Цель работы. Определение пластичности глин глинистых техногенных залежей

Определение пластичности глин глинистых техногенных залежей

Цель работы

Глины - один из самых распространенных видов минеральных отходов горных предприятий.

Глинами называются осадочные горные породы, состоящие из мелкозернистых минеральных масс, способные образовывать с водой пластичное тело, которое после обжига при температуре около 1000 градусов Цельсия превращается в водостойкий и пр очный камневидный материал. Состоят глины главным образом из алюмосиликатов каолинита (Аl2О3 -2SiO2 -2Н2О), галлуазита (Аl2О3 -2SiO2 -4Н2О), монтмориллонита (Аl2О3 -2SiO2 -nН2О), бейделлита (Аl2О3 -3SiO2 -nН2О) и др. Кроме того, глины содержат кварц, полевой пшат, гидраты окислов железа и алюминия, карбонаты кальция и магния, соединения титана, ванадия и других химических элементов, которые влияют на свойства глин и получаемых из них керамических материалов. Так, тонко распределенный углекислый кальций и окислы железа снижают температуру спекания глин. Крупные зерна углекислого кальция (например, известняка) при обжиге глины превращаются во включения извести, которая на воздухе гидратируется с увеличением объема и вызывает образование в изделии трещин (так называемые «дутики»). Соединения ванадия проводят приводят при обжиге глин к образованию зеленоватых налетов («выцветов»).

Глины бывают огнеупорные (спекаются гфи температуре более 1580 градусов Цельсия), тугоплавкие (температура спекания 1350-1580 градусов Цельсия) и легкоплавкие (температура спекания ниже 1350 градусов Цельсия).

Огнеупорные глины(большей частью каолинитовые) используют для производства фарфора, фаянса и огнеупорных изделий.

Тугоплавкие глины (содержащие окислы железа, кварцевый песок и другие примеси) используются для производства тугоплавкого, облицовочного и лицевого кирпича, керамических плиток для полов, канализационных труб.

Легкоплавкие глины (содержащие значительное количество примесей в виде кварцевого песка, окислов железа, известняка, органических веществ и др.) используются для получения кирпича, черешщы, легкого заполнителя бетонов и т.п.

Для понижения температуры спекания глин в них добавляют так называемые плавни, в числе которых полевые пшаты, железные руды, доломиты, магнезиты, тальк и др. В связи с этим, если в составе тех или шшх минеральных отходов имеются данные минералы, то они с успехом могут быть применены в керамическом производстве в качестве плавней.

В числе важнейших свойств глин, определяющих возможность их использования в качестве сырья для получения ряда строительных материалов, являются их пластичность и усадка (воздушная и огневая). Эти показатели позволяют определить возможности формирования из данных глин тех или иных изделий характер изменения размеров и формы отформованных изделий в процессе их сушки и обжига.

Целью данной лабораторной работы является знакомство с методом определения одного из этих параметров - пластичности.

Теория

Пластичность глин - это способность глиняного теста деформироваться под влиянием механического воздействия без нарушения сплошности и сохранять полученную форму после прекращения этого воздействия. Она зависит от минерального гранулометрического состава глины, содержания в ней различных примесей, воды и ряда других факторов. Следует отметить, что чем больше в глине частиц меньше 0,001 мм, тем выше её пластичность.

Пластичность определяют на образцах глиняного теста нормальной рабочей консистенции (т.е. когда тесто не прилипает к руке и металлу). Методов определения пластичности много, но наиболее простым и распространенным является метод, в котором используется так называемый прибор П.А. Земятченского, который представляет собой конструкцию (рис. 1), в которой стержень 1, свободно перемещается в вертикальном направлении в станине 2 и имеет на концах съемные металлические площадки 3 и4. Верхняя площадка 3 предназначена для установки сосуда, в который помещают груз. Нижняя площадка 4 предназначена для того, чтобы на ней сдавливался образец испытываемой глины в виде шарика диаметром около 46 мм, изготавливаемого испытываемой глины нормальной консистенции.

По степени пластичности глины делят на высокопластичные (их

водопотребность превышает 28%, а воздушная усадка составляет 10-15%), средней пластичности (водопотребность 20-28%, воздушная усадка 6-10%) и малопластичные (водопотребность менее 20%, воздушная усадка менее 6%)

Под водопотребностью здесь понимается количество воды по весу, необходимое для придания глине нормальной рабочей консистенции.

Пластичность глины можно увеличить добавкой в малопластичную

(«тощую») глину более пластичной глины или «отмучиванием» (удалением из глины примесей песка), а также вылеживанием глины в местах складирования её длительное время (последний примем иногда применяется на керамических производствах). Возможно увеличение пластичности глины и добавкой в неё специальных пластификаторов например, сульфитно-спиртовой барды.

Понизит пластичность глин можно добавление в них «отощающих» добавок кварцевого песка, молотого шлака, молотого стекла, малопластичных глин и т.п.

Показатель пластичности К по П.А. Земятчинскому определяется по формуле:

К = [H1- H2]P где,

Н1- высота образца глины по шкале прибора в начале опыта, см;

Н2 - конечная высота образца глины после появления на нем первой трещины, см;

Р - величина нагрузки, при которой образовалась первая трещина на образце глины, кг.

За показатель пластичности принимают среднее арифметическое трех результатов испытаний, которые заносятся в таблицу 1:

Дата добавления: 2015-07-20