ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРИСТОСТИ, ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ И ОБЪЁМНОЙ МАССЫ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ.

Цель работы: ознакомиться с методикой определения водопоглощения, пористости и объемной массы огнеупорных материалов.

Теоретические сведения

При оценке огнеупорных материалов большое значение имеют такие физические свойства, как пористость и объемная масса. С повышением пористости огнеупора увеличивается его газопроницаемость, но понижается прочность и шлакоустойчивость. Поэтому изделия, применяемые для кладки пода и стен печей, должны характеризоваться, возможно, меньшей пористостью (максимальной плотностью), а тепло изоляционные материалы, наоборот, максимальной пористостью.

Пористость тесно связана с водопоглощением и объемной массой огнеупоров. Чем больше объемная масса изделия, тем ниже его пористость и наоборот. Объемной массой пользуются при расчетах строительной прочности свода, стен и фундамента печи.

Размеры пор, их структура и количество в огнеупорных изделиях весьма разнообразны.

Различают три вида пористости:

истинную или общую пористость - это отношение в процентах объема всех пор в изделиях к общему объему изделия;

кажущуюся или открытую пористость - отношение в процентах объема пор в изделии, сообщающихся между собой и с атмосферой, к общему объему изделии;

закрытую пористость - отношение в процентах объема пор, не связанных с поверхностью изделия, к общему объему изделия.

Непосредственное определение пористости огнеупоров довольно сложно, поэтому кажущуюся пористость огнеупорных материалов обычно вычисляется, исходя из величины водопоглощения.

Водопоглощением называют выраженное в процентах отношение массы поглощенной образцом воды после его кипячения к массе сухого образца:

(1)

где K_w - водопоглощение, %; m₁ - масса сухого образца, г.; m₂- масса насыщенного водой образца, г.

Кажущаяся пористость огнеупора определяется отношением прироста массы образца после водопоглощения кипячением к его объему:

(2)

где V - объём образца, см³.

Масса изделия, отнесенная к ее объёму вместе с порами, называется объёмной массой изделия:

(3)

Для работы необходимы два образца различных огнеупоров; электроплитка; термостойкий стакан; весы с разновесом; мензурка или мерный стакан; вода; полотенце; цанги.

Порядок выполнения работы

По указанию преподавателя взять два кирпичика из различных огнеупорных материалов, и каждый взвесить. Поместить два образца в термостойкий стакан и постепенно залить их чистой водой. Полностью залитые водой образцы кипятить в течении 1 часа. Во время кипячения необходимо следить за тем, чтобы поверхность кирпичиков была полностью покрыта водой. По окончании кипячения образцы охлаждают под водой в течение 10 минут, вынимают из стакана и удаляют с их поверхности избыток воды с помощью полотенца. Обработанные огнеупоры каждый отдельно взвешивают.

Для нахождения объёма насыщенной водой образец помещают в мензурку с водой и по объему вытесненной жидкости определяют объём огнеупора.

По полученным опытным данным по формулам (1), (2), (3) рассчитывают водопоглощение, пористость и объемную массу огнеупорных изделий, сравнивают их со справочными данными и результаты представляют в виде таблицы.

Номер	Название огнеупорного материала	Масса образца, г	Объем образца V, см3	Водопоглощение Kw, %	Кажущаяся пористость Пк, %	Объемная масса
сухого, m1	насыщенного водой, m2	Опытные данные	Справочные данные	Опытные данные	Справочные данные

Контрольные вопросы

Каким уравнением можно выразить связь между объемной массой, водопоглощением и кажущейся пористостью огнеупора?

Какие еще физические свойства огнеупорных материалов Вы знаете?

В чем разница между объемной массой и плотностью огнеупорного изделия?

По какой формуле подсчитывается коэффициент газопроницаемости огнеупорных материалов и его размерность?

Как можно вычислить истинную пористость и закрытую?

Лабораторная работа 3

Поиск по сайту: