Wie berechnet man die Siebanalyse in einem Laborbericht? Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für eine genaue Korngrößenverteilung

Um die Ergebnisse der Siebanalyse für einen Laborbericht zu berechnen, wandeln Sie methodisch das Rohgewicht des Materials auf jedem Sieb in eine Reihe von Prozentwerten um. Dieser Prozess umfasst die Ermittlung der auf jedem Sieb zurückgehaltenen Masse, die Berechnung ihres Prozentsatzes im Verhältnis zur Gesamtprobe und anschließend die Bestimmung des kumulativen Prozentsatzes des Materials, das durch jedes Sieb fällt.

Die Kernaufgabe der Siebanalyse-Berechnung besteht darin, Rohmassenmessungen in ein standardisiertes Format umzuwandeln – den kumulativen Prozentsatz, der durchgeht. Dieser Wert ist unerlässlich für die Erstellung einer Korngrößenverteilungskurve, was das eigentliche Ziel der Analyse ist.

Die Grundlage: Erfassung genauer Daten

Bevor Berechnungen beginnen können, müssen Sie präzise Messungen aus dem Labor vorliegen haben. Die Qualität Ihrer Ergebnisse hängt vollständig von der Qualität dieser Anfangsdaten ab.

Schritt 1: Bestimmung der Anfangsgewichte

Bevor Sie Probenmaterial hinzufügen, müssen Sie jedes einzelne Sieb und die untere Pfanne wiegen. Dies ist das Tara-Gewicht.

Die genaue Erfassung dieser leeren Gewichte ist entscheidend für die nachfolgenden Berechnungen.

Schritt 2: Sieben der Probe und Erfassung der Endgewichte

Nachdem Sie Ihr Material für die angegebene Zeit gesiebt haben, müssen Sie jedes Sieb erneut wiegen, diesmal mit dem zurückgehaltenen Material darin. Dies ist das Bruttogewicht.

Sie müssen auch das Gesamt-Anfangsgewicht der trockenen Probe kennen, mit der Sie begonnen haben, bevor sie in das oberste Sieb gegeben wurde.

Der Berechnungsprozess: Von der Masse zum Prozentsatz

Sobald Ihre Rohdaten erfasst sind, können Sie mit den Berechnungen fortfahren. Dies wird typischerweise in einer Datentabelle mit Spalten für jeden Schritt organisiert.

Schritt 1: Berechnung der zurückgehaltenen Masse

Subtrahieren Sie für jedes Sieb das Tara-Gewicht (leeres Sieb) vom Bruttogewicht (Sieb + Probe). Dies ergibt die Nettomasse des auf diesem speziellen Sieb zurückgehaltenen Materials.

Zurückgehaltene Masse = Bruttogewicht - Tara-Gewicht

Die in der unteren Pfanne gesammelte Masse sollte ebenfalls auf diese Weise berechnet werden.

Schritt 2: Berechnung des Prozentsatzes der Rückhaltung (% Retained)

Als Nächstes dividieren Sie die auf jedem Sieb zurückgehaltene Masse durch die gesamte Anfangsprobenmasse. Multiplizieren Sie das Ergebnis mit 100, um den Prozentsatz zu erhalten.

% Zurückgehalten = (Zurückgehaltene Masse / Gesamtprobenmasse) x 100

Dies zeigt Ihnen, welcher Teil der Gesamtprobe von jedem einzelnen Sieb aufgefangen wurde.

Schritt 3: Berechnung des kumulativen Prozentsatzes der Rückhaltung

Dies ist eine laufende Summe. Beginnen Sie mit dem Prozentsatz der Rückhaltung auf dem größten Sieb (dem obersten). Addieren Sie dann für jedes nachfolgende Sieb seinen Prozentsatz der Rückhaltung zur kumulativen Summe der darüber liegenden Siebe.

Kumulativer % Zurückgehalten (Sieb X) = % Zurückgehalten (Sieb X) + Kumulativer % Zurückgehalten (Sieb darüber)

Der endgültige kumulative Prozentsatz der Rückhaltung (einschließlich der Pfanne) sollte sehr nahe bei 100 % liegen.

Schritt 4: Berechnung des Prozentsatzes, der durchgeht (% Finer)

Dies ist der wichtigste Wert für Ihren Abschlussbericht und Ihre Grafik. Er ist das Gegenteil des kumulativen Prozentsatzes der Rückhaltung.

% Durchgehend = 100 - Kumulativer % Zurückgehalten

Dieser Wert gibt an, welcher Prozentsatz der gesamten Probe kleiner ist als die Maschenweite dieses speziellen Siebes. Der % Durchgehend für die Pfanne sollte 0 sein, da kein Material hindurchfallen kann.

Häufige Fallstricke und Überprüfung

Eine perfekte Analyse ist selten. Das Verständnis potenzieller Fehlerquellen ist der Schlüssel zur Erstellung eines glaubwürdigen Berichts.

Das Problem des Probenverlusts

Es ist üblich, dass während des Siebvorgangs eine kleine Menge Material (z. B. als Staub) verloren geht.

Um dies zu überprüfen, summieren Sie die einzelnen Massen, die auf jedem Sieb und in der Pfanne zurückgehalten wurden. Vergleichen Sie dieses endgültige Gesamtgewicht mit Ihrem ursprünglichen Proben gewicht. Eine Abweichung von mehr als 0,5 % kann auf ein Problem mit dem Testverfahren oder der Datenerfassung hinweisen.

Überprüfung Ihrer Berechnungen

Der kumulative Prozentsatz der Rückhaltung auf Ihrem letzten Sieb vor der Pfanne, zuzüglich des in der Pfanne selbst zurückgehaltenen Prozentsatzes, muss 100 % ergeben (oder sehr nahe daran liegen, unter Berücksichtigung geringfügiger Probenverluste).

Wenn diese Zahlen nicht übereinstimmen, liegt ein Berechnungsfehler vor, der gefunden und korrigiert werden muss.

Präsentation Ihrer Ergebnisse für einen Bericht

Der letzte Schritt besteht darin, Ihre Ergebnisse klar darzustellen. Das Ziel ist es, die Korngrößenverteilung sofort verständlich zu machen.

• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf einem formellen Laborbericht liegt: Präsentieren Sie Ihre Berechnungen in einer übersichtlichen Tabelle und verwenden Sie die Spalte „% Durchgehend“, um eine logarithmisch-semilogarithmische Korngrößenverteilungskurve zu erstellen.
• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Materialkonformität liegt: Möglicherweise müssen Sie nur den „% Durchgehend“-Wert für eine oder zwei kritische Siebgrößen angeben, die durch einen Projektstandard festgelegt sind.
• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf einer schnellen Qualitätskontrolle liegt: Eine einfache Überprüfung der Spalte „% Zurückgehalten“ kann Ihnen schnell zeigen, wo der Großteil Ihres Materials dimensioniert ist.

Letztendlich verwandeln diese Berechnungen einen Haufen von Zuschlagstoffen in präzise Daten, die den Charakter des Materials definieren.

Zusammenfassungstabelle:

Berechnungsschritt	Formel	Zweck
Zurückgehaltene Masse	Bruttogewicht - Tara-Gewicht	Nettomaterial auf jedem Sieb ermitteln
% Zurückgehalten	(Zurückgehaltene Masse / Gesamtmasse) x 100	Anteil auf jedem Sieb anzeigen
Kumulativer % Zurückgehalten	Laufende Summe von % Zurückgehalten	Materialrückhaltung bis zu einem Sieb verfolgen
% Durchgehend (Schlüsselwert)	100 - Kumulativer % Zurückgehalten	Material bestimmen, das kleiner als die Siebgröße ist

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