Определение пластичности глинистого сырья

Пластичностью глин называют способность глиняного теста под давлением изменять форму (деформироваться) без образования трещин и разрывов и сохранять эту форму после снятия нагрузки. Пластичные свойства глин характеризуются влажностью и изменяются для одной и той же глины в зависимости от количества воды. Переход глины от одной консистенции к другой совершается при определенных значениях влажности, которые получили название пределов пластичности. Влажность (% по массе), при которой глина переходит из пластичного состояния в текучее, называется верхним пределом пластичности, или нижней границей текучести ф₁. Влажность (% по массе), при которой глина переходит из пластичного состояния в хрупкое, называется нижним пределом пластичности, или границей раскатывания ф₂.

Разность между величинами верхнего и нижнего пределов пластичности является характеристикой пластичности глин и называется числом пластичности

П= ф₁- ф₂

В лаборатории определение верхнего предела пластичности глинистого сырья можно производить двумя методами: на приборе Васильева и методом балансирного конуса. Нижний предел пластичности определяется по границе раскатывания.

Определение верхнего предела пластичности на приборе Васильева и нижнего предела пластичности по границе раскатывания (гост 21216.1-93).

Прибор А.М. Васильева состоит из металлического штатива, в котором свободно перемещается стержень, с укрепленной на верхнем конце фарфоровой чашкой диаметром 95 мм, массой 58...60 г. Берут 50 г высушенной до воздушно-сухого состояния глины, измельченной в фарфоровой ступке и просеянной через сито с диаметром отверстий 0,5 мм, помещают в чашку, куда при непрерывном перемешивания добавляют дистиллированную воду до образования однородного теста (более жидкого, чем в нормальном рабочем состоянии).

Рисунок 2 - Прибор конструкции Васильева 1 - станина; 2 - деревянный диск; 3 - фарфоровая чашка; 4 - цилиндрический стержень; 5 – винт; 6 – упор; 7 - опорная плита

Тесто равномерно распределяют по дну чашки слоем толщиной 10 мм и шпателем-трезубцем разрезают на равные части так, чтобы зазор между ними имел в верхней части ширину 2,5... 3 мм, а по дну чашки - 1 мм. Чашку устанавливают на диске, а стержень закрепляют винтом в таком положении, чтобы он находился на расстоянии 75 мм от опорной плиты прибора. После этого стержню с чашкой дают, свободно падать и ударяться об опорную плиту. Масса в чашке встряхивается, при этом зазор между двумя ее частями уменьшается. Встряхивание производят трижды. Предел текучести считается достигнутым, если обе половины массы после третьего удара на дне чашки соединяются. Если они не соединяются, следует добавить воды (0,5...1 см³), тщательно перемешать всю смесь и провести повторное определение. Если обе части соединяются после первого или второго встряхивания, т.е. влажность массы выше предела текучести, то к ней следует добавить 0,5...1 г воздушно-сухой просеянной глины, тщательно перемешать и повторить опыт.

Определение производят до тех пор, пока не будет достигнута требуемая консистенция массы. После этого из чашки отбирают пробу массой около 25г для определения влажности глины в состоянии верхнего предела пластичности ф₁.

Влажность (%) рассчитывают по формуле:

ф₁ = (m₁-m₂)100/m₂

где m₁ и m₂ - массы влажной и высушенной проб, г.

При определении нижнего предела пластичности по границе раскатывания массу; которая осталась после определения верхнего предела пластичности, переносят на плоское стекло или глянцевый лист бумаги и вручную раскатывают в жгуты диаметром около 3 мм. Если при этой толщине жгут сохраняет пластичность, его собирают в ком и вновь раскатывают. Раскатывание ведут до тех пор. пока жгут диаметром около 3 мм начнет делиться поперечными трещинами на кусочки длиной 3...10 мм Образовавшиеся при этом комочки (не менее 10 г) собирают в бюкс для определения влажности (%) в состоянии нижнего предела пластичности ф_2.

ф₂=(m₃-m₄)100/m₄

где m₃ и m₄ - массы влажной и высушенной проб, г.

Число пластичности выражается разностью между верхним и нижним пределами пластичности: П= ф₁- ф₂

Все результаты определений записывают по форме таблицы 5.

Таблица 5 - Определение пластичности глинистого сырья

Наименование сырья	№ бюкса	Масса, г					Влажность %		Число пластич-ности
		сухого бюкса	бюкса с навеской		навески
			влажной	сухой	влажной	сухой	ф1	ф2	П= ф1- ф2

Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать 2% при значении числа пластичности до 25 и 4% - при его значении более 25.