Дәріс Керамикалық материалдарды өндіруге қолданылатын негізгі тау жыныстары

Шөгінді тау жыныстары - жер қыртысын құраушы магмалық, метаморфтық және ескі шөгінді жыныстарының желге мүжілу (үгілу және еру) процесстерінің нәтижесінде өз орнынан ажырап, су айдындары түбінде тұнудан пайда болған жыныстар. Бұл тұнба, яғни шөгінді екі жағдайда түзілген: механикалық - үгілген түйірлердің салмағы әсерінен және химиялық - судағы ерітінділердің қанығу концентрациясына жетуі мен алмасу реакцияларының әсерінен. Сондай-ақ шөгінді тау жыныстарында олардың құралуы кезімен бір уақытта немесе біраз кейінірек түзілген органикалық қалдықтарда әк тастар, диатомиттер, т.б.) кездеседі. Осыларға сәйкес шөгінді тау жыныстары үш топқа бөлінеді 1) механикалық шөгінділер, 2) химиялық шөгінділер және 3) органикалық шөгінділер.

Шөгінді тау жыныстарының құрылымы оларды құраушы түйірлердің шамасы, пішіні, өзара ұштасуы бойынша анықталынады. Бұл жыныстар жер қыртысында горизонталь қатпарлар түрінде жатқан қабат қүрайды; оларға көбінесе кабаттың текстура* тән. Сондықтан шөгінді тау жыныстарын кейде қабатты тау жыныстары деп те атайды. Шөгінді тау жыныстары жер қыртысы массасының 10%- н құрайды және жер бетінің 75% -н жауып жатады.

Шөгінді тау жыныстарының көбінің құрылымы магмалық тау жыныстарымен салыстырғанда кеуекті, сондықтан олардың беріктілігі төменірек болады. Кейбір шөгінді жыныстар суда ерігіш (мысалы, гипс) немесе ерімейтін ұсақ бөлшектерге ыдырайды (мысалы, балшық).

Бұл минералдарга кремнеземді және саз балшықты минералдар, карбонаттар және сульфаттар жатады.

Кремнеземді минералдардың көп тараған түрлері - опал, хальцедон, шөгінді кварц.

Опал (SiO₂×nH₂O) - құрылымы аморфты минерал: кұрамындағы су мөлшері 2-ден 14%-ке, кейде 34%-ке дейін; қыздырғанда судан арылып, су жұтқанда мөлдірленеді; түссіз, сүттей ақ, қоспалар (MgO, CaO×Fe₂O₃×Al₂O₃, т.б.) салдарынан сары, көк не қара түсті болады; жарықты құбылтады; тығыздығы 1,9-2,5 г/см³, қаттылығы Моос шкаласы бойынша 3-6; мортты. Трепел, диатомит., гейзерит түгел дерлік опалдан тұрады. Опал кристалданғанда хальцедонға, кварцқа айналады.

Хальцедон SiO₂ - құрылымы талшықты я жасырын кристалды (шыны кристалды); әр түсті (жасыл, т.б.); түсіне қарай аттары да көп (хризопраз, т.б.); шыны, балауыз секілді жылтыр; қаттылығы 6-7, тығыздығы 2,6 г/см³ шамасында.

Кварц (SiO₂). Шөгінді тау жыныстары құрамында магмадан пайда болған кварц (28-бет) және шөгінділерден түзілген кварц болады. Кварцтың соңғы түрі ерітінділерден тікелей түзіледі және опал мен хальцедоннан кайта кристалдануынан пайда болады.

Саз балшықты (балшықты, сазды) минералдар негізінде саз балшықтарды құрайды және қоспа болып аз мөлшерде құмды тастардың, ізбесті тастардың әк тастардың) т.б. жыныстардың құрамында да кез-деседі (қоспа-балшық соңғылардың қасиеттерін айтарлықтай өзгертеді). Балшық минералдары тобына сулы алюмосиликаттар жатады; олардың кең тараған түрлері: каолинит, монтмориллонит және гидрослюдалар.

Каолинит -алюминийдің сулы силикаттар тобындағы саз балшықтардың негізін құрайтын сазды минерал. Химиялық формуласы Al₂O₃×SiO₂×nH₂O, құрамында 39,5% Al₂O₃, 46,5% SiO₂, 14% H₂O бар; Құрылымы кристалды. Ол негізінде ақ, сарғылт, қызғылт, көкшіл реңді де болады; сипаласаң майлы (балауыз жылтырлы; қаттылығы Моос шкаласы бойынша 1, тығыздығы 2,5-2.6 г/см³. 500-600°С - қа дейін қыздырғанда судан айрылады (эндотермиялык эффект пайда болады; кристалдық торлары бұзылады. 950-1000 °С-қа дейін қыздырғанда силлиманит пен муллит (бірінші экзотермиялық эффект), ал 1200 °С-та кристоболит (екінші экзотермиялык эффект) кристалданады.

Монтмориллонит – бентонитті* балшықты (сазды) құрайтын жасырын кристалды минерал. Реңі ақ, сұр, жасыл, көбінесе күңгірт: қаттылығы 1, тығыздығы 1,8 г/см³. Су сіңгенде монтмориллониттің көлемі өседі, сондықтан оның құмды я ізбесті тастардағы қоспасы (3-4%-тен бастап) алғашқылардың суға және аязға төзімділігін өте төмендетеді.

Монтмориллониттің кристалдық торында аниондар мен катиондар қабат - қабат (қабаттар түзеп) орналасқандықтан балшық жақсы иленеді.

Гидрослюдалар слюдалар мен дала шпаттарының ыдырауынан түзіледі; құрамы күрделі, мысалы вермикулит - магний, темір, су, ал юминий силикаты. Вермикулит қоңыр, қоңыр сары, алтын, жез түстес, қаттылығы 1-1,5, тығыздығы 2,4-2,7 г/см³, 900-1000°С-қа дейін қыздырғанда көлемі 15-25 есе өседі, қабыршақтар арасына ауа толып, салмағы өте жеңілдейді. Вермикулит кенін қыздыру арқылы алынатын өте жеңіл өнім де вермикулит деп аталынады; ол жылу мен дыбысты өткізбейді, жеңіл бетонның толтырғыштары ретінде, т.б. құрылыс материалдарын, бұйымдарын өндіру үшін қолданылады; вермикулит, вермикулит-асбест кендері Қазақстанда Ақтөбе облысында, Көкшетау облысындағы Красный май, Шығыс Қазақстандағы Азутауда орналасқан.