Ocena przydatności wybranych surowców ilastych południowo-wschodniej Polski do produkcji kruszyw lekkich na podstawie mikroskopii wysokotemperaturowej

• Autorzy: Panna W. , Wyszomirski P. , Gasek K. , Dudek R. , Łabuz A.

Warianty tytułu

EN

Hot stage microscopy in determining the suitability of selected clay rocks from south-eastern Poland to manufacture lightweight aggregates

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W celu określenia przydatności niektórych surowców ilastych południowo-wschodniej Polski do produkcji kruszyw lekkich zbadano iłowce i iły, o dużej zawartości smektytu, pochodzące z Dylągówki, Harasiuk, Woli Rzędzińskiej i Łukowej. Do badań tych zastosowano mikroskop wysokotemperaturowy oraz wykorzystano numeryczną analizę obrazu, zaproponowaną przez autorów. Stwierdzono, że największy przyrost objętości w trakcie obróbki termicznej, wynoszący około 200%, wykazują iłowce, pochodzące z górnej i dolnej części złoża Dylągówka. Ustalono, że jest to przede wszystkim spowodowane dużym udziałem smektytu, a także hematytu. Oprócz tego surowce ilaste z Dylągówki osiągają duży interwał prażenia, około 150ºC, na co duży wpływ ma zwiększona zawartość opalu. Natomiast występowanie w surowcach ilastych skaleni znacznie zmniejsza ten interwał, prawdopodobnie ze względu na powstanie fazy ciekłej o niskiej lepkości w zakresie temperatur bliskich 1100ºC.

EN

The authors tested the suitability of some clay raw materials from southeastern Poland for the production of light-weight aggregate. The examined samples were the claystones and clays with high smectite contents from Dylągówka, Harasiuki, Wola Rzędzińska and Łukowa. Hot stage microscopy combined with the image processing analyses was an important part of the methods, including also X-ray diffraction and grain size analyses. The experimental results have shown that the highest volume increase, equal to ca 200%, reveal the claystone samples from the upper and lower parts of the Dylągówka deposit. Such a favourable volume increase was caused by high smectite content and additionally also of hematite. These samples have also a wide interval of thermal expansion (the I coefficients reach 150°C), being mainly an effect of higher opal content. However, the presence of feldspars in this raw materials considerably lowers the firing interval as it generates the formation of an undesired liquid phase with low viscosity, at the temperatures not exceeding 1100°C.

Słowa kluczowe

PL

kruszywo lekkie; keramzyt; ił; Polska południowo-wschodnia; smektyt; mikroskopia wysokotemperaturowa; XRD

EN

lightweight aggregate; keramsite; clay; South-east Poland; smectite; hot stage microscopy; XRD

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 20/82, nr 2
• Strony: 79--87
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Panna W.

• AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Wyszomirski P.

• AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
• Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa, Tarnów

autor

Gasek K.

• AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Dudek R.

• AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Łabuz A.

• AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• 1. K. Galos, P. Wyszomirski, Przetwórstwo termiczne surowców ilastych. [W:] Monografia Surowce Mineralne Polski. R. Ney (red.). Tom Surowce skalne – Surowce ilaste, s. 307-326, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków 2004.
• 2. T. Smakowski, R. Ney, K. Galos, Kruszywa Mineralne. [W:] Bilans Gospodarki Surowcami Mineralnymi Polski i Świata 2009, s. 483-510, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków 2011.
• 3. W. Panna, P. Wyszomirski, R. Myszka, Charakterystyka surowcowa kopaliny ilasto-krzemionkowej ze złoża Dylągówka-Zapady (polskie Karpaty fliszowe). Gosp. Sur. Min., 30, 2, 87-105 (2014).
• 4. W. Panna, G. Prosowicz, P. Wyszomirski, Ocena zawartości smektytu w niektórych surowcach ilastych na podstawie spektrofotometrycznych badań sorpcyjnych. Chemik 68, 7, 612-619, (2014).
• 5. M. Kałwa, M. Bielecka, J. Stolecki, Badania wstępne w celu określenia przydatności do produkcji keramzytu próbek iłów z serii krakowieckiej. Prz. Geol., 22, 11, 259, 536-539 (1974).
• 6. M. Kita-Badak, Łupki fliszowe Karpat jako surowiec do produkcji lekkich kruszyw ceramicznych. Biul. Inst. Geol., 336, VI, 189-240 (1982).
• 7. A. Ardakani, M. Yazdani, The relation between particle density and static moduli of lightweight expanded clay aggregates. Appl. Clay Sci., 93-94, 28-34 (2014).
• 8. A. Ozguven, L. Gunduz, Examination of effective parameters for the production of expanded clay aggregate. Cem. Concr. Comp., 34, 781-787 (2012).
• 9. P. Wyszomirski, K. Galos, K. Wodnicka, Charakterystyka iłu zastoiskowego ze złoża Gniew jako surowca do produkcji keramzytu. Ceramika/Ceramics, 91, 1339-1346 (2005).
• 10. W. Kurdowski, Chemia materiałów budowlanych. Wyd. UWND AGH, Kraków 2000.
• 11. J. Latosińska, M. Żygadło, Modyfikacja cech kruszywa keramzytowego odpadowym dodatkiem surowcowym. Ceramika/Ceramics, 91, 2, 1283-1290 (2005).
• 12. M. Bernhardt, H. Justnes, H. Tellesbø, K. Wiik, The effect of additives on the properties of lightweight aggregates produced from clay, Cem. Concr. Comp., 53, 233-238 (2014).
• 13. R. Wyrwicki, P. Wyszomirski, Właściwości ceramiczne kopalin ilastych. [W:] Metodyka badań kopalin ilastych, [red.] H. Kościówko, R. Wyrwicki, s. 100-133, Wyd. PIG, Warszawa-Wrocław 1996.
• 14. P. Wyszomirski, K. Galos, Surowce mineralne i chemiczne przemysłu ceramicznego. Wyd. UWND AGH, Kraków 2007.
• 15. L. Meier, G. Kahr, Determination of the cation exchange capacity (CEC) of clay minerals using the complexes of copper(II) ion with triethylenetetramine and tetraethylenepentamine. Clays Clay Miner., 47, 3, 386-388 (1999).
• 16. G. Kahr G, Methoden zur Bestimmung des Smektitgehaltes von Bentoniten. Jahrestagung der DTTG Greifswald, 163-172 (1998).
• 17. L. S. Pioro, I. L. Pioro, Production of expanded-clay aggregate for lightweight concrete from non-selfbloating clays. Cem. Concr. Comp., 26, 639-643 (2004).
• 18. W. Bender, F. Händle, Brick und tile making. Bauverlag GmbH. Wiesbaden u Berlin 1982.