- •Лабораторная работа 1 исследование состава глинистого сырья
- •Макроскопическая характеристика глинистого сырья
- •Отбор средней пробы.
- •Цвет глинистых пород
- •Структура и текстура глин
- •Примеси и включения
- •Содержание крупнозернистых включений.
- •Обработка результатов
- •Содержание глинистых частиц.
- •Гранулометрический состав глинистого сырья.
- •Содержание песчаных частиц.
- •Содержание пылеватых частиц.
- •Тип глины по гранулометрическому составу.
- •Составление отчета
- •Контрольные вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Лабораторная работа 3
- •Определение формовочной влажности
- •Подготовка пластического теста.
- •Определение пластичности глинистого сырья
- •Определение верхнего предела пластичности на приборе Васильева и нижнего предела пластичности по границе раскатывания (гост 21216.1-93).
- •Определение верхнего предела пластичности при помощи балансирного конуса
- •Определение нижнего предела пластичности по значению максимальной молекулярной влагоемкости (метод акад. Лебедева)
- •Составление отчета
- •Контрольные вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Лабораторная работа 4 исследование сушильных свойств глинистого сырья
- •Определение связности глинистого сырья
- •Определение чувствительности глин к сушке
- •Определение коэффициент чувствительности глин к сушке по методу а.Ф.Чужеского.
- •Определение воздушной усадки
- •Составление отчета
- •Контрольные вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Лабораторная работа 6 Исследование обжиговых свойств глинистого сырья
- •Определение огнеупорности глин по гост 21216.11-93
- •Определение линейного и объемного коэффициентов термического расширения глин
- •Определение обшей и огневой усадок
Структура и текстура глин
Характер строения частиц (зерен) минеральных пород называется структурой, а их взаимное расположение текстурой. По структуре глины различают на тонкодисперсные, крупнодисперсные, алевролитовые, песчаные и разнозернистые.
Тонкодисперсные глины, состоящие в основном из частиц менее 0,001 мм, при скатывании из массы в состоянии формовочной влажности (глина затворенная водой не липнет к рукам и металлу) образуют без разрывов сплошности длинные шнуры толщиной менее 5 мм. При раскатывании влажной глины в руках отдельные частицы ее не ощущаются, при разрезании ножом не слышно характерного хруста, а в месте разреза поверхность сечения, получается гладкая. При рассматривании ее в лупу видно, что она имеет однородную массу, излом - чешуйчатый или очень ровный, для уплотненных глин - иногда раковистый.
Крупнодисперсные глины при скатывании дают более толстые короткие шнуры. При растирании влажной глины в руках и разрезании теста ножом чувствуется примесь частиц более крупных, чем глинистые, слышен хруст. В лупу иногда видны отдельные зерна минеральных примесей. Излом породы слабошероховатый.
Алевролитовые глины при раскатывании во влажном состоянии, дают короткие шнуры. При разрезании ножом глина сильно хрустит. В лупу видны отдельные крупные частицы минералов, которые можно легко отделить, если на ладони слегка отмыть глину, удалив глинистые и пылеватые частицы. Излом породы неровный, зернистый.
Песчаные глины дают при раскатывании еще более короткие толстые, быстро рвущиеся шнуры. Резко ощущается присутствие частиц размером более 0,01 мм. Излом породы - неровный, зернистый.
Текстура глинистых пород бывает трех основных типов: беспорядочная (неориентированная) - комовая, плотная; микрослоистая (ориентированная); флюидальная (спутанная) - типа сланцевой. При беспорядочной текстуре частицы расположены без какой либо ориентации. Эта текстура характерна для грубозернистых и ранее тонкозернистых пород, она может быть рыхлой, комковатой и т.п. При слоистой - частицы пород располагаются ориентировано. По характеру расположению слоев различают текстуры горизонтально-слоистые, косослоистые линзовидно-слоистые и сложные, определяемые сочетанием трех первых разновидностей слоистой текстуры. Флюидальная текстура распространена мало и представляет результат вторичного нарушения слоистой текстуры.
Примеси и включения
Минеральные примеси и включения обычно определяют визуально. Наиболее распространены в глинах, особенно низкого качества, карбонаты кальция и магния, встречающиеся в тонкодисперсном состоянии или в виде грубых включений. В тонкодисперсном состоянии при обжиге изделий они играют роль плавней. Грубые включения карбонатов приводят к образованию в процессе обжига кусочков СаО, которые гидратируются в готовых изделиях, поглощая влагу из воздуха по реакции, идущей со значительным увеличением объема:
СаО + Н2O = Са(ОН)2 + 4,2 кДж↑
Наличие "дутиков" (грубых включений карбонатов более 0,5 мм) служит основанием для заключения о непригодности глинистого сырья для керамического производства, особенно по пластическому способу. Примеси СаСО3 легко обнаруживаются по выделению углекислого газа при воздействии на влажную глину 10%-ой НСl (вскипание); примеси МgСО3 - при воздействии горячей 10 % -ой НСl.
Кроме карбонатов, встречаются примеси кварца SiO2 в виде окатанных бесцветных или слабоокрашенных зерен, которые видны невооруженным глазом или через лупу. Нередко в глине можно обнаружить зерна полевого шпата (ортоклаза и микроклина), пирит или серный колчедан и гипс. Пирит FeS2 встречается в глине в виде скоплений иногда значительных размеров. Он отличается металлическим светло-желтым блеском и, при достаточно крупных размерах может быть отделен при сортировке глины. Гипсовый камень, или двуводный гипс (СаSO4·2Н2O), часто содержится в глинах, образуя иногда скопления и двойниковые кристаллы. Пирит и гипс являются сильными плавнями. При обжиге пирит сплавляется в черный железистый легкоплавкий шлак и вытекает из изделия, образуя на поверхности пустоты, или "мушки", глина с гипсом сплавляется в прозрачное стекло в виде сплавок. Примесями иногда являются органические вещества, в том числе и мелкие частицы угля, в количестве до 20%, которые увеличивают пористость, а при неравномерном распределении снижают прочность керамического черепка.
СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТА
Отчет по лабораторной работе оформляется в журнале лабораторных работ.
В отчете должны быть представлены:
- описание цели работы;
- описание работы;
- методика проведения работы;
- полученные экспериментальные данные;
- результаты обработки опытных данных с представлением всех расчетов по приведенным формулам;
- выводы.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ДОПУСКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
1. Как производится отбор проб методом квартования.
2. Как примеси влияют на цвет и свойства глинистого сырья
3 .Дать определение понятий «структура» и «текстура»
4. Как определит наличие карбонатных включений в глинистом сырье
Лабораторная работа 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРУПНОЗЕРНИСТЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ И ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА СЫРЬЯ
Цель работы: Определить количество крупнозернистых включений, гранулометрический состав и тип глинистого сырья.
Аппаратура и реактивы
Весы лабораторные 4-го класса точности.
Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру 105-110 °С.
Микроскоп по ГОСТ 8074.
Объектив градуированный.
Эксикатор по ГОСТ 23932.
Набор сит с сетками № 05, 1, 2 по ГОСТ 6613.
Сита с сетками № 3 и 5.
Чашки выпарительные.
Емкость для замачивания глины.
Линейка металлическая длиной 100 мм.
Лупа бинокулярная МБС-1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:10.
Мерный цилиндр емкостью 100 см3
Раствор 5%-й СаС12
