2 Визначення пластичної міцності та оптимальної вологості глин
Пластична міцність, або механічна міцність структури глинистої маси є межовим напруженням зсуву, яке може витримати пластична маса при статичному навантаженні. Пластичну міцність визначають за допомогою конічного пластометру П.А.Ребіндера.
При проведенні досліджень пластичних мас з різними характеристиками ця методика дозволяє визначити вплив окремих факторів (складу керамічної маси, її вологості, умов підготовки та інш.) на показники пластичної міцності. Особливий інтерес представляє залежність пластичної міцності від вологості маси, за допоїмо-гою якої визначають оптимальну формувальну вологість керамічної маси. В цьому випадку відношення глинистих мас до формування оцінюється за допомогою кривих “пластична міцність – абсолютна вологість мас P = f (W) (рис. 2.1).
Рис. 2.1 – Крива залежності пластичної міцності від вологості глини
Багаточисельні попередні випробування показали, що криві P = f (W) в межах P = (3-30)10 дін/см2 надані двома прямолінійними участками, які мают різний нахил до осі вологості та поєднуються між собою плавною кривою. Перший участок по-чинається в той час, коли пластична міцність маси стає вищою за (6-11)10 дин/см2. В цьому інтервалі дисперсіона система містить в більшості зв'язану адсорбціону во-ду. Кількість води дифузних шарів глинистих часток недостатньо для повного роз-витку гідратних оболонок. При переході до другого участку, який розташован ниж-че значення Р = (6-11) 10 дин/см2, в глині відбувається повний розвиток гидратних оболонок. Глиниста маса набуває робочого стану.Подальше повишення вологості призводить до різкого зміну хода кривої Р = f (W) як точка переходу прямої першого участку в плавну криву, яка з’єднує перший прямолінійний участок з другим.
Формуємість глинистих мас оцінюється за кутом нахилу кривої Р = f (W) до осі абсцис. Існуючі можливості регулювання вологості маси в виробничіх умовах не дозволяють встановити амплітуду коливань вологості, яка була б меньш 2%. Це свідчить, що ctg β повинен бути більше або дорівнювати 2, через те що маси, які мають ctg β < 2, на стрічкових пресах формуються погано.
Таблиця 2.1 – Склад експериментальних мас
Склад компонентів |
Шифр складу |
||
А |
В |
С |
|
Суглинок |
100 |
75 |
50 |
Глина |
0 |
25 |
50 |
Таблиця 2.2 – Експериментальні характеристики пластичної міцності
|
W, % |
h |
Pm, дин/см2 |
||||
А |
15 |
9,14 |
9,82 |
10,14 |
9,73 |
9,79 |
15,01 |
17 |
11,38 |
11,91 |
12,2 |
12,12 |
12,83 |
9,71 |
|
19 |
14,21 |
14,13 |
14,87 |
15,2 |
15,7 |
6,46 |
|
21 |
17,2 |
17,34 |
18,2 |
17,12 |
17,72 |
4,63 |
|
В |
17 |
16,35 |
17,87 |
16,9 |
16,5 |
16,21 |
5,05 |
19 |
18,73 |
18,9 |
19,2 |
19,32 |
19,78 |
3,8 |
|
21 |
20,5 |
20,31 |
20,98 |
21,2 |
20,85 |
3,3 |
|
23 |
20,9 |
21,6 |
22,2 |
21,8 |
22,5 |
2,98 |
|
С |
19 |
17,7 |
17,92 |
17,87 |
17,21 |
17,3 |
4,58 |
21 |
19,72 |
19,54 |
19,88 |
20,12 |
20,54 |
3,56 |
|
23 |
21,22 |
21,38 |
21,7 |
21,5 |
22,2 |
3,04 |
|
25 |
22,8 |
22,56 |
22,97 |
23,1 |
23,4 |
2,69 |
|
На рис. 2.2 наведено експериментальні результати визначення пластичної міцності та оптимальної формувальної вологості для трьох досліджених різновидів глинистих мас.
Рисунок 2.2 – Залежність пластичної міцності від вологості глинистих мас