“不够细。”他摇摇头,“作为掺合料,至少要到400目(0.038毫米)以下才有好的活性。”
看来必须用球磨机。但公开使用厂里的球磨机磨这些“废料”,难免引人议论。李建国想了想,决定还是先在空间里进行小规模试验。
意念一动,他和几袋样品同时进入玉佩空间。
茅草屋旁的空地上,已经摆放着一些简单的实验设备:一台小型电动球磨机(这是他去年委托上海的朋友弄来的实验设备)、几套砂浆试模、天平、烘箱,还有一些化学试剂。
这些都是他利用出差、探亲的机会,一点点凑起来的。在计划经济的年代,搞私人实验并不容易,每一件仪器、每一瓶试剂都需要批条。李建国用了三年时间,才建立起这个简陋但功能齐全的材料实验室。
启动球磨机,将水淬渣装入磨罐,加入钢球,设定时间两小时。
趁着球磨的时间,李建国开始准备化学激发剂。根据前世记忆和文献资料,矿渣和钢渣的活性激发主要有三种途径:碱性激发(如氢氧化钠、水玻璃)、硫酸盐激发(如石膏)、复合激发。
他准备了几个配方:
5%氢氧化钠溶液
水玻璃(硅酸钠)溶液,模数2.4
二水石膏粉
氢氧化钠+石膏复合激发剂
水玻璃+石膏复合激发剂
每种配方都精确称量,记录在实验笔记本上。
两个小时后,球磨机停止。李建国打开磨罐,倒出粉末。经过球磨的水淬渣粉颜色更白,手感细腻如面粉。他用自制的筛子(各种目数的铜丝网)测试了一下,大部分通过了400目筛,达到了实验要求。
“很好。”他满意地点点头,开始下一项准备工作。
按一定比例称取水泥、矿渣粉、标准砂、水和激发剂。李建国设计了十组不同的配比:
对照组:100%水泥
实验组1:70%水泥+30%矿渣粉(无激发剂)
实验组2:70%水泥+30%矿渣粉+碱性激发剂
实验组3:70%水泥+30%矿渣粉+硫酸盐激发剂
实验组4:70%水泥+30%矿渣粉+复合激发剂
……
实验组9:50%水泥+50%矿渣粉+复合激发剂(极限测试)
每组制作三个40×40×160mm的砂浆试块,这是标准的水泥胶砂强度测试规格。
和料、搅拌、入模、振实、抹平……一套流程做下来,李建国手法娴熟。前世他虽然不是材料专业,但作为机械工程师,对混凝土、砂浆这些基础建筑材料并不陌生,加上空间里医书培养出的严谨态度,实验操作一丝不苟。
三十个试块整整齐齐地排列在养护架上,盖上湿布,标注好编号和日期。
“接下来就是等待了。”李建国洗净手,看了看空间里的日晷——这是他自己做的,根据外界时间校准过。
砂浆试块的强度测试通常需要3天、7天、28天三个龄期。这意味着他要有足够的耐心。
不过等待的时间不会浪费。李建国将钢渣也投入球磨机,开始制备钢渣粉。钢渣比矿渣更硬,球磨时间需要更长。他设定四小时,然后回到茅草屋的书桌前。
桌上摊开着几本笔记,除了材料实验记录,还有简易数控机床的设计图。
李建国翻开电路设计部分,开始详细计算继电器逻辑的时序问题。这是一个典型的顺序控制任务:机床启动→纸带读取→X轴移动至起点→Y轴移动至起点→读取第一段程序→X、Y轴联动加工→完成一段后读取下一段→……→所有程序执行完毕→返回原点→停机。
如果用现代PLC,这个逻辑可能只要十几行梯形图。但在继电器时代,需要几十个继电器、上百个触点,还要考虑互锁、自锁、急停、超程保护等各种安全逻辑。
李建国在草稿纸上画着逻辑图,时不时停下来思考。有些问题很棘手:比如如何实现圆弧插补?继电器逻辑做复杂的数学运算几乎不可能,也许需要采用“逐点比较法”的简化版,用多个直线段逼近圆弧,但那样程序量会很大,纸带可能不够长。
“也许可以分两级控制。”他自言自语,“简单直线加工用纸带,复杂曲线加工用‘样板’——制作一个物理样板,机床探头沿着样板轮廓运动,同时记录下轨迹,以后就可以重复加工同样的零件。”
这实际上是一种原始的“仿形加工”,技术上更容易实现,但灵活性差一些。不过对六十年代的大多数工厂来说,能实现仿形加工已经是巨大进步了——很多复杂零件现在还靠高级技工手工修锉呢。
“先解决有无问题,再解决好坏问题。”李建国在笔记本上写下这条原则。
时间在专注的研究中过得很快。当钢渣粉磨制完成时,外面已经过去了四个小时。李建国检查了钢渣粉的细度,比矿渣粉稍粗,但也能达到300目左右,可以用于实验。
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