Прочностные характеристики глин, применяемых в формовочных смесях при высоких температурах

17.06.2018
Данные, приведенные на фиг. 4-26, показывают, что сопротивление сжатию смесей, связанных натриевым монтмориллонитом, увеличивается сначала медленно до 1000°F (574°С), затем очень быстро до 1800° F (982° С), после чего резко уменьшается. Кривые, приведенные на фиг. 4-27, показывают зависимость прочности при высоких температурах от времени прокаливания и начальной влажности. Судя по этим данным, в случае смесей, связанных натриевым монтмориллонитом, быстрое прокаливание обусловливает развитие большей максимальной прочности при высоких температурах, и, кроме того, развитию большей прочности при высоких температурах способствует также повышенная влажность. Данные, приведенные на фиг. 4-28, показывают, что прочность образца формовочной смеси, охлажденной после прокаливания, намного меньше его прочности при температуре прокаливания и что максимальная прочность в охлажденном состоянии достигается после прокаливания при значительно меньшей температуре. Действительно, образцы, прокаленные до температуры, при которой они имеют максимальную прочность, после охлаждения полностью теряют прочность.

Смеси, связанные кальциевым монтмориллонитом, достигают максимальной прочности почти при той же температуре, что и смеси, связанные натриевым монтмориллонитом, хотя она намного меньше, чем у последних (фиг. 4-26). После охлаждения эти смеси также теряют прочность, как и смеси, связанные натриевым монтмориллонитом (фиг. 4-28).

Смеси, связанные каолинитовой глиной (фиг. 4-26), приобретают прочность, примерно равную или несколько большую прочности в сухом состоянии при прокаливании примерно до 1500°F; при дальнейшем повышении температуры до 2000°F прочность резко возрастает. При еще более высоких температурах прочность резко падает. Максимальная прочность в смесях, связанных каолинитом, достигается при температуре примерно на 200°С больше, чем максимальная прочность смесей, связанных кальциевым монтмориллонитом. Фиг. 4-28 показывает, что в смесях, связанных как каолинитом, так и монтмориллонитом, прочность, возникающая при высоких температурах, не сохраняется после их охлаждения.

Высокая прочность образцов на монтмориллоните, прокаленных при температуре 2200°F и затем охлажденных, обусловлена плавлением глинистого минерала, который при высоких температурах переходит в жидкую фазу (что является причиной низкой прочности при этих температурах); после охлаждения эта жидкая фаза переходит в стекловатую фазу, которая и скрепляет песчинки.

О прочности при высоких температурах смесей, связанных галлуазитовой и иллитовой глинами, данных нет. Однако, исходя из общих соображений о структуре, составе и высокотемпературных превращениях этих глинистых минералов, можно предполагать, что смеси, связанные галлуазитовыми глинами, при высоких температурах будут вести себя почти так же, как и смеси, связанные каолинитовыми глинами, а смеси, связанные иллитовыми глинами, будут иметь в тех же условиях прочностные характеристики, вероятно, промежуточные между теми, какие имеют смеси, связанные натриевым и кальциевым монтмориллонитами.