Hutan adalah bagian dari permukaan bumi yang ditumbuhi pepohonan. HUTAN HUTAN SEBAGAI SARANA PRODUKSI Dari segi ekonomi, hutan berperan sebagai
alat produksi utama, membentuk kelompok khusus
aset produksi, yang meliputi tanah
dana hutan dan cadangan kayu.
Tugas pokok kehutanan yaitu kemandirian
cabang perekonomian nasional adalah pembinaan, pemeliharaan, perlindungan, dan
melindungi hutan, menggunakannya untuk terus memuaskan
kebutuhan ekonomi nasional akan kayu dan hasil hutan lainnya, serta pemanfaatan fungsi sosial hutan secara komprehensif dalam negara yang sedang berkembang - perlindungan air, sanitasi dan kebersihan, rekreasi, dll. Amsal TENTANG HUTAN
Tinggal di dekat hutan bukan berarti lapar.
Hutan lebih kaya dari raja.
Hutan bukan hanya serigala, tetapi juga manusia
feed sampai penuh. HUTAN DIGUNAKAN UNTUK APA?
sumber makanan (jamur, beri, hewan, burung) sumber energi (kayu bakar), bahan baku untuk produksi bahan kertas untuk konstruksi dan produksi furnitur dan berbagai produk. HUTAN - BAHAN BAKU UNTUK PRODUKSI
BAHAN BANGUNAN
Dalam produksi bahan isolasi termal tersebut, hingga 80% bahan baku berasal dari pemrosesan. Produksinya tidak intensif energi. Insulasi kapas diresapi dengan api dan senyawa boron antijamur, mereka tidak mengandung zat berbahaya, termasuk formaldehida, yang sangat berbahaya bagi kesehatan. Mereka cocok untuk isolasi termal lantai, dinding, langit-langit dan loteng. Mereka dengan sempurna menekan kebisingan dan melindungi dari suara di udara.
Plastik sebagai bahan baku sekunder untuk konstruksi
Produk plastik daur ulang banyak tersedia di pasar konstruksi. Itu terbuat dari paket tanah yang direkatkan dengan pengikat khusus dan kemudian ditekan menjadi serpihan. Bahan yang dihasilkan memiliki sifat yang sebanding dengan polistiren yang diperluas, dan pada saat yang sama lebih tahan lama daripadanya. Papan drainase diproduksi, juga direkomendasikan sebagai bekisting yang hilang, insulasi termal, dan lembaran belakang atap. Plastik daur ulang juga masuk ke interior, seperti bantalan karpet dengan 100% serat daur ulang dari lantai lama, juga ditambatkan ke tanah dengan cara meminimalkan penggunaan perekat yang memancarkan VOC berbahaya.
Konstruksi adalah apa yang mereka lakukan
pembangun profesional dan
ingin membangun sesuatu
dengan tanganmu sendiri. JENIS KONSTRUKSI teknik sipil;
teknik Industri;
konstruksi transportasi;
konstruksi pertanian;
konstruksi militer BAHAN BANGUNAN KAYU Saat membangun atau merenovasi rumah, jarang ada orang
tidak menggunakan bahan bangunan kayu. alami
kayu dan produk bangunan darinya ramah lingkungan dan
praktis untuk digunakan, nilai bagus
dari segi harga - kualitas.Bahan bangunan berbeda dari
kayu, tergantung pada metode pembuatannya. Terakhir
sangat populer di kalangan pembangun
piring baru-baru ini muncul, di mana produksinya
menggunakan arah chip yang berorientasi. Seperti
pelat cukup elastis dan memiliki mekanik yang tinggi
properti Bahan bangunan yang terbuat dari kayu berpadu sempurna
keragaman, kepraktisan dan sifat dekoratif, yang membuat
sangat diperlukan untuk semua jenis pekerjaan perbaikan. KAYU Kayu adalah bahan bangunan tertua
bahan pendamping
orang sepanjang hidupnya. KAYU DARI BERBEDA SPESIES POHON
Kayu ek dan beech Kayu ash dan maple Kayu Larch dan cedar
Kayu pinus dan cemara KAYU ALDER
Administrasi distrik kota Samara
AMOU VPO Samara Academy of State and Municipal Administration
Fakultas Ekonomi
Departemen Kadaster dan Teknologi Geoinformasi
Uji
disiplin ilmu: "Ilmu Material"
pada topik: "Bahan baku untuk produksi keramik bahan bangunan»
Samara, 2013
Isi
Pendahuluan………………………………………………..…… ……….…..…….….3
I. Informasi Umum dan Bahan Baku Produksi Bahan Bangunan Keramik……………………………………………………………………………..4
II. Pembentukan bahan lempung dan komposisi kimia dan mineraloginya……………………………………………………………………………………………….6
2.1 Mineral penyusun utama lempung………………………………. 7
2.2 Kotoran………………………………………………………………………..8
2.3 Komposisi kimia tanah liat……………………………………………………….9
3.1 Komposisi granulometrik lempung………………………………………….12
3.2 Sifat teknologi lempung………………………………………………13
3.3 Klasifikasi bahan baku tanah liat untuk produk keramik………20
Bibliografi………………………………………….…. 24
Lamaran……………………………………………………………………………….25
pengantar
Dalam pekerjaan kontrol ini, dengan topik: "Bahan bangunan keramik" kami akan mempertimbangkan:
- informasi umum dan bahan baku untuk produksi bahan bangunan keramik;
pembentukan bahan lempung dan komposisi kimia dan mineraloginya;
sifat teknologi bahan tanah liat.
Produksi keramik berasal dari zaman prasejarah setelah orang belajar cara membuat dan menggunakan api. Pria itu melihat bahwa dengan bantuan panas adalah mungkin untuk mempertahankan bentuk benda yang dibentuk dari tanah liat dan membuatnya tahan air. Segera diketahui bahwa semua tanah liat memiliki sifat yang berbeda dan bahwa tanah liat yang berbeda harus digunakan untuk membuat produk tertentu.
Bahan bangunan keramik sepenuhnya memenuhi persyaratan daya tahan dan memiliki kualitas arsitektur dan artistik yang tinggi. Mereka tahan terhadap lingkungan yang agresif, tahan cuaca dan tahan beku.
Produk keramik menemukan aplikasi yang paling beragam di banyak sektor ekonomi nasional dan dalam kehidupan sehari-hari. Mereka digunakan sebagai bahan bangunan - batu bata, ubin, ubin menghadap untuk dinding dan lantai, pipa saluran pembuangan, berbagai produk sanitasi. Piring yang terbuat dari porselen dan gerabah tetap yang paling umum dan banyak digunakan hingga saat ini.
I. Informasi umum dan bahan baku untuk produksi bahan bangunan keramik
Keramik disebut bahan batu buatan yang diperoleh dengan cara menembakkan bahan baku yang dibentuk dari batuan lempung. Bahan keramik, yang digunakan sejak zaman kuno, memiliki banyak keunggulan: bahan bakunya tersebar luas di alam; mentah dapat diberikan bentuk apa pun; produk yang dipecat kuat dan tahan lama. Kerugian dari bahan keramik meliputi: kemungkinan produk manufaktur hanya berukuran relatif kecil; konsumsi bahan bakar yang tinggi untuk menembak; kesulitan pekerjaan mekanisasi dalam konstruksi struktur yang terbuat dari bahan keramik.
Tergantung pada porositasnya, bahan keramik dibagi menjadi berpori dengan penyerapan air lebih dari 5% dan padat dengan penyerapan air kurang dari 5%. Baik bahan padat dan berpori dapat merujuk pada tembikar kasar, ditandai dengan pecahan berwarna, atau tembikar halus, ditandai dengan pecahan putih dan seragam. Keramik kasar banyak digunakan dalam konstruksi. Terlepas dari porositas dan warna pecahan, bahan keramik dapat tidak dilapisi dan diglasir. Glasir adalah lapisan kaca yang diaplikasikan pada permukaan material dan dipasang padanya selama pembakaran. Glasir memiliki kepadatan tinggi dan ketahanan kimia.
Tergantung pada bidang aplikasinya dalam konstruksi, bahan keramik dibagi menjadi beberapa kelompok berikut:
dinding - bata tanah liat biasa, cetakan plastik berongga dan berlubang-lubang, pengepresan semi-kering bertubuh penuh dan berongga, batu cetakan plastik berongga;
batu berongga untuk lantai yang sering berusuk, untuk balok keramik yang diperkuat, batu untuk gulungan;
untuk menghadap fasad bangunan - menghadap batu bata dan batu, keramik karpet, ubin fasad berukuran kecil, pelat fasad dan kusen jendela;
untuk kelongsong interior bangunan - ubin untuk pelapis dinding, bagian built-in, ubin lantai;
atap - biasa, punggungan, ujung beralur dan ubin tanah liat khusus;
pipa keramik - saluran pembuangan dan drainase;
bahan tujuan khusus - batu bata lengkung, batu untuk fasilitas saluran pembuangan, keramik penyekat panas sanitasi dan sangat berpori, produk tahan asam (batu bata, ubin, bagian berbentuk dan pipa), produk tahan api (batu bata, ubin berbentuk dan bagian).
Menurut tradisi yang mapan, produk berpori dari struktur berbutir kasar yang terbuat dari massa tanah liat disebut keramik kasar, dan produk padat dari struktur berbutir halus, CA dengan pecahan sinter, tahan air, seperti ubin lantai, disebut bangunan halus keramik.
Dalam produksi keramik bangunan, terutama metode pembentukan plastik dan pengepresan semi-kering digunakan, dan lebih jarang pengecoran dalam cetakan plester (produk sanitasi).
Banyak ilmuwan percaya bahwa mullite memberikan kekuatan utama bahan keramik yang disinter. Mullite 3Al 2 O 3 ? 2SiO 2 membentuk kristal berbentuk jarum, prismatik atau berserat dengan belahan sempurna yang terlihat jelas.
Komposisi mullite telah lama menjadi bahan perbincangan, sehingga peneliti sampai pada kesimpulan bahwa komposisi mullite berkisar antara 2Al 2 O 3 ? SiO2 ke 3Al2O3? 2SiO2.
Mineral tersebut dapat membentuk intergrowths dan clusters (Lampiran A). Kotoran Fe 2 O 3 dan TiO 2 menyebabkan munculnya pleochrysm dalam nada kekuningan dan kebiruan. Massa jenis mullite adalah 3,03 g/cm 3 . Ukuran kristal mullite bervariasi: dari 2 hingga 5 × 10 -6 m, dalam fireclay - hingga 10 mm dalam produk mullite. Juga termasuk dalam porselen.
II. Pembentukan bahan lempung dan komposisi kimia dan mineraloginya
Tanah liat - produk dekomposisi dan pelapukan yang tersebar halus dari berbagai macam batuan (ukuran partikel dominan kurang dari 0,01 mm) - mampu membentuk massa plastik dengan air, yang mempertahankan bentuk yang diberikan padanya, dan setelah pengeringan dan menembak memperoleh sifat seperti batu.
Tergantung pada kondisi geologi pembentukan, lempung dibagi menjadi residu atau primer (eluvial), terbentuk langsung di lokasi batuan induk, dan sedimen atau sekunder, dibentuk oleh transfer dan pengendapan kembali oleh air, angin atau gletser ke lokasi baru. Sebagai aturan, lempung eluvial berkualitas buruk, batuan induk terawetkan di dalamnya, mereka sering tersumbat dengan hidroksida besi dan biasanya plastisitas rendah.
Tanah liat sekunder dibagi menjadi deluvial, ditransfer oleh air hujan atau salju, glasial dan loess, masing-masing ditransfer oleh gletser dan angin. Tanah liat deluvial dicirikan oleh stratifikasi berlapis, heterogenitas komposisi yang besar, dan tersumbat oleh berbagai kotoran. Lempung glasial biasanya terletak di lensa dan sangat tersumbat oleh inklusi asing (dari batu besar hingga kerikil kecil). Tanah liat loess adalah yang paling homogen. Mereka dicirikan oleh dispersi tinggi dan struktur berpori.
Batuan lempung (lempung, lempung, batulumpur, batulanau, sabak, dan lain-lain) yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan batu bata dan batu keramik harus memenuhi persyaratan OST 21-78-88 (berlaku sampai 01.01.96), dan klasifikasi bahan baku diberikan dalam GOST 9169-75*.
Kesesuaian tanah liat untuk batu bata ditentukan berdasarkan karakteristik mineral-petrografi, komposisi kimia, indikator sifat teknologi dan karakteristik rasional.
2.1 Konstituen mineral utama lempung: kaolinit, montmorillonit, hidromika (illite).
Kaolinit (Al 2 O 3 ? 2SiO 2 ? 2H 2 O) - memiliki struktur kisi kristal yang relatif rapat dengan jarak antar bidang yang relatif kecil yaitu 7,2 A. Oleh karena itu, kaolinit tidak mampu mengikat dan menahan air dalam jumlah besar dengan kuat , dan ketika mengeringkan tanah liat dengan kandungan kaolinit yang tinggi relatif bebas dan cepat melepaskan air yang menempel. Ukuran partikel kaolinit adalah 0,003 - 0,001 mm. Varietas utama dari kelompok kaolinit adalah kaolinit, dickite, dan nakrit. Kaolinit adalah yang paling umum. Kaolinit tidak terlalu sensitif terhadap pengeringan dan pembakaran, sedikit mengembang dalam air dan memiliki kapasitas adsorpsi dan plastisitas yang rendah.
Montmorillonit - (Al 2 O 3? 2SiO 2? 2H 2 O? nH 2 O) (app. B) - memiliki ikatan yang lemah antara paket, karena jarak antara mereka relatif besar - 9,6-21,4 A, dan dapat meningkat di bawah pengaruh molekul air terjepit. Dengan kata lain, kisi kristal montmorillonit bersifat mobile (membengkak). Oleh karena itu, lempung montmorillonit mampu menyerap air dalam jumlah besar secara intensif, menahannya dengan kuat dan sulit menyerah ketika dikeringkan, serta membengkak kuat ketika dibasahi dengan peningkatan volume hingga 16 kali lipat. Ukuran partikel montmorillonit jauh lebih kecil dari 1 mikron (<0,001мм). Эти глины
имеют наиболее высокую дисперсность
среди всех глинистых минералов, наибольшую
набухаемость, пластичность, связность
и высокую чувствительность к сушке
и обжигу.
Perwakilan utama dari kelompok montmorillonit adalah: montmorillonit, nontronite, beidelite.
Halloysite - Al 2 O 3 ? 2SiO2? 4H 2 O - termasuk haloisit, ferrigaloisit dan metahaloisit, sering menjadi pendamping dalam kaolinit dan lempung kaolinit. Haloisit, dibandingkan dengan kaolinit, memiliki kehalusan, plastisitas, dan kapasitas adsorpsi yang lebih besar.
Hydromicas - (illite, hydromuscovite, glauconite, dll) adalah produk dari berbagai tingkat hidrasi mika. Mereka ditemukan dalam jumlah yang signifikan di lempung melebur dan dalam jumlah kecil di tanah liat tahan api dan tahan api.
Illite (hydromica) - K 2 O? MgO? 4Al2O3? 7SiO2? 2H 2 O - adalah produk hidrasi mika jangka panjang, dan kisi kristalnya mirip dengan montmorillonit. Menurut intensitas ikatannya dengan air, hydromica menempati posisi tengah antara kaolinit dan montmorillonit. Ukuran partikel hydromica adalah sekitar 1 mikron (~0,001 mm).
2.2 Kotoran.
Selain komponen lempung, batuan lempung mengandung berbagai pengotor, yang terbagi menjadi oksida kuarsa, karbonat, besi, organik dan alkali.
Kotoran kuarsa ditemukan di tanah liat dalam bentuk pasir kuarsa dan debu. Mereka mengencerkan tanah liat dan merusak plastisitas dan sifat cetakannya, meskipun pasir kuarsa kasar meningkatkan sifat pengeringan tanah liat, sementara pasir halus memperburuknya. Pada saat yang sama, pengotor kuarsa memperburuk sifat pembakaran, menurunkan ketahanan retak produk yang dipecat selama pendinginannya, dan mengurangi kekuatan dan ketahanan beku.
Pengotor karbonat ditemukan di lempung dalam 3 bentuk struktural: dalam bentuk partikel lanau yang tersebar halus, pengotor lepas dan jauh, dan dalam bentuk partikel batu padat.
Pengotor karbonat yang terdispersi halus, terurai selama pembakaran sesuai dengan reaksi CaCO 3 =CaO + CO 2, berkontribusi pada pembentukan pecahan berpori dan mengurangi kekuatannya. Inklusi kecil ini tidak berbahaya bagi keramik dinding. Endapan dan akumulasi longgar selama pemrosesan mekanis tanah liat mudah dipecah menjadi lebih kecil dan tidak secara signifikan mengurangi kualitas produk.
Yang paling berbahaya dan berbahaya adalah inklusi karbonat berbatu dengan ukuran lebih dari 1 mm, karena setelah keramik dibakar, inklusi ini tetap berada di tempayan dalam bentuk kapur yang dibakar, yang kemudian, ketika kelembaban ditambahkan dari atmosfer atau, untuk contoh, ketika produk yang dipecat dibasahi, masuk ke kalsium hidroksida sesuai dengan skema
CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + Q (panas).
Mempertimbangkan bahwa volume hidroksida meningkat lebih dari empat kali dibandingkan dengan CaO, tekanan internal yang signifikan muncul di pecahan, menyebabkan pembentukan retakan. Jika ada banyak inklusi ini, penghancuran total produk keramik dimungkinkan.
Kotoran besi mewarnai keramik dalam berbagai warna: dari coklat muda hingga merah tua dan bahkan hitam. Kotoran organik terbakar selama pembakaran, mereka secara signifikan mempengaruhi pengeringan produk, karena menyebabkan penyusutan besar, yang mengarah pada pembentukan retakan.
2.3 Komposisi kimia lempung.
Kandungan komponen kimia utama dalam batuan lempung diperkirakan dengan kandungan kuantitatif silikon dioksida, termasuk kuarsa bebas, jumlah oksida aluminium dan titanium, besi, kalsium dan magnesium, kalium dan natrium, jumlah senyawa belerang ( dalam hal SO 3), termasuk sulfida.
Biasanya komposisi kimia lempung melebur adalah, %: SiO 2 - 60 ... 85; Al 2 O 3 bersama dengan TiO 2 - tidak kurang dari 7; Fe 2 O 3 bersama dengan FeO- tidak lebih dari 14; CaO + MgO - tidak lebih dari 20; R 2 O (K 2 O + Na 2 O) - tidak lebih dari 7.
Karakteristik komparatif dari komposisi kimia berbagai lempung diberikan dalam tabel. satu.
Tabel 1. Komposisi kimia lempung
Silika (SiO 2) ditemukan di lempung dalam keadaan terikat dan bebas. Yang pertama adalah bagian dari mineral pembentuk tanah liat, dan yang kedua diwakili oleh pengotor silika. Dengan peningkatan kandungan SiO 2, plastisitas lempung berkurang, porositas meningkat, dan kekuatan produk yang dibakar berkurang. Membatasi konten SiO 2 - tidak lebih dari 85%, termasuk kuarsa gratis - tidak lebih dari 60%.
Alumina (Al 2 O 3) berada dalam komposisi mineral pembentuk tanah liat dan kotoran mika. Dengan peningkatan kandungan Al 2 O 3 meningkatkan plastisitas dan refraktori lempung. Biasanya kandungan alumina secara tidak langsung menentukan nilai relatif dari fraksi liat dalam batuan lempung. Alumina terkandung dari 10-15% dalam batu bata dan hingga 32-35% dalam tanah liat tahan api.
Oksida logam alkali tanah (CaO dan MgO) terdapat dalam jumlah kecil di beberapa mineral lempung. Pada suhu tinggi, CaO bereaksi dengan Al 2 O 3 dan SiO 2 dan, membentuk lelehan eutektik dalam bentuk gelas aluminium-kalsium-silikat, menurunkan titik leleh lempung secara tajam.
Oksida logam alkali tanah (Na 2 O dan K 2 O) adalah bagian dari beberapa mineral pembentuk tanah liat, tetapi dalam banyak kasus mereka terlibat dalam pengotor dalam bentuk garam larut dan pasir feldspar. Mereka menurunkan titik leleh tanah liat dan melemahkan efek pewarnaan Fe 2 O 3 dan TiO 2 . Oksida logam alkali adalah fluks yang kuat, berkontribusi pada peningkatan penyusutan, pemadatan pecahan dan meningkatkan kekuatannya.
Sebagai nilai pembatas senyawa belerang dalam hal SO 3, diambil tidak lebih dari 2%, termasuk sulfida - tidak lebih dari 0,8%. Dengan adanya SO3 lebih dari 0,5%, termasuk sulfida tidak lebih dari 0,3%, dalam proses pengujian batuan lempung, metode harus ditentukan untuk menghilangkan pembungaan dan pembungaan pada produk yang tidak dibakar dengan mengubah garam terlarut menjadi garam yang tidak larut.
AKU AKU AKU. Sifat teknologi bahan tanah liat
3.1 Komposisi granulometri lempung adalah distribusi butir dalam batuan lempung berdasarkan ukurannya. Biasanya, komposisi butir dari berbagai lempung dicirikan oleh data yang ditunjukkan pada Tabel 2.
Meja 2 . Komposisi butir lempung
Membandingkan data tabel komposisi kimia (tabel 1) dan granulometrik (tabel 2), kita dapat menyimpulkan bahwa ada fluktuasi yang signifikan untuk berbagai tanah liat, yang tidak memungkinkan kita untuk secara akurat menetapkan hubungan dengan sifat-sifat bahan baku. Namun, ada pola umum tertentu. Sedikit kandungan alumina (Al 2 O 3) dengan kandungan silika yang tinggi (SiO 2) menunjukkan kandungan silika bebas yang tinggi, yang terutama ditemukan dalam komponen kasar dari lempung dan merupakan aditif ramping alami.
Lempung dengan titik leleh rendah dicirikan dengan kandungan SiO 2 dan fluks tertinggi (R 2 O, RO, Fe 2 O 3) dan kandungan Al 2 O 3 terendah. Di sini, alumina hampir seluruhnya termasuk dalam komposisi mineral pembentuk lempung, seperti yang ditunjukkan oleh data Tabel 2, di mana kandungan partikel kurang dari 0,001 mm dalam lempung leleh rendah adalah yang terendah dibandingkan dengan lempung tahan api dan tahan api.
Peningkatan kandungan Al 2 O 3 dalam lempung menunjukkan sejumlah besar bahan lempung, dispersinya lebih besar, dan, akibatnya, plastisitas dan konektivitas bahan yang lebih besar. Kandungan fluks yang tinggi dan terutama R 2 O (Na 2 O dan K 2 O) dengan kandungan Al 2 O 3 yang rendah menunjukkan ketahanan api yang rendah dari tanah liat. Tanah liat yang kurang halus mengandung, semakin tahan api dan sinter pada suhu yang lebih tinggi. Namun, kehadiran simultan dalam tanah liat dari sejumlah besar oksida alkali (terutama K 2 O) dengan kandungan Al 2 O 3 yang tinggi secara simultan dan kandungan fluks lain yang rendah juga dapat menentukan sifat tahan api yang tinggi dari lempung dan kemampuan untuk sinter pada suhu rendah, yang memungkinkan untuk menghasilkan berbagai macam produk berpori dan disinter. Dengan demikian, berdasarkan pengetahuan tentang komposisi kimia-mineralogi dan biji-bijian bahan baku, adalah mungkin untuk memperkirakan sifat-sifatnya.
3.2 Sifat teknologi lempung mencirikan material pada berbagai tahap pemrosesan dalam proses pembuatan produk darinya. Sifat-sifat teknologi batuan lempung dipelajari di laboratorium, dan hasil penelitian, sebagai suatu peraturan, diverifikasi dalam kondisi semi-industri. Untuk bentonit, tanah liat tahan api dan bahan baku keramik, hasil studi laboratorium diverifikasi dalam kondisi industri. Dengan penggunaan batu lempung yang direncanakan untuk tujuan yang tidak memiliki pengalaman pemrosesan di bawah kondisi industri, serta ketika mempelajari kemungkinan penggunaan bahan baku yang tidak memenuhi persyaratan standar dan spesifikasi, penelitian teknologi dilakukan sesuai dengan program khusus yang disepakati dengan organisasi yang berkepentingan.
Sifat teknologi yang paling penting dari batuan lempung yang menentukan penggunaannya dalam industri adalah plastisitas, ketahanan api, sintering, pembengkakan, serta pembengkakan, susut, susut, kapasitas adsorpsi, daya ikat, daya sembunyi, warna, kemampuan untuk membentuk suspensi yang stabil. dengan kelebihan air, kelembaman kimia relatif. . Sifat-sifat ini ditentukan oleh proses yang terjadi pada bahan ketika dicampur dengan air, dicetak, dikeringkan, dan dibakar.
Jika bubuk tanah liat kering dibasahi dengan air, suhunya akan naik. Ini disebabkan oleh fakta bahwa molekul air sangat terkait dengan mineral pembentuk tanah liat dan terletak di atasnya dalam urutan tertentu.
Kapasitas kelembaban mencirikan kemampuan tanah liat untuk mengandung sejumlah air dan mempertahankannya. Dengan peningkatan dispersi tanah liat, kapasitas kelembabannya meningkat. Lempung montmorillonit memiliki kapasitas kelembaban tertinggi, lempung kaolinit memiliki kapasitas kelembaban terendah.
Pembengkakan mengacu pada kemampuan tanah liat untuk meningkatkan volumenya dengan menyerap uap air dari udara atau dengan kontak langsung dengan air. Proses pembengkakan meluruh seiring waktu. Batuan lempung yang longgar mengembang lebih cepat daripada yang padat. Kandungan pasir lempung mengurangi tingkat pembengkakannya. Lempung montmorillonite membengkak lebih dari lempung kaolinit.
Perendaman adalah disintegrasi agregat tanah liat besar dalam air menjadi partikel yang lebih kecil atau elementer. Tahap pertama disintegrasi agregat tanah liat terjadi selama pembengkakannya, ketika molekul air, yang ditarik ke dalam celah di antara butiran tanah liat, menjepitnya. Ketika ketebalan cangkang air meningkat, hubungan antara butiran individu tanah liat melemah, dan mereka mulai bergerak bebas di dalam air, berada dalam suspensi di dalamnya - tanah liat benar-benar basah. Untuk mempercepat proses perendaman, tanah liat diaduk, dihancurkan secara mekanis, atau air dipanaskan.
Tanah liat terendam air. Tanah liat padat menjadi basah sangat keras. Pra-penghancuran dan pengadukan selama perendaman mempercepat proses ini. Saat direndam, air, menembus pori-pori di antara partikel tanah liat, menjepitnya. Partikel agregat terurai menjadi butiran yang lebih kecil atau partikel elementer dari mineral lempung dengan pembentukan sistem polidispersi. Pada saat yang sama, partikel tanah liat mulai menyerap air, yang diserap di antara lapisan kelompok atom ("paket") dari kisi kristal partikel tanah liat. Dalam hal ini, partikel membengkak, volume bertambah.
Air dalam tanah liat selalu mengandung sejumlah garam terlarut, molekul-molekulnya terdisosiasi menjadi ion-ion. Kation dari garam-garam ini, sebagai pembawa muatan positif, juga dikelilingi oleh cangkang air "sendiri" dan, bersama-sama dengannya, dapat ditempatkan baik di lapisan difus atau di permukaan butiran mineral pembentuk tanah liat, menciptakan apa yang disebut kompleks tersorbsi.
Proses yang terjadi dengan partisipasi kompleks pertukaran ion secara dramatis mempengaruhi stabilitas (ketahanan terhadap pengendapan) suspensi tanah liat dari slip, penyaringan air dalam massa yang mengandung tanah liat selama proses dehidrasi (pengepresan filter) massa atau selama pengeringan. Mereka mempengaruhi sifat mekanik massa tanah liat plastik dan produk setengah jadi kering.
Pengerasan tiksotropik adalah sifat massa tanah liat basah untuk secara spontan mengembalikan struktur dan kekuatan yang rusak. Jadi, jika slip yang baru disiapkan (massa tanah liat dari konsistensi cair) dibiarkan selama beberapa waktu, maka itu akan menebal dan mengeras, dan setelah pencampuran, fluiditasnya akan dipulihkan. Ini dapat diulang berkali-kali. Pengerasan sendiri tanah liat terjadi karena proses reorientasi partikel tanah liat dan molekul air, yang meningkatkan kekuatan adhesi mereka. Dalam hal ini, sebagian air bebas masuk ke dalam ikatan. Tixotropy lempung sangat penting dalam persiapan slip, adonan plastik dan pencetakan produk.
Fenomena pengerasan tiksotropik bubur tanah liat dalam industri keramik disebut penebalan. Jumlah pengentalan tergantung pada sifat lempung, kandungan elektrolit dan kadar air.
Pencairan - sifat lempung dan kaolin untuk membentuk suspensi stabil bergerak ketika air ditambahkan. Jumlah air yang dibutuhkan untuk pencairan ditentukan oleh komposisi mineralogi lempung dan dikendalikan oleh penambahan elektrolit. Pengenceran optimal, yaitu kombinasi fluiditas yang cukup dan kandungan tungku terendah, dicapai dengan pilihan elektrolit dan konsentrasi yang tepat. Sebagai elektrolit, biasanya 5% atau 10% larutan soda, gelas cair, natrium pirofosfat, dll. digunakan.
Plastisitas - kemampuan tanah liat untuk membentuk adonan ketika dicampur dengan air, yang, di bawah pengaruh gaya mekanik eksternal, dapat mengambil bentuk apa pun tanpa merusak kontinuitas dan mempertahankan bentuk ini setelah penghentian gaya. Plastisitas lempung tergantung pada komposisi butiran dan mineralogi, serta lempung berpasir. Dengan peningkatan dispersi lempung, plastisitasnya meningkat, lempung montmorillonit memiliki plastisitas tertinggi, dan lempung kaolinit memiliki plastisitas terendah.
Kemampuan mengikat - properti tanah liat untuk mengikat partikel bahan tidak elastis (pasir, fireclay), sambil mempertahankan kemampuan massa untuk dicetak dan memberikan produk yang cukup kuat setelah pengeringan. Kapasitas pengikatan tergantung pada butir dan komposisi mineralogi lempung.
Perubahan yang terjadi pada massa lempung selama pengeringan dinyatakan dalam sifat-sifat seperti penyusutan udara, kepekaan lempung terhadap pengeringan, dan kemampuan menghantarkan uap air.
Penyusutan udara adalah penurunan dimensi linier dan volume sampel tanah liat selama pengeringan. Jumlah penyusutan udara tergantung pada komposisi kuantitatif dan kualitatif dari zat lempung dan kapasitas kelembaban tanah liat dan berkisar antara 2 hingga 10%. Lempung montmorilonit memiliki susut paling tinggi, sedangkan lempung kaolinit memiliki susut paling rendah. Kandungan pasir lempung mengurangi penyusutan udara.
Untuk lempung yang sama, jumlah penyusutan udara tergantung pada kadar air awal sampel. Pada periode pengeringan pertama, penyusutan volumetrik sama dengan volume uap air yang diuapkan dari produk. Dalam hal ini, pertama-tama, air kapiler menguap dari lempung, yang memiliki ikatan yang kurang kuat dengan partikel lempung. Kemudian air dari cangkang hidrasi mulai bergerak ke kapiler, ketebalan cangkang berkurang, dan partikel tanah liat mulai saling mendekat. Lalu tibalah saat ketika partikel-partikel itu bersentuhan, dan penyusutan itu berangsur-angsur berhenti. Butir bahan non-plastik juga dapat bersatu karena konvergensi partikel tanah liat, namun butir lain mencegah konvergensi lengkap partikel tanah liat, yaitu, adanya bahan non-plastik dalam massa mengurangi penyusutan udara.
Sensitivitas tanah liat terhadap pengeringan mempengaruhi waktu pengeringan - semakin besar sensitivitas tanah liat terhadap pengeringan, semakin banyak waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan untuk mendapatkan produk tanpa retak. Dengan bertambahnya kandungan bahan lempung, khususnya montmorillonit, maka kepekaan lempung terhadap pengeringan meningkat.
Kapasitas penghantar kelembapan mencirikan intensitas pergerakan uap air di dalam produk pengering. Proses pengeringan produk tanah liat meliputi tiga fase: pergerakan uap air di dalam bahan, pembentukan uap, dan pergerakan uap air dari permukaan produk ke lingkungan. Ukuran kuantitatif yang secara tidak langsung mencirikan intensitas pergerakan uap air di dalam produk pengeringan adalah koefisien difusi. Itu tergantung pada ukuran kapiler, suhu, kadar air, jenis mineral lempung (dalam lempung montmorillonit 10-15 kali lebih sedikit daripada di lempung kaolinit), kandungan pasir lempung.
Dalam proses memanaskan tanah liat, sifat termalnya dimanifestasikan. Yang paling penting dari mereka adalah refraktori, caking dan susut api.
Tahan api - kemampuan tanah liat untuk menahan paparan suhu tinggi tanpa meleleh. Ketahanan api dari tanah liat tergantung pada komposisi kimianya. Alumina meningkatkan refraktori tanah liat, silika halus menguranginya, dan silika berbutir kasar meningkatkannya. Garam logam alkali (natrium, kalium) secara tajam menurunkan ketahanan api tanah liat dan berfungsi sebagai fluks terkuat, oksida logam alkali tanah juga mengurangi ketahanan api tanah liat, tetapi efeknya dimanifestasikan pada suhu yang lebih tinggi. Dalam hal refraktori (°C), bahan baku tanah liat dibagi menjadi tiga kelompok: 1 - tahan api (1580 ke atas), 2 - tahan api (kurang dari 1580 - hingga 1350), 3 - melebur (kurang dari 1350).
Varietas tahan api dari batuan lempung terutama terdiri dari komposisi kaolinit, hidromikase dan haloisit atau terdiri dari campuran mineral ini dengan campuran kuarsa dan karbonat. Komposisi kimia batuan lempung tahan api didominasi oleh SiO2 dan Al2O3, dimana pada varietas terbaik lempung tahan api jumlahnya mendekati kandungan kaolinit (SiO2 - 46,5%, Al2O3 - 39,5%). Dalam beberapa jenis lempung tahan api, kandungan A12O3 dikurangi menjadi 15-20%. Oksida besi dan sulfida ditemukan dalam jumlah yang lebih rendah. Pengotor yang berbahaya adalah senyawa kalsit, gipsum, siderit, Mn dan Ti.
Batuan lempung tahan api tidak konsisten dalam hal komposisi mineral: mereka mengandung kaolinit, haloisit, hidromika dan, sebagai pengotor, kuarsa, mika, feldspar dan mineral lainnya. Alumina terkandung di dalamnya dalam kisaran 18–24%, terkadang hingga 30–32%; silika - 50-60%, oksida besi - hingga 4-6%, lebih jarang 7-12%.
Batuan lempung dengan titik leleh rendah, biasanya, adalah polimineral. Biasanya mereka mengandung montmorillonit, beidellite, hydromicas dan kotoran kuarsa, mika, karbonat dan mineral lainnya. Kandungan alumina dalam batuan ini tidak melebihi 15-18%, silika - 80%, dan kandungan oksida besi meningkat menjadi 8-12%. Mereka juga dicirikan oleh kandungan dataran banjir yang tinggi - pengotor mineral besi, kalsium, magnesium, dan alkali yang tersebar halus.
Caking - kemampuan tanah liat untuk memadatkan selama pembakaran dengan pembentukan pecahan seperti batu padat. Hal ini ditandai dengan derajat dan interval sintering.
Tingkat sintering dikendalikan oleh jumlah penyerapan air dan kepadatan pecahan keramik. Tergantung pada tingkat sintering, bahan baku tanah liat dibagi menjadi sangat caking (pecahan diperoleh tanpa tanda-tanda kelelahan dengan penyerapan air kurang dari 2%), sintering sedang (pecahan dengan penyerapan air 2-5%) dan non -sintering (pecahan dengan penyerapan air 5% atau kurang tanpa tanda-tanda burnout tidak diperoleh) . Tanda-tanda overburning adalah deformasi sampel, pembengkakan yang terlihat atau penurunan densitas keseluruhan lebih dari 0,05*10 g/cm3. Nilai penyerapan air yang ditunjukkan harus dipertahankan setidaknya pada dua titik suhu dengan interval 50 ° C. Misalnya, jika selama pembakaran tanah liat pada suhu 1150 ° C, beling memiliki daya serap air. 0,5%, dan pada 1100 - 2%, lempung sangat menggumpal, dan jika lempung yang sama pada suhu 1100:; "C membentuk pecahan dengan daya serap air 4%, itu disebut sebagai medium sintering.
Sintering tanah liat dapat terjadi pada suhu yang berbeda
dll.................