哈尔滨防水腻子粉
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石膏粉性能检测方法

2020-12-15 11:17:56

哈尔滨石膏粉性能的一项重要的指标。其关系到模型的强度、表面硬度以及光滑度。表示细度的方法有筛目(美国标准局筛规格,每一直线英寸的筛孔数)、粒径(mm)、比表面积(cm2/g)。一般用筛目(目数)表示石膏粉的细度,目数值越大,表示石膏粉越细。一般而言,石膏粉的细度越细,其颗粒的比表面积大,与水的接触面积大,与水结合后反应充分,形成的网络结构多,则模型强度越高,但吸水率相应降低。

石膏粉有两种晶型,一是β石膏粉(也称普通石膏粉),另一是α石膏粉(也称高强石膏粉)。β石膏粉的细度糙,一般在80~90目,标准稠度需水量大,模型强度低;α石膏粉的细度细,一般在100~180目,标准稠度需水量小,模型强度高。

哈尔滨石膏粉

目前国内卫生陶瓷生产做石膏模型用的石膏粉一般在100~120目,高不超过160目。而国外使用的石膏粉的细度在180~250目,这也是他们石膏模型质量总体比我们好的原因之一。

在我国早期的卫生陶瓷生产中,由于是地摊生产且对石膏模型强度等要求不高,一般采用普通的β石膏粉,细度一般在80~90目,且一般是企业自己采购石膏矿石,然后破碎、粉碎,自炒自用;而从上世纪八十年代末、九十年代初开始,随着机械化组合立式浇注成型工艺技术装备的国外引进,以及国内组合立式浇注成型工艺技术的发展,对石膏模型乃至石膏粉的强度、质量要求提高,高强度α石膏粉(一般在100~120目)得到广泛应用。

检测石膏粉细度(目数)的方法:一般采用筛分法,检测、计算其筛余量。检测时筛余量应符合表1的规定,无残渣全通过更好。在实际生产中,针对你所使用(所知道)石膏粉的目数,选择标准筛的目数。

检测步骤如下:

①取待测样品约60g置于电热鼓风干燥箱中,在40±4℃下烘干至恒重,将烘干后的试样放入干燥器中冷却备用(注:当有效干燥时间相隔1h的两次称量之差不超过±0.2g时,即为恒重)。

准确称取50±0.1g试样置于筛内,用手指轻轻压碎团块,盖上筛盖,套上筛盘,按以下方法进行操作:一只手拿住筛,略为倾斜,摇动筛子,使其撞击另一只手,摇动的速度为每分钟125次,筛摆的幅度约为20cm。每摇动25次应使筛子向一定方向旋转90度角,使试样均匀散开(也可采用机械振动法过筛),直到筛到1min内通过筛子的试样少于0.1g时为止,称取筛上物质量(筛余),准确至0.01g。

③按以下公式计算筛余量:C=B/A×100%

式中:C—筛余量,%;

B—筛上物的质量,单位为克(g);

A—试样的原始质量,单位为克(g);

如果某种石膏粉之前不知道其细度(目数),可采用套筛(比如80目、100目、120目、140目、160目、180目等),机械振动法过筛,检测各筛目筛余量,以确定该石膏粉的细度(目数)到底是多少,也可以反映出该石膏粉的细度(颗粒)分布。

二、关于凝结时间

凝结时间包括初凝时间和终凝时间。初凝时间是在标稠(标准稠度)用水量下,从石膏粉撒入水中至石膏浆失去流动性开始变稠时所经过的时间;终凝时间是在标稠用水量下,从石膏粉撒入水中到石膏浆体固化时所经过的时间。按相关标准,质量合格石膏粉凝结时间应该是:在标准稠度下,一般初凝时间不小于7min,终凝时间不大于30min。

凝结时间是注模制造中重要的技术参数。适宜的凝结时间是石膏粉生产中能否正常使用的先决和必要的条件。生产中我们需要石膏粉的凝结时间“初凝不要过短、终凝不要过长”,或者说,“初凝时间长一点、终凝时间短一点”。因为,初凝时间过短或终凝时间过长都不好,都会影响生产。初凝时间太短,小于7min,表现为生产中注桶,耽误生产;若终凝时间太长,远大于30min,表现为注模时浆体太稀易跑浆,甚至石膏浆不凝固,也影响生产。在大生产中,结合实际,考虑到操作等各种因素,初凝时间掌握在12min左右,终凝时间掌握在25~30min即可。凝结时间(初凝、终凝)的长短主要与石膏粉和水的比例(膏水比)有很大的关系。膏水比越大,则凝结时间越短。

生产中检测凝结时间,并非一定要在标准稠度用水量下进行,而应以大生产膏水比进行,这样更有实际指导意义。

测定方法:目前检测方法有划割试饼法(划痕法)、维卡仪法(类似水泥行业检测)。我们常用简便的划割试饼法(划痕法)。

方法步骤如下:

①按标准稠度(或大生产的)膏水比例称取100ml水所需的石膏粉试样,把水倒入500ml容器中,将试样1min内均匀地撒入水中,静置30s,快速搅拌30s,并把石膏浆体立即倒入放置在玻璃板上的铜管内(注:玻璃板、铜管事先擦匀麻油),随后缓慢垂直向上提起铜管20mm,使石膏浆体平铺成直径为100mm~120mm、厚约5 mm的试饼。

②用直径约5 mm的玻璃棒划割试饼,间隔30s划一次(临近初凝时每隔10s划割一次),每次划后用软布将玻璃棒擦净。当划痕两边的料浆刚好不再合拢时即为初凝(以试样放入水中开始计时至初凝的时间间隔就是初凝时间)。

③在测定初凝后的试饼上用大拇指以约50N的力按压,间隔10s一次,当按压至印痕边缘没有水份出现时即为终凝(以试样放入水中开始计时至终凝的时间间隔就是终凝时间)。

三、关于强度

石膏模型的机械强度是关系到其使用寿命的重要性能指标。模型(石膏粉)的强度指标一般有抗折强度和抗压强度。抗折强度是描述模型强度常用的指标。抗折强度有2h湿抗折强度和40℃干燥抗折强度。2h湿抗折强度,是指石膏粉从放入水中算起,2h后在抗折仪上测试的强度;40℃干燥抗折强度,是试样在40±4℃电热鼓风干燥箱中干燥至恒重后测试的抗折强度。β石膏粉的湿抗折强度一般2.7Mpa以上,干燥抗折强度一般6Mpa以上;α石膏粉的湿抗折强度一般4Mpa以上,干燥抗折强度一般7Mpa以上。

在陶瓷行业,通常检测石膏粉的抗折强度,抗压强度一般不检测。石膏粉的2h湿抗压强度一般为6Mpa以上,干抗压强度12Mpa以上。

抗折强度检测方法:

①计算制作尺寸为40×40×60㎜的石膏试条3个所用的石膏粉及水的质量(按石膏粉的标准稠度或大生产的膏水比例),并分别称量。先把水注入2000ml容器中,将石膏粉在30s内均匀地撒入水中,静置30s,接着快速搅拌1min,立即把石膏浆注入模子内,将模子的一端用手抬起约10mm后再落下,如此振动5次,以排除气泡。当到达初凝时,用刮刀刮去溢浆,待终凝后脱模。

②测试湿强度和干强度的试条应分别制备,各制3条。用于测2h湿强度的试条脱模后,垂直立放在实验室工作平台上,从石膏粉投入水中开始2h后在抗折试验机上进行测试;用于测干强度的试条脱模后,放入电热鼓风干燥箱中,以40±4℃的温度烘干至恒重(注:当有效干燥时间相隔24h的两次称量之差不超过±0.5g时,即为恒重)。恒重后将试条放入干燥器内冷却至室温,在抗折试验机上进行测试。

③抗折强度计算。采用以下公式:F=3PL/2BH2

式中:F——抗折强度,单位为兆帕(MPa)

P——试验机的负荷,单位为牛(N)

L——跨距,单位为毫米(mm)

B——试样宽度,单位为毫米(mm)

H——试样厚度,单位为毫米(mm)

④计算3条试件的抗折强度值并计算其算数平均值。如果测试计算的3个值中有1个值与3个值的算术平均值的相对偏差大于10%,则取另两个值得算数平均值为测试结果;如果测试计算的3个值中有2个或2个以上值与3个值的算术平均值的相对偏差大于10%,则应重新取样进行测试。


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