TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIGLACERA KHOA VẬT LIỆU XÂY DỰNG VÀ XÂY DỰNG o0o BÀI GIẢNG Môn học: GIA CÔNG PHỐI LIỆU DẠNG DẺO (Trình độ: Cao đẳng nghề) VIGLACERA COLLEGE Viglacera Corporation Năm 2013 Bài 1: Xác định tỷ lệ pha trộn phối liệu I- MỤC TIÊU CỦA BÀI: Sau học xong học người học có khả năng: - Nêu phương pháp xác định độ dẻo - Trình bày quy trình xác định tỷ lệ pha trộn phối liệu cho sản phẩm - Trình bày quy trình định lượng nguyên liệu pha vào phối liệu Giới thiệu Áp dụng phương pháp gia công nguyên liệu dẻo để phục vụ cho tạo hình phần lớn sản phẩm gốm thô: gạch đỏ xây dựng chủng loại ( gạch lỗ, lỗ, lỗ, 10 lỗ, gạch block khối lớn, gạch đặc,…) sản phẩm mỏng (gạch chẻ 200×200, 300×300, nem hộp,…) chế tạo phôi (galet) cho công đoạn tạo hình sản phẩm khác phương pháp đùn ép lento (ngói lợp, gạch dừa, ngói mũi hài,…) Sơ đồ dây chuyền sản xuất Ép đùn dẻo Tạo hình Khai thác mỏ Đồng nguyên liệu Gia công nguyên liệu Xếp goòng Ép dập dẻo Đặc tính đất sét cao lanh có nước Độ dẻo khả tạo hình Nói chung, hàm lượng nước khoảng 16% đất sét nắm thành nắm Từ 21÷26% hỗn hợp dẻo, có khả tạo hình phương pháp dẻo Độ dẻo đạt cực đại lượng nước vừa đủ để thực trình hydrat hoá hoàn toàn, cho phép tạo hình dẻo Khi lượng nước đủ lớn (khoảng 28%) hồ cao lanh, đất sét lại chảy thành dòng liên tục, cho phép ta tạo hình phương pháp hồ đổ rót Khoảng làm việc sét dẻo - Nếu ta có hỗn hợp sét với khoáng ion kim loại thích hợp có cỡ hạt chấp nhận cho gốm sứ, độ dẻo phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng nước hỗn hợp - Bắt đầu từ hỗn hợp bột khô, cho nước vào, vón cục, hạt sét liên kết với nhau, lúc sét đạt tới giới hạn trạng thái dẻo gọi giới hạn dẻo - Khi hàm lượng nước tiếp tục tăng, tới lúc phối liệu dẻo trở nên dính ta tiếp xúc với nó, giới hạn trạng thái dẻo hay gọi giới hạn chảy (nhão) Quan hệ áp lực tạo hình độ ẩm phối liệu Độ ẩm Áp lực (%) (bar) 50 0,1 40 0,4 35 1,0 30 2,5 25 10 20 40 17 100 15 200 Ta thấy, từ độ ẩm < 30% trở xuống, áp lực cần thiết để làm chảy phối liệu tăng lên nhanh đường biểu diễn có độ dốc lớn Độ dẻo khả tạo hình Độ dẻo sét xác định gián tiếp thông qua đại lượng đặc trưng nó: - Xác định độ dẻo côn tiêu chuẩn (quả dọi) - Xác định độ dẻo phối liệu phương pháp Casagrande - Xác định số dẻo dụng cụ Perfferkorn Phương pháp xác định độ dẻo côn tiêu chuẩn (quả dọi): Thiết bị thử Côn tiêu chuẩn mô tả hình dưới: Một côn hình chóp nón (1) đồng; thân côn có vạch mức Cung đồng (2) đối trọng (3) đồng, hình dưới; Bát men bát sứ đường kính 80 ÷ 100mm; Tấm kính mờ; Cân kỹ thuật 200 ± 0,01g; Tủ sấy Quả dọi Cung đồng Hình chóp nón Quả đối trọng Đế gỗ Khuôn Mẫu đất Dụng cụ hình nón Quả cầu thăng Tay cầm Vạch dấu - Giới hạn chảy xác định theo vica chuẩn - Giới hạn lăn xác định theo phương pháp cổ điển (tạo đất thành sợi ∅ = 2÷3 mm) Cơ sở lý thuyết trình ủ phối liệu Với sản phẩm mỏng ngói lợp (ngói mũi hài, ngói bò…), gạch cotto yêu cầu kỹ thuật khả chống xuyên nước, cường độ chịu lực, độ chống mài mòn cao Ngoài hình dạng bề mặt sản phẩm phức tạp với hoa văn trang trí Do yêu cầu tính chất nguyên liệu (phối liệu) tạo hình sản phẩm cần phải gia công kỹ: độ đồng độ ẩm phải lớn Cơ sở lý thuyết trình ủ phối liệu Khi ngâm ủ nguyên liệu bể ủ hạt đất sét có dịch chuyển ẩm từ nơi có độ ẩm cao tới nơi có độ ẩm thấp Làm cho hạt đất sét nguyên liệu có độ ẩm đồng hạt đất sét tiếp tục trình trương nở thể tích làm cho nguyên liệu có độ dẻo tốt tạo điều kiện thuận lợi tạo hình Cơ sở lý thuyết trình ngâm, ủ phối liệu dẻo hệ thống bể ủ (độ ẩm phối liệu WPL = 18÷22%): - Đặc tính phối liệu sau gia công học: + Đạt cỡ hạt độ đồng cao phân phối nguyên liệu thành phần theo tỷ lệ tham gia cấu trúc phối liệu + Độ ẩm phối liệu đạt mức độ đồng tương đối Cơ sở lý thuyết trình ngâm, ủ phối liệu dẻo hệ thống bể ủ (độ ẩm phối liệu WPL = 18÷22%): Diễn biến dịch chuyển ẩm trình ủ phối liệu: + Khi đưa vào ủ, hạt phối liệu tiếp xúc với theo bề mặt, theo điểm + Có tồn hốc bên lòng phối liệu + Trường hợp độ ẩm hốc cao bề mặt phối liệu xung quanh hốc, ẩm từ hốc trống thẩm thấu vào phối liệu ngược lại Cơ sở lý thuyết trình ngâm, ủ phối liệu dẻo hệ thống bể ủ (độ ẩm phối liệu WPL = 18÷22%): + Trường hợp phối liệu có độ ẩm thấp phối liệu tiếp xúc với nó, ẩm dịch chuyển từ nơi độ ẩm cao đến nơi độ ẩm thấp theo chế thẩm thấu thẩm thấu qua hệ thống mao quản nguyên liệu dẻo thấm ướt bề mặt hạt nguyên liệu dẻo Cơ sở lý thuyết trình ngâm, ủ phối liệu dẻo hệ thống bể ủ (độ ẩm phối liệu WPL = 18÷22%): + Kết thúc thời gian ủ ẩm (36÷48 giờ) độ ẩm toàn khối phối liệu đạt độ đồng cao + Phối liệu tăng độ dẻo, tăng khả tạo hình Kỹ thuật gia công phối liệu dẻo phương pháp ủ phối liệu: - Khái niệm: - Ủ phối liệu trình gia công làm gia tăng dịch chuyển ẩm từ nơi có độ ẩm cao đến nơi có độ ẩm thấp, để hạt sét chưa kịp hút ẩm, có điều kiện để hút ẩm - Nhằm mục đích làm gia tăng đồng độ ẩm, đồng thời làm tăng tính dẻo khả tạo hình phối liệu Kỹ thuật gia công phối liệu dẻo phương pháp ủ phối liệu: Cách ủ: - Phối liệu sau gia công mang ủ hai dạng phối liệu rời phối liệu tạo phôi cắt thành đoạn gọi thấu galét Kỹ thuật gia công phối liệu dẻo phương pháp ủ phối liệu: + Ủ phối liệu rời thực sau: - Phối liệu sau gia công chế biến băng tải rải lớp thành đống bể ủ có mái che - Nếu phối liệu cần làm ẩm thêm rải người ta phun lượng nước dạng chùm tia nhỏ vào phối liệu phủ kín ni lông bạt để không thoát ẩm - Thời gian ủ tuỳ thuộc vào đặc tính nguyên liệu sét, thời gian ủ 24 - Kiểu ủ phối liệu rời thường áp dụng sản xuất sản phẩm gạch rỗng thành mỏng sản phẩm tạo hình ép dập ngói lợp, gạch ốp lát Kỹ thuật gia công phối liệu dẻo phương pháp ủ phối liệu: + Ủ phối liệu dạng thấu galét: - Phối liệu sau ủ rời đưa vào nhào đùn liên hợp (có hút chân không) - Nhờ thiết bị phối liệu ép đùn qua khuôn cắt tạo thành thấu galét - Thấu có tiết diện khối lượng lớn nhiều galet; Galet phôi mộc dùng để dập ép loại sản phẩm mỏng Kỹ thuật gia công phối liệu dẻo phương pháp ủ phối liệu: Thấu galét mang ủ cách xếp đặc thành khối nhà có mái che phủ kín ni lông bạt cho khối thấu galét không thoát ẩm Kiểu ủ phối liệu dạng thấu galét thường áp dụng cho sản xuất sản phẩm tạo hình máy ép dập Quy trình kiểm tra chất lượng phối liệu qua gia công theo phương pháp dẻo (độ ẩm phối liệu: W = 18÷22%): Kiểm tra sau gia công thô: + Lấy mẫu, bẻ đôi mẫu, quan sát bề mặt + Phối liệu đạt chất lượng gia công: mặt cắt mịn, hạt nguyên liệu đường kính D ≥ 5mm Quy trình kiểm tra chất lượng phối liệu qua gia công theo phương pháp dẻo (độ ẩm phối liệu: W = 18÷22%): Kiểm tra sau gia công tinh: + Lấy mẫu, bẻ đôi mẫu, quan sát bề mặt + Phối liệu đạt chất lượng gia công: mặt cắt mịn, màu sắc (thâm đen, nâu, vàng, ) Quy trình kiểm tra chất lượng phối liệu qua gia công theo phương pháp dẻo (độ ẩm phối liệu: W = 18÷22%): Kiểm tra sau nhào trộn, ủ ẩm: + Lấy mẫu, bẻ đôi mẫu, quan sát bề mặt + Phối liệu đạt chất lượng gia công: mặt cắt mịn, màu sắc, dẻo, Bài tập: + Thực ủ phối liệu dạng rời + Thực ủ phối liệu dạng galet [...]... dẻo: (Ф) = 1 ÷ 7 + Đất sét không dẻo: (Ф) < 1 * Xác định độ dẻo của phối liệu bằng phương pháp Casagrande Chuẩn bị môi trường, dụng cụ thí nghiệm, mẫu phối liệu thí nghiệm Thực hiện thao tác lấy mẫu và gia công mẫu thí nghiệm Tiến hành xác định độ ẩm giới hạn chảy và xác định giới hạn dẻo Tiến hành tính toán và kết luận độ dẻo của phối liệu Dụng cụ thí nghiệm 1 Thiết bị: Dụng cụ Casagrande Cân điện... chiều cao mẫu trước và sau khi biến dạng - Hàm số của độ biến dạng theo hàm lượng nước của một mẫu sét nhất định được thể hiện trên một đồ thị sẽ giúp ta đánh giá độ dẻo của nó * Mô tả thiết bị Thiết bị gia công gồm: - Máy đùn đơn giản (dụng cụ xay thịt) có miệng đùn 30mm; - Bình dưỡng ẩm - Tủ sấy (105 ± 5oC) - Cân thí nghiệm (± 1g) * Mô tả thiết bị Thiết bị Pfefferkorn gồm: - Giá đỡ (A) - Tấm đế (B)... hình xảy ra đồng thời cả trong lớp tứ diện và bát diện Khả năng trương nở thể tích lớn do có kiểu cấu trúc dạng vi vảy chồng khít lên nhau, tạo điều kiện cho các phân tử nước dễ bám chắc vào khoảng không gian giữa các gói làm trương nở thể tích cúa nó lên đến 16 lần so với thể tích lúc đầu khan nước