Основные технич. св-ва глин как сырья для производства керамики

Особенности коррозии(разрушения) горных пород. Меры защиты от коррозии.

Выветривание (коррозия) мрамора и других карбонатных пород связано с наличием в этих породах основного породообразующего минерала — кальцита, представляющего собой карбонат кальция (СаСО₃). Последний подвергается разрушающему действию «кислотных» дождей, образуя водорастворимые соединения:

СаСО₃ + СО₂ + Н₂О à Са(НСО₃)₂;

СаСО₃ + 2Н₂О + 2SО₃ à 2(СаSО₄·2Н₂О) + 2СО₂↑;

СаСО₃ + НСl à СаCl₂ + H₂CO₃ ;

СаСО₃ + 2NaOH à NaCO₃ + Ca(ОH)₂

Медленнее разрушения идут в гранитах, гнейсах, содержащих практически инертный кристаллический кварц, а также в породах, содержащих полевые шпаты и слюды, на которые хотя и медленнее, но пагубно оказывают действие вода и угл газ. В природе идёт следующая химическая реакция разрушения полевого шпата — ортоклаза (авгита): K₂O·Al₂O₃·6SiO₂ + CO₂ + n H₂O à K₂CO₃ + Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O + 4SiO₂·(n — 2)H₂O, где K₂CO₃ — поташ, растворимый в воде, Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O — породообразующий минерал глин каолинит, 4SiO₂·(n — 2)H₂O — аморфный кремнезём. Особо следует отметить невозможность совместной работы (в контакте) ряда горных пород и других строительных материалов: карбонатосодержащие породы и песчаник (идет реакция взаимодействия СаСО₃ со слабой кремниевой кислотой; стекло оконное и жидкое (силикатное) стекло; портландцемент и строительный гипс; глиноземистый цемент и известь-пушонка. Основные причины разрушения каменных материалов в сооружениях:a) растворяющее действие воды, усиливающееся раст­воренными в ней газами (SO₂, CO₂ и др.);б) замерзание воды в порах и трещинах, сопровожда­ющееся появлением в материале больших внутренних напряжений;в) резкое изменение температур, вызывающее появле­ние на поверхности материала микротрещин.Стойкость материалов против выветривания тем вы­ше, чем больше их относи­тельная плотность (меньше пористость) и меньше растворимость. Все меро­п­ри­ятия по защите кам мат-лов от выветр. направлены на повы­ш. их поверх­ностной плотности и на предохран. от возд. влаги. Этого можно достичь конструктивными мерами (обес­­пе­чение хорошего стока воды и придание камням плотной и гладкой поверхности). Гидрофобизация, флюатирование, пористые материалы пропитывают (водоотталкивающими) составами, например флюатом магния попит. известняки. MgSiF₆ + 2CaCO₃ à 2CaF₂ + SiO₂ + MgF₂ + 2CO₂

Глинистое сырье -продукт выветривания изверж. полевошпатовых г.п.

— Состоят из плотной смеси различных глинистых минералов, представляющих собой водные алюмосиликаты со слоистой кристаллической структурой. (каолиновые, монтмориллонитовые, гидрослюдистые).

Если не менее 40% глинистого минерала — глина

до 20% — суглинки (жидкое, малопластичное тесто)

от 20% до 5% — супеси – не применяют в качестве сырья

5% — песок – не применяют в качестве сырья

Оксил железа(Fe2O3) менее1%-беложгущиеся (фарфор, фаянс - в изломе белый черепок) 1-5%-гончарные глины (желтый, розовый оттенки) 5-10%-Кембрийская глина (красножгущаяся – произ. грубой керамики) 3-5% - красно-бурая, готовят кирпич. Если в глине есть известняк – она вспучивается.

Если имеются крупные зерна углекислого кальция=> трещины. При смеш. с водой глина образовывает пластич тесто, после обжига - камневидное тело. Пластичность — способность влажной глины под действием внешних сил принимать зад форму и сохранять ее после устранения давления Глины разделяют на: высокопластичные, среднепластичные, умереннопластичные, малопластичные. К наиболее пластичным относятся монтмориллонитовые глины, к наименее пластичным — каолиновые глины. С увеличением количества частиц с размером меньше 0,001мм пластичность глин возрастает. Коэф. пластичности (проф. Земятчинский). Из глины скатывают шарик d=1мм,. к= Р(d1-d) P- нагрузка до первой трещины d- диаметр до деформации Если к< 12 — тощая глина с большим содержанием песка. к=12-20 — средняя. к=20-26 — жирная глина. Связующая способность выражается в том, что уплотненная влажная глина после высыхания сохраняет полученную форму и связывает зерна непластичных материалов, например песка. Связность — усилие необходимое для разъединения частиц глины. Воздушная усадка (усушка) — уменьшение размеров и объема сырцового изделия. В процессе сушки вода испаряется, частицы глины сближаются между собой => происходит воздушная усадка. в процентах от первонач размера сырцового кирпича. Огневая усадка — изменение размеров и объема при обжиге изделия. При обжиге часть наиболее легкоплавких компонентов глины расплавляется, заполняя поры расплавом =>сближене частиц =>огневая усадка Полная усадка складывается из воздушной и огневой и колеблется до 18%.

Огнеупорность — свойство глин выдерживать действие высокой температуры без деформации.

· огнеупорные(огнеупорность выше 1580оС)-каолиновые глины, содержащие мало примесей.

· тугоплавкие(1350-1580)- Fe2O3, кварцевый песок и др. примеси в большем количестве.

· легкоплавкие(ниже 1350)-содержат значительное количество примесей.

Огнеупорность определяется с помощью конусов Зегера глина затворяется водой, устанавливается в форме конуса (пирамиды), когда начинает изгибаться и касаться подставки =>t огнеупорности.