Propiedades técnicas de las arcillas de un yacimiento de Hinojosa del Duque (Córdoba)

PROPIEDADES TÉCNICAS DE LAS ARCILLAS DE UN YACIMIENTO DE HINOJOSA DEL DUQUE (CORDOBA). N. BELLINFANTE CROCCI*, J.L. TIRADO COELLO** y G. PANEQUE GUERRERO***. * Cátedra de Geología-Edafología, F. de Ciencias. Univ. de Córdoba. ** Dpto. Q. Agrícola, F. de Qencias. Univ. de Córdoba. *** Cátedra Q. Agrícola, F. de Ciencias. Univ. de Sevilla. RESUMEN Los autores estudian las propiedades técnicas de los materiales arcillosos de un yacimiento en Hinojosa del Duque (Córdoba). Los ensayos se han realizado en las fracciones Fj (<Cl20 ¡i) y ¥2 (^750 ju) de un homogeneizado de las muestras naturales H.D 1 a H.D. 4, cuya composición química y mineralógica se presentó en un trabajo anterior (Tirado y Paneque, 1981). La granulometría de las muestras indica que pueden obtenerse rendimientos altos en materiales aprovechables. Los ensayos reológicos (viscosidad y tixotropía) y la velocidad de formación de espesor (3.2 y 8.4 mm /min para Fj y F2) muestran la utilidad de estas arcillas en cerámicas que usen procedimientos de colada; la resistencia en seco de los materiales (40.6 y 21.6 Kg/cm , respectivamente) indica su posible empleo; en cerámica blanca y refractarios ;es interesante,que las curvas dilatométricas presenten aspectos característicos de ausencia de cuarzo. Los valores encontrados de volumen de poros abiertos y contracción no restringen los usos hasta ahora expuestos. No obstante, se señala una posible limitación en el empleo de estas arcillas por su color cocido. SUMMARY The authors study the technical propierties of argjUaceus materials from a clau bed in Hinojosa del Duque (Córdoba, Spain). The experimental data were obtained on the granulometrical fractions Fj (<Cl20 M) and F2 (<C750 11) from a natural sambles homogenate whose chemical and mineralogical composition was presented in a previous paper (Tirado and Paneque, 1981). The granulometrical data show that it is possible to obtain high contents on useful material. Rheological propierties and surface coating spedds made evidence of their probable use in coating ceramics. Their high modulus of rupture (40.6 and 21.6 kg/cm ) are important in case of whiteware ceramic and refractaries. It is of interest the dilatometric patterns shape, characteristic of quartz absence. Open porus volume and drying and firing shrinkage values do not unable the uses untü now indicated. In the other hand. There is a probable limit because of the fired materials' color. RESUME Les auteurs étudient les propriétés techniques des matériaux argileux d'un gisemente à Hinojosa del Duque (Cordoue, Espagne). Les essais ont été réalisés sur les fractions F^ (<Cl20 M) et F2 (<C750 M) d'un homogénéisé des échantillons naturels H.D. 1 - H.D. 4, dont la composiciton chimique et minéralogique été présentée dans un travail précédent (Tirado el Paneque, 1981). La granulometrie des échantillons montre qu'on peut obtenir des rendements hauts de matériaux prfitables. Les essais rhéologiques et la vitesse de formation d'épaisseur (3.2 et 8.4 mm /min pour ¥1 et F2) démontrent l'utilité de ces argiles en céramiques qui font usage de procédés de lessivage; la resistence en sec des matériaux (40.6 et 21.6 Kg/cm , respectivement) indique la possibilité de son emloi pour la céramique blanche et les réfractaires ; c'est intéressant que les courbes dilatométriques présentent des aspects caractéristiques de l'absence de quartz. Les valeurs trouvés de volume de pores ouverts et de contraction de sèche et calciné ne restreindrent pas les usages qui ont été exposés jusqu' au moment. Cependant, on remarque la possibilité d'une limitation dans l'emploi de ces argiles à cause de leur couleur cuit. ZUSAMMENFASSUNG Die Autoren studieren die technische Eigenschaften der Tonmaterialien eines Fundortes im Hinojosa del Duque Dorf (Córdoba, Spanien). Die Prüfungen werden in den Brüche Fj (<Cl20 M) und F2 (<Í750 M) durch Homogenität der Naturproben H.D. 1 bis H.D. 4 durchgeführt, und dessen chemische und mineralogiesche Zusammensetzung war schon in Arbeit von (Herren Tirado und Paneque, 1981) dargestellt. Die Korngrösseneinteilung der Proben zeigt dass, hohe Erträge von benutzbaren Materialien erreichen könen. Die rheologiesche Prüfungen (Viskosität und Thixotropie) und Dichkenbildungsgeschv^ndigkeit (3.2 und 8.4 mm /min für Fj und F2), zeigen die Benutzung dieser Tone für keramiken dass, Giessverfahren werwenden. Die Trockenfestigkeit der Materialien ist respektive (40.6 und 21.6 Kg/ cm ), das heisst also, die Benutzungsmögüchkeit für Wisskeramik und Feuerfest-Industrie. Es ist interessant dass, die Dilatometriekurven treten kennzeichnendes Aussehen von Quarzabwesenheit auf. Die gefundene Werte für das Volumen von geöffneten Poren und Einschnürung, begrenzen nicht die Verwndung bist jetzt dargestellt. Trotzdem zeigt man eine mögliche Begrenzung für die Verwendung dieser Tones infolge seiner gebrannten Farbe. B0L.S0C.ESP.CERAM.VIDR.V0L.21 - NUM.2 1 23 INTRODUCCIÓN En un trabajo anterior (Tirado y Paneque, 1981) se presenta la composición química y mineralógica de un yacimiento de arcillas en Hinojosa del Duque (Córdoba). A continuación se comentan las propiedades cerámicas de estos materiales con objeto de evaluar el interés económico de los mismos. Teniendo en cuanta lo relacionado en el trabajo ya citado, se han realizado los ensayos en las fracciones F^ (< 120 M) y F2 (^750 M) de un homogeneizado de las muestras naturales H.D. 1 á H.D. 4 (Tirado y Paneque, 1981). MÉTODOS Análisis granulométrico por densimetría (Primo y Carrasco, 1973) y tamizado de la fracción arena. Poder defloculante y velocidad de formación de espesor por los métodos descritos por Galán y Espinosa (1974). Düatometría con aparato ADAMEL DM-50 y registro mecánico, contracción de secado y cocido, resistencia en seco y cocido, volumen de poros abiertos y color por los métodos descritos en el ASTM (1976). RESULTADOS Y COMENTARIOS Los resultados del análisis granulométrico (Tabla 1) indican la existencia de más del 85^/o de fracciones menores de 200 M en las muestras brutas, hecho que sugiere la posibilidad de obtener rendimientos altos en materiales aprovechables ante una eventual explotación del yacimiento. Asimismo, la fracción <2 M oscila entre 17.6 y 34.6 ^/o, característica de interés para la utilización de estos materiales. Los ensayos reológicos realizados en suspensiones preparadas de las fracciones F^ y F2 (Figs. 1 y 2) muestran viscosidades que disminuyen rápidamente con la utilización de defloculante, sin que aumenten de manera importante esas viscosidades después de 5 min. de reposo (tixotropía). Las velocidades de formación de espesor son de 3.2 y 8.4 mm^/ min. (Tabla 2). Los ensayos revelan que estas arcillas podrían ser utilizadas en fabricados cerámicos que utilicen procedimientos de colada, como porcelana sanitaria, etc. (Espinosa, 1979). 3004 200-F 100 Fig. 1200 300 Grs. CURVAS DE VISCOSIDAD Y TIXOTROPÍA DE LA FRACCIÓN F^ (^riao/-) TABLA I Composición granulométrica (muestras H.D. 1 a H.D. 4) Fracciones H.D. 1 H.D.2 H.D. : H.D. 4 ^/o Arena gruesa (2-0.2 mm) 15.20 11.20 5.80 1.12 ^/o Arena fina (0.2-0.02 mm) 50.48 41.48 49.88 46.56 ^/o Limo (0.02-0.002 mm) 16.72 23.72 20.72 17.72 %Arcma(<2M) 17.60 23.60 23.60 34.60 TABLA 2 Datos de interés cerámico en fracciones Fj (< 120 M) y ^2 (<750 /u) Veloc. form, espesor Contracción crudo Contracción cocido Módulo de ruptura crudo Módulo de ruptura cocido Peso/litro Humedad Volumen de poros abiertos Blancura de cocido Fracciones Fl 120 M F2 750 M 3.22 mm^/min 8.44 mm^/min 2.9 > 5.35^/0 2.0% 6.33 % 40.65 Kg/cm^ 21.67 Kg/cm^ 857 Kg/cm^ 584Kg/cm2 1433 grs. 49.6% 1452 ers. 49.6 > 0,12 % ceniza ceniza 124 °G 400 + 200-h 0<Z75O/A. VISCOSIDAD TIXOTROPIA 100 H200 Grs. Fig. 2-CURVAS DÉ VISCOSIDAD Y TIXOTROPIA DE LA FRACCIÓN F2(<750/Í.) Flg. 4-CURVA DE EXPANSION TÉRMICA LINEAL PARA LA FRACCIÓN F] (<:I20/A)COCIDA Es también de interés la resistencia en seco, con valores de 40.6 y 21.6 kg/cm^. Esta propiedad indica que los materiales puedan ser aprovechables para fabricados dentro de la cerámica blanca (vajilla y otros), así como en la industria del refractario. Si bien los resultados de volumen de poros abiertos y contracción no son limitantes para los usos anteriormente expresados, el color en cocido, algo rosado, restringe su uso en gran medida para algunos productos de la cerámica blanca. Por último son de interés las curvas dilatométricas, con una temperatura de sinterización de 900^C en las muestras crudas (Fig. 3) y completamente lineales en el material previamente cocido (Fig. 4), por lo que el uso de esta arcillas no aporta dificultades en la cocción por la existencia de cambios de volumen debidos a la presencia de cuarzo libre y otros. BIBLIOGRAFÍA ANNUAL BOOK OF A.S.T.M. STANDARDS. (1976). Part 17. Artículos C-326, 372, 373, 374, 674 y 689. ESPINOSA DE LOS MONTEROS, J. (1979). Características y aplicación de Materias Primas para Cerámica. Cerámica y Vidrio, 18: 243-251. GALÁN HUERTOS, E., ESPINOSA DE LOS MONTEROS, J. (1974). El caolín en España. Soc. Esp. Ceram. Vidr. Madrid. PRIMO, E., CARRASCO, J.M. (1973). Química Agrícola I. Suelos y fertilizantes. Ed. Alhambra. Madrid. Fig. 3-CURVA DE EXPANSION TÉRMICA LINEAL PARA LA FRACCIÓN F2(<:750/^) CRUDA BOL.SOC.ESP.CERAM.VIDR.VOL.21 - NUM.2 125 • Una revista destinada al gran público. • Pensada para los profesionales y aficionados a la informática individual. • Escrita en un lenguaje accesible a todos. Una revista de información concreta y práctica sobre: • Los nuevos micros y ordenadores personales. • Banco de ensayo de materiales y programas. • Panoramas, realizaciones e iniciación al hardware y al software. • Programas y juegos. • Actualidad sectorial. 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