Классификация формовочных глин.
Основу формовочных глин составляют горные породы, состоящие из тонкодисперсных частиц (меньше 22 мкм) водных алюмосиликатов, которые обладают связующей способностью и термохимической устойчивостью. Различают:
- первичные глины, расположенные в месте их образования
- вторичные, перенесенные и скопившиеся в виде осадочных пород.
По виду материала, глины классифицируются:
1) Каолинитовые
2) Монтмориллонитовые
3) Каолинито-гидрослюдистые
Структура глин представляет из себя слоистые пакеты, состоящие из чередующихся слоев различных атомов(кислорода, кремния, алюминия, водорода, калия и др.)
1) Решетка каолинита.
Наличие на поверхности глинистых частиц кислорода и гидроксилов образует в каолините относительно прочную водородную связь. Каолинит плохо расщепляется и слабо диспергирует. Так как радиус молекулы воды 1.45*10-10м, они легче проникают в межслойное пространство монтмориллонита. Этим объясняется высокая диспергирующая способность и высокая связующая способность монтмориллонитовых глин.
Схема глинистой мицеллы:
Каолинит – это водный алюмосиликат, состава Al2O32SiO2nH2O с температурой плавления 1750-1790. При нагреве до 100-140 каолинит теряет гигроскопическую влагу, при температуре 350-580С теряет конституционную влагу, что ведет к потери связующей способностью.
Монтмориллонит – имеет химическую формулу Al2O34SiO2nH2OmH2O. Температура плавления 1250-1300С. При нагреве до 100С теряется гигроскопическая влага (18% воды). При 500-700 происходит потеря конституционной воды и глина теряет способность набухать. При температуре 730-850 происходит разрушение кристаллической решетки и глина переходит в аморфное состояние.
Классификация формовочных глин.
В соответствии с ГОСТ 3226-93 глины подразделяются:
1) Формовочные огнеупорные на основе каолинита.
2) По ГОСТ 28177-89 бентонитовые формовочные глины на основе монтмориллонита.
Химико-минералогические показатели формовочных глин.
| Признак классификации | Каолинит ГОСТ 3226-93 | Бентонит ГОСТ 28177-89 | ||||
| Норма | Норма | |||||
| высокое | среднее | низкое | высокое | среднее | низкое | |
| Массовая доля монтмориллонита | - | - | - | 50-70 | 30-50 | |
| Массовая доля Al2O3 | Свыше 33 | 28-33 | 23-28 | - | - | - |
| Потеря массы при прокаливании | 14-18 | 10-14 | Не более 10 | 8-12 | 4-8 | Менее 4 |
| Массовая доля Fe (Fe2O3) % | 3-4,5 | 1,5-3 | Не более 1,5 | - | - | - |
| Коллоидальность | Свыше 20 | 14-20 | 8-14 | Свыше 80 | 40-80 | 10-40 |
| Концентрация обменных катионов мг*экв/100г сухой глины | Свыше 80 | 50-80 | 30-50 | |||
| Массовая доля CaCO3 | - | - | - | 2-5 | Менее 2 | |
| Массовая доля сыльфидной серы | - | - | - | От 0,2-0,3 | - | Меньше 0,2 |
| Водопоглощение | - | - | - | Более 6,6 | 5,1-6,5 | 1,5-5 |
Предел прочности при сжатии во влажном состоянии.
| Марка | σсж во влажном состоянии не менее, Па(кг/см2) | |
| Бентонит | Каолинтит (каолинито-гидрослюдистые) | |
| П(прочная) С(среднепрочная) М(малопрочная) | 8,826*104(0,9) 6,865*104(0,7) 4,903*104(0,5) | 4,903*104(0,5) 3,432*104(0,35) 1,961*104(0,2) |
Предел прочности при разрыве в зоне конденсации для бентонитовой глины и предел прочности на сжатие во влажном состоянии для каолиновой.
| Группа | σраз в зоне конденсации влаги | Группа | σсж в сухом состоянии каолинитовой и каолинито-гидрослюдистой Па(кг/см2) не менее |
| 1(высокосвязующая глина) 2(связующая) 3(среднесвязующая) 4(малосвязующая) | 0,275*104(0,028) 0,210*104(0,02) 0,147*104(0,015) Менее, чем 3 | 1(высокосвязующая глина) 2(связующая) 3(среднесвязующая) | 34,323*104(3,5) 24,516*104(2,5) 4,71*104(1,5) |
Огнеупорные формовочные глины.
Подразделяются:
По пределу прочности на сжатие:
- во влажном состоянии
- в сухом состоянии
Пример: П1, С2, М3 ГОСТ 3226-93