4.4.3. Определение водопоглощения керамических образцов

Водопоглощение обожженных образцов может служить как самостоятельной характеристикой керамического черепка, определяющей его пористость, прочность, так и характеристикой процесса спекания масс. Этот показатель характеризуется отношением массы воды, поглощенной в установленный срок полностью погруженным образцом, к массе образца до насыщения водой. Работу проводят на обожженных образцах размером 67х30х15 мм. Насыщение водой производят в течение 48 ч при уровне воды выше верха образца не менее чем на 2 см. Образец, насыщенный водой, перед взвешиванием обтирают влажной тканью.

В одопоглощение образца (% по массе) определяют по формуле

где m₁ — масса обожженного образца, г;

m₂ - масса образца, насыщенного водой, г.

Водопоглощение определяют как среднее арифметическое значение результатов определений для трех образцов.

Величина водопоглощения по дёйствующим ГОСТам должна быть для керамического кирпича не менее 8 %; лицевых изделий из беложгущихся глин 6-12 %; из глин, содержащих более 10 % карбонатов - не более 20 %, из остальных глин - не более 14 %; плиток для полов - не более 4 %; для канализационных труб - не более 9 %.

4.4.4.Определение температуры интервала спекания

Спекаемость оценивается температурой и интервалом спекания (ГОСТ 21216.9-81.). Спекаемость глины по стандартной методике устанавливается на образцах - плиточках размером 60х30х10 мм (25-30 плиток), отформованных пластическим способом, высушенных при температуре 105-110 ºС и обожженных при разных температурах, начиная с 900 ºС, причем температура каждого последующего обжига на 50 ºС выше предыдущего. Температура последнего обжига соответствует температуре появления на образцах признаков первого пережога (блеск, вспучивание, деформация). При каждой температуре обжигают по три образца. В процессе обжига температуру повышают со скоростью 2 ºС/мин и при конечной температуре выдерживают в течение 30 мин. Охлаждение естественное - 10 ч.

Температуру спекания глины устанавливают: по внешним признакам обожженных при различных температурах образцов, водопоглощению и огневой усадке.

Основными характерными признаками спекания образца считают резкое изменение цвета, образование на поверхности твердой корки, появление незначительного блеска, являющегося начальным признаком остекловывания. За температуру спекания принимают температуру, при которой водопоглощение черепка не превышает 5%,а температуру пережога - при которой происходит деформация - вздутие, искривления и другие изменения. Для обожженных образцов определяют: плотность, водопоглощение, линейные размеры.

По полученным данным строят кривую спекания в координатах «температура - водопоглощение» (рис 5.). Температурный интервал между точками А и В характеризует величину интервала спекания, между точками Б и В - спекшееся состояние материала.

Рис 5. Зависимость уменьшения водопоглощения материала, от температуры обжига (кривая спекания)

t_A - температура начала спекания;

t_Б - температура, при которой получен черепок с W = 5%;

t_{В -} температура, при которой получен черепок с наименьшим водопоглощением;

t_C - температура, при которой отмечаются признаки пережога, (оплавление или вспучивание).

Обычно легкоплавкие глины имеют малый интервал спекания в пределах от 30 до 90 ºС. Практически интервал спекшегося состояния у них отсутствует, что и определяет их использование для получения пористых изделий.

У тугоплавких и огнеупорных глин интервал спекания составляет 150-200 ºС и более. По интервалу спекания определяют пригодность глины для производства того или иного вида керамических изделий.

По степени спекания глины классифицируют на:

- сильноспекающиеся - способные при обжиге давать черепок без признаков пережога с водопоглощением менее 2 % не менее чем в двух температурных точках с интервалом 50 ºС;

- среднеспекающиеся - обеспечивающие возможность получения черепка в этом же температурном интервале без признаков пережога с водопоглощением от 2 до 5 %;

- неспекающиеся - не способные давать спекшийся черепок с водопоглощением более 5 %).

Сильно- и среднеспекающиеся глины спекаются при разных температурах: низкотемпературные - до 1100 ºС, среднетемпературные, - 1101-1200 ºС, высокотемпературные - свыше 1300 ºС

Описанная методика определения температуры и интервала спекания относится к стандартной.