Тема: Определение пластичности глинистого сырья.

 

7.1. Краткие теоретические сведения

Пластичностью называют способность твердого тела деформироваться при воздействии механической нагрузки без нарушения сплошности и сохранять полученную форму после снятия нагрузки. Пластичность глин связана с количеством добавленной воды: чем ее больше, тем подвижнее масса. Определяя содержание воды, необходимое для придания глине пластических свойств, можно оценить пластичность. На этом основано большинство методов определения пластичности глин и глиносодержащих масс, применяемых в заводской практике. Другая группа методов предусматривает определение деформационных параметров массы: предельного напряжения сдвига, вязкости, эластичности и других показателей.

Определение числа пластичности. Метод основан на определении интервала влажностей, в пределах которого масса имеет пластическое состояние. Максимальное значение влажности, при котором глиняная масса сохраняет приданную ей форму, называется границей текучести Wm. При большей влажности масса растекается. Нижний предел называют границей раскатывания (Wр). Ниже этой влажности масса под действием нагрузки разрушается как хрупкое тело. Числом пластичности Пл (%) называют разность между абсолютны­ми влажностями границы текучести и границы раскатывания:

                                                              Пл = Wm - Wр                                            (1)

 

Глины по числу пластичности разделяют на 5 групп: высокопластичные (Пл>25), среднепластичные (Пл=15-25), умереннопластичные (Пл = 7-15), малопластичные (Пл <7) и непластичные, не образующие пластичного теста.

7.2. Выполнение работы

Опыт 1. Определение числа пластичности глинистого сырья на приборе Васильева.

Аппаратура:: прибор Васильева, технические весы, фарфоровая ступка, фарфоровая чашка, шпатель, сушильный шкаф, бюксы, испытуемый материал.

Верхний предел пластичности (границу текучести) определяют на приборе Васильева. Прибор (рис. 7.1) состоит из штатива 1, в обойме 6 которого вертикально перемещается стержень 5 длиной 240 мм и диаметром 12 мм с деревянным диском 2, имеющим углубление. В углубление устанавливают чашку 3 с массой диаметром 95 мм и глубиной 25 мм. Чашку крепят держателем 4. Стержень фиксируют винтом 7 на заданной высоте от поверхности плиты 10. Винт 8 закрепляет ограничительное кольцо 9, которое регулирует высоту подъема стержня. Масса падающей части прибора вместе с образцом должна быть 400+50 г.

Для испытания берут около 100 г глины, высушивают до воздушно-сухого состояния и растирают в фарфоровой ступке. Измельченную глину просеивают до полного прохождения через сито №05. Около 50 г глины помешают в фарфоровую или латунную чашку и заливают дистиллированной водой объемом 20 мл, непрерывно перемешивая шпателем. Воду добавляют до получения массы, несколько более текучей, чем в нормальном рабочем состоянии. Массу равномерно распределяют по дну чашки слоем толщиной 15 мм и разрезают специальным шпателем (рис. 7.2) по диаметру так, чтобы между ее частями образовалась канавка. Чашку устанавливают на диск прибора и закрепляют. Стержень поднимают на высоту 75 мм от плиты и закрепляют. Затем стержень освобождают, и он, падая под собственным весом, ударяется о плиту. При ударе масса встряхивается и ее части сближаются. Массу встряхивают трижды, наблюдая каждый раз за величиной просвета. Предел текучести считается достигнутым, если масса полностью смыкается после третьего удара (рис. 3). Если масса смыкается раньше (после первого или второго удара), в нее добавляют 0,5-1 г сухой глины, тщательно перемешивают и повторяют испытание. Если масса не сомкнулась после третьего удара, ее доувлажняют 0,5 - 1 г воды. Воду или глину добавляют до тех пор, пока не будет достигнута требуемая консистенция массы.

Рис. 7.1. Прибор Васильева для определения границы текучести пластичной массы.

 

 

Рис. 7.2. Шпатель для разрезания массы.

 

Рис. 7.3. Распределение массы при определении границы текучести:

а – перед встряхиванием; б – после встряхивания.

 

Получив нужный результат, отбирают 15-20 г массы для определения влажности, соответствующей границе текучести, высушиванием в сушильном шкафу.

Оставшуюся часть массы используют для определения границы раскатывания. Для этого в массу добавляют 15-20 г сухой просеянной глины, тщательно перемешивают, проминают и раскатывают вручную в жгут диаметром 3 мм. Сухую глину добавляют до тех пор, пока жгут при раскатывании не начнет рассыпаться на отдельные кусочки. Эти кусочки   (15 - 20 г) собирают для определения влажности, соответствующей границе раскатывания.

Испытания повторяют 2-3 раза. Результаты записывают в табл. 7.1.

 

 

Таблица 7.1

 

Предел пластичности	Номер бюксы	Масса бюксы, г			Масса материала, г		Влажность, %	Число пластичности, Пл
		без навески	с влажной навеской	с сухой навеской	влажного	сухого
Верхний	1	2	3	4	5	6	7	8
Нижний

 

Опыт 2. Определение верхнего числа пластичности с помощью балансирного конуса.

Аппаратура: прибор для определения числа пластичности, технические весы, сушильный шкаф, шпатель, бюксы, испытуемый материал.

Прибор (рис. 7.4) состоит из балансирного конуса 1 высотой 25 мм и углом при вершине 30° с полированной поверхностью. На высоте 10 мм от вершины конуса нанесена круговая метка 3.

Рис. 7.4. Балансирный конус.

Балансир удерживает конус в вертикальном положении, который соединен со стальным коромыслом 2 с металлическими грузами 5 общей массой 76±0,2 г.

Пластичное тесто укладывают в чашку 4 диаметром 40 и высотой 20 мм. При заполнении чашки ее периодически постукивают о твердую поверхность для предотвращения захвата воздуха. Заполненную чашку устанавливают на подставку 6, поверхность заглаживают шпателем. Конус смазывают тонким слоем вазелина, подносят к поверхности теста и предоставляют возможность конусу опускаться под тяжестью собственной массы. Если конус в течение 5 с погрузится на глубину 10 мм, то консистенция массы соответствует верхнему пределу пластичности. Для получения требуемой консистенции массу при необходимости подсушивают, проминая на воздухе.

Влажность массы определяют на 2-3 пробах, высушивая в сушильном шкафу.

За границу предела раскатывания принимают величину максимальной молекулярной влагоемкости.

 

Опыт 3. Изготовление архитектурных изделий из глины.

Аппаратура: инструменты для художественной лепки, стакан с водой, сушильный шкаф, печь для обжига.

 

Рекомендуемая литература

 

1. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. – М.: Стройиздат,

1986. – 687 с.

2. Рыбьев И.А. Общий курс строительных материалов. – М.: Высш. шк., 1987. – 586 с.

3. Свищ И.С. Пособие для лабораторных работ по дисциплине «Строительное материаловедение». – Симферополь: 2011. -282 с.

4. Скрамтаев и др. Примеры и задачи по строительным материалам. – М.: Высш. шк.,

1970. – 230 с.

 

⇐ Предыдущая1234567

Поделиться: