1.5.4.1. Xác định độ co ngót khi nung
Mẫu được ép viên (hình trụ) sấy khơ trước khi nung được đo chiều cao, đường kính tương ứng là H0, D0.H,D tương ứng là chiều cao và đường kính của mẫu sau
khi nung thiêu kết đã làm nguội về nhiệt độ phịng. Ta có cơng thức sau: Độ co ngót 0 0 0 0 .100% H D H D H D 1.5.4.2. Xác định độ hút nước
Độ hút nước của vật liệu là khả năng hút và giữ nước của nó ở điều kiện bình thường.
Luận văn thạc sỹ khoa học Hố học vơ cơ
Độ hút nước theo khối lượng là tỉ số phần trăm giữa khối lượng nước mà vật liệu hút được với khối lượng của vật liệu ở trạng thái khô.
Các bước tiến hành như sau:
- Sấy mẫu ở nhiệt độ 1050C-1100C đến khối lượng không đổi. - Để nguội, cân mẫu khô (m0).
- Ngâm mẫu đã cân đến bão hòa nước.
- Vớt mẫu ra, lau nước đọng trên mặt mẫu bằng vải ẩm rồi cân mẫu bão hòa nước (m). Thời gian từ khi vớt mẫu ra đến khi cân không vượt quá 3 phút. Độ hút nước của mẫu được xác định theo công thức:
Độ hút nước 0 .100% m m m
1.5.4.3. Xác định khối lượng riêng bằng phương pháp Acsimet
Thể tích tự nhiên của viên gốm V0 được xác định bằng cách : sau khi ngâm bão hòa viên gốm trong nước ta đem xách định thể tích thơng qua phương pháp đẩy nước. Thể tích dâng lên chính là thể tích tự nhiên của viên gốm. Xác định thể tích tồn đặc của khối gốm bằng cách xác định thể tích gốm dạng bột bằng phương pháp đẩy nước ta được thể tích gốm là Va. Khi đó độ xốp của gốm được tính như sau :
0 0 .100 a V V r V
Cân khối lượng của viên gốm được m(g). Khi đó tỉ khối được tính theo công thức:
D = m/ Vo
1.5.4.4. Xác định cường độ nén [3]
Cường độ nén là khả năng lớn nhất của vật liệu chống lại sự phá hoại do tải trọng gây ra và được xác định bằng ứng suất tới hạn khi mẫu vật liệu bị phá hủy.
Cường độ nén của sản phẩm phản ánh mức độ kết khối hay mật độ của sản phẩm. Tuy nhiên sản phẩm có cùng mật độ như nhau nhưng độ bền nén có thể khác nhau. Điều đó chứng tỏ chúng phụ thuộc vào cấu trúc cũng như loại liên kết trong
Luận văn thạc sỹ khoa học Hố học vơ cơ
sản phẩm.Vì vậy độ bền nén là chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm nhanh chóng cũng như đánh giá cả quy trình cơng nghệ sản xuất ra sản phẩm đó.
Để xác định độ bền nén theo TCVN 6530-1:1999 người ta đặt mẫu trên máy ép thủy lực hoặc máy ép cơ tiêu chuẩn để xác định lực phá hủy.
Hình 1.8. Mơ hình thiết bị đo cường độ kháng nén
Cường độ kháng nén Rn được tính theo cơng thức: Rn=Pmax/F Trong đó: Pmax - Tải trọng nén phá hoại mẫu (N,KN)
F - Tiết diện chịu lực của mẫu (mm2,cm2, m2)
1.5.4.5. Hệ số giản nở nhiệt [3]
Khi vật liệu bị nung nóng, các nguyên tử sẽ nhận thêm năng lượng và dao động quanh vị trí cân bằng. Vì thế, khoảng cách trung bình giữa các nguyên tử cũng như kích thước của vật liệu tăng lên. Nói cách khác, vật liệu bị nở ra khi đốt nóng và khi làm lạnh xảy ra quá trình ngược lại. Hiện tượng đó được gọi là sự giãn nở nhiệt của vật liệu, sự thay đổi chiều dài theo nhiệt độ của vật liệu rắn được biểu diễn
bởi công thức: 0 0( 0) t t l l l T T Trong đó:
lt và l0 tương ứng là chiều dài ban đầu và chiều dài cuối cùng khi tăng nhiệt độ của vật liệu từ T
Lực nén
Luận văn thạc sỹ khoa học Hố học vơ cơ
α: hệ số giãn nở nhiệt theo chiều dài (0C-1)
Vật liệu có hệ số giãn nở nhiệt càng lớn thì khi thay đổi nhiệt độ, sự co giãn của vật liệu càng lớn làm cho vật liệu bị nứt vỡ. Vì vậy, hệ số giãn nở nhiệt là thơng số vật lí đặc trưng cho độ bền nhiệt của vật liệu.
1.5.4.6. Độ bền sốc nhiệt [3]
Tính chất của vật liệu chống lại sự dao động nhiệt độ không bị phá hủy gọi là độ bền sốc nhiệt.Nguyên nhân vỡ sản phẩm do dao động nhiệt độ là các ứng suất xuất hiện trong sản phẩm do chênh lệch nhiệt độ khi đốt nóng và làm nguội.
Theo TCVN 6530-7:2000, để xác định độ bền sốc nhiệt, người ta nung mẫu 75x50x50mm đến khi nhiệt độ 10000
-12000C, sau đó lấy mẫu ra đặt vào khung đỡ và dùng lực bẩy để nâng đầu khung kia cao lên theo phương pháp thẳng đứng với lực đẩy tương ứng 20N. Như vậy mẫu được làm nguội bằng khơng khí và chịu lực uốn khi bẩy. sau khi bẩy, mẫu được nung và lại tiếp tục quy trình trên cho đến khi mẫu bị vỡ. Số lần quy trình đó được gọi là độ bền sốc nhiệt. Nếu sau 30 chu kỳ mà mẫu chưa vỡ thì có thể dừng và coi độ bền sốc nhiệt lớn hơn 30 lần.
Điều kiện xác định độ bền sốc nhiệt khơng giống như điều kiện sử dụng vì vậy những số liệu đo độ bền sốc nhiệt chỉ có tính chất gần đúng và để so sánh giữa các vật liệu với nhau.
Chúng tôi tiến hành đo độ bền sốc nhiệt của các mẫu nghiên cứu tại Viện Vật Liệu Xây Dựng.
1.5.4.7. Độ chịu lửa [3]
Theo định nghĩa của ISO 836-2001 thì độ chịu lửa là tính chất đặc trưng cho vật liệu chịu lửa bền vững ở nhiệt độ cao trong môi trường và điều kiện sử dụng của nó. Để xác định độ chịu lửa của vật liệu, theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6530- 4:1999 tương ứng với ISO 528- 1983, người ta tạo mẫu thành cơn để đo. Cơn này là khối chóp cụt, hai đáy là tam giác đều có cạnh 8,5 và 3mm đặt trên đế chịu lửa sao cho nghiêng với đáy một góc 80
±10+.
Luận văn thạc sỹ khoa học Hố học vơ cơ
Khi nâng nhiệt độ có pha lỏng xuất hiện, lượng pha lỏng tăng lên, độ nhớt của chúng hạ thấp, đầu côn cong dần đân chậm vào mặt ngang của đế. Tại thời điểm đó gọi là nhiệt độ gục của cơn hay độ chịu lửa. Nếu đầu cơn dính dài trên mặt đế, nhiệt độ tương ứng đã vượt quá độ chịu lửa. Ngược lại, nếu đầu côn chưa chạm đến đế thì nhiệt độ tương ứng sẽ dưới độ chịu lửa.
Nếu tăng nhiệt độ nâng nhiệt trong lò sẽ tăng nhiệt độ gục của cơn. Vì thế người ta thực hiện tốc độ nâng nhiệt quy định 4-60C/phút bắt đầu từ nhiệt độ kết khối sản phẩm.
Luận văn thạc sỹ khoa học Hố học vơ cơ