CS220121B1

CS220121B1 - Method of determining adhesive characteristics of raw material

Info

Publication number: CS220121B1
Application number: CS726981A
Authority: CS
Inventors: Jaroslava Hladikova
Original assignee: Jaroslava Hladikova
Priority date: 1981-10-05
Filing date: 1981-10-05
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Účelem vynálezu je stanovit způsob hodnocení adhezívních vlastností surovin, zejména vlhkých hlinitých materiálů, zejmé na pro· výrobu stavebních hmot. Tohoto účelu je podle vynálezu dosaženo tím, že do jednotně připraveného vzorku suroviny se stálým tlakem působícím konstantní dobu vtlačuje měrné tělísko·, které se po uplynutí přítlačné doby od vzorku odtahuje konstantní rychlostí, přičemž se měří síla F potřebná k odtržení měrného tělíska od povrchu vzorku suroviny a z její hodnoty a z velikosti stykové plochy S měrného' tělíska se stanoví tahové napětí N = F/S, které je mírou adhezivity daného materiálu.The purpose of the invention is to provide a method of evaluation adhesive properties of raw materials, in particular damp aluminum materials, especially for the production of building materials. This purpose According to the invention, this is achieved by the fact that a uniformly prepared feedstock sample a constant pressure for a constant time it presses the measuring body, which after expiration pulls the sample from the sample constant speed, while the force F needed is measured to tear the body from the surface the raw material sample and its value and z the size of the contact surface S of the body the tensile stress N = F / S is determined the degree of adhesion of the material.

Description

Vynález se týká způsobu stanovení adhezívních vlastností surovin, zejména vlhkých hlinitých materiálů.The present invention relates to a method for determining the adhesive properties of raw materials, in particular wet alumina materials.

V současné době je znám a používán celý soubor zkoušek, jimiž se hodnotí různé základní vlastnosti surovin a jejich směsí, používaných např. pro výrobu stavebních hmot. V praxi se ukazuje, že pro zpracování těchto surovin v technologických procesech je třeba znát další jejich vlastnosti, které podstatnou měrou ovlivňují funkci příslušného' strojně technologického' zařízení. Jedním z těchto důležitých parametrů je adhezívní vlastnost suroviny, jinak také nazývaná lepivostí. Problematika adhezívních schopností nebyla v samotném oboru úpravnictví maltovin důkladněji řešena, vyvstala až poté, co se při suchém způsobu výroby cementu začaly zpracovávat vlhčí, lepivější hlinité suroviny. Tyto suroviny komplikují technologii zpracování a výběr příslušného zařízení pro jejich těžbu, dopravu a další zpracování. Sušení těchto surovin pak zvyšuje nároky na spotřebu energie. Sklon k nalepování na funkční součásti strojů je u různých surovin odlišný a je v zásadě závislý na obsahu vlhkosti a na mineralogickém složení suroviny i na konstrukčním materiálu příslušného zařízení. Pro návrh vhodného strojně technologického zařízení na zpracování různých materiálů pak neexistuje způsob, jímž by bylo možno objektivně hodnotit adhezívní vlastnosti daného materiálu a na základě znalostí této vlastnosti pak stanovit optimální řešení.At present, a whole set of tests is known and used to evaluate various basic properties of raw materials and their mixtures, used for example in the production of building materials. In practice, it appears that in order to process these raw materials in technological processes, it is necessary to know their further properties, which substantially affect the function of the respective 'machine technology' equipment. One of these important parameters is the adhesive property of the raw material, also called tack. The issue of adhesive abilities was not dealt with in the field of mortar preparation itself, it arose only after the wet process of cement production began to process moist, sticky clay raw materials. These raw materials complicate the processing technology and the selection of the appropriate equipment for their extraction, transport and further processing. Drying these raw materials then increases energy consumption. The tendency to adhere to the functional components of the machines varies from raw material to raw material and is essentially dependent on the moisture content and mineralogical composition of the raw material as well as the construction material of the respective equipment. There is no method for objectively evaluating the adhesive properties of a given material and, on the basis of the knowledge of this property, to determine the optimum solution for designing a suitable machine for processing various materials.

Uvedenou problematiku řeší způsob stanovení adhezívní vlastnosti surovin podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do jednotně připraveného vzorku suroviny se stálým tlakem působícím konstantní dobu vtlačuje měrné tělísko, které se po uplynutí přítlačné doby od vzorku odtahuje konstantní rychlostí, přičemž se měří síla F potřebná k odtržení měrného tělíska od povrchu vzorku suroviny a z její hodnoty a z velikosti stykové plochy S měrného tělíska se stanoví tahové napětí N = F/S, které je mírou adhezivity daného materiálu.The problem is solved by the method of determining the adhesive property of the raw materials according to the invention, which consists in that a uniformly prepared raw material sample with a constant pressure acting at a constant time presses a measuring body which withdraws from the sample at a constant speed. The tensile stress N = F / S, which is a measure of the adhesion of the material, is determined to extract the specimen from the surface of the raw material sample and from its value and from the size of the contact surface S of the specimen.

Způsob vychází z experimentálních poznatků, že přitiskne-li se konstantním tlakem těleso definovanou plochou na definovaný povrch konstantně připravené měřené suroviny, je síla potřebná k odtržení uvedeného tělesa od suroviny úměrná adhezívní vlastnosti této suroviny. Jak bylo zjištěno, je tato vlastnost funkcí materiálu měrného přítlačného tělíska, síly přitlačující měrné tělísko do měřené suroviny, síly, jíž se materiál vtlačuje do měrné nádoby, hmotnosti měřeného vzorku, velikosti povrchu přítlačného tělíska, doby odležení měřeného' vzorku, teploty, měření, procentuálního obsahu vody ve vzorku a síly potřebné k odtržení měrného tělíska od povrchu vzorku. Při zachování stejných podmínek pro prvních sedm uvedených parametrů platí, že adhezívní vlastnost, čili lepivost suroviny lze pro určitý obsah vody v materiálu stanovit z údajů síly potřebné k odtržení zkušebního tělíska od povrchu zkoumané suroviny.The method is based on experimental knowledge that when a body is pressed with a defined area at a constant pressure onto a defined surface of a constantly prepared raw material, the force required to detach said body from the raw material is proportional to the adhesive properties of the raw material. It has been found that this property is a function of the pressure pad material, the pressure force of the pressure pad, the force to force the material into the measuring vessel, the weight of the sample, the surface area of the pressure pad, the time of measurement the percentage of water in the sample and the force required to tear the gauge from the sample surface. While maintaining the same conditions for the first seven parameters, the adhesive property, i.e. the tackiness of the feedstock, can be determined for a certain water content of the material from the force required to tear the test piece away from the surface of the feedstock.

Vynález bude dále podrobněji popsán na příkladu praktického postupu při provádění předmětného způsobu.The invention will now be described in more detail by way of an example of a practical procedure for carrying out the present method.

Před započetím vlastního měření se měřená surovina připraví jednotným postupem. Celé množství suroviny dodané ke zkoušce se vysuší, rozdruží na granulometrii do 2 milimetrů a zhomogenizuje. Z takto upravené suroviny se odebere vzorek o hmotnosti 3000 g, který se zvlhčí na požadovaný obsah vlhkosti a nechá se 48 hodin odležet. Pak se vzorek opět zhomogenizuje. Do měrné nádoby se vpraví 800 g materiálu, který je konsolidován silou 800 N po dobu 60 sekund. Následuje zarovnání materiálu v rovině ústí měrného válce. Poté se provádí přitlačení měrného tělíska (o* ploše 76,5 centimetru čtverečného), uchyceného na přítlačném pístu, pomocí planžety vyvozující tlakovou sílu, do měřeného materiálu silou 500 N po dobu 60 sekund. Následuje provedení měření vlastní tahové síly, při které se měrné tělísko* od měřeného materiálu odtrhlo, a to pomocí planžety pro vyvození tahové síly. Na elektrickém číslicovém ukazateli síly se odečte v okamžiku odtržení měrného tělíska od měřeného materiálu, nejvyšší dosažená tahová síla v N. Nárůst tahové síly je lineární. Měrný válec a měrné tělísko se uvolní z měřicího zařízení, pečlivě se očistí, měrné tělísko se odmastí, vysuší a umístí zpět do měřicího zařízení k dalšímu měření. S jednou navážkou lze provést pouze jedno měření. Výsledná hodnota tahové síly pro* jednu určitou zvolenou vlhkost suroviny se vypočte jako* průměr ze dvou nejbližších hodnot tří provedených měření. Hned po* ukončení měření se část vzorku použije pro* přesné stanovení vlhkosti měřené suroviny.Before starting the actual measurement, the measured raw material is prepared in a uniform procedure. The whole of the raw material delivered for the test is dried, crushed to 2 mm by granulometry and homogenized. A sample of 3000 g is taken from the treated material, which is moistened to the desired moisture content and left to sit for 48 hours. The sample is then homogenized again. 800 g of material, which is consolidated by a force of 800 N for 60 seconds, are introduced into the measuring vessel. Alignment of the material in the plane of the measuring cylinder mouth follows. Thereafter, a measuring body (76.5 square centimeters) is mounted on the thrust piston by applying a pressure force to the measured material with a force of 500 N for 60 seconds. This is followed by the measurement of the tensile force, in which the measuring element * has been detached from the material to be measured, by means of a plate for applying the tensile force. On the electric digital force indicator, at the moment of detachment of the specimen from the measured material, the highest achieved tensile force in N is read. The increase in tensile force is linear. The measuring cylinder and measuring device are released from the measuring device, thoroughly cleaned, the measuring device degreased, dried and placed back into the measuring device for further measurement. Only one measurement can be made with one weighing. The resulting tensile force value for * one specific selected raw material moisture is calculated as * average of the two nearest values of the three measurements taken. Immediately after * measurement, a portion of the sample is used to * accurately determine the moisture of the measured raw material.

Pro dohrou reprodukovatelnost měření a vzájemnou relaci výsledků naměřených pro různé suroviny je třeba dodržet určité podmínky. Surovinu je třeba připravovat vždy týmž způsobem, konsolidací suroviny je třeba provádět vždy stejným, plynule narůstajícím tlakem. Přitlačování měrného tělíska musí probíhat po konstantní dobu, konstantní silou. Odtrhování měrné podložky musí probíhat plynule pozvolna narůstající silou. Měrná nádoba musí být v zařízení ulo*žena vodorovně, měrné tělísko musí být uloženo tak, aby přilnulo* k surovině celou plochou. Ihned po provedení měření je třeba stanovit příslušnou vlhkost měřené suroviny.In order to ensure reproducibility of the measurements and the mutual relation of the results measured for different raw materials, certain conditions must be observed. The raw material must always be prepared in the same way, the consolidation of the raw material must always be carried out with the same continuously increasing pressure. Pressing of the measuring body must take place for a constant period of time, with a constant force. The tear-off of the measuring pad must be carried out continuously by gradually increasing force. The measuring vessel must be placed horizontally in the device, the measuring device must be placed so that it adheres * to the raw material with the whole surface. Immediately after the measurement, the relative humidity of the measured raw material must be determined.

Claims

Subject

Method for determining the adhesive properties of raw materials, in particular wet alumina materials, characterized in that a uniformly prepared raw material sample with a constant pressure applied at a constant time is pressed into a measuring body which withdraws from the sample at a constant speed after the pressing time. The tensile stress N = F / S, which is a measure of the adhesion of the material, is determined to extract the specimen from the surface of the raw material sample and from its value and from the size of the contact surface S of the specimen.

2. The method of determining the adhesive properties of the raw materials according to claim 1, characterized in that the raw material is dried, adjusted to a granulation of up to 2 mm and genomized from the material before measurement, then a specified amount is taken from the material and moistened to the desired moisture content. the raw material is again homogenized and filled into a measuring vessel, where the measured raw material is consolidated.

3. A method for determining the adhesive properties of raw materials according to claim 1, characterized in that the pressing of the measuring body on the surface of the sample takes place for a constant time of 5 to 60 seconds, with a constant force of 200 to 1000 N.

4. Method according to claim 2, characterized in that the consolidation of the measured raw material is carried out with a constant force of 400 to 1000 N for a constant period of 5 to 60 seconds.