Clay products

Clay products

I prodotti in argilla sono uno dei piùclassi importanti di materiali strutturali. Le materie prime utilizzate nella loro produzione sono argilla mescolata con quarzo, sabbia, chamatte (argilla refrattaria bruciata a 1000-1400 o C e frantumata), scorie, segatura e carbone polverizzato. I prodotti in argilla strutturale o le ceramiche da costruzione * sono fondamentalmente fabbricati modellando, asciugando e bruciando una massa di argilla. Maggiore è la gravità bulkspecific, più forte è il prodotto di argilla. Questa regola non tiene bene per i prodotti vetrificati poiché il peso specifico dell’argilla diminuisce asvitrification avanza.

Bulkspecific gravità di mattoni di argilla varia da 1,6 a 2,5.

Secondo il metodo ofmanufacture e struttura, mattoni, piastrelle, tubi, terracotta,terracotta, stonewares, porcellana e maiolica sono ben riconosciuti e impiegati nella costruzione di edifici. I mattoni di argilla hanno l’aspetto piacevole, la forza anddurability mentre le mattonelle dell’argilla usate per i muri divisori leggeri ed il floorspossess ad alta resistenza e resistenza al fuoco. Tubi di argilla a causa della lorodurabilità, resistenza,leggerezza ed economicità sono utilizzati con successo in fogne, scarichi e condotti.

* Materiali e prodotti policristallini formati dalla cottura di argille naturali e additivi minerali ad alta temperatura e anche dalla sinterizzazione degli ossidi di vari metalli e di altre sostanze inorganiche ad alto punto di fusione.

1 Argilla e le sue classificazioni

L’argilla è il grezzo più importantemateriale usato per fare mattoni. È una massa minerale di terra o fragmentaryrock in grado di mescolarsi con acqua e formare una massa viscosa plastica che ha la proprietà di mantenere la sua forma quando viene modellata e asciugata. Quando tali masse sonoriscaldato al rossore, acquisiscono durezza e forza. Questo è il risultato dicambiamenti micro-strutturali nell’argilla e come tale è una proprietà chimica. Purestclays consistono principalmente di caolinite (2SiO2.Al2O3.2H2O)con piccole quantità di minerali come quarzo, mica, felspato, calcite,magnesite, ecc. Per la loro origine, le argille sono suddivise come residue eargille trasportate. Le argille residue, conosciute come caolino o argilla cinese, si formanodal decadimento delle rocce sottostanti e vengono utilizzate per la produzione di ceramiche. Le argille trasportate o sedimentarie derivano dall’azione delle agenzie di agenti atmosferici.Questi sono più dispersi, contengono impurità e sono privi di grandi particelle dimadre rocce.

Sulla base della resistenza alle alte temperature (più di 1580 o C), le argille sono classificate come argille refrattarie, ad alta fusione e a basso punto di fusione. Le argille refrattarie sono altamente disperse emolto plastica. Questi hanno alto contenuto di allumina e basso contenuto di impurità, come Fe2O3, tendente ad abbassare la refrattarietà. Le argille ad alta fusione hanno un’elevata refrattarietà (1350-1580 o C)e contengono piccole quantità di impurità come quarzo, felspato, mica, carbonato di calcio e carbonato di magnesio. Questi sono utilizzati per la produzione di facingbricks, piastrelle per pavimenti, tubi di fogna, ecc. Le argille a basso punto di fusione hanno rifrattorinessmeno di 1350 o C e hanno composizioni variabili. Questi sono usati per la produzionerebricchi, blocchi, piastrelle, ecc.

Gli additivi vengono aggiunti all’argillamigliorare le sue proprietà, se lo si desidera. Argille altamente plastiche che richiedono acqua di miscelazione fino al 28%, danno un elevato restringimento dell’essiccazione e della combustione,richiedono l’aggiunta di additivi magri o sostanze non plastiche come sabbia di quarzo, camoscio, cenere, ecc. Si ottengono articoli di densità apparente inferiore e porosità elevataaggiungendo additivi che bruciano. Gli esempi di bruciare gli aggiuntisono segatura, multe di carbone, carbone polverizzato. ecc. Elementi di resistenza agli acidi e facingtiles sono fabbricati da argilla mediante aggiunta di acqua-vetro o alcali.

Temperatura di combustione di elementi di argillapuò essere ridotto miscelando argilla con flussi come felspato,minerali di ferro, ecc. La plasticità della massa di stampaggio può essere aumentata aggiungendo tensioattivi come solfito-sodio vinasse (0,1-0,3%).

2 Proprietà fisiche delle argille

La plasticità,la resistenza alla trazione, la consistenza, il restringimento, la porosità, la fusibilità e il colore dopo la combustione sono le proprietà fisiche che sono le più importanti nel determinare il valore dell’argilla. La conoscenza di queste proprietà è di più beneficio nel giudicare la qualitàdella materia prima di un’analisi chimica.

Per plasticità si intende la proprietà che l’argilla bagnata ha di essere permanentemente deformata senza fessurazioni.La quantità di acqua richiesta da diverse argille per produrre la maggior parte delle condizioni di plastica varia dal 15 al 35 per cento. Sebbene la plasticità sia la proprietà fisica piùimportante dell’argilla, tuttavia non ci sono metodi per misurarloche sono del tutto soddisfacenti. Il test più semplice e più utilizzato ècordato dalla sensazione dell’argilla bagnata con le dita. L’uguaglianza personalenecessariamente gioca un ruolo importante in tale determinazione.

Poiché gli articoli di argilla sono sottoposti a notevoli sollecitazioni nello stampaggio, nella manipolazione e nell’essiccazione, è auspicabile un’elevata resistenza alla trazione. La prova è fatta determinando lo stregth dei campioni whichhave stato modellato nella forma della mattonella ed asciugato molto con attenzione.

La trama dell’argilla è misuratadalla finezza dei suoi grani. Nel lavoro approssimativo viene determinata la percentuale che passa un No. 100sieve. Non è stato stabilito alcun limite numerico alla granulometria o alla relazione tra le dimensioni desiderate. Le argille a grana molto fine prive di sabbia sonopiù plastiche e si restringono più di quelle contenenti materiale più grossolano.

La conoscenza del restringimento sia inessiccamento che in combustione è necessaria per produrre un prodotto di dimensioni richieste. Anche la quantità di restringimento forma un indice del grado di combustione. Theshrinkage nell’essiccamento dipende dallo spazio del poro all’interno dell’argilla e dall’ammontare dell’acqua di miscelazione. L’aggiunta di sabbia o argilla bruciata a terra abbassaretrasporto, aumenta la porosità e facilita l’essiccazione. Il restringimento del fuoco dipende dalla proporzione di elementi volatili, dalla consistenza e dal modo in cui l’argilla brucia.

Per porosità di argilla si intende ilrazione se il volume dello spazio dei pori al volume secco. Poiché la porosità colpisce la proporzione di acqua necessaria per rendere la plastica dell’argilla, influenzerà indirettamente il restringimento dell’aria. I pori dilatati consentono all’acqua di evaporare più facilmente e di conseguenza consentono un tasso di essiccazione più elevato rispetto ai piccoli pori. In quanto la velocità con cui l’argilla può essere asciugata in modo sicuro è di grande importanza nella produzione di prodotti argillosi, l’effetto della porosità sul tasso di essiccamento dovrebbe essere considerato.

La temperatura alla quale l’argilla si fonde è determinata dalla proporzione di flussi, consistenza, omogeneità del materiale, carattere della fiamma e sua costituzione minerale. A causa della non uniformità nella composizione,parti del corpo di argilla si sciolgono a velocità diverse in modo che il periodo di ammorbidimentoestende su un intervallo considerevole sia di tempo che di temperatura. Questo periodo èdiviso in vetrificazione incipiente e vetrificazione viscosa.

Gli esperimenti indicano approssimativamente questola maggiore è la proporzione di flussi più basso è il punto di fusione. Fine texturedclays si fondono più facilmente di quelli di texture più grossolana e la stessa mineralcomposition. L’uniformità della massa argillosa determina in gran parte l’influenza di vari elementi; il carbonato di calce in grossi grumi può causare schioccamenti quando presente in piccole percentuali, ma quando macinato finemente il 15 per cento di esso forse consentito nella fabbricazione di mattoni o piastrelle. La calce combinata con silicato di allumina(feldspato) forma un flusso desiderabile. Ferro nella forma ferrosa, trovato incarbonati e in magnetite, si fonde più facilmente rispetto a quando presente come ferriciron. Se l’atmosfera del forno non è sufficientemente ossidante durante le prime fasi della combustione, la rimozione del carbonio e dello zolfo sarà prevenuta fino a quando la massa si sarà ridotta in misura tale da impedire la loro espulsione e l’ossidazione del ferro. Quando ciò accade, è probabile che si verifichi un prodotto con nucleo colorato o corpo gonfio.