Определение линейной воздушной и огневой усадки

Во время сушки и обжига свежеприготовленное глиняное тесто изменяет свой объем вследствие физических и физико-химических процессов, их сопровождающих. Это изменение размеров называется усадкой.

Усадку можно выражать как в долях изменения объема образца, так и в долях изменения его линейных размеров. В первом случае изменение называют объемной усадкой, а во втором - линейной усадкой.

В технологии керамики и огнеупоров принято определение линейной усадки. Тот и другой виды усадки подразделяются следующим образом:

• воздушная усадка - изменение линейных размеров свежесформованного образца, происходящее при сушке и выражающееся в процентах от на­чальной длины свежесформованного образца;

• огневая усадка - изменение линейных размеров воздушно-сухого образца в процессе обжига в процентах от длины высушенного образца;

• общая или полная усадка - линейное изменение размеров образца,
происходящее в результате сушки и обжига, выраженное в процентах от
длины свежесформованного образца.

Линейная усадка вычисляется по формуле:

(3),

где величина линейной воздушной усадки, %;

начальное расстояние между нанесенными на отформованном образце метками, мм;

то же на высушенных образцах.

Огневая усадка рассчитывается по формуле:

расстояние между нанесенными на обожженном образце метками, мм

Для определения усадки готовят глиняную массу рабочей консистенции. Для этого 500 г глины измельчают в фарфоровой ступ­ке и просеивают через сито с диаметром ячеек 1 мм. Затем готовят тесто нормальной рабочей влажности (не прилипающее к тыльной части руки). Оно прорабатывается вручную и/или пробивается деревянным молотком до устранения сухих комков и пузырьков воздуха.

Проведение испытания

Тестом нормальной рабочей консистенции заполняют квадрат­ные формочки (шаблоны), имеющие размер 5x5x1 см (рис. 1); ма­териал уплотняют легким постукиванием молотка поверх ткани. При этом не­обходимо следить, чтобы глиняная масса полностью заполнила шаблон. Затем специальным выталкивате­лем, имеющим размеры, совпадающие с внутренними размерами формочки, выталкивают сформованное изделие на стекло, метал­лическую или пластмассовую пластинку. На лицевой стороне об­разца штангенциркулем, ножки ко­торого раздвинуты на 50 мм, нано­сят по обеим диагоналям метки на глубину 2-3 мм и маркируют об­разцы. Плитки с усадочными мет­ками покрывают листом бумаги или куском ткани и высушивают на воздухе 7-14 суток. Для ускорения процесса сушки можно через трое суток поместить плитки в сушильный шкаф и, постепенно поднимая температуру, нагреть материал до 105-115 ºС в течение часа, затем вынуть из шкафа и охладить до комнатной температуры.

После высушивания измеряют расстояние между метками штангенциркулем и рассчитывают величину линейной усадки, беря среднее арифметическое из двух полученных результатов [4].

Рис.1 – шаблон с выталкивателем для формования образцов-плиток