Определение коэффициента набухания глин и глинопорошков на приборе Жигача-Ярова

Для измерения коэффициента набухания глин и глинопорошков используют метод, основанный на определении объема сухой глины (глинопорошка) по мере набухания его в исследуемой жидкой среде.

Порядок работы:

- пробу глины (глинопорошка) массой (100±10) г высушивают при температуре 105-110 ⁰С до постоянной массы, измельчают, если это комовая глина, до размера частиц, проходящих через сито с сеткой № 0,1;

- измерения проводят одновременно не менее, чем на двух приборах Жигача-Ярова (рисунок 4.25);

Рисунок 4.25 – Схема прибора Жигача-Ярова 1 – индикатор; 2 – крышка прибора; 3 – стакан; 4 – крышка цилиндра; 5 – цилиндр; 6 – поршень; 7 – дно цилиндра; 8 – скобка.

- перед выполнением измерений индикатор устанавливают в нулевое положение передвижением скобы. На дно каждого измерительного цилиндра укладывают два кружку фильтровальной бумаги диаметром 24,8 мм, устанавливают поршень и крышку, при этом бумага уплотняется;

- цилиндр помещают в мерное устройство и снимают показания индикатора до 0,01 мм, соответствующие незаряженному прибору и записывают их;

- из цилиндра вынимают один кружок фильтровальной бумаги, на оставшемся размещают ровным слоем навеску глины (глинопорошка) массой 1 г, взвешенную с погрешностью не более 0,001 г, покрывают сверху кружком фильтровальной бумаги, медленно усанавливают поршень и крышку цилиндра;

- при помощи ручного пресса уплотняют глину (глинопорошок), контролируя степень уплотнения по индикатору (до получения стабильных показателей) при установке цилиндра в мерное устройство. Снимают показания индикатора до 0,001 мм, соответствующие заряженному прибору;

- цилиндр (5), устанавливают в мерное устройство, помещают в стакан (3), заполненный исследуемой жидкостью в таком количестве, чтобы уровень был на 1-1,5 см выше поршня. Жидкость через отверстия в дне цилиндра поднимается к фильтровальной бумаге и через нее подходит к пробе исследуемого материала, постепенно вытесняя воздух и смачивая весь слой порошка. Начало смачивания фиксируется рывком стрелки индикатора – это начало отсчета времени эксперимента;

- по мере набухания глинистых частиц, объем пробы изменяется. В процессе опыта снимают показания индикатора с точностью до 0,01 мм через 1, 3, 5, 10, 20, 25, 30 минут, затем через 1, 2, 3, 4, 5, 6 часов и через 1, 2, 3, 4, 5, 6 суток.

Коэффициент набухания глины или глинопорошка определяют по формуле:

(4.44)

где: Vнаб - - объем набухшего материала,

Vнач – начальный объем навески исходного материала, которые раасчитыватся по формулам 4.45, 4.46.

Vнаб = Нн·490,625 (4.45)

Vнач = Н·490,625 (4.46)

где: 490, 625 – площадь занемаемая навеской порошка, мм²(величина постоянная, определяемая геометрическими размерами прибора);

Нн – высота набухания навески глины (глинопорошка), мм;

Н – высота навески глины (глинопорошка) до начала эксперимента, мм.

Высота навески Н определяется по разности показаний индикатора заряженного и незаряженного прибора по формуле 4.47 и округляют до десятичного знака:

Н = h_зар - h₀ (4.47)

Высота набухания глины (глинопорошка) Нн определяют по разности показаний индикатора после завершения набухания (через 6 суток) и заряженного прибора по формуле 4.48:

Нн = h_н – h_зар (4.48)