Taille des particules dans les matériaux de construction : Du ciment au bitume
Les matériaux de construction sont des matériaux utilisés pour la construction. Ceci inclut des substances naturelles, telles que le sable et l'argile, ainsi que des produits fabriqués par l'homme. La taille des particules influence différents aspects des matériaux de construction et nécessite un contrôle de qualité approprié.
Pour les matières premières, la taille et la forme des particules affectent fortement le traitement et la maniabilité ainsi que la fluidité de la poudre et la réactivité. C'est parce que la surface des particules augmente avec la diminution de la taille des particules. Les changements de viscosité et les processus de sédimentation sont également liés aux modifications de taille et de forme.
L'apparence et la sensation du produit final sont modifiées en altérant la taille et la forme des particules. Les propriétés de surface et la réactivité pourraient être affectées, ou la rugosité et l'hétérogénéité dépendantes de la taille des particules pourraient influencer les propriétés physiques. Dans le processus de fabrication, de grandes particules peuvent entraîner le blocage des buses, des moulins ou des filtres. Des quantités significatives de poussière fine pourraient également être générées.
Des déterminations sophistiquées de la taille et de la forme des particules peuvent être utilisées pour contrôler les processus de broyage et pour identifier les étapes critiques du processus de fabrication. Pour cette application, un instrument robuste de diffraction laser ou d'analyse d'image dynamique qui couvre la plage de µm à mm serait l'instrument de choix.
La diffraction laser génère une distribution de taille des particules basée sur le volume, qui ne peut pas détecter de petites quantités de particules aberrantes. Malgré cette limitation, la diffraction laser est une technique analytique rapide qui respecte de nombreuses normes ISO, ce qui en fait une méthode privilégiée pour les applications de contrôle qualité. Pour la détection de particules irrégulières ou de valeurs aberrantes, l'analyse d'image dynamique est recommandée. Cette technique fournit une distribution basée sur des nombres qui met l'accent à la fois sur les particules surdimensionnées et sous-dimensionnées. Bien qu'il soit principalement utilisé dans la recherche et le développement, l'analyse d'image dynamique est également applicable dans les environnements de contrôle qualité.
Taille des particules pour le ciment et le béton
En plus de la taille des particules, la forme des particules est un paramètre crucial à surveiller. La fluidité et les demandes en eau liées au ciment peuvent varier considérablement entre des particules régulières (sphériques) et irrégulières. La finesse et la forme des particules de ciment sont des facteurs clés du contrôle qualité, car elles influencent directement la demande en eau, la fluidité et la performance globale du ciment. Cinq échantillons de ciment ont été analysés à l’aide d’une analyse d’image dynamique, renvoyant à la fois les distributions de taille et de forme. Tous les échantillons ont montré une large distribution de taille monomodale principalement dans la gamme de 5 μm à 60 μm. La forme des particules a été évaluée par le rapport d'aspect et la compacité. L'un des échantillons de ciment à prise rapide présentait les particules les plus régulières (sphériques).
