黏(nian)土(tu)由大小(xiao)不等的顆(ke)粒(li)組成,每個(ge)黏(nian)土(tu)顆(ke)粒(li)表面基本(ben)上(shang)都帶有負電(dian)(dian)荷,這樣顆(ke)粒(li)間存(cun)在(zai)(zai)電(dian)(dian)荷間的排(pai)斥力(li)。水(shui)(shui)一(yi)般(ban)都含(han)有可(ke)溶性(xing)鹽,可(ke)溶性(xing)鹽在(zai)(zai)水(shui)(shui)中電(dian)(dian)離后產生正離子吸附在(zai)(zai)黏(nian)土(tu)顆(ke)粒(li)表面,因而在(zai)(zai)黏(nian)土(tu)顆(ke)粒(li)表面形成一(yi)層強結(jie)合(he)水(shui)(shui)膜。

顆粒(li)之間(jian)壓(ya)縮(suo)一(yi)(yi)起時形成(cheng)毛細管,毛細管中(zhong)有水,必然形成(cheng)表(biao)面張力,這是一(yi)(yi)種吸引力,是產生黏土顆粒(li)間(jian)粘(zhan)(zhan)性的(de)主要作用力。沒有水黏土顆粒(li)間(jian)基本沒有吸引力也就沒有粘(zhan)(zhan)性。

當(dang)然(ran),除水膜的表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)(li)外,還有(you)一(yi)種力(li)(li)(li)(li)叫范德華力(li)(li)(li)(li),這種力(li)(li)(li)(li)和(he)距離(li)的6次方成(cheng)(cheng)反(fan)比,當(dang)顆(ke)粒靠(kao)外力(li)(li)(li)(li)壓縮很緊密時,這種力(li)(li)(li)(li)才(cai)發生作用,它(ta)也屬于吸引力(li)(li)(li)(li)。顆(ke)粒間液體(ti)的表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)(li)和(he)試(shi)管中液體(ti)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)(li)相類似。它(ta)的大(da)小(xiao)和(he)液體(ti)的粘度成(cheng)(cheng)正比,和(he)黏土(tu)顆(ke)粒距離(li)成(cheng)(cheng)反(fan)比。

如(ru)果黏土中含水率(lv)高,顆(ke)粒間水膜厚則毛細管直(zhi)徑大,表面張力(li)降(jiang)低(di),粘性(xing)小,表現為塑(su)性(xing)降(jiang)低(di)。若(ruo)降(jiang)低(di)含水率(lv)并在一定壓力(li)下,減(jian)少顆(ke)粒間毛細管直(zhi)徑,則增大表面張力(li)提高塑(su)性(xing)。

但降低含水率有一定限制起(qi)碼要保證每個黏(nian)土顆(ke)粒(li)(li)表(biao)面的水膜厚(hou)度不小30個分子(zi)厚(hou)。在磚機擠壓(ya)成型磚坯(pi)時,擠壓(ya)力必須大于“屈服(fu)”點,也就(jiu)是克服(fu)顆(ke)粒(li)(li)間(jian)水的表(biao)面張力,使(shi)顆(ke)粒(li)(li)能相互流(liu)動。

等泥(ni)料出了(le)機口(kou)(kou)后(hou),擠壓力(li)(li)移去(qu),黏土(tu)顆粒(li)(li)靠水(shui)表面(mian)張力(li)(li)聚(ju)集(ji)在(zai)一(yi)(yi)起,保(bao)持坯(pi)體形(xing)(xing)狀(zhuang)。從(cong)上面(mian)分析看水(shui)在(zai)黏土(tu)中的(de)作(zuo)用是(shi)相當重要的(de)。一(yi)(yi)方(fang)面(mian)對產生內聚(ju)力(li)(li)起了(le)關鍵作(zuo)用,另(ling)外在(zai)顆粒(li)(li)受力(li)(li)變形(xing)(xing)時起滑潤作(zuo)用。在(zai)黏土(tu)磚坯(pi)成型時,一(yi)(yi)方(fang)面(mian)希(xi)望泥(ni)料具(ju)有擠出時良好的(de)流動性(xing),便于成型;另(ling)外又希(xi)望在(zai)出機口(kou)(kou)后(hou)具(ju)有大的(de)快速凝聚(ju)性(xing),保(bao)持磚坯(pi)不變形(xing)(xing)。

含(han)水(shui)量高則(ze)流動性好(即每個顆粒(li)表層水(shui)膜厚),但凝聚性差,坯體易變形。因此(ci),對每一企業來講,在原料處(chu)理、擠(ji)泥(ni)機等條件固定(ding)的(de)前提下(xia),摸(mo)索一個合適的(de)成(cheng)型(xing)含(han)水(shui)率,既利于(yu)擠(ji)泥(ni)機成(cheng)型(xing),又利于(yu)磚坯強(qiang)度(du)。根據我(wo)們對幾十種黏(nian)土的(de)試(shi)驗數據,每種黏(nian)土都(dou)有一個最佳(jia)含(han)水(shui)率,在這種含(han)水(shui)率的(de)情況下(xia),黏(nian)土的(de)粘(zhan)(zhan)性(稠度(du))最好。典型(xing)的(de)粘(zhan)(zhan)度(du)曲線(見圖4):

從曲線可以看出(chu)(chu),大部分(fen)曲線都有(you)一個最大值。因(yin)此(ci),在擠(ji)出(chu)(chu)時選擇這(zhe)種含水(shui)率時,黏土粘度最大坯體強度最佳。對同一種黏土,在原料處理條件(jian)相同的情(qing)況下(xia),硬塑(su)擠(ji)出(chu)(chu),硬擠(ji)出(chu)(chu)和軟塑(su)擠(ji)出(chu)(chu)的成型方(fang)法(fa)對應的最佳含水(shui)率也不(bu)同。擠(ji)壓力不(bu)同顆粒間(jian)毛細管間(jian)距不(bu)一樣,反映(ying)出(chu)(chu)的表面張(zhang)力不(bu)一樣。因(yin)此(ci),對每一個企業都在自己(ji)所選擇的成型工藝的前提(ti)下(xia)確定合適恰當的成型含水(shui)率。