Формовочные материалы (стр. 6 )

Операцию отмучивания повторяют два раза. При образовании хлопьев в верхнем слое смеси их удаляют. Для этого конец U-об­раз­ной трубки помещают в верхней части слоя хлопьев и осторожно удаляют их в слив.

Сосуд в третий раз доливают водой до того же уровня, смесь
перемешивают палочкой и дают отстояться 5 мин. Затем вновь сливают воду. Отмучивание повторяют до тех пор, пока вода в сосуде
после 5-минутного отстаивания не станет прозрачной. Осадок из
сосуда количественно переносят в кварцевую чашу, отстаивают
в течение 5 мин, воду сливают, осадок высушивают при темпера-
туре 105–110°С, затем помещают в эксикатор для охлаждения. Далее обе навески переносят в муфельную печь и прокаливают при температуре 1000°С в течение 1 ч, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Остаточную массу первой навески (X1) в процентах вычисляют по формуле

,

где m – масса навески смеси, г;

m1 – масса чашечки с навеской до прокаливания, г;

m2 – масса чашечки с навеской после прокаливания, г.

Остаточную массу второй навески (X2) в процентах вычисляют по формуле

,

где m – масса навески смеси, г;

m1 – масса смеси после удаления глинистых частиц и прокаливания, г.

Массовую долю глинистых частиц (X) в процентах вычисляют по формуле

X = (X1 – X2),

где Х1 – остаточная масса первой навески, %;

Х2 – остаточная масса второй навески, %.

Расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 10%. Если расхождение превышает 10%, испытание повторяют. За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех испытаний.

3.3.2. Определение среднего размера зерна
и коэффициента однородности

Средний размер зерна и коэффициент однородности рассчитывают по данным гранулометрического состава (ГОСТ 29234.3–91). Метод определения гранулометрического состава основан на определении количественного распределения частиц по крупности рассевом на ситах.

Навеску песка после определения в ней массовой доли глинистых частиц по ГОСТ 29234.1 помещают в верхнее сито комплекта, в котором сита расположены в нисходящем порядке (размер сторон ячейки сит в мм: 2,5; 1,6; 1,0; 0,63; 0,4; 0,315; 0,2; 0,16; 0,1; 0,063; 0,05).

Рассев ведут в течение 15 мин, после чего прибор выключают, снимают сита, остатки песка раздельно с каждого сита количественно переносят на глянцевую бумагу (при этом сито тщательно очищают мягкой кистью) и взвешивают.

Испытание проводят на двух навесках.

Массовую долю остатка песка на сите (Х) в процентах вычисляют по формуле

,

где m1 – масса остатка на сите, г;

m – масса исходной навески, г.

Допускаемое расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать 10%. Если результаты испытания отличаются от среднего арифметического более чем на 10%, то определение повторяют один раз.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех определений.

Для определения среднего размера зерна и коэффициента однородности строят интегральную кривую распределения частиц по размерам, для чего по оси абсцисс откладывают в логарифмическом масштабе размер сторон ячеек сита в свету, а по оси ординат в линейном масштабе – количество частиц меньше данного размера в

процентах (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Интегральная кривая по размерам частиц

Средний размер зерна (Dср) соответствует размеру сторон ячеек сита, через которое проходит 50% песчаной основы.

Для определения коэффициента однородности (О) по интегральной кривой находят процентное содержание частиц размером меньше 4/3 Dср и 2/3 Dср. Коэффициент однородности равен разности этих значений.

Пример заполнения таблицы с результатами для определения среднего размера зерна и коэффициента однородности приведен в табл. 3.13.

Таблица 3.13

Гранулометрический состав формовочного песка

Размер сторон ячейки сита в свету, мм	Остаток на сите, г	Остаток на сите, %	Частицы размером меньше сторон ячейки сита, %
2,50	0	0	100
1,60	0	0	100
1,00	0,1	0,2	99,8
0,63	0,4	0,8	99,0
0,40	1,8	3,7	95,3

Окончание 3.13

Размер сторон ячейки сита в свету, мм	Остаток на сите, г	Остаток на сите, %	Частицы размером меньше сторон ячейки сита, %
0,315	4,6	9,5	85,8
0,20	18,75	38,5	47,3
0,16	8,9	18,3	29,0
0,10	11,6	23,8	5,2
0,063	2,35	4,8	0,4
0,05	0,15	0,3	0,1
Поддон	0,05	0,1	0
Всего	50,0	100
Dср = 0,206	4/3 Dср = 0,275	2/3 Dср = 0,137	О3 = 63

3.3.3. Определение предела прочности
при сжатии формовочного песка
во влажном состоянии (ГОСТ 29234.4–91)

От пробы песка, отобранной и подготовленной по ГОСТ 29234.0, выделяют навеску массой 2 кг, помещают в лабораторный смеситель и добавляют от 100 до 250 см3 воды, в зависимости от массовой доли глинистых частиц согласно табл. 3.14. Закрывают смеситель крышкой и перемешивают увлажненную смесь в течение 20 мин. Отбирают образец смеси для определения прочности при сжатии. Затем продолжают перемешивание в смесителе с открытой крышкой, через каждые 1–2 мин определяют прочность при сжатии по мере естественного подсыхания смеси. Испытание прекращают с момента снижения прочности смеси.

Таблица 3.14

Массовая доля глинистых частиц формовочного песка

Массовая доля глинистых частиц, %, не более	Необходимый объем воды, см3
20 30 50	150 200 250

Образцы изготовляют в металлической гильзе на лабораторном копре трехкратным ударом груза. Высота образцов должна быть (50±0,8) мм и контролируется тремя рисками, нанесенными на станине и штоке копра. Готовые образцы испытывают на приборе для определения прочности при сжатии во влажном состоянии.

Испытания проводят на трех образцах.

За предел прочности при сжатии во влажном состоянии принимают среднее арифметическое результатов трех определений, при которых прочность при сжатии будет наибольшей.

Расхождение между результатами определений и средним арифметическим трех определений не должно превышать 10%.

Если расхождения превышают 10%, смесь увлажняют при перемешивании до наибольшей прочности и определения повторяют дополнительно на трех образцах. За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов пяти определений.

3.3.4. Метод определения влаги формовочного песка

Метод основан на определении потери массы навески песка после высушивания до постоянной массы (ГОСТ 29234.5–91).

От пробы песка, отобранной и подготовленной по ГОСТ 29234.0, выделяют навеску массой 50 г, помещают в предварительно высушенную до постоянной массы и взвешенную чашу или бюксу и сушат в сушильном шкафу при температуре 105–110°С в течение 30 мин. Затем чашу с песком взвешивают. Дополнительно сушат в течение 15 мин и снова взвешивают. Операцию повторяют до тех пор, пока разность результатов двух последних взвешиваний будет не более 0,02 г. Чашу с песком, высушенным до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Массовую долю влаги (Х) в процентах определяют параллельно на двух навесках и вычисляют по формуле

X = ,

где m1 – масса навески песка до высушивания, г;

m2 – масса навески песка после высушивания, г.

Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать 0,2%. Если расхождение превышает 0,2%, определение повторяют.

За результат испытания принимают среднее арифметическое трех определений.

3.3.5. Определение рН формовочного песка
по ГОСТ 29234.6–91

От пробы песка, отобранной и подготовленной по ГОСТ 29234.0, выделяют навеску массой 20 г, помещают в стаканчик и прили-
вают 100 см3 дистиллированной воды. Содержимое стакана взбалтывают ручным или механическим способом в течение 10 мин и дают отстояться в течение 10 мин, затем раствор (не взмучивая осадка) переносят в специальный стаканчик вместимостью 50 см3 и определяют его рН на приборе.

Испытание проводят на двух навесках.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух определений. Допускаемое расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 0,1 рН.

Если расхождение между результатами параллельных определений превышает приведенное значение, определения повторяют на одной навеске.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех определений.

3.3.6. Определение газопроницаемости
формовочного песка

Метод основан на определении способности образца пропускать через себя воздух (ГОСТ 29234.11–91).