Properties and structures of Sodium silicate – sand mixtures components

Abstract

Properties and structures of Sodium silicatesand mixtures componentsСтаттю присвячено питанням виявлення закономірностей структурування піщано-рідкоскляних сумішей, вивченню можливості прогнозування і зміни їх властивостей. Дослідження виконані з використанням кварцового піску та рідкого скла, а також кварцового піску, плакованого рідким склом. Встановлено, що сипкість піску не залежить від розмірів його частинок і найбільшу величину набуває при вмісті вільної води (вологи) менше 0,2% за масою, уявна щільність чистого і плакованого піску, ущільненого вібрацією, адитивна пайовому масовому вмісту в ньому нормованих фракцій піщинок і зростає від 1100 до 1900 кг/м 3 зі зменшенням середнього розміру його зерен від 0,81 до 0,16 мм і зі збільшенням модуля їх дрібноти від 20 до 60. За експериментальними даними розроблено аналітичну залежність між вмістом в рідкому склі силікату натрію і питомою щільністю рідкого скла, проведена оцінка впливу способу сушіння рідкого скла на залишковий вміст в ньому води. Показано, що в залежності від кількості рідкого скла в суміші, його фізичного стану до моменту початку структурування суміші і способу його затвердіння структура затверділого рідкого скла в структурованій піщано-рідкоскляній суміші може змінюватися від щільно-орієнтованої до пінно-дезорієнтованої, містити і не містити залишкову воду. Використання і облік отриманих даних дозволить не тільки скоротити витрати на розробку нових піщано-рідкоскляних сумішей, підвищити точність прогнозування їх властивостей, але і відкриває новий напрям в способах виготовлення з них ливарних форм і стрижнів.Ключові слова: рідке скло, пісок, вода, сушка, випаровування, випромінювання, пара Article is devoted to the questions of structuring regularities detection in sodium silicatesand mixtures and possibility of forecasting and changing their properties determination. Studies have been performed using quartz sand and sodium silicate solute, and also quartz sand placket with sodium silicate solute. It has been discovered that sand flow ability does not depend on the size of its particles, and the largest value acquires with the content of free water (moisture) less than 0.2% by weight. It has been established that apparent density of rare and placket sand, compacted by vibration, is additive to fractional mass content in it of particles normalized fractions and increases from 1100 to 1900 kg/m 3 with average size of its grains decreasing from 0.82 to 0.16 mm and with their fineness modulus increasing from 20 to 60. According to experimental data, analytical relationship between content of sodium silicate in sodium silicate solute and specific density of sodium silicate solute has been elaborated. Estimation of sodium silicate solute drying method influence on residual water content in it has been realized. It has been shown that depending on sodium silicate solute amount in mixture, its physical state up to the time of mixture structuring beginning and method of solidification, the structure of solidified sodium silicate solute in structured s...