GIA CONG PHOI LIEU DANG DEO

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 khi học xong bài học này người học có khả
năng:
- Nêu được phương pháp xác định độ dẻo.
- Trình bày được quy trình xác định tỷ lệ pha trộn
phối liệu cho sản phẩm.
- Trình bày được 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 các sản phẩm gốm thô:
gạch đỏ xây dựng các chủng loại ( gạch 2 lỗ, 4 lỗ, 6 lỗ, 10
lỗ, gạch block khối lớn, gạch đặc,…)
sản phẩm tấm mỏng (gạch chẻ 200×200, 300×300, nem
hộp,…)
hoặc chế tạo phôi (galet) cho công đoạn tạo hình sản
phẩm khác ngoài phương pháp đùn ép lento (ngói lợp,
gạch lá dừa, ngói mũi hài,…)


Sơ đồ dây chuyền sản xuất
Ép đùn dẻo

Tạo hình
Khai
thác
tại mỏ

Đồng nhất
nguyên
liệu

Gia công
nguyên
liệu

Xếp goòng
Ép dập dẻo

Đặc tính của đất sét và cao lanh khi có nước.
Độ dẻo và khả năng tạo hình.
Nói chung, nếu hàm lượng nước khoảng 16% đất sét đã
nắm được thành nắm.
Từ 21÷26% hỗn hợp đã rất dẻo, có khả năng tạo hình bằng
phương pháp dẻo.
Độ dẻo đạt cực đại khi lượng nước vừa đủ để thực hiện quá
trình hydrat hoá hoàn toàn, cho phép tạo hình dẻo.
Khi lượng nước đủ lớn (khoảng 28%) thì hồ cao lanh, đất
sét lại chảy thành dòng liên tục, cho phép ta tạo hình bằng
phương pháp hồ đổ rót.


Khoảng làm việc của sét dẻo
- Nếu ta có một hỗn hợp sét với các khoáng
và các ion kim loại thích hợp cũng như có
cỡ hạt chấp nhận được cho gốm sứ, thì độ
dẻo của nó phụ thuộc chủ yếu vào hàm
lượng nước trong hỗn hợp.
- Bắt đầu từ một hỗn hợp bột khô, khi cho
nước vào, đầu tiên nó vón cục, rồi dần dần
các hạt sét liên kết với nhau, lúc đó sét đã
đạt tới giới hạn dưới của trạng thái dẻo và
được gọi là giới hạn dẻo.
- Khi hàm lượng nước tiếp tục tăng, sẽ tới
lúc phối liệu dẻo trở nên dính khi ta tiếp xúc
với nó, đó chính là giới hạn trên của trạng
thái dẻo hơn hay còn gọi là giới hạn chảy
(nhão).

Quan hệ giữa áp lực tạo hình và 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 rất
nhanh và đường biểu diễn có độ dốc rất lớn.


Độ dẻo và khả năng tạo hình.
Độ dẻo của sét được xác định gián tiếp
thông qua các đại lượng đặc trưng của
nó:
- Xác định độ dẻo bằng côn tiêu chuẩn
(quả dọi).
- Xác định độ dẻo của phối liệu bằng
phương pháp Casagrande.
- Xác định chỉ số dẻo trên dụng cụ của
Perfferkorn.


1. Phương pháp xác định độ dẻo bằng côn tiêu chuẩn (quả dọi):

Thiết bị thử
Côn tiêu chuẩn như mô tả ở hình dưới:
Một côn hình chóp nón (1) bằng đồng; trên thân côn
có một vạch mức.
Cung bằng đồng (2) và 2 quả đối trọng (3) cũng
bằng đồng, ở hình dưới;
Bát men hoặc bát sứ đường kính 80 ÷ 100mm; Tấm
kính mờ;
Cân kỹ thuật 200 ± 0,01g; Tủ sấy.


Quả dọi

Cung bằng đồng

Hình chóp nón
Quả đối trọng

1. Đế gỗ
2. Khuôn
3. Mẫu đất
4. Dụng cụ hình nón
5. Quả cầu thăng bằng
6. Tay cầm
7. Vạch dấu.

- Giới hạn chảy được xác định theo vica chuẩn.
- Giới hạn lăn xác định theo phương pháp cổ điển (tạo
đất thành sợi ∅ = 2÷3 mm).

Tiến hành thử
1.1. Lấy mẫu
- Từ mẫu trung bình lấy ra 150 ÷ 200g mẫu đất
- Khối lượng mẫu lấy ra để thử mỗi chỉ tiêu không ít hơn 3
lần khối lượng cần thiết để thử chỉ tiêu ấy.
- Khối lượng mẫu còn lại dùng để lưu.

1.2. Sấy, nghiền mẫu
- Đem sấy khô rồi nghiền sơ bộ trong cối đồng
bằng chày bọc cao su đến cỡ hạt nhỏ hơn 0,5mm.


Tiến hành thử
1.3. Xác định độ ẩm của mẫu ở trạng thái giới hạn
chảy thấp và trạng thái giới hạn dẻo
- Cho mẫu thử đá nghiền vào bát sứ rồi thêm dần từng
ít nước cất vào, trộn kỹ bằng tay cho đến khi được
dùng hỗn hợp dẻo nhưng chưa dính tay.
- Dùng dao con san phẳng mặt mẫu, sau đó dùng côn
tiêu chuẩn để thử.
- Để mũi nhọn của côn sát mặt phẳng của mẫu thử
chứa trong bát, rồi thả tay cho côn cắm ngập vào mẫu
thử.


Tiến hành thử
- Lưu ý: Nếu sau 5 giây mà côn cắm vào mẫu thử
chưa đến vạch mức trên thân côn thì phải thêm nước
cất vào rồi trộn đều để thử lại lần khác.

- Làm như thế cho đến khi sau 5 giây mà côn cắm
ngập được vào mẫu thử đúng đến vạch mức thân
côn.
- Khi đó mới đạt đến giới hạn chảy thấp (còn gọi là
giới hạn nhão) của đất sét.
- Sau đó lấy khoảng 30 ÷ 40g mẫu thử cho vào chén
cân để xác định độ ẩm ứng với trạng thái này.


- Phần thử mẫu còn lại trong bát được lấy ra để xác định
giới hạn dẻo (còn gọi là giới hạn lăn).
- Để mẫu thử lên tấm kính mờ, dùng lòng bàn tay vê
thành “con giun” đường kính 5mm.
Cứ lăn đi lăn lại mãi cho đất khô dần, đến lúc thấy có
giới hạn "con giun" bị rạn nứt nhưng chưa rời rạc thành
mảnh vụn.
Trạng thái đó ứng với giới hạn dẻo. Lúc ấy lấy khoảng
40g ÷ 80g mẫu thử cho vào chén cân để xác định độ ẩm
ứng với trạng thái này.
Giới hạn chảy được xác định theo vica
chuẩn.
Giới hạn lăn xác định theo phương pháp
cổ điển (tạo đất thành sợi ∅ = 2÷3 mm).


1.4. Tính độ dẻo của mẫu
Độ dẻo (Ф) được tính chính xác đến 0,l %, theo công thức:
Ф = W1 – W2
Chỉ số dẻo: là hiệu số độ ẩm của giới hạn chảy và giới hạn lăn.
Trong đó:

W1 : Độ ẩm của mẫu thử ứng với trạng thái giới hạn chảy thấp,
tính bằng %.
W2 : Độ ẩm của mẫu thử ứng với trạng thái giới hạn lăn, tính
bằng %.
Độ dẻo của mẫu thử là trung bình cộng số học của ba phép thử
song song.


Độ dẻo của đất sét được chia làm 5 nhóm:
+ Đất sét dẻo cao:

(Ф) > 25

+ Đất sét dẻo trung bình: (Ф) = 15 ÷ 25
+ Đất sét dẻo thường: (Ф) = 7 ÷ 15
+ Đất sét kém 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 tử.
Tủ sấy thí nghiệm.
Rây No.40 hoặc rây có đường kính 1mm.
2. Dụng cụ:
Dao khĩa rãnh, kính nhám, cốc nhôm có nắp đậy, que gạt
chuyên môn, túi nilon.
3. Vật tư: phối liệu thí nghiệm.


Dụng cụ Casagrande
Cần quay
Chén đồng
Đế cao su cứng
Dao gạt
Dao khía rãnh


Các bước kiểm tra
- Chuẩn bị công cụ, dụng cụ, mẫu và thiết bị.
- Chuẩn
bị khu vực thi.
.
- Lấy mẫu là phối liệu.
- Lấy mẫu để lăn vê.

- Xác định độ ẩm.
- Lấy mẫu và đưa mẫu vào côn.
- Quay đập côn trên dụng cụ côn tiêu chuẩn.
- Lấy mẫu từ côn để đem đi xác định độ ẩm của mẫu.
- Xây dựng đồ thị.
- Xác định độ ẩm của mẫu tương ứng với số lần đập thứ 25 từ
đồ thị.
- Tính toán độ dẻo và kết luận.


Xác định giới hạn nhão của phối liệu
Dùng khoảng 100g phối liệu đã được sấy khô,
nghiền nhỏ qua rây No.40.
- Trộn đất với nước vừa đủ nhỏ trên kính phẳng
(hoặc trong chén sứ) và ủ đất tối thiểu trong 2 giờ.
- Cho phối liệu vào đĩa khum (tránh tạo bọt khí
trong đất) cách phần trên chỗ tiếp xúc với móc treo
chừng 1/3 đường kính đĩa, đảm bảo độ dày của lớp
phối liệu không nhỏ hơn 10mm.


Xác định giới hạn nhão của phối liệu
- Dùng dao khía rãnh chia đất ra làm 2 phần theo
phương vuông góc với trục quay.
- Quay đều cần quay với vận tốc khoảng 2 vòng/s
cho đến khi phối liệu trong đĩa khép lại thành một
đoạn dài 12,7mm (1/2 inch) và đếm số lần rơi (N).
- Lấy phối liệu ở vùng xung quanh rãnh khép để xác
định độ ẩm (khoảng 10g).
- Lặp lại TN trên khoảng 3 lần sao cho số lần rơi (N)

của lần TN thứ nhất khoảng 10÷20lần, lần 2
khoảng 20÷30 lần, lần 3 khoảng 30÷40lần.


Giới hạn dẻo - giới hạn nhão


Dụng cụ Casagrande


Biểu đồ Độ ẩm – giới hạn nhão