Výrobky silikátového priemyslu sa delia na nasledovné skupiny:
maltoviny (cement, vápno),
hrubá keramika (tehliarske výrobky),
jemná keramika (hrnčiarsek výrobky, porcelán),
sklo a smalty.
MALTOVINY
- maltoviny (stavebné spojivá) sú látky, ktoré zmiešané s vodou a s vhodnými prísadami vytvoria riedku masu schopnú tuhnúť a tvrdnúť.
Maltoviny, ktoré tuhnú len za prítomnosti vzduchu sa nazývajú nehydraulické, maltoviny, ktoré tuhnú aj pod vodou sa nazývajú hydraulické.
Patrí sem:
1. pálené vápno
CaCO3 ––––> CaO + CO2
- podstatnou zložkou je CaO, ktorý sa pripravuje vypaľovaním vápenca (CaCO3). Pyrolýza je vlastne tepelné štiepenie látok bez katalyzátorov pri vysokej teplote, ktorá je nevyhnutná na prekonanie energie chemických väzieb medzi prvkami. Reakcia je vratná a urýchľuje sa odvádzaním CO2. Vápenec má byť v kusoch veľkých 10 – 15 cm, aby sa dobre prepálil. Ak by sa zmiešali rôzne veľké častice, mohlo by dôjsť k nedopáleniu veľkých kusov a k prepáleniu menších kusov, čo by malo za následok stratu pórovitosti, reaktivity vápna a zťaženiu hydratácie.
Z čistých vysoko percentných vápencov sa získava vzdušné vápno (obsahuje vyše 90% CaO, obyčajné vápno do 90%), z hlinitých vápencov vzniká hydraulické vápno. Vápenec sa vypaľuje v šachtových alebo kruhových peciach. Šachtová pec – je 20 až 25 m vysoká, s priemerom 3 m vymurovaná zo šamotového materiálu a so silným oceľovým plášťom. Vápenec a palivo sa do nej navážajú zhora, vápno sa odoberá zdola. Vykurujú sa koksom alebo generátorovým plynom. Vzduch potrebný na horenie vystupuje spodkom a predhrieva sa pri prechode cez vypálené vápno, ktoré sa takto ochladzuje (na 100 kg vápna sa spotrebuje 8 až 10 kg koksu).
Kruhová pec – získava sa v nej najväčší podiel vápna, pec má šamotovú vymurovku a väčšie odťahy plynov, z toho dôvodu má aj väčšiu spotrebu paliva.
Rotačná pec – nový spôsob získavania vápna, na vykurovanie sa používa plyn alebo olej.
2. hasené vápno (hydraulické)
CaO + H2O ––––> Ca(OH)2
- pre stavebnícke ciele sa hasí vápno priamo vodou na stavenisku, alebo v továrňach na maltu, v tzv. maltovniach. Malta pripravená zo vzdušného vápna tuhne len na vzduchu, malta z hydraulického vápna tuhne aj bez prístupu vzduchu a zvyšuje svoju pevnosť aj pod vodou. Tuhnutie a tvrdnutie malty sa urýchľuje tak, že v novostavbách sa nechá horieť koks v otvorených železných košoch. Unikajúci oxid uhličitý reaguje s hydroxidom vápenatým na uhličitan, voda sa teplom vyparuje a murivo vysychá.
Ca(OH)2 + CO2 ––––> CaCO3 + H2 O
CEMENT
- je práškové stavebné spojivo, získané jemným rozomletím kremičitanov a hlinitanov. Základom je kremičitan dvojvápenatý a kremičitan trojvápenatý (3CaO . SiO2). Používajú sa v stavebníctve a tiež v energetike na zatienenie atómových reaktorov alebo miestností, v ktorých sa nachádza rádioaktívny materiál.
Patrí sem portlandský cement – vyrába sa z vápenca a hliny, podiel vápenca je 75%.
Hlinitanové cementy – ich podstatou je hlinitan vápenatý, vyrábajú sa z bauxitu a vápna vo vysokých peciach buď spekaním alebo tavením.
SÁDRA CaSO4 . ½ H2O- pripravuje sa vypaľovaním sádrovca CaSO4 . 2H2O pri teplote max. 180 oC. Sádra rozmiešaná s vodou prechádza na dihydrát a tuhne za úniku tepla a zväčšovania objemu.
OSTATNÉ MALTOVINY A TMELY
Sorellová horečnatá maltovina – je maltovina zložená z chloridu a kysličníka horečnatého a drevných pilín. Má dobré tepelne izolačné vlastnosti.
Kyselinovzdorné tmely – spájajú a utesňujú kameninové potrubia a nádrže (vodné sklo s kremennou múčkou, asfaltové tmely).
HRUBÁ KERAMIKA
- patria sem tehliarske a žiaruvzdorné výrobky, z chemického hľadiska sú to íly alebo vápenaté hliny, prípadne železité. Základnou keramickou surovinou je hlina a tiež sa využívajú ostrivá (piesok), tavivá (živice, sľudy) a glazúry (vodné suspenzie oxidov).
ŠAMOTOVÉ VÝROBKY
- vyrábajú sa zo šamotu, čo je drvina žiaruvzdorných ílov a vypaľujú sa pri teplote 1 450 0C.
JEMNÁ KERAMIKA
-
hrnčiarske výrobky – vyrábajú sa z hrnčiarskych ílov, od ktorých sa vyžaduje dobrá tvarovateľnosť. Ako ostrivo sa používa jemný kremenný piesok. Hlina sa vymiesi, tvaruje na kruhu alebo ručne vo formách. Hotové výrobky sa polievajú glazúrou, sušia sa, striekajú, zdobia a vypaľujú v muflónových peciach pri teplote 1 100 až 1 2000 oC.
Kachliarske výrobky – vyrábajú sa zo šamotových a hrnčiarských hlín s glazúrovou úpravou.
Kameniny – pripomína porcelán, nie je priesvitná, vyrába sa z tzv. kameninových ílov, tvaruje sa za sucha aj za mokra a po vysušení sa spaľuje do spečenia. Technická kamenina má dobrú tepelnú vodivosť a využíva sa v elektrotechnike namiesto porcelánu.
SKLO- sklo je priehľadná beztvárna látka, kt. vzniká vychladnutím kremičitanovej taveniny. Podľa použitia sklo delíme na:
umelecké (bižutéria, brúsené sklo)
technické (tabuľové, chemické)
Postup výroby skla: - základnou surovinou sú kremný piesok a pomocné suroviny (farbivá, číridlá, leptajúce látky), kt. sa premiešavajú v miešačke za vzniku sklárskeho kmeňa pri teplote 1000 oC. Roztavené sklo sa spracúvava na píšťale fúkaním alebo lisovaním, prípadne ťahaním na poloautomatoch. Hotový výrobok pomaly následne chladne v peci kvôli vyrovnávaniu napätia v skle.
PORCELÁN- porcelán je keramický výrobok s bielym povrchom, ktorý sa vyrába z kaolínu, živca a kremeňa, ktoré sa melú za mokra a odlievajú do foriem
