Natuurlijk materiaal voor keramiek. Grondstoffen voor keramische productie

Natuurlijke en kunstmatige materialen worden gebruikt bij de constructie van gebouwen en constructies. Natuursteenmaterialen dienen als grondstof bij de productie van cement, kalk, gips en ook voor de productie van betonmortels en gewapende betonproducten als inerte toeslagstoffen in de vorm van zand, steenslag en grind. Keramische materialen.

Als dit werk je niet bevalt, staat onderaan de pagina een lijst met soortgelijke werken. Je kunt ook de zoekknop gebruiken

Steen en keramische materialen.

Natuurlijke en kunstmatige materialen worden gebruikt bij de constructie van gebouwen en constructies.

Natuursteen wordt ook gebruikt in de vorm van profielproducten: treden, diverse architecturale details, ornamenten, enz.

Natuursteenmaterialen dienen als grondstof bij de productie van cement, kalk, gips, maar ook voor de productie van beton-, mortel- en gewapende betonproducten, als inerte toeslagstoffen in de vorm van zand, steenslag, grind.

Keramische materialen.

Dit zijn kunststeenmaterialen die worden verkregen uit kleimassa's door vormgeving, drogen en uiteindelijk bakken bij hoge temperaturen.

Steen.

Gewone kleibaksteen, kunststeen, gevormd uit klei en gelijkmatig gebakken op een temperatuur van 900 1100 graden. De steen moet bestand zijn tegen 15 keer bevriezen.

Holle bakstenen worden gemaakt met holtes door de holtes door plastic uit klei te persen. De afmetingen zijn 250x120x88 mm

Klinkersteen kunststeen verkregen door het bakken van gedroogde ruwe stenen tot ze volledig gesinterd zijn.

Keramische producten voor binnenbekleding. Ze zijn verdeeld in twee groepen: voor muren en vloeren.

Constructiebindmiddelen zijn kunstmatige fijngemalen poeders, die, wanneer gemengd met water en waterige oplossingen, een plastische massa kunnen vormen en kunnen uitharden als gevolg van fysische en chemische eigenschappen. Processen.

Bindende bouwmaterialen zijn onderverdeeld in lucht en hydraulisch.

Hydraulische bindmiddelen omvatten hydraulische kalk, Portland-cement en zijn varianten, puzzolaan-Portland-cement, Portland-slakkencement, aluminiumhoudend cement, krimpvrije cementen, enz.

Monolithisch en geprefabriceerd gewapend beton.

Gewapend beton is een kunstmatig bouwproduct waarbij twee materialen met verschillende eigenschappen samenwerken: beton en staal.

Staal en beton hebben vrijwel identieke lineaire uitzettingscoëfficiënten, daarom ontstaan ​​er bij temperatuurveranderingen slechts kleine interne spanningen in het materiaal.

Metalen bouwconstructies.

Er worden legeringen van non-ferrometalen gebruikt.

Bouwstructuren van koelbedrijven.

Onderwerp 1.2 Thermische isolatiematerialen

Bij het bouwen van een koelkast is het maken van isolatie verantwoordelijk voor 25,40% van de kosten van de hele constructie.

• De aanwezigheid van poriën is een karakteristiek kenmerk van thermische isolatiematerialen. In poreuze lichamen vindt de warmteoverdracht in grotere mate plaats door convectie. Daarom zijn materialen met kleine gesloten poriën, waarbij er vrijwel geen gasbeweging in de poriën is, minder thermisch geleidend. Polyurethaanschuim. Geëxpandeerd polystyreen.

Vereisten voor thermische isolatiematerialen:

1. Een kleine waarde van de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt A., W/(mK);
2. Lage volumetrische massa р=20…1000 kg/m 3
3. Lage hygroscopiciteit (het vermogen van het materiaal om stoom te absorberen) en lage waterabsorptie (het vermogen om druppeltjes vocht te absorberen)
4. Vorstbestendigheid;
5. Vuurbestendig
6. Gebrek aan geur en vermogen om geuren waar te nemen
7. Weersta knaagdieren
8. Mechanische kracht
9. Makkelijk te gebruiken
10. Goedkoop

Keramische materialen en producten gemaakt door het vormen en bakken van klei worden keramiek genoemd. "Keramos" - betekende in het oud-Grieks aardewerkklei, evenals producten gemaakt van gebakken klei. In de oudheid werden gerechten gemaakt van klei door middel van bakken, en later (ongeveer 5000 jaar geleden) werd er begonnen met het maken van bakstenen en tegels.

Grote sterkte, aanzienlijke duurzaamheid, decoratieve eigenschappen van vele soorten keramiek en de overvloed aan grondstoffen in de natuur hebben geleid tot het wijdverbreide gebruik van keramische materialen en producten in de bouw. De duurzaamheid van keramische materialen is te zien in het voorbeeld van het Kremlin in Moskou, waarvan de muren bijna 500 jaar geleden werden gebouwd.

Op basis van dichtheid kunnen keramische producten in twee hoofdgroepen worden verdeeld: poreus en dicht.

Poreuze keramische producten absorberen meer dan 5% water per gewicht. Gemiddeld bedraagt ​​de wateropname van poreuze producten 8 - 20% per gewicht of 15 - 35% per volume.

Dichte producten worden gekenmerkt door een wateropname van minder dan 5%. Meestal is dit 2 - 4% per gewicht of 4 - 8% per volume.

Afhankelijk van hun doel in de constructie worden de volgende groepen keramische materialen en producten onderscheiden:

• muurmaterialen (gewone baksteen, hol en lichtgewicht, holle keramische stenen);
• dakbedekkingsmaterialen en materialen voor vloeren (tegels, holle keramische producten);
• bekledingsmaterialen voor buiten- en binnenbekleding (bakstenen en gevelstenen, keramische gevelplaten, kleine tegels);
• vloermaterialen (tegels);
• materialen voor speciale doeleinden (wegen-, sanitairbouw, chemisch bestendig, materialen voor ondergrondse communicatie, met name buizen, warmte-isolerend, brandwerend, enz.);
• vulstoffen voor lichtgewicht beton (geëxpandeerde klei, agloporiet).

Wandmaterialen hebben de grootste ontwikkeling doorgemaakt en naast een algemene toename van het productievolume wordt speciale aandacht besteed aan het vergroten van de productie van effectieve producten (holle bakstenen en stenen, keramische blokken en panelen, enz.). Het is ook de bedoeling om de productie uit te breiden van gevelkeramiek, vooral voor de industriële decoratie van gebouwen, geglazuurde tegels voor binnenbekleding, vloertegels, riool- en afvoerbuizen, sanitaire bouwproducten en kunstmatige poreuze toeslagstoffen voor beton.

GRONDSTOFFEN VOOR DE PRODUCTIE VAN KERAMISCHE MATERIALEN EN PRODUCTEN.

Grondstoffen die worden gebruikt voor de vervaardiging van keramische producten kunnen worden onderverdeeld in plastic klei (kaolien en klei) en mager (chamottesteen, kwarts, slakken, brandbare additieven). Om de sintertemperatuur te verlagen, wordt soms vloeimiddel aan de klei toegevoegd. Kaolien en klei worden gecombineerd onder een gemeenschappelijke naam: kleimaterialen.

1. KLEIMATERIALEN

Kaolinen. Kaolien worden in de natuur gevormd uit veldspaat en andere aluminosilicaten die niet verontreinigd zijn met ijzeroxiden. Ze bestaan ​​voornamelijk uit het mineraal kaoliniet. Na het bakken blijft hun inherente witte of bijna witte kleur behouden.

Klei. Klei is een sedimentair gesteente dat bestaat uit fijngeaarde minerale massa's die, ongeacht hun mineralogische en chemische samenstelling, in staat zijn met water een plastisch deeg te vormen, dat na bakken verandert in een waterdicht en duurzaam steenachtig lichaam.

Kleien bestaan ​​uit een nauw mengsel van verschillende mineralen, waarvan kaoliniet, montmorilloniet en hydromica de meest voorkomende zijn. Vertegenwoordigers van kaolinietmineralen zijn kaoliniet en halloysiet. De montmorillonietgroep omvat montmorilloniet, beidelliet en hun ijzerhoudende varianten. Hydromicas zijn voornamelijk een product van verschillende mate van hydratatie van mica's.

Naast deze mineralen bevatten kleisoorten kwarts, veldspaat, zwavelpyriet, hydraten van ijzer- en aluminiumoxiden, calcium- en magnesiumcarbonaten, titanium- en vanadiumverbindingen. Dergelijke onzuiverheden beïnvloeden zowel de technologie van keramische producten als hun eigenschappen. Fijn verdeelde calciumcarbonaat en ijzeroxiden verminderen bijvoorbeeld de brandwerendheid van kleisoorten. Als de klei grote korrels en calciumcarbonaatkorrels bevat, vormen ze tijdens het bakken min of meer grote kalkinsluitsels, die in de lucht hydrateren met een toename van het volume (dutics), wat de vorming van scheuren of vernietiging van producten veroorzaakt. Vanadiumverbindingen veroorzaken groenachtige afzettingen (verkleuringen) op bakstenen, wat het uiterlijk van gevels bederft.

Kleien bevatten vaak ook organische onzuiverheden. Met betrekking tot de werking van hoge temperaturen worden kleisoorten in drie groepen onderscheiden: vuurvast (vuurvast boven 1580 ° C), vuurvast (1350 - 1580 ° C) en laagsmeltend (onder 1350 ° C). Vuurvaste kleisoorten zijn meestal kaolinietklei. die weinig mechanische onzuiverheden bevatten. Dergelijke kleisoorten worden gebruikt voor de productie van porselein, aardewerk en vuurvaste producten. Vuurvaste kleisoorten bevatten ijzeroxiden, kwartszand en andere onzuiverheden in veel grotere hoeveelheden dan vuurvaste kleisoorten, en worden gebruikt voor de productie van vuurvaste, bekledings- en vuurvaste kleisoorten. gevelstenen, vloertegels en rioolbuizen zijn het meest divers qua mineralogische samenstelling, bevatten een aanzienlijke hoeveelheid onzuiverheden (kwartszand, ijzeroxiden, kalksteen, organische stoffen). lichte aggregaten, enz.

Bij de productie van kunstmatige bakmaterialen kunnen ook andere sedimentaire gesteenten worden gebruikt: diatomeeën, tripoli en hun verdichte variëteiten - opokas, evenals schalie in hun pure vorm en met een mengsel van klei of porievormende additieven.

2. AFVALMATERIALEN

Om de krimp tijdens het drogen en bakken te verminderen en om vervormingen en scheuren te voorkomen, worden kunstmatige of natuurlijke verdunningsmaterialen in vetplastische kleisoorten geïntroduceerd.

Gedehydrateerde klei en vuurvaste klei, maar ook industrieel afval (ketel- en andere slakken, as, resten van vuurkorven, enz.) worden gebruikt als kunstmatige afvalstoffen. Gedehydrateerde klei wordt verkregen door gewone klei te verwarmen tot ongeveer 600-700 ° C (bij deze temperatuur verliest het zijn plasticiteit) en wordt gebruikt als verdikkingsmiddel bij de productie van ruwe bouwkeramiek. Vuurvaste klei wordt gemaakt door vuurvaste of vuurvaste klei te bakken bij temperaturen van 1000 - 1400" C. Vuurvaste klei is de belangrijkste grondstof bij de productie van vuurvaste vuurvaste kleiproducten.

Tot de natuurlijke afvalstoffen behoren stoffen die bij vermenging met water geen plastische massa kunnen vormen, bijvoorbeeld kwartszand en verpoederd kwarts.

Poriënvormende materialen. Bij de productie van grove keramische bouwproducten, zoals bakstenen, worden porievormende additieven in de grondstof geïntroduceerd om de massa te verdunnen en om producten te verkrijgen met een verhoogde porositeit en dus een verminderde thermische geleidbaarheid. Meestal worden organische additieven gebruikt, de zogenaamde uitbrandadditieven - zaagsel, steenkool, turfstof, enz. Ze branden uit tijdens het bakken van producten en vormen poriën.

Plavni. De introductie van vloeimiddel in klei helpt de sintertemperatuur ervan te verlagen. Overstromingsafzettingen omvatten veldspaat, ijzererts, dolomiet, magnesiet, talk, enz.

Geleverd door Strategie LLC

Keramische materialen worden uit kleimassa's verkregen door gieten en vervolgens bakken. In dit geval vindt vaak een tussenliggende technologische bewerking plaats: het drogen van vers gevormde producten, "rauw" genoemd.

Op basis van de aard van de structuur van de scherf worden keramische materialen onderscheiden tussen poreus (ongesinterd) en dicht (gesinterd). Poreuze exemplaren absorberen meer dan 5% water (op gewichtsbasis), gemiddeld is hun wateropname 8...20% op gewichtsbasis. Baksteen, blokken, stenen, tegels, afvoerbuizen etc. hebben een poreuze structuur; dicht - vloertegels, rioolbuizen, sanitaire producten.

Op basis van hun beoogde doel zijn keramische materialen en producten onderverdeeld in de volgende typen: muur - gewone baksteen, holle en poreuze bakstenen en stenen, grote blokken en panelen gemaakt van baksteen en stenen; Voor vloeren - holle stenen, balken en panelen van holle stenen; Voor externe bekleding - keramische gevelstenen, tapijtkeramiek, keramische geveltegels; Voor interne voering Enapparatuur bouwen - platen en tegels voor wanden en vloeren, sanitaire producten; dakbedekking -tegels; pijpen - drainage en riolering.

Grondstoffen

De grondstoffen voor de vervaardiging van keramische materialen zijn verschillende kleirotsen. Om de technologische eigenschappen van klei te verbeteren, en om producten bepaalde en hogere fysische en mechanische eigenschappen te geven, zijn kwartszand, vuurvaste klei (gemalen vuurvaste of vuurvaste klei gebakken bij een temperatuur van 1000...14000°C), slakken, zaagsel, steenkoolstof wordt aan de klei toegevoegd.

Kleimaterialen werden gevormd door de verwering van stollingsgesteenten uit veldspaat. Het proces van verwering van gesteenten bestaat uit mechanische vernietiging en chemische ontbinding. Mechanisch falen treedt op als gevolg van blootstelling aan variabele temperaturen en water. Chemische ontleding vindt bijvoorbeeld plaats wanneer veldspaat wordt blootgesteld aan water en kooldioxide, wat resulteert in de vorming van het mineraal kaoliniet.

Klei is de naam die wordt gegeven aan aardse minerale massa's of klastische gesteenten die in staat zijn met water een plastisch deeg te vormen, dat, wanneer gedroogd, zijn gegeven vorm behoudt en na bakken de hardheid van steen verkrijgt. De zuiverste kleisoorten bestaan ​​voornamelijk uit kaoliniet en worden kaolinen genoemd. De samenstelling van klei omvat verschillende oxiden (AI2O3, SiO 2, Fe 2 O3, CaO, Na 2 O, MgO en K2O), vrij en chemisch gebonden water en organische onzuiverheden.

Onzuiverheden hebben een grote invloed op de eigenschappen van klei. Dus met een verhoogd gehalte aan SiO 2 dat niet geassocieerd is met Al 2 Oz, neemt het bindingsvermogen van klei in kleimineralen af, neemt de porositeit van gebakken producten toe en neemt hun sterkte af. IJzerverbindingen, die sterke vloeimiddelen zijn, verminderen de brandwerendheid van klei. Calciumcarbonaat vermindert de vuurvastheid en het sinterinterval, verhoogt de krimp en porositeit bij het bakken, wat de sterkte en vorstbestendigheid vermindert. Oxiden Na2O en K2O verlagen de sintertemperatuur van klei.

Kleien worden gekenmerkt door plasticiteit, cohesie en bindend vermogen, en houding ten opzichte van drogen En tot hoge temperaturen.

De plasticiteit van klei is zijn eigenschap om bij vermenging met water een deeg te vormen dat, onder invloed van externe krachten, een bepaalde vorm kan aannemen zonder de vorming van scheuren en barsten en deze vorm kan behouden tijdens het daaropvolgende drogen en bakken.

De plasticiteit van klei wordt gekenmerkt door het plasticiteitsgetal

P =W T - W R ,

Waar W t en W p - vochtwaarden die overeenkomen met de vloeigrens en de rollimiet van het kleitouw,%.

Volgens plasticiteit worden kleisoorten onderverdeeld in zeer plastisch (P>25), middelmatig plastisch (P = 15...25), matig plastisch (P = 7... 15), lage plasticiteit (P <7) en niet-plastic. Voor de productie van keramische producten worden doorgaans matig plastische kleisoorten met een plasticiteitsgetal P = 7...15 gebruikt. Kleleien met een lage plasticiteit zijn moeilijk te vormen, terwijl zeer plastische kleisoorten tijdens het drogen barsten en dunner moeten worden.

Bij de productie van bakmaterialen, samen met Met De gebruikte kleisoorten zijn diatomiet, tripoli, schalie, enz. Bij de productie van lichte stenen en producten worden dus diatomiet en tripoli gebruikt, en worden opzwellende kleisoorten, perliet en vermiculiet gebruikt om poreuze aggregaten te produceren.

Veel keramische fabrieken beschikken niet over grondstoffen die in hun natuurlijke vorm geschikt zijn voor de vervaardiging van overeenkomstige producten. Dergelijke grondstoffen vereisen de introductie van additieven. Door verdunningsadditieven tot 6...10% (zand, slakken, chamotte, enz.) aan plastic klei toe te voegen, is het dus mogelijk om de krimp van klei tijdens het drogen en bakken te verminderen. Fracties kleiner dan 0,001 mm hebben een grote invloed op het bindvermogen van klei en hun krimp.

Hoe hoger het gehalte aan kleideeltjes, hoe hoger de plasticiteit. De plasticiteit kan worden verhoogd door zeer plastische klei toe te voegen, maar ook door oppervlakteactieve stoffen te introduceren - sulfiet-gistbrij (SYB), enz. De plasticiteit kan worden verminderd door niet-plastische materialen toe te voegen die slakkenmiddelen worden genoemd - kwartszand, vuurvaste klei, slakken, zaagsel, kolen chips.

Kleien die een grotere hoeveelheid kleifracties bevatten, hebben een hogere cohesie, en omgekeerd hebben kleisoorten met een laag gehalte aan kleideeltjes een lage cohesie. Met een toename van het gehalte aan zand- en stoffracties neemt het bindende vermogen van klei af. Deze eigenschap van klei is van groot belang bij het vormgeven van producten. Het bindvermogen van klei wordt gekenmerkt door het vermogen om deeltjes van niet-plastische materialen (zand, vuurvaste klei, enz.) te binden en bij droging een voldoende sterk product met een bepaalde vorm te vormen.

Krimp is de vermindering van de lineaire afmetingen en het volume tijdens het drogen van een monster (luchtkrimp) en bakken (brandkrimp). Luchtkrimp ontstaat wanneer water uit de grondstof verdampt tijdens het droogproces. Voor verschillende kleisoorten varieert de lineaire luchtkrimp van 2...3 tot 10...12%, afhankelijk van het gehalte aan fijne fracties. Brandkrimp ontstaat doordat tijdens het bakproces de laagsmeltende componenten van de klei smelten en de kleideeltjes op de contactpunten dichter bij elkaar komen. De krimp bij brand kan, afhankelijk van de samenstelling van de klei, 2...8% bedragen. Volledige krimp gelijk aan de algebraïsche som van lucht- en brandkrimp, varieert deze van 5...18%. Met deze eigenschap van klei wordt rekening gehouden bij de vervaardiging van producten van de vereiste afmetingen.

Een karakteristieke eigenschap van klei is dat het bij het bakken in een steenachtige massa verandert. In de beginperiode van temperatuurstijging begint mechanisch gemengd water te verdampen, waarna organische onzuiverheden uitbranden en bij verhitting tot 550...800 ° C uitdroging van kleimineralen optreedt en de klei zijn plasticiteit verliest.

Bij een verdere temperatuurstijging vindt er bakken plaats - een laagsmeltende component van de klei begint te smelten, die, zich verspreidend, de niet-gesmolten kleideeltjes omhult, en bij afkoeling verhardt en cementeert. Dit is hoe het proces van het veranderen van klei in een steenachtige staat plaatsvindt. Het gedeeltelijk smelten van de klei en de werking van oppervlaktespanningskrachten van de gesmolten massa zorgen ervoor dat de deeltjes elkaar naderen, en er treedt een volumevermindering op: brandkrimp.

De combinatie van processen van krimp, verdichting en verharding van klei tijdens het bakken wordt kleisinteren genoemd. Bij een verdere temperatuurstijging wordt de massa zachter - het smelten van de klei vindt plaats.

De kleur van gebakken klei wordt vooral beïnvloed door het gehalte aan ijzeroxiden, die keramische producten rood kleuren bij een teveel aan zuurstof in de oven, of donkerbruin en zelfs zwart bij zuurstofgebrek. Titaniumoxiden veroorzaken een blauwachtige verkleuring van de scherf. Om witte baksteen te verkrijgen wordt er gebakken in een reducerende omgeving (in aanwezigheid van vrij CO en III in gassen) en bij bepaalde temperaturen om ijzeroxide om te zetten V nitreuze.

Processen die plaatsvinden tijdens het bakken en drogen van klei

productiediagram van keramische producten

Ondanks het uitgebreide assortiment keramische producten, de verscheidenheid van hun vormen, fysieke en mechanische eigenschappen en soorten grondstoffen, zijn de belangrijkste fasen van de productie van keramische producten algemeen en bestaan ​​ze uit de volgende bewerkingen: extractie van grondstoffen, bereiding van de grondstof, vormen van producten (grondstoffen), drogen van grondstoffen, bakken van producten, verwerken van producten (snijden, glazuren etc.) en verpakken.

Grondstoffen worden gewonnen in dagbouwmijnen met behulp van graafmachines. Het transport van grondstoffen van de steengroeve naar de fabriek wordt uitgevoerd door dumptrucks, karren of transportbanden op korte afstand van de steengroeve naar de vormwerkplaats. Fabrieken voor de productie van keramische materialen worden meestal in de buurt van een kleiafzetting gebouwd en de steengroeve is een integraal onderdeel van de fabriek.

De bereiding van grondstoffen bestaat uit het vernietigen van de natuurlijke structuur van de klei, het verwijderen of vermalen van grote insluitsels, het mengen van de klei met additieven en het bevochtigen totdat een vormbare kleimassa ontstaat.

Het vormen van de keramische massa wordt, afhankelijk van de eigenschappen van de oorspronkelijke grondstof en het type product dat wordt vervaardigd, uitgevoerd met behulp van semi-droge, plastic en slip (natte) methoden. Bij halfdroge methode Bij de productie wordt klei eerst vermalen en gedroogd, vervolgens vermalen en met een vochtgehalte van 8...12% toegevoerd voor het vormen. Bij plastisch Tijdens het vormen wordt de klei vermalen en vervolgens naar een kleimixer gestuurd (Fig. 3.2), waar deze wordt gemengd met magere additieven totdat een homogene plastic massa met een vochtgehalte van 20...25% wordt verkregen. Het vormen van keramische producten met behulp van de kunststofmethode wordt voornamelijk uitgevoerd op riem persen. Bij de semi-droge methode wordt de kleimassa gevormd op hydraulische of mechanische persen onder druk tot 15 MPa of meer. Door slip-methode de uitgangsmaterialen worden vermalen en gemengd met een grote hoeveelheid water (tot 60%) totdat een homogene massa wordt verkregen - slip. Afhankelijk van de vormmethode wordt de slip zowel direct gebruikt voor producten verkregen door gieten, als na droging in sproeidrogers.

Een verplichte tussenliggende handeling in het technologische proces van het produceren van keramische producten met behulp van de plastic methode is drogen. Als de grondstof, die een hoge luchtvochtigheid heeft, onmiddellijk na het vormen wordt gebakken, zal deze barsten. Bij het kunstmatig drogen van grondstoffen worden rookgassen uit ovens en speciale ovens als koelmiddel gebruikt. Bij de vervaardiging van fijne keramische producten wordt gebruik gemaakt van hete lucht die wordt gegenereerd in verwarmingstoestellen. Kunstmatige droging wordt uitgevoerd in batchkamerdrogers of continue tunneldrogers (Fig. 3.4).

Het droogproces is een complex van verschijnselen die verband houden met warmte- en massaoverdracht tussen het materiaal en de omgeving. Hierdoor beweegt vocht van de binnenkant van het product naar het oppervlak en verdampt. Gelijktijdig met het verwijderen van vocht komen de deeltjes van het materiaal dichter bij elkaar en treedt er krimp op. De vermindering van het volume van kleiproducten tijdens het drogen vindt plaats tot een bepaalde grens, ondanks het feit dat het water op dit punt nog niet volledig is verdampt. Om keramische producten van hoge kwaliteit te verkrijgen, moeten de droog- en bakprocessen onder strikte voorwaarden worden uitgevoerd. Wanneer het product wordt verwarmd in het temperatuurbereik O...15O°C, wordt hygroscopisch vocht eruit verwijderd. Bij een temperatuur van 70°C kan de druk van de waterdamp in het product een aanzienlijke waarde bereiken. Om scheuren te voorkomen moet de temperatuur daarom langzaam worden verhoogd (5O...8O°C/u) zodat de snelheid van De porievorming in het materiaal overtreft de filtratie van dampen door de dikte ervan niet.

Vuren is de laatste fase van het technologische proces. De grondstof komt de oven binnen met een luchtvochtigheid van 8...12% en wordt in de beginperiode volledig gedroogd. In het temperatuurbereik van 550...800°C vindt uitdroging van kleimineralen en verwijdering van chemisch gebonden constitutioneel water plaats. In dit geval wordt het kristalrooster van het mineraal vernietigd en verliest de klei zijn plasticiteit, waarna krimp van de producten optreedt.

Bij een temperatuur van 200...800°C komt het vluchtige deel van de organische onzuiverheden van klei en brandbare additieven die tijdens het vormen van producten in het mengsel worden gebracht vrij, en bovendien worden de organische onzuiverheden geoxideerd binnen de grenzen van hun ontstekingstemperatuur. Deze periode wordt gekenmerkt door een zeer hoge temperatuurstijging - 300...350°C/u, en voor efficiënte producten - 400...450°C/u, wat bijdraagt ​​aan het snel opbranden van de brandstof die in de ruwe grondstoffen wordt geperst. materiaal. Vervolgens worden de producten op deze temperatuur gehouden in een oxiderende atmosfeer totdat de koolstofresten volledig zijn uitgebrand.

Een verdere stijging van de temperatuur van 800°C naar het maximum gaat gepaard met de vernietiging van het kristalrooster van kleimineralen en een significante structurele verandering in de scherf, daarom wordt de snelheid van de temperatuurstijging vertraagd tot 1OO...15O°C /u, en voor holle producten - tot 200...220° S/u. Bij het bereiken van de maximale baktemperatuur wordt het product over de gehele dikte zo gehouden dat de temperatuur gelijk blijft, waarna de temperatuur met 1OO...15O°C wordt verlaagd, waardoor het product krimp en plastische vervorming ondergaat.

Vervolgens neemt de koelintensiteit bij temperaturen onder 800°C toe tot 250...300°C/u of meer. De temperatuurdaling kan alleen worden beperkt door de omstandigheden van externe warmte-uitwisseling. Onder dergelijke omstandigheden kan het bakken van stenen binnen 6...8 uur worden uitgevoerd. In conventionele tunnelovens kunnen echter geen snelle bakmodi worden geïmplementeerd vanwege de grote oneffenheden in het temperatuurveld over de dwarsdoorsnede van het bakkanaal. . Producten gemaakt van laagsmeltende kleisoorten worden gebakken bij een temperatuur van 900...1100°C. Als resultaat van het bakken verkrijgt het product een steenachtige staat, hoge waterbestendigheid, sterkte, vorstbestendigheid en andere waardevolle constructiekwaliteiten.

Onderwerp 5. KERAMISCHE MATERIALEN

ALGEMENE INFORMATIE

Keramiek- een verzamelnaam voor een brede groep kunststeenmaterialen verkregen door het vormen van kleimengsels, gevolgd door drogen en bakken. In het Oudgrieks betekende keramos aardewerkklei, evenals gebakken kleiproducten.

Keramiek is het oudste bouwmateriaal. Archeologen hebben de overblijfselen ontdekt van gebouwen en constructies gemaakt van keramische stenen in het oude Egypte en Assyrië, die dateren uit het 3e-1e millennium voor Christus. Baksteen was bekend in het oude India en China. In het oude Griekenland werd keramiek gebruikt voor dakbedekking en geveldecoratie. De eerste tempel van Hera in Olympia (7e eeuw voor Christus) had een pannendak en terracotta decoraties.

De eenvoud van de technologie en de onuitputtelijke basis van grondstoffen voor de productie van keramische producten van een grote verscheidenheid aan typen bepaalden vooraf hun brede en alomtegenwoordige distributie. Dit werd ook mogelijk gemaakt door de hoge sterkte, duurzaamheid en decoratieve eigenschappen van keramiek. En op dit moment blijft keramiek een van de belangrijkste bouwmaterialen die in bijna alle structurele elementen van gebouwen en constructies worden gebruikt.

Afhankelijk van hun doel zijn keramische producten onderverdeeld in de volgende typen:

Muur (baksteen en keramische stenen);

Dakbedekking (pannen);

Producten voor gevelbekleding (gevelstenen, terracottaplaten, mozaïektegels, enz.);

Producten voor binnenmuurbekleding;

Vloertegels en bestratingselementen;

Sanitaire producten (wastafels, toiletten en leidingen);

Speciale keramiek (zuurbestendig, brandwerend, warmte-isolerend);

Vulstoffen voor lichtgewicht beton (geëxpandeerde klei en agloporiet).

Het materiaal waaruit keramische producten na het bakken worden gemaakt, wordt genoemd keramische scherf.

Afhankelijk van de structuur van de scherf worden keramische producten in twee groepen verdeeld: poreus en dicht.

Poreus Conventioneel worden producten in aanmerking genomen als de wateropname van de scherf meer dan 5 gew.% bedraagt ​​(gemiddeld 8...20%). Hieronder vallen alle soorten bakstenen en muurstenen, tegels en geveltegels.

Gespannen producten worden in aanmerking genomen als de wateropname van de scherf minder dan 5% bedraagt ​​(meestal 2...4%); Deze producten zijn vrijwel waterdicht. Denk hierbij aan vloertegels, porseleinen tegels, sanitairporselein, etc.

GRONDSTOFFEN VOOR DE PRODUCTIE VAN KERAMIEK

De grondstof voor de productie van keramische materialen bestaat uit plastic materialen (klei) en niet-plastic materialen (afval- en verbrandingsadditieven, vloeimiddelen, enz.). Kleien zorgen voor een vormbare samenhangende massa en na het bakken een duurzame en waterbestendige scherf. Niet-plastische additieven verbeteren de technologische eigenschappen van de grondstof (vergemakkelijken het drogen, verminderen de krimp en verlagen de baktemperatuur) en geven het materiaal de gewenste eigenschappen (hoge porositeit, verminderde thermische geleidbaarheid, enz.).

Klei- de belangrijkste grondstofcomponent van keramiek zijn afzettingsgesteenten. Ze bestaan ​​voornamelijk uit kleimineralen - waterhoudende aluminosilicaten van verschillende samenstellingen (kaoliniet A1 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O, montmorilloniet A1 2 O 3 4SiO 2 2H 2 O, enz.). De deeltjesgrootte van kleimineralen is niet groter dan 0,005 mm; de overheersende vorm van deeltjes is lamellair. Vanwege hun hydrofiliciteit en hun enorme oppervlak absorberen kleideeltjes actief water (absorberen en vasthouden). Het zijn de kleimineralen die klei zijn karakteristieke eigenschappen geven: plasticiteit als het nat is, sterkte bij het drogen en het vermogen om te sinteren bij het bakken.

Naast kleimineralen bevat klei grotere deeltjes: stof (0,005...0,16 mm) en zand (0,16...5 mm). Ze bestaan ​​uit kwarts, calcium- en magnesiumcarbonaten en andere mineralen. Deze kleicomponenten hebben ook invloed op de technologische eigenschappen en de kwaliteit van eindproducten.

Klei, als grondstof voor keramiek, wordt beoordeeld op basis van een reeks eigenschappen: plasticiteit, bindvermogen, drooghouding en blootstelling aan hoge temperaturen.

Plastic- het vermogen van kleideeg om te vervormen onder invloed van externe mechanische belastingen zonder de continuïteit te verbreken en de resulterende vorm te behouden na het stoppen van de invloed. De plasticiteit van klei wordt verklaard door het feit dat wanneer klei wordt bevochtigd, er dunne lagen geadsorbeerd water op het oppervlak van kleideeltjes verschijnen. Deze lagen zorgen er enerzijds voor dat deeltjes ten opzichte van elkaar kunnen glijden, en anderzijds binden ze deze deeltjes door oppervlaktespanningskrachten, wat ervoor zorgt dat de vorm van de producten na het gieten behouden blijft. De prevalentie van het ene of het andere effect hangt af van de hoeveelheid water die door de klei wordt geabsorbeerd.

De plasticiteit wordt beoordeeld aan de hand van de hoeveelheid water die nodig is om uit klei een vormbare massa te verkrijgen. Zeer plastische kleisoorten hebben een hoge waterbehoefte en daardoor een grotere krimp tijdens het drogen:

Droogsnelheid bevochtigde klei wordt niet bepaald door de snelheid van vochtverdamping van het oppervlak van het gevormde product, maar door de snelheid van migratie van water in de kleimassa van het midden naar het oppervlak. Omdat klei een “waterdicht” materiaal is, remt het de beweging van vocht door de dikte ervan, waardoor het drogen wordt vertraagd.

Hoe meer deeltjes kleimineralen er in de klei zitten, hoe meer water het nodig heeft, hoe meer het opzwelt, maar het is moeilijker te drogen en krimpt meer. Dergelijke kleien worden "vet" genoemd. Kleien die veel zanddeeltjes bevatten, worden gekenmerkt door lichte krimp en zwelling en drogen vrij gemakkelijk, maar hun plasticiteit, dat wil zeggen vormeigenschappen, is verminderd. Dergelijke kleisoorten worden "mager" genoemd.

Om de benodigde grondstofmassa voor keramiek te verkrijgen, moet dus aan twee tegenstrijdige voorwaarden worden voldaan: het mengsel moet goed gevormd zijn en gemakkelijk te drogen zijn.

Mengsels met een optimale verhouding klei- en zanddeeltjes worden verkregen door magere additieven toe te voegen aan vette klei. Voor deze doeleinden worden naast zand ook as, slakken en andere materialen van thermische energiecentrales gebruikt.

Sinterbaarheid - Het vermogen van klei om, wanneer het gebakken wordt, te transformeren in een steenachtige staat, waarin het helemaal niet in water doordrenkt, wordt verklaard door het volgende. Bij verhitting tot 900...1200 °C beginnen chemische en fysisch-chemische processen in klei plaats te vinden, wat leidt tot een volledige en onomkeerbare verandering in de structuur:

Verwijdering van chemisch gebonden water (500...600 °C);

Ontleding van gedehydrateerde klei in oxiden A1 2 O 3 en SiO 2 (800...900 ° C);

Vorming van nieuwe waterbestendige en vuurvaste mineralen (sillimaniet A1 2 O 3 SiO 2 en mulliet ZA1 2 O 3 2SiO 2 (1000...1200 °C);

Vorming van een bepaalde hoeveelheid smelt uit laagsmeltende kleimaterialen (900...1200 °C).

De vorming van een duurzame scherf vindt plaats als gevolg van het effect van het aan elkaar lijmen van vaste kleideeltjes met de resulterende smelt. In dit geval treedt er, als gevolg van de krachten van de oppervlaktespanning van deze smelt, een afname van het volume van het materiaal op, genaamd brand krimp. Afhankelijk van het type klei bedraagt ​​de brandkrimp 2...6%.

Volledige krimp - de som van lucht- en brandkrimp; het ligt gewoonlijk in het bereik van 6...18%. Bij het vormen van onbewerkte plano's moet rekening worden gehouden met volledige krimp om producten met bepaalde afmetingen te verkrijgen.

Vuurbestendig- de eigenschap van materialen, inclusief klei, om hoge temperaturen te weerstaan ​​zonder vervorming.

Verschillende kleisoorten vereisen bepaalde baktemperaturen en dienovereenkomstig hebben producten die daaruit worden gemaakt een verschillende brandweerstand. Op basis van dit criterium worden kleisoorten onderverdeeld in smeltbaar, vuurvast en vuurvast.

Laagsmeltend Kleien die een grote hoeveelheid onzuiverheden bevatten, smelten bij temperaturen onder 1350 °C. Van dergelijke kleisoorten worden bakstenen, muurstenen en tegels gemaakt, de zogenaamde baksteenklei.

Hardnekkig Kleien die een kleine hoeveelheid onzuiverheden bevatten, smelten bij een temperatuur van 1350...1580 °C. Ze worden gebruikt voor de vervaardiging van keramische bekledingsproducten, gevelstenen en rioolbuizen.

Vuurvast Kleien die vrijwel geen onzuiverheden bevatten, smelten bij temperaturen boven 1580 °C. Ze worden gebruikt voor de productie van vuurvaste materialen.

Magere materialen geïntroduceerd in de samenstelling van de keramische massa om de plasticiteit te verminderen en de krimp door lucht en vuur van klei te verminderen. Ze verbeteren de droogeigenschappen van klei. Zand, vuurvaste klei, gedehydrateerde klei, as van thermische energiecentrales en gegranuleerde slakken worden gebruikt als verdunningsadditieven.

Chamotte- korrelig (0,14...2 mm) materiaal verkregen door het malen van klei die voorgebakken is tot de sintertemperatuur. Het kan worden vervangen door gemalen keramische schrootproducten. Vuurvaste klei gemaakt van vuurvaste klei wordt gebruikt om vuurvaste materialen te maken.

Gedehydrateerde klei verkregen door verhitting tot 650...750 ° C. Wanneer kristallisatiewater (chemisch gebonden) wordt verwijderd, verliest de klei onomkeerbaar zijn plasticiteitseigenschap.

Gegranuleerde hoogovenslakken en as van thermische elektriciteitscentrales- kleiverdunners die worden gebruikt bij de productie van bakstenen en andere ruwe keramiek. Dit is een effectieve manier om industrieel afval te verwijderen.

Dampadditieven wordt in het mengsel geïntroduceerd om de dichtheid en daarmee de thermische geleidbaarheid van keramische producten te verminderen. Hiervoor worden stoffen gebruikt die bij het bakken:

Dissociëren met het vrijkomen van gas, bijvoorbeeld CO 2 (gemalen krijt, dolomiet, enz.);

Burn-out (zaagsel, kolenpoeder, enz.).

Dergelijke supplementen zijn tegelijkertijd ook dikmakend.

Weekmakende additieven- zeer plastische kleisoorten, evenals oppervlakteactieve stoffen - weekmakers SDB, LST, enz.

Plavni toegevoegd aan kleisoorten in gevallen waarin het wenselijk is de temperatuur van het sinteren ervan te verlagen. In deze hoedanigheid worden veldspaat, ijzererts, talk, enz. gebruikt.

Glazuren en engobes- afwerkingslagen op tegenoverliggende keramische producten.

Glazuren- glasachtige gezichtsbedekkingen in verschillende kleuren, transparant of effen. Ze worden verkregen door poeder uit een glaslading op het oppervlak van eindproducten aan te brengen en ze te fixeren door te bakken tot ze smelten.

Angobes - gezichtsbedekkingen gemaakt van gekleurde klei die op het oppervlak van ruwe producten wordt aangebracht. In tegenstelling tot glazuur smelt engobe niet bij het bakken, maar vormt het een matte keramische coating.

Een van de belangrijkste problemen bij het glazuren en engoveren is het garanderen van maximale gelijkenis van de eigenschappen (voornamelijk CTE) van het product en de afwerklaag om scheuren en afbladderen van de afwerklaag te voorkomen. Een typisch soort huwelijk van deze soort is CEC- een frequent netwerk van dunne scheurtjes op het oppervlak van het glazuur.

Russische Federatie

Ministerie van Onderwijs en Wetenschappen van de regio Tsjeljabinsk

Beroepsschool nr. 130

Discipline: “Materiaalkunde”

Onderwerp: Keramische materialen

Ingevuld door: studentengroep 28 Beloborodov A.

Gecontroleerd door: Docent Dolin A.M.

Joezjno-Oeralsk 2008

Invoering

1. Algemene informatie over keramische materialen

2. Grondstoffen voor de productie van keramische materialen en producten

2.1 Kleimaterialen

2.2 Leunende materialen

Conclusie

Bibliografie

Invoering

In de moderne wereld worden keramische materialen en producten veel gebruikt in de bouw. Dit komt door de grote sterkte, aanzienlijke duurzaamheid, decoratieve eigenschappen van vele soorten keramiek, evenals de prevalentie van grondstoffen in de natuur.

Het doel van dit werk is het beoordelen en bestuderen van keramische materialen. In overeenstemming met het doel kunnen de taken van het werk worden geïdentificeerd: het bestuderen van algemene informatie over keramische materialen: het concept, de typen, eigenschappen van keramische materialen en producten; grondstoffen voor de productie van keramische materialen en producten: kleimaterialen, afvalstoffen.

Keramische producten hebben verschillende eigenschappen, die worden bepaald door de samenstelling van de oorspronkelijke grondstof, de verwerkingsmethoden en de bakomstandigheden: gasomgeving, temperatuur en duur. Het materiaal (dat wil zeggen het lichaam) waaruit keramische producten zijn samengesteld, wordt in de keramische technologie een keramische scherf genoemd.

1. Algemene informatie over keramische materialen

Keramische materialen en producten gemaakt door het vormen en bakken van klei worden keramiek genoemd. "Keramos" - betekende in het oud-Grieks aardewerkklei, evenals producten gemaakt van gebakken klei. In de oudheid werden gerechten gemaakt van klei door middel van bakken, en later (ongeveer 5000 jaar geleden) werd er begonnen met het maken van bakstenen en tegels.

Grote sterkte, aanzienlijke duurzaamheid, decoratieve eigenschappen van vele soorten keramiek en de overvloed aan grondstoffen in de natuur hebben geleid tot het wijdverbreide gebruik van keramische materialen en producten in de bouw. De duurzaamheid van keramische materialen is te zien in het voorbeeld van het Kremlin in Moskou, waarvan de muren bijna 500 jaar geleden werden gebouwd.

Tot de ruwe poedermaterialen behoort klei, die voornamelijk wordt gebruikt bij de productie van bouwkeramiek. Het bevat meestal onzuiverheden die de kleur en thermische eigenschappen beïnvloeden. De minste hoeveelheid onzuiverheden bevat klei met een hoog gehalte aan het mineraal kaoliniet en daarom kaolien genoemd, dat een bijna witte kleur heeft. Naast kaolinietklei in verschillende kleuren en tinten worden montmorilloniet- en hydromica-klei gebruikt.

Naast klei omvatten de gebruikte poedervormige materialen, die de belangrijkste componenten zijn van keramische producten, ook enkele andere minerale stoffen van natuurlijke oorsprong: kwartsieten, magnesieten, chroomijzerertsen.

Voor technisch keramiek (vaker speciaal genoemd) worden poeders in de vorm van pure oxiden, kunstmatig verkregen door speciale zuivering, gebruikt, bijvoorbeeld aluminiumoxiden, magnesium, calcium, zirkoniumdioxide, thorium, enz. Ze maken het mogelijk om producten te verkrijgen met hoge smelttemperaturen (tot 2500-3000 V ° C en hoger), wat belangrijk is in de jettechnologie en radiokeramiek. Materialen met een hogere brandweerstand worden gemaakt op basis van carbiden, nitriden, boriden, siliciden, sulfiden en andere metaalverbindingen zonder kleigrondstoffen. Sommigen van hen hebben smelttemperaturen tot 3500 - 4000°C, vooral uit de groep van carbiden.

Cermets, meestal bestaande uit metalen en keramische onderdelen met de juiste eigenschappen, zijn van groot praktisch belang. Vuurvaste materialen met een variabele samenstelling hebben erkenning gekregen. In deze materialen wordt het ene oppervlak weergegeven door een zuiver vuurvast metaal, zoals wolfraam, en het andere oppervlak door een vuurvast keramisch materiaal, zoals berylliumoxide. Tussen oppervlakken in de dwarsdoorsnede verandert de samenstelling geleidelijk, waardoor de weerstand van het materiaal tegen thermische schokken toeneemt.

Voor het bouwen van keramiek is, zoals hierboven vermeld, klei, een veel voorkomende, goedkope en goed bestudeerde grondstof, zeer geschikt. In combinatie met enkele aanvullende materialen wordt het gebruikt voor de productie van een verscheidenheid aan producten in een breed scala van de keramische industrie. Ze zijn geclassificeerd op basis van een aantal kenmerken. Volgens het structurele doel zijn producten onderverdeeld in muur-, gevel-, vloer-, afwerkings-, vloer-, dakbedekkingsproducten, sanitaire producten, wegmaterialen en -producten, voor ondergrondse communicatie, brandwerende producten, warmte-isolerende materialen en producten, chemisch bestendig keramiek .

Op basis van hun structuur zijn alle producten verdeeld in twee groepen: poreus en dicht. Poreuze keramische producten absorberen meer dan 5% van het gewicht van water (gewone bakstenen, tegels, afvoerbuizen). Gemiddeld bedraagt ​​de wateropname van poreuze producten 8 - 20% per gewicht of 15 - 35% per volume. Producten met een wateropname van minder dan 5 gewichtsprocent worden als dicht beschouwd en zijn praktisch waterdicht, bijvoorbeeld vloertegels, rioolbuizen, zuurbestendige stenen en tegels, straatstenen, sanitairporselein. Meestal is dit 2 - 4% per gewicht of 4 - 8% per volume. Er zijn geen absoluut dichte keramische producten, omdat het verdampende mengwater dat in het kleideeg wordt gebracht altijd een bepaalde hoeveelheid micro- en macroporiën achterlaat.

Afhankelijk van hun doel in de constructie worden de volgende groepen keramische materialen en producten onderscheiden:

muurmaterialen (gewone baksteen, hol en lichtgewicht, holle keramische stenen);

dakbedekkingsmaterialen en materialen voor vloeren (tegels, holle keramische producten);

bekledingsmaterialen voor buiten- en binnenbekleding (bakstenen en gevelstenen, keramische gevelplaten, kleine tegels);

vloermaterialen (tegels);

materialen voor speciale doeleinden (wegen-, sanitairbouw, chemisch bestendig, materialen voor ondergrondse communicatie, met name buizen, warmte-isolerend, brandwerend, enz.);

vulstoffen voor lichtgewicht beton (geëxpandeerde klei, agloporiet).

Wandmaterialen hebben de grootste ontwikkeling doorgemaakt en naast een algemene toename van het productievolume wordt speciale aandacht besteed aan het vergroten van de productie van effectieve producten (holle bakstenen en stenen, keramische blokken en panelen, enz.). Het is ook de bedoeling om de productie uit te breiden van gevelkeramiek, vooral voor de industriële decoratie van gebouwen, geglazuurde tegels voor binnenbekleding, vloertegels, riool- en afvoerbuizen, sanitaire bouwproducten en kunstmatige poreuze toeslagstoffen voor beton.

Op basis van de smelttemperatuur worden keramische producten en initiële kleisoorten onderverdeeld in laagsmeltend (met een smeltpunt lager dan 1350V°C), vuurvast (met een smeltpunt 1350-1580V°C) en vuurvast (boven 1580V°C). Voorbeelden van producten en grondstoffen met een hoge brandweerstand (met een smeltpunt in het bereik van 2000-4000X) gebruikt voor technische (speciale) doeleinden zijn hierboven ook vermeld.

Een onderscheidend kenmerk van alle keramische producten en materialen is hun relatief hoge sterkte, maar lage vervormbaarheid. Breekbaarheid verwijst meestal naar de negatieve eigenschappen van bouwkeramiek. Het heeft een hoge chemische bestendigheid en duurzaamheid, en de vorm en afmetingen van keramische producten voldoen doorgaans aan vastgestelde normen of specificaties.

De Russische markt biedt momenteel vloeibare keramische warmte-isolerende materialen aan die hun consumenten vinden vanwege hun brede scala aan toepassingen en gebruiksgemak met lage arbeidskosten. Omdat de voorgestelde materialen voornamelijk in het buitenland worden geproduceerd, hebben ze hoge kosten, wat de mogelijkheid van massaal gebruik ervan in de bouw, energie, huisvesting en gemeentelijke diensten, enz. beperkt. Terwijl huishoudelijke analogen vaak veel te wensen overlaten, en hun “kwaliteit” negativiteit en vooringenomenheid bij de eindgebruiker veroorzaakt ten opzichte van vloeibare keramische thermische isolatiematerialen.

2. Grondstoffen voor de productie van keramische materialen en producten

Grondstoffen die worden gebruikt voor de vervaardiging van keramische producten kunnen worden onderverdeeld in plastic klei (kaolien en klei) en mager (chamottesteen, kwarts, slakken, brandbare additieven). Om de sintertemperatuur te verlagen, wordt soms vloeimiddel aan de klei toegevoegd. Kaolien en klei worden gecombineerd onder een gemeenschappelijke naam: kleimaterialen.

keramische constructie dakbedekking

2.1 Kleimaterialen

Kaolinen. Kaolien worden in de natuur gevormd uit veldspaat en andere aluminosilicaten die niet verontreinigd zijn met ijzeroxiden. Ze bestaan ​​voornamelijk uit het mineraal kaoliniet. Na het bakken blijft hun inherente witte of bijna witte kleur behouden.

Klei. Klei is een sedimentair gesteente dat bestaat uit fijngeaarde minerale massa's die, ongeacht hun mineralogische en chemische samenstelling, in staat zijn met water een plastisch deeg te vormen, dat na bakken verandert in een waterdicht en duurzaam steenachtig lichaam.

Kleien bestaan ​​uit een nauw mengsel van verschillende mineralen, waarvan kaoliniet, montmorilloniet en hydromica de meest voorkomende zijn. Vertegenwoordigers van kaolinietmineralen zijn kaoliniet en halloysiet. De montmorillonietgroep omvat montmorilloniet, beidelliet en hun ijzerhoudende varianten. Hydromicas zijn voornamelijk een product van verschillende mate van hydratatie van mica's.

Naast deze mineralen bevatten kleisoorten kwarts, veldspaat, zwavelpyriet, hydraten van ijzer- en aluminiumoxiden, calcium- en magnesiumcarbonaten, titanium- en vanadiumverbindingen. Dergelijke onzuiverheden beïnvloeden zowel de technologie van keramische producten als hun eigenschappen. Fijn verdeelde calciumcarbonaat en ijzeroxiden verminderen bijvoorbeeld de brandwerendheid van kleisoorten. Als de klei grote korrels en calciumcarbonaatkorrels bevat, vormen ze tijdens het bakken min of meer grote kalkinsluitsels, die in de lucht hydrateren met een toename van het volume (dutics), wat de vorming van scheuren of vernietiging van producten veroorzaakt. Vanadiumverbindingen veroorzaken groenachtige afzettingen (verkleuringen) op bakstenen, wat het uiterlijk van gevels bederft.