Mułki zastoiskowe okolic Karlina jako surowiec ceramiczny

(1)

ZBIGNIEW KOZYDRA, RYSZARD wnł:W-IOKI ~

. Instytut Geologiczny, UD1wersytet Wanzawski

MUŁKI

ZASTOISKOWE OKOLIC KARLINA JAKO SUROWIEC CERAMICZNY

Olrolo 1,5 km na Południowy ża.ohód od Karlina· (woj. kosżaldńskie),

tut

za rozwidleniem szos biegną

cych w kierunku Szczecina oraz Gościna, zna.jduje

się jeden z pierwszych i nielicznych dO'tychezas w Polsce układów pl'(ldukujących kruszywo

gltnopory-łowe. Ten stosllIlllrowo

rza<I.ti

rod'zaj proc!u!kowanego &'SOrtymentu ceramicznego stanowi zachętę do poda-nia kilku 1oformacji lIla temat Sl,ll'()fWCÓIW tu wydO-bywanych i stceowa.nych do prochikc}i gH.nopory'l;u.

Uważamy, że może to być interesują'Ce, gdyż piśmien nilCtwo na ten temat jest jeszcze barazo ubogie.

Surowcem stosowanym do produkcji kruszywa gLinqpOrytowego w Karlinie są ()6ady zastoiskowe,

zresztą mało jeą2lC'Ze tutaij pozo8lle.· W WYC'obIBku eksploatacyjnym odsłania się' - spOd brunBJbnej gli-ny zwałowej typu ablacyjnego· o grubości 1--1,5 m

-seria mułkowo-ilastych osadów limnoglaCjaJ.nych

(za-stoiskowych) o miąŻ&zoŚ'Ci 3-5 m. Są to zwykle· grube .,..-od kilkunBBtu do kl!lk~iesięciu cm - war-stwy mułków mniej lub bard'Ziej ilastych, poprze-dzielane Od sleb{e cienldmi wal"S'tewlkami iłów (1-2 cm). Ku górze zmniejsza się stopniowo grubość warsf/w m~h do kilku

cm.

W tej _ c i profilu mniema się też -,pod ~ wietrzenia - zabar-wIenie osadów: z szarego (mułki) i ciemnoszarego

(iły) na żóUoszare i br.unatne. Opisana serła zasto-islrowa leży na szare;j, sUnie pi8SlzC'zystej glinie

zwa-ło\Wlj. . .

. Włercenia 1'0I'q)0ZllawlCZe, ·wY~onane tu w 1955 r. przez Przedsiębiomwo · Geologiczną-tBadawcze w · Gdań&ku, wyklWlly. że oPisywane osady zastoisko-we· wyst~Ją w dwóch niejako odrębnYch (roz-graniczenie erozyjne) pł8ltach, oddalonych od siebie o kiJJkaset metrów,. a

to

na północ od szosy

Kosza-r ,

• "Gliny mulaste" jak je nazwano w dokumentlll':U. geo-logicznej Błota, opracowane' przez wspomniane Pttedsię b!omwc>, pod kątem cera·m11d budowllllllej.

OKI> 113.61U:IlłU2'l:1I111.33U8:8M.a22glinoporyt(438.172 . Kerlin)

--

. \.

Un---&Jczec1n i na pOłudnie od niej. w ynlk'i wierceń były nast~wjl\'Ce:

Grubość nadkładu

(gleba, płaski, glina zwałowa) (osady zastoiskowe) Miąższość złoża oblszar N 0,5--2,8 m, śr. 1,5 m 2,5--4,6, śr. 3,4 m

obszar S O -3,0 m, M. 1,6 m O --6,4 m, śr. 4,3 m . Z czynnej lwipalni znl1'jdujl\cej się na obszarze pół

nocnym pobrano próbkę bru7.dową z całej miąższości złoria. Wyniki badań są następujące:

Skład mineralny. W celu określenia składu mi-neramego

wYkonano:

analizę granulometrYdZną

meto-dą seclymentacYdną, analizę chemiczną muHru (tabe-la I) i zawartości węglanów, badama derY'Watograti-czne mułku i ~yskanych frakcj.i (ryc. 1) oraz

ana-lizę rentgenostrukturalną frakcji

<

2 !UD ·(rYIC. 2). Podstawowymi składnikami mułlku są: kWar;c -około 55%, minerały ilalrte - 22%, kalcyt - 12,1JIIIi, dolomiJt - 4,8", siare2ki żelaza ok. 2~ oraz substan-cja organiczna - 0,8%. Składnikam'i 10warzyszącymi

Tabela I

I

Skład

Sklad. ohemiczny w

%

Wag: gra.nulometr. w

%

wag. SiO:l - 55,81 N~O- 0,92

>

6O!LIIl- 1,7 Al203 - 10,88 K20 - 2,92 10-60 - ~Q,2

Ti02 - 0,64

Fe20a.- 6,67 .S03 - O,~7 6-10 - ~7,3

FeO

-

2,03. Se

-

0,«6 2--11 .- lą,4

0&0

-

9,96 Str. praż ll,12. <2 . - 22,4· MgO - 2,81 _{Suma 99,89} _Suma ·100,0

• .Jako telazo całkowite.

(2)

2 l II 7 8 9 10 II 12 13

".

O ioo 400. 600 IDO 1000 OC

R1Ic. l. DervwatoQram1l mułku i poszc;!e-gótn1lch fTakc;i.

Warunkl aDal1zy: nawa:l:ka 500 mg, TG - 100,

DTG - 1(10, DTA - 1/10, atmosfera - powle-trze, szybkOltć nagrzewania 10°JJn1n.

R1Ic. 2. Dyfraktogram1l orientowanych

~

PTepaTotów fTakcfl

<

2

,rm.:

a - próbka Burowa, b - próbka nasycona

g11kolem etylenowym, c - próbka pratona w 550°C. Refleksy podstawowe: Ch - chl0t7-tu. I - illitu, oK - kao1initu, Q - kWarcu, podane w J.. Dyfraktometr DBON-l,

promie-niowanie CuKa.

J

10,02

l ~

1\

li :1

li

Ch

i

13,9

.

,

.

./

l

_t

_..

l\ -/

_!

i

; \

"tJ l, .

l

I ?J C ! \.y

l.

i i \ ! Y", "'.;

·V

r !

!

J

;

4~8 Ch+K? / Q Ł.

708

l

4').5

1\

'ł:

"./ A " l i ·

!

il

Je:

Ch

j \

• I

L'i'/

~~3

{\ ' \ 41.5/ \"

FvvJ"-..J\;~08

~I

:

b

!

'v..j...

IV' ""'-..

.

!

'

,.

~I

~l\

1.

17

1 '\

,

::

, '

"',M

! : : :

:

.

,

:

~

:'

!

;"

i

\

·/~9~~;

4f5

1.,72,.

as

ł~d8

/

1 19

,. lo ~ : L.. I

" 447'\ ,\

,1:.1

:' '. II , " I ' J'

f\

, \ I

r

I \ / ' , '. I : 't..V"' \..

'''':",

\ 0 · 0

"

...

~

...

498

i Ś

28

są skalenie i jasny łyszczYk. Głównym składnikiem ilastym "jest illit i towarLYSZIłCY mu chIloryt. Pr8JW-dqpadOlbne jest występowanie ibardzo małych il.ości smektytu, a w śladach - klWdinitu.

Minerały ilaste koncentrują się we frak:cji

<

2

JUn

i podrzędnie występują w zia·rn8lCh 2-5

"m,

zaś kwarc -głóWnie we frakeli mułkowej, przy czym

najwięcej jego ziMD ma średnicę 5-60 1JlIl. Wę gl8lIlY skupiają się we f;rałreji mWkowej, głównie w ziamach gr~ych, ubocznie zaś we frakeji iło wej. Siare2IkJ. żelaza grupują się w przedziale 5--60 "m, natomiast Substancja organiczna głównie we frak>cji iłowej - co świadczy o jej silnym·

zdysper-. Właso06ci ceramioIDe. Ocenę tyeh własności opar-to na wyl1l'ika-ch badań cech ~Y'Ch tworzywa

ce-rąmicznego (ry<:. 3) i badań techD.alogieznych mułku; Rezultaty badań są następujące: skur<:Zliwość wysy-chania - 5,~, woda zarobowa - 29,3%, wytrzy-małość na ściskanie po wy8US'Lemu w tellllP. 20 oC 31 kG/cm', temperatura maksymalnego spieczenia -1170o_C,_{teIIliPeratura topnienia -} _{ok. 1200}o_C.

gowaniu. .

614

Z mułku zastoiskowego ·z Ka1'lina otrzymano dwa rodzaje "bwurzywa ceramd'C'miego:

_ porowate w zakresie 85()...4155°C, itńerwał 305°C, _ ~ieczone w zakresie 1155--a.175OC. łnitel'wał

20°C,

(3)

kOlenł. 1500' . 1000 500 20 15

~

10 G/cm'

/ ...

.

f

.

'2,G

I ,!

~

o~~,'~-"--~~:~-''''''r=-'''~-''''-_

'--

r-~_~~'~---\r\-

''

~~:

t:

800 1000 1100 1200 "C

..

.

1 ,

oC IBro 900 1.9050 I 100°1 10050} 1100 lWiO

1

1175 l So . 05,4 05,3

05'~ 05'~ 05~7

6,6 11,6j 15,4 2 . Na 27,0 27,1 205,9 26,1 .205,5 24,~ 6,7 1,6 '3 Na 27;2' 27,3 27,4 2B,O 27,4 27,2 9,2 1,9 4 BO 108 188 179 158 140 181 1134 8711 fi Cobj.

r" ' .. ,

.

l," l," l,

l,'. [

',0 [

~'

Ryc. 3. Krzywe wypalania mułku

z

Karltna.

1 - lIkurczl1wojć całkoWita w l, :a -naBląkl1w061! wodą

pO m~en1u

n

h, ~ - na$l1d1wo6l! po gotowaniu :I h, w I wal., ł - wytHJm.ał066 na lłclak8Df.e w kG/cm", 5 '

-c1ętar obj. liam".

Tabela U

~

N_

w % wag • .

Wytrzyma-. Ciężar

Rodzaj oznaozona po łoM DA Boiska- _{objęt060iowy} tworz ,

li

gotowa- 'nie .

moozemu niu kG/omz G/cm!

Porowa.te \27,1-6,0 [2B,O-B,0 [ 108-0560 1,49-2,02 Spieczone 6,O-l,a B,O-1,9 660-B711 . 2,02-2,11

Ptrzebieg krzywych obrazulll'CY'Ch weżno6ć włu nOl§ci fuy'cznych tworzywa ceramilćZnego od. tempera-.tm-y wypalania (ry-c. 3) wyra:tnie WSkaZ\ljje na dwu-fazo'Wość przemian WłilBno6ci tego tworzywa. W pier-rwszej fazie, w zakresie 85O---a.l00OC parametry fizY-czne tworzywa prawie są !tWe. Inaczej m6wlllc, w

tym zakresie temperatura wyJpałania nie ma znaCZll-c~ WJPłY'WU na własności porowatego tworzywa ce-ramleznego. W drugiej fazie - spiekania - przebie-gajllcej w temp. wyższej od 1l00?C

zaoznacza

się gwałtowny spadek nuillkliW<>ŚCl8Ż do wartości bLi-skich O i równie gwałtowny wzrost &kurczliwości. cał

kowitej, gęstości i wyitorzymaloAci na ściskanie. Taki przebieg krzywych wypalania jest cbarakterYBtyczny dla Llastych s~6w wapnistyeh.

Mała plastytczn06ć,. bardzo duża nasiąldili.vość two-rzywa p()rowa.tego w· szerokim tnterwale wypalaillia 1 bardzo -wąski Interwał spiekania CZYn4ą mułek

z Karlina mało przydatnym dla potrzeb ceramiki budowlanej. Z tego też ~lędu w lata'Ch sześ6dzie

siąJtych zmieniono profil produkcyjny zakładu

i przyStosowa-no -go do wy.twa!l'Zaniakruszywa glino-pory'tawego.Wyt1rorzyatano przy tym niską

tempe-raturę spiekania i topnienia mułku uwarWlkowaną składem mineralnym. Techoologia produlkcji gllilo-porY1f;u jest następujllca: na kari.lde O,Ił2

mI

mułku dod~je się ok. 150 kg miału węgJl<>wego i. 43 kg

tro-cin. jairo tzw. paliwa techn()logicznego or_ 2,5 kg

wapna ~y.dratymwanego. Materiał ten odpowiednio wymieszany i. zgranulowany wypaJ.any jest w pieco-pawnlach. Po skrus.ze.niu uzyskanego spieku otrzY-muje !Się kruszywo ceram1Cz:ne o clę!uze nasypo-wYm przeciętnie ok. 850 kg/ml. WielkoŚĆ rocznej produkx:ji osiąga kilkanaście tysięcy mI gHDDpOrytu.