphalt bewährt haben, ist für die Praxis von Interesse, bei welchen Parametern es sich um zweckmäßige Einflussgrößen handelt und wie die unterschiedlichen Formkenngrößen sich in Gemischen aus Gesteinskörnungen, Asphalten oder Betonen auswirken.
Kurzfassung auf Englisch: The extent to which it is possible to differentiate crushed sands and natural sands of 0.063 to 2 mm in grain size and determine characteristic grain shape properties should be examined in the project "Assessment of grain shape with the optical particle analyser Camsizer®". For this, measurements using the optical measuring device "Camsizer®" from Retsch Technology were carried out alongside conventional test methods, such as grain size distribution and flow coefficient. With the measuring instrument, it is possible to determine the particle distribution as well as the grain shape of dry and free-flowing bulk materials. However, it is necessary to check the accuracy of the test method for the reproducibility of the results. The accuracy and precision of the measurements were therefore reviewed. To assess the accuracy of the measurement process, the average particle distribution of the "Camsizer®" measurement and the conventional grain-size distribution curve were chosen as a reference value according to DIN EN 933-1. A satisfactory correlation could be determined on the basis of four sand samples. To assess the precision of the measurement process, the conformity of the particle distribution and the shape parameters of the sphericity of each subsample were looked at. The correlation ascertained was sizable. Therefore, the accuracy of the test method is considered positive. The main investigations were carried out on 69 crushed sands and natural sands. As the valuation basis, the flow coefficient was first ascertained and the grain size distribution was determined according to DIN EN 933-1. Four subsamples of each sand were measured with the optical measuring device. The average particle distribution or the "distinguishing shape characteristics" for the shape parameters of the sphericity, the symmetry or the length-to-width ratio were determined from the individual values of the subsamples. The test results were statistically evaluated allowing for measurement inaccuracy. The particle measurements with the optical particle analyser show that it is possible to determine grain shape properties of fine aggregates based on shape parameters and the particle size distribution. However, it is not possible to define clear distinguishing features between crushed sands and natural sands. Since crushed sands have proven successful for use in asphalt, the parameters for which appropriate characteristics are of concern is of practical interest as well as how the different shape parameters have an effect in mixtures made of aggregates, asphalt or concrete.