Лабораторная работа № 3

Определение технологических свойств глин

Цель работы:

1. Изучить методики определения формовочной влажности на приборе Вика и числа пластичности.

2. По данным экспериментов и расчетов определить соответствующие характеристики глины.

Исходные материалы и приборы:прибор Вика, форма стальная цилиндрическая, бюкса стеклянная, тигель фарфоровый - 6 шт, эксикатор, весы технические с разновесом, шкаф сушильный, часы.

Содержание работы.

Количество воды, которое необходимо для придания керамической массе нормальной формовочной (рабочей) консистенции, называют формовочной влажностью.

Состояние глиняной пластичной массы, при котором она под воздействием давления руки человека, равного приближенно 0,1-0,2 МПа, способна изменять свою форму, не прилипая к рукам и к металлу, называют нормальной формовочной (рабочей) консистенцией.

Различают абсолютную и относительную формовочную влажность. Абсолютная формовочная влажность или вода затворения В₃ равна количеству воды, которую необходимо добавить к абсолютно сухой глине (в % по массе) для получения пасты нормальной консистенции. Ее определяют по формуле:

В_з=(M_ф-M_c)/M_с*100%, (1)

где, М_ф– масса влажной навески глины нормальной консистенции, г;

М_с– масса абсолютно сухой навески глины, г;

Относительная формовочная влажность, или полное водосодержание В_п – это все количество воды, содержащееся в пасте нормальной консистенции, в % по массе пасты. Определяют по формуле:

В_п=(M_ф-M_с)/M_ф*100% (2)

при этом справедливы следующие соотношения:

В_п/В_з=M_с/M_ф; В_з/В_п=(1+В/M_с),

где, В – количество воды, г.

По своей физической сущности метод определения числа пластичности основан на определении способности глины связывать воду. Чем пластичнее глина, тем шире интервал влажности, в котором она проявляет пластичность. Верхний предел влажности, при котором глина сохраняет пластические свойства, называется границей текучести W_т. Нижний предел влажности, обладающий пластическими свойствами, называется границей раскатывания W_р. Разность между влажностями "границы текучести" и "границы раскатывания" называется числом пластичности П.

П=W_т-W_р (%) (3)

I. Определение формовочной влажности. Порядок проведения работы.

Определение производится на приборе Вика. На площадку помещают полированную пластинку из толстого стекла, на которую во время опыта ставят испытуемый образец из глиняной массы.

Для испытания из глиняной массы, приготовленной шликерным или пластическим способом, формуют в стальной цилиндрической форме образец высотой 50 и диаметром 35 мм. Образец помещают на площадку под иглу прибора Вика, установленного строго горизонтально. Затем иглу опускают до соприкосновения с поверхностью образца, отмечают на шкале положение стрелки-указателя и предоставляют игле возможность свободно погружаться в тело образца. Установлено, что глиняная масса находится в состоянии нормальной рабочей консистенции, если игла прибора при нагрузке 300 г опустится в испытуемый образец на глубину 30-40 мм в течение 5 мин. Истинный показатель определяется как среднее из трех параллельных испытаний, причем образец каждый раз передвигают, чтобы игла не попадала в прежнее место, а саму иглу после каждого погружения вытирают. Если глубина погружения иглы в образец превышает 40 мм, то массу считают слишком жидкой; если игла погружается не более чем на 30 мм, то массу считают излишне сухой. И в том, и в другом случае глиняную массу необходимо довести до рабочего состояния, либо подсушивая, либо увлажняя ее и контролируя необходимую консистенцию на приборе Вика.

Количество воды затворения и полное водосодержание определяют путем взвешивания влажных и сухих проб глины. Высушивание производят при температуре 105-110С до постоянной массы.

Абсолютную и относительную влажность глины определяют по формулам 1 и 2 с точностью до 1%.

Таблица 1