Basic HTML Version
5
Keramický zpravodaj 28 (4) (2012)
VLIV LOMOVÝCH ODPRAŠKŮ A KALŮ NA SLÍNAVOST KERAMICKÉHO
STŘEPU – ČÁST 2: STŘEP Z PLASTICKÉHO TĚSTA
(Effect of quarry dusts and sludges on sinterability of ceramic body – part 2: Ceramic body from plastic body)
RADOMÍR SOKOLÁŘ
1
1
Radomír Sokolář, doc. Ing., Ph.D., Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav technologie stavebních hmot a dílců,
Veveří 95, 602 00 Brno, email: sokolar.r@fce.vutbr.cz
Abstrakt
Sedm druhů kamenných odprašků a kalů bylo použito
ve směsi se shodným obsahem vazného kaolinitické-
ho jílu pro přípravu keramického střepu z plastického
těsta. Byla sledována především pórovitost a pevnost
v ohybu zkušebních vzorků v závislosti na teplotě výpalu
a typu pálicího režimu (rychlovýpal - standardní labora-
torní výpal – výpal v průmyslové tunelové peci). Vzorky
vyrobené z plastického těsta mají po shodném výpalu
nižší pórovitost, nežli vzorky připravené suchým lisováním.
Nejintenzivnějšími tavivy ve střepu vyrobeném z plastické-
ho těsta jsou kaly, resp. odprašky z úpravy moravské dro-
by, při vyšších teplotách výpalu i odprašky amfibolitické,
které dávají střep s nejvyšší pevností v ohybu.
Klíčová slova
Slínavost, plastické těsto, pevnost v ohybu, odprašky, kaly
Abstract
Seven types of stone dusts and sludges were used in
mixtures with identical clay content in ceramic body pre-
pared from the plastic body. Porosity, frost resistence and
bending strength depending on the firing temperature
and firing modes (fast firing – standard laboratory firing –
industrial firing at tunnel kiln) were determined. Samples
made from plastic body after identical firing have a lower
porosity than the dry pressed samples. The most intensive
fluxes of the body made from plastic body are plastic
sludges, respectively dusts from the treatment of Moravian
greywacke, after firing at higher temperatures amphibolite
dust too, which gives the body with the highest bending
strength.
Keywords
Sinterability, plastic body, bending strength, dusts, sludges
Úvod
Článek navazuje na úvodní díl, který byl věnován posouzení
slínavosti zkušebních vzorků připravených suchým lisová-
ním z granulátu tvořeného 40% hm. kaolinitickým jílem B1
a 60% hm. jemnozrnným lomovým odpadem (odprašky,
kaly). Nejvýraznější tavicí schopnosti projevily v tomto
případě kaly, které vznikají během procesu praní moravské
droby [1].
Cílem druhé části článku je popsat chování sedmi druhů
lomových odprašků a kalů v keramickém střepu, který je
vyroben z plastického těsta a posoudit, zdali je možno
neplastické odprašky nebo nízkoplastické kaly využít v ke-
ramickém střepu jako druhotné suroviny ve formě taviva.
Výsledky jsou porovnány s vlastnostmi střepů vyrobených
suchým lisováním [1].
Použité suroviny a příprava zkušebních vzorků
Pro experimentální část práce byly použity tytéž odprašky
a kaly, jako v 1 části článku [1]. Surovinové směsi byly mí-
seny v konstantním poměru 60% hm. kalu resp. odprašků
a 40% hm. jílu B1. Pro porovnání byl připraven i střep obsa-
hující 60% klasického vysokoteplotního popílku (PM), který
je z mineralogického hlediska tvořen křemenem, mullitem
a skelnou fází. Vzhledem k dobré plastičnosti některých
kalů (VK a LK v tab. 1), posouzené metodou sorpce me-
tylénové modře MBI (tab. 1), byly pro porovnání vyrobeny
vzorky z plastického těsta bez příměsi vazného jílu, tedy
pouze z uvedených kalů. Vzhledem k velmi příznivé zrnitosti
odprašků a kalů (zbytek na sítě 0,063mm plavením – R
63
v tab. 1 – nepřevyšoval 10% hm.), nebylo třeba odprašky
a kaly domílat s výjimkou kalu z lomu Olbramovice a elekt-
rárenského popílku, které byly jednotlivě mlety v laborator-
ním kulovém mlýně za sucha.
Homogenizace surovinových směsí byla provedena
rozplavením vstupních surovin v přebytku vody a mixo-
váním směsi ve stolním mixéru po dobu 5 min. Násle-
dovalo dosušení v laboratorní sušárně při teplotě 60 ºC
na požadovanou plastičnost těsta, která odpovídala defor-
mačnímu poměru 0,7 podle Pfefferkorna (ČSN 72 1073).
Po odležení plastického těsta (24 hodin) byly ručně stlou-
káním do formy vyrobeny zkušební vzorky o rozměrech
100×50×15mm.
Sušení probíhalo volným uložením vzorků v laborator-
ních podmínkách při teplotě cca 20 ºC a před výpalem
byly zkušební tělíska dosoušeny v laboratorní sušárně
při teplotě 105 ± 5 ºC do konstantní hmotnosti.
Po vysušení byly vzorky opět váženy a měřeny pro
stanovení obsahu rozdělávací vody w
r
a délkových
změn pálením DP.
Vzorky byly vypáleny v laboratorní elektrické peci na zvole-
ný vypalovací režim a zvolenou teplotu výpalu. Vypalovací
režim byl v souladu podle ČSN 721082 nastaven: nárůst
6 ºC/min do teploty 800 ºC, poté 3 ºC/min do maximální
vypalovací teploty (1090 °C a 1120 °C) s maximální izoter-
mickou výdrží 60 min. Použit byl i režim označený FAST,
který měl napodobit možnost rychlovýpalu v provozních
válečkových pecích – maximálně možný vzestup teploty
pro danou pec na maximální vypalovací teplotu 1120 °C
s izotermickou výdrží 10 minut na této teplotě. Paralelně
byla část vzorků vypálena v provozní tunelové peci cihel-
ny, která vyrábí pálené střešní tašky. Doba výpalu je asi
40 hodin při maximální teplotě asi 1030 °C (výpal označen
1030 TP).