Bai 2

BÀI 2 TÍNH CHẤT LƯU BIẾN – ĐO ĐỘ DẺO PHỐI LIỆU GỐM SỨ Có nhiều phương pháp đo, mỗi phương pháp đều theo một nguyên tắc riêng. Việc lựa chọn phương pháp đo phụ thuộc vào phương pháp tạo hình. Phần lớn người ta đo kết hợp hai hay ba phương pháp khác nhau để số liệu có thể bổ sung cho nhau. Chuẩn bị mẫu. Mẫu phối liệu dẻo được chuẩn bị phần lớn theo 8 đến 10 độ ẩm khác nhau, chênh lệch nhau 2%. Thường là từ 18 – 45% để có thể xác định được độ ẩm tối ưu. Để chuẩn bị được tốt nhất, mẫu được đồng nhất hoá trên máy ép đùn thông thường và sau đó là máy ép đùn chân không. Hay có thể nhào đất bằng tay từ bột liệu nghiền khô (có kích thước hạt < 2 mm). Mẫu được ủ 24 giờ trong túi polyetylen để không bị bay hơi ẩm. 2.1. Xác định độ dẻo bằng thiết bị trượt kiểu Tolstoj 2.2. Xác định độ bền dẻo theo Rebinder 2.3. Thiết bị đo độ dẻo của hãng Netzsch 2.4. Dẻo kế mao dẫn Volarovic 2.5. Xác định lượng nước tạo hình và chỉ số dẻo Pfefferkorn

Hình 1. Sơ đồ thiết bị Pfefferkorn, 1-trụ, 2-đĩa rơi, 3-thanh dẫn hướng, 4-du xích, 5-thang chia độ, 6-lẫy. Hình 2. Đồ thị xác định độ ẩm lượng nước tạo hình wr và chỉ số dẻo wp.

Phương pháp Pfefferkorn xác định độ dẻo phối liệu theo biến dạng của một hình trụ phối liệu bằng một đĩa rơi từ một độ cao nhất định. Độ dẻo được định nghĩa gián tiếp thông qua độ ẩm cần thiết để hình trụ có biến dạng theo tỉ lệ cho trước. ν=

h0 trong đó ν là độ biến dạng của hình trụ, h0-chiều cao hình trụ trước khi h1

rơi vật nặng [m], h1-chiều cao hình trụ sau khi rơi vật nặng [m]. Trị số độ ẩm tuyệt đối tương ứng với độ biến dạng 2,5 gọi là lượng nước tạo hình wr. Trị số độ ẩm tuyệt đối tương ứng với độ biến dạng 3,3 gọi là chỉ số dẻo wp. Độ ẩm tuyệt đối tính theo vật liệu khô. Thiết bị Pfefferkorn gồm một trụ, một đĩa rơi, thanh dẫn hướng, thanh chia độ và lẫy. Mẫu được thí nghiệm ít nhất theo ba độ ẩm khác nhau, mỗi độ ẩm làm 5 hình trụ chiều cao 40±0,5 mm, đường kính 33±0,5 mm. Lấy mẫu để xác định độ ẩm tuyệt đối. Kết quả luôn được đánh giá theo trung bình của năm giá trị độ biến dạng ν đối với từng độ ẩm w. Các trị số được thể hiện trên giản đồ w(r) nằm trong khoảng ν = 2 – 5, đồ thị là đường thẳng. Giá trị độ ẩm tương ứng với ν = 2,5 xác định độ ẩm tạo hình, giá trị độ ẩm tương ứng với ν = 3,3 xác định chỉ số dẻo. Nếu thực hiện thí nghiệm đo theo toàn bộ độ ẩm của phối liệu, có thể thiết lập quan hệ τm(w) như ở phương pháp Rebinder. Giả sử rằng mẫu sau khi biến dạng vẫn có hình trụ, có thể thể hiện độ bền nén σm như sau σm =

mg(H 0 − h 1 ) [Pa] h0 Vln h1

trong đó: H0-chiều cao đĩa rơi so với đế (0,185 m), h0-chiều cao của hình trụ trước khi bị biến dạng [m], h1-chiều cao của hình trụ sau khi bị biến dạng [m], Vthể tích của hình trụ [m3], m-khối lượng vật nặng và đĩa (1,192 kg), g-gia tốc trọng trường (9,80665 m s-2). Biến dạng dẻo xuất hiện do quá trình trượt xảy ra khi đạt được độ bền trượt τm, nghĩa là sau khi đạt được ứng suất trượt tối đa, là khi cho tác dụng lực bằng một nửa so với ứng suất thông thường theo một trục theo hướng kéo hoặc nén, nghĩa là τm =

σm [Pa] 2