Giới thiệu chung về tiêu chuẩn TCXD 157:1986

Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 157:1986 quy định phương pháp xác định độ ẩm của cát được sử dụng làm nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất thủy tinh. Việc xác định chính xác độ ẩm của cát là bước kỹ thuật bắt buộc nhằm kiểm soát chất lượng nguyên liệu đầu vào, phục vụ cho việc tính toán chính xác tỷ lệ phối liệu trong quá trình nấu thủy tinh.

Phạm vi áp dụng và nguyên lý của phương pháp

• Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại cát tự nhiên hoặc cát nghiền đã qua sàng lọc, được sử dụng trong công nghiệp sản xuất các loại thủy tinh khác nhau.
• Nguyên lý xác định: Độ ẩm của cát được xác định bằng phương pháp sấy khô. Mẫu cát thí nghiệm được sấy ở nhiệt độ quy định cho đến khi đạt đến khối lượng không đổi. Phần khối lượng giảm đi sau khi sấy chính là lượng nước (độ ẩm) có trong mẫu cát ban đầu, được tính bằng tỷ lệ phần trăm so với khối lượng cát đã sấy khô.

Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm

Để tiến hành xác định độ ẩm theo tiêu chuẩn TCXD 157:1986, phòng thí nghiệm cần trang bị đầy đủ các thiết bị và dụng cụ đạt chuẩn sau:

• Tủ sấy phòng thí nghiệm: Thiết bị sấy phải có bộ phận tự động điều chỉnh nhiệt độ, đảm bảo duy trì nhiệt độ ổn định trong khoảng từ 105 độ C đến 110 độ C.
• Cân phân tích: Sử dụng cân có độ chính xác cao, sai số cân không vượt quá 0,01 gram để đảm bảo tính chính xác của kết quả đo.
• Bình hút ẩm: Chứa chất hút ẩm chuyên dụng (như canxi clorua khan hoặc silicagel) để làm nguội mẫu sau khi sấy mà không bị hút ẩm ngược từ không khí.
• Chén cân hoặc khay sấy: Bằng thủy tinh hoặc kim loại có nắp đậy kín, chịu được nhiệt độ sấy cao và không bị biến dạng hay thay đổi khối lượng trong quá trình sấy.

Quy trình tiến hành thử nghiệm

Quy trình xác định độ ẩm của cát được thực hiện nghiêm ngặt qua các bước sau:

1. Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ chứa mẫu. Rửa sạch và sấy khô chén cân (hoặc khay sấy) ở nhiệt độ từ 105 độ C đến 110 độ C đến khối lượng không đổi. Để nguội trong bình hút ẩm rồi cân xác định khối lượng của chén (ký hiệu là m0).
2. Bước 2: Cân mẫu thử. Cho một lượng mẫu cát khoảng từ 10 gram đến 50 gram vào chén cân đã chuẩn bị. Cân xác định khối lượng của chén có chứa mẫu cát trước khi sấy (ký hiệu là m1).
3. Bước 3: Sấy mẫu. Mở nắp chén cân và đặt cả chén cùng nắp vào tủ sấy. Tiến hành sấy ở nhiệt độ ổn định từ 105 độ C đến 110 độ C trong khoảng thời gian từ 2 đến 4 giờ cho lần sấy đầu tiên.
4. Bước 4: Làm nguội và cân lại. Sau khi sấy, đậy nắp chén cân, dùng kẹp gắp ra và đặt vào bình hút ẩm để làm nguội đến nhiệt độ phòng (khoảng 30 đến 45 phút). Tiến hành cân xác định khối lượng (ký hiệu là m2).
5. Bước 5: Sấy kiểm tra khối lượng không đổi. Tiếp tục sấy mẫu thêm từ 30 đến 60 phút, làm nguội trong bình hút ẩm và cân lại. Quá trình sấy và cân được lặp lại cho đến khi chênh lệch khối lượng giữa hai lần cân liên tiếp không vượt quá 0,01 gram. Khối lượng cuối cùng này được ghi nhận là m2.

Tính toán và biểu thị kết quả

Độ ẩm của cát (ký hiệu là W) được tính bằng phần trăm khối lượng theo công thức sau:

W = [(m1 - m2) / (m2 - m0)] x 100

Trong đó:

• m0: Khối lượng của chén cân đã được sấy khô (tính bằng gram).
• m1: Khối lượng của chén cân và mẫu cát trước khi sấy (tính bằng gram).
• m2: Khối lượng của chén cân và mẫu cát sau khi sấy đến khối lượng không đổi (tính bằng gram).

Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của ít nhất hai lần thử song song. Sai lệch cho phép giữa các lần thử song song phải tuân thủ quy định của tiêu chuẩn để đảm bảo độ tin cậy của phép đo.