Исходная влажность массы
Для определения данной влажности глиняной массы используется весовой метод определения. Для этого отбирают пробу массой 15 г от исходного сырья, укладывают на предварительно высушенное и взвешенное стекло или в бюкс и взвешивают на технических весах. Затем навески помещают в сушильный шкаф, где их высушивают при температуре 105…120 °С в течение 2–4 ч до постоянной массы. После охлаждения в эксикаторе до комнатной температуры навески вновь взвешивают.
Вычисления производят по формуле:
W
=
,
где g0 – масса влажной пробы, г; g1 – масса высушенной пробы, г.
Разжижение глин при помощи электролитов
Для изучения разжижения глинистых шликеров используют сухие молотые глины с размером частиц < 0,5 мм и растворы электролитов (Na2CO3, Na2SiO3, NaOH) с исходной концентрацией 2 %. Для приготовления шликера применяется пропеллерная мешалка, а для определения вязкости (текучести) глиняных шликеров – специальный вискозиметр. Он представляет собой цилиндрический сосуд емкостью 600 мл с калиброванным отверстием в дне, через которое вытекает шликер. Вискозиметр имеет устройство, позволяющее быстро открывать и закрывать это отверстие. Вязкость характеризуется временем истечения (в секундах) определенного объема шликера (в условиях практикума 100 мл).
Готовят шликер из глины и дистиллированной воды. Для этого в фарфоровый стакан заливают 300 мл воды и при помешивании стеклянной палочкой всыпают отвешенное количество глины. Относительная влажность шликера должна составить 40-50 %. Перемешивают шликер при помощи пропеллерной мешалки в течение 15 мин. Для лучшего перемешивания пропеллер мешалки нужно располагать возможно ближе ко дну стакана. Выливают шликер из стакана в вискозиметр и по секундомеру определяют время истечения его в мерную колбу емкостью 100 мл. Для получения надежных результатов опыт повторяют трижды и берут среднее время. Консистенция шликера должна быть такой, чтобы время истечения составляло 20–30 с. Если шликер слишком густой или жидкий, готовят новый, соответственно меняя количество глины при том же количестве воды. Необходимы следующие условия получения сопоставимых результатов: постоянная температура шликера при определении, так как она сильно влияет на вязкость; рекомендуется проводить определение при температуре 20 °С. Для приведения температуры шликера к заданной вискозиметр имеет водяную рубашку: пропуская через нее горячую или холодную воду и одновременно перемешивая шликер, приводят его температуру к заданной; – постоянная высота столба шликера (или постоянный его объем) в вискозиметре, так как давление столба шликера влияет на скорость его истечения; – ввиду того, что шликер при спокойном стоянии загустевает (тиксотропное упрочнение), определение текучести необходимо проводить сразу же после окончания перемешивания.
Когда нужная консистенция шликера найдена, определяют влияние электролита на разжижение. В условиях практикума характер электролита задан и ставится задача найти его оптимальную концентрацию. В этом случае вместо воды берут определенное количество раствора электролита с концентрацией от 0,01 до 1,0 %. При добавлении к глинистому шликеру электролита текучесть (вязкость) определяют по методике, описанной выше. Опыты проводятся при 4–5 различных концентратах электролита. Полученные зависимости вязкости (по времени истечения) от содержания электролита изображают на графике, откладывая на оси абсцисс количество сухого вещества электролита в мл (г) на 100г сухого вещества. Для каждого электролита выявляют минимум вязкости и участок соответствующих концентраций. В конце, проведя серии опытов, можно дать окончательную оценку разжижаемости исследуемой массы и подобрать параметры шликера, характеризующегося требуемой текучестью.