Газотвірність є газодинамічною властивістю структурованих формувальних і стрижневих сумішей, яку використовують при оцінюванні можливості появи на виливках газових раковин і газової шорсткості, скипів, спаїв, недоливів.

Зазвичай газотвірність визначають за загальноприйнятою методикою. Найбільшим недоліком цього методу визначення газотвірності є значна похибка при її визначенні для вологовмісних (піщано-глинястих, рідкоскляних, фосфатних, цементних тощо) сумішей. Переважно, це зумовлено виділенням у повітря водяної пари з наважок суміші під час їх нагрівання та конденсацією вологи на холодних поверхнях застосованих для випробувань пристроїв і приладів.

Відсутність відповідних поправок на конденсацію водяної пари як для кожної конкретної методики визначення газотвірності, так і використовуваних для її втілення приладів і пристроїв призводить до суттєвих похибок у вимірах. З цієї причини величини газотвірності, що наведені у деяких публікаціях (науковій та навчальній літературі), викликають сумніви в їх істинності.

Виходячи з викладеного і використовуючи рівняння Менделєєва-Клапейрона, газотвірність піщано-рідкосляних сумішей розраховували за формулою:

Г = 1670⋅m_В,                                                           (1)

де m_В – маса води в 1 г структурованої суміші, г.

Враховуючи, що в рідкому склі, яке використовували в цих сумішах, частка води становить 60,1 % (за масою), а його повна дегідратація проходить при 600 °С, розрахунок газотвірності піщано-рідкоскляної суміші, висушеної впродовж 1 год при 603 ± 3 °С, проводили за формулою (2) з урахуванням формули (1):

m_В=0,385-0,2549⋅10^-2⋅t+0,7046⋅10^-5⋅t² -0,9194⋅10^-8⋅t³+0,4583⋅10^-11⋅t⁴,        (2)

де t – температура нагріву рідкого скла, °С.

У роботі використовували натрієве рідке скло з  щільністю ρ_РС = 1,5 г/см³ та силікатним модулем М_SiO2 = 2,9, кварцовий пісок із середнім розміром частинок 0,23 мм і масовим вмістом глини до 0,2 %.

Дослідження на газотвірність проводили на піщано-рідкоскляних сумішах трьох видів:

1)  свіжоприготовлена піщано-рідкоскляна суміш (без структурування) – 5 % (за масою) натрієвого рідкого скла та 100 % (за масою) кварцового піску. Суміш виготовляли шляхом змішування складових у лабораторній мішалці лопатного типу та ущільненням її в гільзі двома ударами на лабораторному копрі;

2)  піщано-рідкоскляна суміш, що продували вуглекислим газом (СО₂-процес).  Суміш виготовляли шляхом змішування складових у лабораторній мішалці лопатного типу та ущільненням її в гільзі двома ударами на лабораторному копрі. Після чого продували вуглекислим газом протягом 48 с;

3)   піщано-рідкоскляна суміш, яку структурували тепловою сушкою.  Суміш виготовляли шляхом змішування складових у лабораторній мішалці лопатного типу та ущільненням її в гільзі двома ударами на лабораторному копрі. Після чого дослідний зразок поміщали у сушильну шафу та сушили при 603 ± 3 °С протягом 1 години.

Величини експериментальних і розрахункових значень газотвірності досліджуваних сумішей наведено в табл. 1.

Аналіз даних табл. 1 показав, що розрахункові та експериментальні значення газотвірності досліджених піщано-рідкоскляних сумішей практично збігаються. Отже формули (1) і (2) можна рекомендувати для розрахунку газотвірності як структурованих, так і неструктурованих піщано-рідкоскляних сумішей, що дозволяє розрахувати величину їх газотвірності з точністю, достатньою для проведення інженерних розрахунків.

Таблиця 1 – Газотвірність піщано-рідкоскляної суміші з 5 % рідкого скла