Tierra de ladrillo
La arcilla de ladrillo es un sedimento de suelo suelto y no consolidado compuesto de minerales arcillosos con un diámetro < 0,0039 mm y una recristalización < 0,01 mm. Contiene minerales arcillosos, escombros y diversos minerales asociados. Los minerales arcillosos incluyen generalmente caolinita, sericita y moscovita; los minerales detríticos y asociados incluyen principalmente: calcita, dolomita, siderita, pirita, limonita y yeso en diferentes tamaños en arena libre y anhidrita.
Los principales componentes químicos de la arcilla para ladrillos: Al2O3, SiO2, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, humedad, materia orgánica, etc. Los ingredientes son complejos, pero siempre que sus propiedades físicas y químicas cumplan con los requisitos, la gama permitida de ingredientes químicos es muy amplia. Los ladrillos y las tejas están hechos de arcilla que es plástica cuando se mezcla con agua, conserva su forma original después del secado, tiene una dureza similar a la de una roca después de hornearse y tiene propiedades de absorción y adsorción de agua. Hay muchos tipos de arcilla que se pueden utilizar para fabricar ladrillos y tejas, y los requisitos de variedad también son amplios. La arcilla utilizada para cocer ladrillos y tejas se puede dividir en arcilla ordinaria, arcilla arenosa, arcilla de hierro, arcilla de marga, loess y arcilla roja según las diferentes impurezas contenidas en la arcilla. Además, para cocer ladrillos también se puede utilizar pizarra arcillosa o ganga de carbón.
2. Requisitos industriales generales
El barro para ladrillos y tejas, como su nombre indica, se utiliza principalmente para cocer ladrillos y tejas. Es un material de construcción industrial y civil tradicional de gran consumo y amplio uso en la industria de la construcción. Aunque los nuevos materiales de construcción aumentan día a día, no pueden reemplazar a los ladrillos y tejas tradicionales, especialmente en vastas zonas rurales. En la actualidad, mi país no cuenta con requisitos de calidad ni normas técnicas unificadas para las materias primas arcillosas para ladrillos. Solo existen indicadores industriales generales, que incluyen principalmente: composición química, composición de partículas, plasticidad, impurezas, contenido de humedad y color. En términos generales, cualquier arcilla que pueda convertirse en productos de ladrillos y tejas con la tecnología de procesamiento existente puede denominarse arcilla para ladrillos y tejas.
1. Composición química de la arcilla para ladrillos
La composición química y el rango de fluctuación permitido de la arcilla para ladrillos se muestran en la Tabla 3-28-1.
Tabla 3-28-1 Composición química de la arcilla para ladrillos
2. Composición de las partículas de arcilla para ladrillos
La composición de las partículas de la arcilla tiene un impacto en la conformación. y secado de la arcilla. Gran impacto. La composición de las partículas de arcilla en mi país se divide generalmente en tres niveles: nivel de arcilla, tamaño de partícula < < 0,005 mm; nivel de polvo o polvo, tamaño de partícula entre 0,005 y 0,05 mm, tamaño de partícula > 0,05 mm; Los tipos de arcilla y el contenido de cada tamaño de partícula se muestran en la Tabla 3-28-2.
Tabla 3-28-2 Tipo de arcilla y contenido de tamaño de partícula
La arcilla grasa y la arcilla con muchas partículas finas son adecuadas para fabricar baldosas cerámicas y productos huecos de paredes delgadas y arcilla arenosa; La arcilla es adecuada para fabricar ladrillos comunes. El rango de composición de partículas y el contenido de arcilla para ladrillos en general se muestran en la Tabla 3-28-3.
Tabla 3-28-3 Composición y contenido de partículas generales de arcilla para ladrillos
3. Plasticidad de la arcilla para ladrillos
La plasticidad es la propiedad básica de la arcilla, que Depende principalmente de las propiedades de la fase sólida y la fase líquida, como las propiedades químicas de la fase sólida, la dispersión, el contenido y la forma de las partículas, etc. Para una misma arcilla, la plasticidad todavía depende del tipo y cantidad de mezcla. Según el índice de plasticidad, la arcilla se puede dividir en tres tipos: arcilla de alta plasticidad con un índice de plasticidad > 15; arcilla de plasticidad media con un índice de plasticidad de 7 ~ 15; arcilla de baja plasticidad con un índice de plasticidad < 7.
Generalmente, el índice de plasticidad de la arcilla y la arcilla arenosa utilizadas para la fabricación de ladrillos debe ser superior a 7. Debido a que el cuerpo de la losa es más delgado y la forma es más compleja que los ladrillos, los requisitos del barro para baldosas son más altos que los del barro para ladrillos. No solo las partículas son más finas, sino que también tienen menos impurezas y, en consecuencia, un índice de plasticidad más alto.
4. Contracción en seco (contracción por aire)
La contracción en seco se refiere a la contracción de la arcilla después de secarla al aire. La contracción por secado de la arcilla es directamente proporcional al índice de plasticidad. Generalmente, la contracción longitudinal de la arcilla está entre 1,5 y 15, mientras que la contracción por secado de la arcilla para ladrillos y tejas está entre 3 y 12.
5. Contracción por sinterización
Cuando se cuece un producto de arcilla completamente seco, el material de fase vítrea derretido por las sustancias fusibles de la arcilla llena los espacios entre las partículas, haciendo que el producto se deshaga. La contracción del volumen se llama contracción por disparo. La contracción por cocción de la arcilla para ladrillos es generalmente de 2 a 8.
6. Resistencia al fuego
La resistencia al fuego se refiere a la temperatura a la que la arcilla comienza a ablandarse y fundirse durante el proceso de horneado. La arcilla fusible con un límite de resistencia al fuego inferior a 1350°C se utiliza generalmente para fabricar ladrillos y tejas.
7. Otros factores que afectan la calidad del producto
Otros factores que afectan la calidad del producto se refieren principalmente a la influencia de minerales o impurezas comunes en la arcilla, que generalmente incluyen los siguientes.
(1) Puede formar partículas sueltas en la arcilla o formar capas intermedias y lentes. Puede reducir la plasticidad y la contracción en seco de la arcilla cuando sea apropiado.
(2) La alúmina suele existir en forma de minerales de silicato de aluminio. El contenido de Al2O3 es alto, la arcilla se cuece a alta temperatura y la resistencia al fuego también es alta.
(3) Los minerales comunes del óxido de hierro son la limonita y la hematita hidratada. El óxido de hierro es el fundente de la arcilla y el colorante de la arcilla. Cuando el óxido de hierro se tuesta en condiciones oxidantes o reductoras, el producto es de color rojo o gris negruzco a negro, respectivamente.
(4) El óxido de calcio y el óxido de magnesio existen en la arcilla en forma de minerales de carbonato (calcita, dolomita), que van desde polvo o escombros hasta nódulos. Los carbonatos dispersos reducen la resistencia al fuego de la arcilla, aumentan la contracción por cocción y debilitan el poder colorante del hierro. Si existe en forma de fragmentos o nódulos, tras el tostado se generará cal viva que absorberá agua y se convertirá en cal hidratada, provocando que el volumen se expanda y produzca grietas en el producto.
(5) El óxido de potasio y el óxido de sodio suelen existir en la arcilla en forma de partículas de feldespato. El feldespato puede considerarse un fundente y reducirá la resistencia al fuego de la arcilla.
(6) La materia orgánica se forma principalmente por la descomposición de las plantas, que tiñe la arcilla y aumenta la porosidad de los productos cocidos.
La arcilla para ladrillos se obtiene principalmente a partir de materiales locales y no existen requisitos técnicos para la minería. Los elementos generales de la prueba incluyen lo siguiente. ①Análisis químico básico: SiO2, Al2O3, Fe2O3; ②Análisis combinado: dióxido de silicio, óxido de aluminio, óxido férrico, óxido de calcio, óxido de magnesio, pérdida por ignición, K2O, óxido de sodio, SO3; ③Pruebas de propiedades físicas: análisis del tamaño de partículas, índice de plasticidad. determinación, prueba de fabricación de cerámica, etc.
3. Recursos de ladrillo y arcilla y su desarrollo y utilización
China tiene abundantes recursos de ladrillo y arcilla, que se encuentran ampliamente distribuidos por todo el país. A juzgar por las características de distribución, el noreste y el norte de China están dominados por la marga amarilla, partes del noroeste y el norte de China están dominadas por el loess y el sur de China está dominado por la marga roja. La capa principal es la capa de arcilla suelta del Cuaternario, con grandes cambios de espesor. Los depósitos de arcilla en China se pueden dividir en arcilla residual y arcilla sedimentaria según sus condiciones de formación. La arcilla cuaternaria es principalmente arcilla residual, llamada arcilla primaria. Los minerales arcillosos se acumulan in situ y son el principal tipo de arcilla utilizada para fabricar ladrillos y tejas. La arcilla sedimentaria, también conocida como arcilla secundaria, contiene minerales arcillosos que fueron transportados y redepositados. Se refiere principalmente a arcillas formadas antes del Período Cuaternario, como pizarra arcillosa, ganga de carbón, etc.
Los ladrillos y tejas de arcilla son materiales de pared producidos en masa en mi país, y la demanda de arcilla para ladrillos y tejas es enorme. De acuerdo con el principio de obtener materiales locales y venderlos cerca, los fabricantes de ladrillos y tejas comunes están ubicados en todo el país, extrayendo principalmente la capa de arcilla suelta del Cuaternario. Con el desarrollo de la ciencia y las exigencias para la protección de las tierras cultivadas en nuestro país, se están promoviendo nuevos materiales para las paredes que paulatinamente sustituirán parte de la extracción de arcilla suelta. Las empresas deberían trabajar activamente en este sentido. Las tecnologías relativamente maduras incluyen: producción de esquisto arcilloso, ganga de carbón, cenizas volantes y otros materiales para paredes. Para conocer los indicadores técnicos y los requisitos de la industria, consulte los indicadores de los fabricantes relevantes. Además, en zonas montañosas, colinas y playas donde el suelo es escaso y la arena abunda, se puede utilizar arena para producir ladrillos de arena y cal. El proceso principal consiste en tomar 85% de arena medianamente fina, agregar 15% de cal, agregar una pequeña cantidad de coagulante, agregar agua para remover, derretir, presionar y dar forma, y luego usar vapor saturado a alta presión para curar. Este tipo de ladrillo tiene un bajo costo de producción, buena calidad y alta resistencia, y puede cumplir con los requisitos de edificios con paredes de ladrillo y concreto de 8 a 12 pisos.
La provincia de Henan cuenta con cientos de millones de metros cúbicos de recursos de ladrillo y arcilla, producidos principalmente en el Pleistoceno medio y superior del Cuaternario. La arcilla del Pleistoceno medio es de color marrón rojizo y marrón amarillo, y la arcilla del Pleistoceno superior es arcilla de color amarillo grisáceo, amarillo marrón y arcilla arenosa. En las vetas minerales generalmente hay muy pocas o ninguna capa de grava y capas intermedias de nódulos calcáreos. El espesor del yacimiento es relativamente grande, alcanzando entre 10 y 30 m en áreas planas y entre 2 y 10 a 30 m en áreas montañosas. El yacimiento es una minería a cielo abierto sin roca de cobertura. La calidad de la arcilla varía mucho.
Según información completa de la ciudad de Hebi, los principales minerales contenidos en la arcilla son caolinita, illita, montmorillonita, feldespato, calcita y minerales que contienen hierro. Composición química: SiO2 es 57,6 ~ 71,5, Al2O3 es 10,76 ~ 13,98, Fe2O3 es 4,8 ~ 5,23, Na2O K2O es 1,41 ~. El límite líquido es 25,5 ~ 34,2, el límite plástico es 16 ~ 21 y el índice de plasticidad es 9,3 ~ 15, lo que está en línea con los indicadores de la arcilla para ladrillos común.
Hay muchos fabricantes de ladrillos, tejas y productos de arcilla en la provincia de Henan. Los datos de 1998 muestran que hay 3.233 empresas estatales, colectivas e individuales de productos de ladrillos y tejas en la provincia, con un consumo anual de 30,85 millones de m3 de recursos arcillosos, una producción de 601,6 millones de ladrillos y 2.202 millones de tejas, un valor de producción industrial anual. de 824,5 millones de yuanes y 165.438 empleados. También hay algunos fabricantes que utilizan nuevos materiales para fabricar revestimientos. Utilizan principalmente ganga de carbón, cenizas volantes y otros materiales de desecho desechados de minas de carbón y centrales eléctricas.