Improve the Maha Sarakham clay properties by grog addition

Abstract

The study aims of an improved the Maha Sarakham clay property by grog addition was to understand the effect of grog on properties of a body for Ban Moh (Pottery village), Muang district, Maha Sarakham province, Thailand. Grog was prepared by the mud from Nong loeng, Tumbom Kewa, Maha Sarakham province, and the rice husk. It was fired, grinded, and sifted through a 60 mesh sieve. The grog was mixed with the clay from the same source. The ratios of clay:grog to prepare a body were 80:20 70:30 60:40 50:50. The body was aged, kneaded, formed, and fired at 700-1200°C. The body physical properties were measured before and after fired: shrinkage, water absorption, density, and modulus of rupture. The phase, thermal property, and microstructure were also studied. The experimental results showed that an increase in grog in the body increased the body open porosity and leaded to increase in the water absorption and reduce in the drying shrinkage, firing shrinkage and density. The sample fired at low temperature, 800°C, appeared to be porous and gained Quartz as the major phase with low modulus of rupture and low thermal expansion. An increase in the firing temperature to 1200°C reduced the porosity, water absorption, but increased the firing shrinkage and density. The major phases as Cristobalite and Mullite caused an increase in the thermal expansion and the modulus of rupture consecutively. This study showed the chance of improving the Maha Sarakham clay properties by grog addition.

บทคัดย่อ

รายงานการศึกษาวิจัยนี้เป็นการศึกษาการปรับปรุงสมบัติดินในพื้นที่จังหวัดมหาสารคามด้วยการเติมดินเชื้อ ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อนำข้อมูลไปใช้ในการพัฒนาเนื้อดินและผลิตภัณฑ์สำหรับการผลิตเครื่องปั้นดินเผาของชุมชนบ้านหม้อ ตำบลเขวา อำเภอเมือง จังหวัดมหาสารคาม ประเทศไทย โดยดินเชื้อเตรียมจากดินโคลนที่หนองเลิง ตำบลเขวา อำเภอเมือง จังหวัดมหาสารคาม กับแกลบ นำดินเชื้อที่ผ่านการเผามา บด และร่อนผ่านตะแกรง 60 เมช ผสมกับดินจากแหล่งเดียวกัน ที่อัตราส่วน ดินต่อดินเชื้อ เป็น 80:20 70:30 60:40 50:50 ส่วนผสมดังกล่าวผ่านกระบวนการหมัก การนวด การขึ้นรูป และเผาที่อุณหภูมิ 700-1200 องศาเซลเซียส โดยส่วนผสมตามอัตราส่วนที่ได้จะทดสอบสมบัติกายภาพทั้งก่อนและหลังเผา ได้แก่ การหดตัว การดูดซึมน้ำ ความหนาแน่น ความต้านแรงดัด ทดสอบเฟส การขยายตัวเมื่อร้อน พร้อมทั้งศึกษาโครงสร้างทางจุลภาค
     ผลจากการศึกษาวิจัยพบว่าการเพิ่มดินเชื้อจะเป็นการเพิ่มรูพรุนแบบเปิดในโครงสร้าง ทำให้การหดตัวเมื่อแห้งของดินตัวอย่างก่อนและหลังเผาลดลง การดูดซึมน้ำเพิ่มขึ้น ความหนาแน่นลดลง สำหรับดินตัวอย่างที่เติมดินเชื้อนำไปเผาที่อุณหภูมิต่ำ 800 องศาเซลเซียส ดินตัวอย่างจะมีรูพรุนและพบผลึก Quartz เป็นองค์ประกอบ มีความต้านแรงดัดและสมบัติการขยายตัวเมื่อร้อนต่ำ ในขณะที่เมื่อเพิ่มอุณหภูมิการเผาไปที่ 1200 องศาเซลเซียส ทำให้ดินตัวอย่างที่เติม และไม่เติมดินเชื้อ มีรูพรุนลดลง การดูดซึมน้ำลดลง การหดตัวหลังเผา และความหนาแน่นเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังพบผลึกของ Cristobalite และ Mullite ในดินตัวอย่างส่งผลทำให้การขยายตัวเมื่อร้อนและความต้านแรงดัดเพิ่มขึ้นตามลำดับด้วย
     ผลการศึกษาวิจัยนี้สรุปได้ว่าสามารถปรับปรุงสมบัติดินด้วยการเติมดินเชื้อจะเป็นการพัฒนาเนื้อดินและผลิตภัณฑ์สำหรับการผลิตเครื่องปั้นดินเผาได้