Suroviny pro výrobu keramických hmot a výrobků pro stavebnictví

Hlavní surovinou pro výrobu stavebních keramických výrobků je hliněná surovina, používaná v čisté formě a častěji ve směsi s přísadami – leštění, horninotvorné, tavidlo, změkčovadla atd.

Jílové suroviny (jíly a kaoliny) – produkt zvětrávání vyvřelých živcových hornin, obsahující příměsi jiných hornin. Částice jílového minerálu o průměru 0,005 mm a menším poskytují po smíchání s vodou schopnost vytvořit plastické těsto, které si při sušení zachovává daný tvar a po vypálení získává voděodolnost a pevnost kamene.

Surovina obsahuje kromě jílových částic určitý obsah prachových částic o zrnitosti 0,005-0,16 mm a částic písku o zrnitosti 0,16-2 mm.

Částice jílu mají deskovitý tvar a při navlhčení se mezi částicemi tvoří tenké vrstvy vody, které způsobují bobtnání částic a umožňují jim klouzat vůči sobě bez ztráty soudržnosti. Hlína smíchaná s vodou proto vytváří snadno tvarovatelnou plastickou hmotu. Tento proces se nazývá smršťování vzduchem. Čím více částic jílu je v jílové surovině, tím vyšší je plasticita a vzduchové smrštění jílů. Podle počtu jílových částic se jíly dělí na vysoce plastické, středně plastické, středně plastické, nízkoplastické a neplastické. Vysoce plastický jíly obsahují až 80-90 % jílových částic, číslo plasticity vyšší než 25, potřeba vody více než 28 % a smrštění vzduchem 10-15 %. Střední a středně plastickýJíly obsahují 30-60% jílových částic, číslo plasticity 15-25, potřeba vody 20-28% a smrštění vzduchem 7-10%. Nízkoplastické jíly obsahují od 5% do 30% jílových částic, potřeba vody je méně než 20%, číslo plasticity je 7-15 a smrštění vzduchem je 5-7%. Neplastické jíly netvoří plastické, tvarovatelné těsto.

Jíly s obsahem jílových částic vyšším než 60 % se nazývají „tuk“ a vyznačují se vysokým smrštěním, pro jehož snížení se do jílů přidávají „vychylovací“ přísady. Jíly s obsahem jílových částic menším než 10-15 % jsou „chudé“ jíly, při výrobě produktů se k nim přidává například bentonitový jíl.

Různé kombinace chemického, mineralogického a granulometrického složení složek určují různé vlastnosti jílových surovin a jejich vhodnost pro výrobu keramických výrobků různých vlastností a účelů.

S mineralogickým složením úzce souvisí granulometrické složení jílů. Písčité a prachové frakce jsou přítomny především ve formě zbytků primárních minerálů (křemen, živec, slída atd.). Částice jílu se skládají převážně ze sekundárních minerálů: kaolinitu, montmorillonitu, hydroslídy a jejich směsí v různých kombinacích.

Jíly s převažujícím obsahem kaolinitu jsou světlé barvy, při interakci s vodou mírně bobtnají, vyznačují se žáruvzdorností, jsou moloplastické a necitlivé na vysychání.

Jíly obsahující montmorillonit jsou velmi plastické, silně bobtnají, jsou náchylné ke zvlnění při formování a jsou citlivé na vysychání a vypalování s projevy deformace výrobku a praskání. Vysoce rozptýlené jílovité horniny s převažujícím obsahem montmorillonitu se nazývají bentonity. Obsah částic o velikosti menší než 0,001 mm dosahuje 85-90 %. Vzorky s převahou hydroslídových minerálů v jílové části se vyznačují středními ukazateli plasticity, smrštění a citlivosti na vysychání.

— O všech pracích provedených v rámci výzkumu a zkoumání se podrobně dozvíte v části: „Výzkum konstrukcí a materiálů. Zkoumání dílů, výrobků, sestav, prvků atd.“

Chemické složení jílů je vyjádřeno obsahem a poměrem různých oxidů. Přítomnost oxidů železa snižuje požární odolnost jílů, jemně rozptýlený vápenec dodává jílům světlou barvu a snižuje požární odolnost a jeho kamenné inkluze jsou příčinou vzniku „prachů“ a prasklin v keramických výrobcích. Oxidy alkalických kovů jsou silné detergenty a přispívají ke zvýšenému smršťování, zhutňování střepu a zvyšují jeho pevnost. Přítomnost rozpustných solí síranů a chloridů sodných, vápníku, hořčíku a železa v jílových surovinách způsobuje výskyt bílých výkvětů na povrchu výrobků.

Pro výrobu některých typů žáruvzdorných tepelně izolačních výrobků se používají jílové suroviny z tripoli a diatomitu sestávající převážně z amorfního oxidu křemičitého a pro výrobu lehkého kameniva perlit, pemza a vermipkulit.

V současné době jsou přírodní jíly v čisté formě vzácné kvalitní suroviny na výrobu keramických výrobků. V tomto ohledu se používají se zavedením přísad pro různé účely.

Autoři: úvodník TekhStroyEkspertiza