keramicke gline seminar

7/21/2019 Keramicke Gline Seminar

http://slidepdf.com/reader/full/keramicke-gline-seminar 1/13

KERAMIČKE GLINEPRIMJENJENA MINERALOGIJA I PETROLOGIJA

Šprljan Luka R3430



Uvod

Riječ ‘keramika’ dolazi od grčke riječi keramos, što znači glina, dok se riječ ju keramikos(keramički, lončarski) opisuje pečeni proizvod, a ne sirovinski materijal. Keramički suproizvodi sastavni dio čovjekova života tisućama godina. Još su poznate stare civilizacijeovladale tehnologijom izrade crijepa i opeke, posuđa od pečene gline, ukrasnih vaza, pločicaitd.. Najveći dio podataka o starim civilizacijama i trgovačkim putevima arheologija crpiupravo iz materijalnih dokaza u obliku različitih keramičkih proizvoda iz tog vremena.Glinene pločice bile su podloga za pisanje u Babilonu i Asiriji, a i u Grčkoj. U arheologijikeramika je najčešći pokretni materijal nađen prilikom istraživanja. Keramika predstavlja

anorganski materijal nastao iz gline koja se u dodiru s vodom pretvara u smjesu zaoblikovanje, a pri izlaganju toplini formira se u kompaktni keramički materijal. Strukturakeramičkoga materijala razlikuje se od predmeta do predmeta. Varijacije se javljaju zbogkemijskih svojstava gline, nečistoća odnosno primjesa u glini te razlika u procesu pečenja

Sastav glina

Glina je mineraloški sediment nastao raspadanjem različitih magmatskih, i silikatnih stijenapod djelovanjem atmosferilija i drugih utjecaja (mehaničko, kemijsko i organsko raspadanje).Među mineralima glina najvažniji su kaolinit, ilit, montmorilonit, i drugi aluminijski silikati.Sporednim sastojcima u glinama smatramo zrna kvarca i jako rijetko, cirkona, apatita, granata

i drugih. Gline često kao primjese sadrže i hidrokside željeza, koji stijenu pigmentirajucrvenkasto, žuto, ili tamnocrveno. Često sadrže i organske supstance, koje im opet dajutamnosivu, pa čak i crnu boju. Male količine mangana boje stijenu zelenkasto.U glinama može prevladavati jedan od minerala glina, i tada su to monomineralne gline, ili jenekoliko minerala zastupljeno u približnim količinama, kada ih nazivamo polimineralnim.Prema mineralnom sastavu, razlikujemo sljedeće vrste glina:

a) Kaolinit Al4[(OH)8|Si4O10]- najčešći sastojak glina. Refraktoran je i tali se tek na 1750º C. Njegova petrografskaslika kristalne rešetke izgrađena je od lističastih kristala heksagonalnog tipa (tetraedri supovezani međusobno u rešetku u jednoj ravnini s preko tri kisika). Dimenzije kristalnih

listića iznose od 5 do 10 mikrona. U primarnim ležištima glina kaolinit dolazi listićav, dok je u sekundarnim ležištima njegova forma i oblik znatno manjih dimenzija, uslijed duževremenske izloženosti taloženjima i transportu (usitnjavanje i zaobljivanje). Veoma jevažan za proizvodnju porculana i vatrostalnih materijala.



b) Haloazit je izgrađen od štapićastih kristala heksagonalnog tipa. Tetraedri su međusobnopovezanih u rešetku u jednoj ravnini, slično kao i kaoliniti. Imaju plavičastobijelu, zelenu isivu boju. Lom im je školjkast.

c) Alofani su amorfni alumosilikati koji apsorbiraju manje količine kalcija, kalija, natrija iželjeza. Lako se otapaju u klorovodičnoj kiselini. U vodi postaju plastični.

d) Montmorilonit [(Mg,Al)2[(OH)2|Si4O10](Na,Ca)x x nH2O] U troslojnom je paketu(T-O-T)dio silicija SiO4-tetraedra često je zamijenjen aluminijem, a dio aluminija iz oktaedarskogsloja zamijenjen je sa Mg2+,Fe 3+ zbog tih je zamjena oslabljena veza izmedu troslojnih

paketa i rešetka je neutralna. Kao posljedica toga u međuprostore izme

đu paketa može u

ćirazličita količina vode i zamjenjivih iona. važan je sastojak tropskih tla i bentonita.

Bijelosive je boje, blagog opipa, u dodiru s vodom bubri, jer voda prolazi između T-O-Tpaketa i uzrokuje bubrenje(međuslojna voda). U dodiru s većom količinom vodemijenjaju se njegova svojstva, ali nije plastičan. Neravnog je loma, žuto dožućkastobijele boje.



e) Iliti (K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2,(H2O) su veoma slični muskovitu, to su tinjcu slični minerali gline, i nalaze se u većim ili manjimkoličinama u svim glinama. Od tinjca se razlikuju što imaju veću količinu vode, a manjekalija.

Postanak glina

Mehaničko, kemijsko i organsko trošenje--Mehaničko trošenje uzrokuje atmosferske promjene temperature, mraz, padaline ivjetar. Temperaturne razlike tijekom dana i noći u toplim krajevima djeluju destruktivno nastijene. U hladnim krajevima razaranje uzrokuje smrzavanje vode u šupljinama stijena, pritomse stijene lome i padaju niz planine u dolinske predjele (sl. 3). Vode planinskih potoka i rijekakao i ledenjaci prenose produkte raspadanja dalje, ostavljajući ih bilo gdje u obliku nanosa.Isto djelovanje ima vjetar, iako je slabijeg intenziteta.

--Kemijsko trošenje izaziva kemijsku promjenu minerala iz kojih su sastavljenestijene. Ugljični dioksid uz pomoć kiše ima razarajuće djelovanje na stijene. Velikutjecaj na trošenje imaju topli i hladni mineralni izvori, plinovi, vulkanske pare i vode

u močvarama s niskim pH vrijednostima.



--Organsko trošenje izazivaju niži organizmi (mikrobi i bakterije), koji prodiru unajsitnije pukotine stijena, nastanjuju se i umiru, gdje s plinom ugljikom stvaraju potrebneuvjete za nastanak humusa

Ležišta glina. Razlike između kaolina i glina nema ako je u njima kaolinit. Glina kaolina je najčišća glinatj. glina sa najmanje primjesa, lončarska glina je glina kaolina sa vrlo malo primjesa dok glinukoja sadrži znatne količine kvarcnog pijeska, željezova oksida, vapnenca i drugih primjesanazivamo ilovača. Glavne razlike su znači u vrstama i količinama primjesa te na stupnjukoloidnog svojstva Gline (glinena tla i glinene stijene) predstavljaju 70% svih sedimentnihstijena, a dijelimo ih u dvije glavne skupine i to:

a) Primarne - nalazimo ih na mjestu postanka ili malim pomakom od njihova prvobitnogležišta. U ovoj skupini prevladavaju kaolini, koji nastaju raspadanjem granita i porfira.Oni imaju bijelu ili žućkastobijelu boju i neraspadnute dijelove ostatka stijena (kvarc,tinjac i feldspat). Postanak kaolina veže se uz djelovanje humusnih voda i stvaranja

mrkog ugljena ili raspada feldspata pod djelovanjem kiselih hidrotermi. Osobinekaolina su srednja plastičnost, mala vezivna moć, veliko sakupljanje poslije pečenja ivisoka otpornost na velike temperature

b) Sekundarne - nastaju premještanjem ili transportom prvenstveno vodom od mjestanastajanja. Tijekom transporta i dužoj izloženosti vodi, intenzivira se mehaničkaseparacija. Veći i teži fragmenti ili mineralna zrna tijekom transporta brže se talože spadom energije vode za razliku od minerala glina. Zbog toga gline sadržavaju mnogoviše sastojaka od sirovih kaolina. Zbog izloženosti vodi, povećava se i njihovaplastičnost. Obje skupine glina ističu se vatrostalnošću i velikom izdržljivošću navisokim temperaturama.

Među gline možemo uvrstiti i crvenicu (terra rossa) koja površinski zauzima veliko područ jekrša od alpskog područ ja Slovenije, preko Istre, Primorja i Gorskog kotara, Like i Dalmacije uHrvatskoj, Hercegovine i Crne Gore.Crvenica predstavlja netopljiv ostatak vapnenačkih i dolomitskih stijena, koji u svom sastavuimaju hidrokside željeza (lemonita i hematogelita) i aluminija (amorfni aluminijskimonohidroksid)

Svojstva glinaMinerali glina primaju vodu kroz šupljine i tu vodu nazivamo porna voda. Molekule vodeadsorbirane na površini minerala čine tanki nefluidni sloj koji je vezan vodikovom vezom sa

negativno nabijenom površinomčestice na kojoj se naj

češće nalazi OH sloj tj. sloj kisika.Kristalno uređenje vode na površini ovisi o količini vode na samoj površini, što znači da sa

većom količinom vode opada i uređenje tog orijentiranog rasporeda molekula vode. Tajnefluidni sloj sa količinom normalne vode između čestica glina uzrokuje plastičnost glina.Čestice gline su čvrsto spojene ukoliko između nefluidnih slojeva vode nema normalne vode,u suprotnom taj sloj djeluje poput maziva i čestice gline se pomiču, što naravno uzrokujesamu plastičnost i mijenjanje oblika stijenske mase. Ako se količina normalne vode povećaonda se plastičnost gubi i čestice tvore suspenziju.

TiksotropijaSvojstvo suspenzije koje sadrži glina da određenim mirovanjem ta suspenzija prelazi u čvrsti

gel. Tada su čestice na površini raspoređene tako da se naslanjaju jedna na drugu, pozitivninaboji se nalaze na rubovima, a negativni u sredini.



Glina u vodenim otopinamaMinerali glina mogu adsorbirati neke katione i anione koji se zadržavaju na površini i neprodiru u strukturu samog minerala. Neki od kationa su Ca2+, Mg2+, H+, K+ i drugi, anioni

Cl-, (NO3)-,(SO4)- i drugi. Zbog tog svojstva su važan sastojak tla, jer se OH- ioni iz glinamogu zamjeniti sa (PO4)3- ionima, pa minerali glina sadrže fosfate, mogu zadržavati vodu utlu koja je potrebna biljkama.

ToplinaNa zagrijanoj temperaturi od 150 C minerali gube pornu i adsorbiranu vodu, na 400 C i 900 Ckonstitucijsku vodu koja se nalazi u rešetki koja se mjenja ili razara. Potpuno razaranje sedogada na 900 C stupnjeva. Nakon 900 C se povećavanjem temperature stvaraju nove faze(kristobalit, anortit, i drugi) i na kraju preko faze amorfnog stakla nastupa taljenje.Kaolinit 1650-1775 CMontmorionit 1000- 1400 C

Svojstva keramikeKeramika je tvrda i krta a to se dobiva porastom temperature pečenja, a važna je duljinapečenja, hlađenja i sastav mase. Ima visoku temperaturu paljenja, nisku električnu i toplinskuvodljivost, dobru kemijsku i toplinsku stabilnost, visoku tlačnu čvrstoću. Ova svojstva surezultat ionskih i kovalentnih veza.Kompaktnost i plastičnost ovisi o postotku vode u glini manji postotak vode =većaplastičnost.

1) Čiste gline – velika plastičnost, vezivna moć zadržavanja velikog broja neplastičnihprimjesa, ne gube na kvaliteti jer mijenjaju na bolje svoja svojstva čvrstoće.Zbog svoje glatke površine tj. pomalo masnog sjaja te gline nazivamo masnimglinama.

2) Drugi tip glina su posne gline. Imaju hrapave površine, lako se rastvaraju u vodi,adsorbiraju malo vode, vežu malo neplastičnih primjesa i nisu sklone deformacijama.Sinterirane su tek na visokim temperaturama i lako se lijevaju u gipsanim kalupima

Pod pojmom plastičnosti gline smatra se sposobnost gline (koja je natopljena izvjesnomkoličinom tekućine - vode) da se izradi glinena smjesa, koja pritiskom dobiva željeni obliki izadržava ga.

Pečenje glina

U procesu pečenja glina mijenja svoja fizikalna i kemijska svojstva te dobiva na boji, tvrdo

ći ikvaliteti. Takve promjene ovise o vremenu stupnja zagrijavanja, prikladnoj temperaturi i

atmosferi kod zagrijavanja i hlađenja. Pečenje keramičkih proizvoda izvodi se u otvorenim izatvorenim pećima.

Otvorene pećiMože biti u jami i na otvorenom. Tu se ne može kontrolirati kvaliteta keramike, jer je odvoddima slab i ne može se pravilno rasporediti gorivo(kruto gorivo). Važne su vruće točke gdjetemperatura iznosi oko 1000º C ili čak i niže, 750º C. Dim nema reguliranog odvoda, zbogtoga je neuravnotežena atmosfera te su zato predmeti slabije pečeni i pougljenjeni. Hlađenjese odvija tako da se predmet jednostavno udalji od vatre, pazeći da nije prekriven pepelom ili

ugljenom. Ako se želi postići površina tamne boje treba se spriječiti dovod kisika, značipredmet se prekrije pepelom. Ovaj tip je zastario i danas se vrlo rijetko koristi.



Zatvorene pećiOdvod dima je od prvih peći do danas vertikalan, raspored vatre je ne jednakomjeran tako daostaje mnogo otpada. Danas su peći sastavljene od perforiranih horizontalnih odvajajućihploče s kojima se odvaja ognjište od prostora za pečenje. Odvod dima i dalje je vertikalan, još

uvijek ima otpada, ali znatno manje mehaničkih pogrešaka na predmetima. Usavršavanjempeći, tj. dodavanjem odvodnih kanala te izgradnjom dimnjaka i rešetkasto-rupičastih pregrada,poboljšava se odvod dima iz prostora za pečenje čime se postiže potpuna oksidacijsko-redukcijska atmosfera. Izgradnjom rešetke produžava se prostor za pečenje. Dodavanje gorivavrši se kroz otvore na stropu. Keramika pečena na takav način je odlične kvalitete.

Do 120º C - isparavanje vode koja je sadržana između pora(porna voda) ili napovršini(adsorbirana voda) minerala.

200º C - 350º C – raspadanje ili oksidacija svih prisutnih primarnih ili sekundarnih (umjetnododanih) tvari u glini. Tada neki od minerala započinju gubiti vodu (montmoriloniti,iliti)

430º do 850º C - termički raspad minerala i njihovo sintetiziranje. Ova jetemperatura važna za glaziranu keramiku.

700º do 950º - početak topljenja(vitrifikacija), silikatni minerali i kisik dovoljno su zagrijanida se počnu taliti, to uzrokuje i stvaranje viskozne tekućine, koja se zbiva samo kodvisokih temperatura. Ovaj proces se rijetko kada događa ispod 900º C zato su oviprocesi rijetkost u otvorenim pećima.

Hlađenje- pećenje je gotovo kada se prestaje dodavati novo gorivo tj. kada ono izgori

Izrada keramike1. Tehnikom izvlačenja ili gnjetenjaPrimjerena je za formiranje manjih posuda s ovalnim ili okruglim dnom. Oblikuje se cijelaposuda, no najčešće se upotrebljava kao dodatak drugima (poravnanje nejednako debelihstijenki), kao tehnika dorade.

2. Oblikovanje na lončarskom koluKolo upotrebljavamo za oblikovanje simetričnih i okruglih linija posuda. Poznata su dva tipaizrade na lončarskom kolu: kolo na nožni pogon



Kolo na rucni pogon

3.Oblikovanje u kalupu



Kalupi se upotrebljava prvenstveno za izradu posuda zahtjevnijih oblika. Tijekom polaganevrtnje lončarskog kola u kalup se stavlja glina (konkavni kalup), dok se dijelovi meke glinepolažu na kalup (konveksni dio).

4. Tehnika obrade površine

Estetska vrijednost i kvaliteta postiže se izborom glinene mase (za oblikovanje), obradompovršine keramičkog predmeta te njenim oblikom. Obrada površine keramike ovisi o trifaktora: obradi još nepečene površine glinene mase, nanošenju dodatnog nanosa na površinugline (zaštitna ili ukrasna funkcija) i ukrašavanju površine predmeta

5. Tehnike ukrašavanja keramikePostoji deset osnovnih skupina tehnika ukrašavanja keramike i niz njihovih podvarijanti(tehnike urezivanja i utiskivanja). Mnoge se koriste samostalno (tehnike urezivanja i slikanja),a često se javljaju i u kombinacijama s drugim tehnikamaTehnika urezivanja sastoji se od: pravoga urezivanja, žljebljenja, kaneliranja, udubljivanja,grafita, prodiranja, probadanja, urezivanja alatom sličnom češlju, urezivanjem

metlicom. Tehnika urezivanja pripada grafičkim tehnikamaŽljebljenje sadržava plitke ili duboke te široke ili uske linije koje se izvode podoštrim ili pravim kutomDubljenje-uskim se rezačem u površinu predmeta najprije zareže i nakon toga izdubi, odnosnoizrezuje okolna površina motiva glineTehnika sgraffito zastupljena je izradom ukrasa urezivanjem i grebanjem u jedan iliviše slojeva raznobojnih nanosa. U površinu keramike, presvučene slojembijele ili obojene engobe prije pečenja, zagrebe se ili ureže slikani motiv šiljkomili čavlom – klinomBoranje površine- u meku površinu pritiskom iznutra prema van oblikuju ispupčenja sličnaborama, koja mogu biti okrugloga ili duguljastog oblikaTehnika otisaka- za oblikovanje posuda, lula i dr. Ukras na površini je reljefan.Inkrustacija nikad nije registrirana samostalno, najčešće je povezana s tehnikomkojom djelujemo po površini glinenoga predmeta (tehnike brazdastog urezivanjai dubljenja). Ovako obrađena površina ispunjena je crvenom ili kasnije bijelominkrustacijskom masom.glačanje prije pečenja i glačanje poslije pečenja.

Glačanje prije pečenja nema značenja, jedino dobiva na značenjukada glačani pojas zajedno s ukrasom predstavlja kombinirani ukrasni motiv(izglačani vrat ili rame posude).

Glačanje nakon pe

čenja rje

đe se pojavljuje u obliku pravolinijskih motiva, i to samo kada tupovršinu poslije pečenja nanovo drugi put intenzivno izglačamo.



Ležišta u Svijetu-Francuska-Montmorilon-Italija-Njemačka-Ukrajina

-Armenija-Gruzija-SAD-Californija, Florida, Georgija-Japan

Ležišta u RH (Marković)HRVATSKO ZAGORJE

Dubrava šuma

U okolici sela Dubravica. Otkriveno je ležište u obliku leće dimenzije su : 200m, 120m i

debljina 12, 7m. U podnožju ležišta nalaze se pijesci i siltozni pijesci na kojima slijedepjeskovite i siltozne žućkaste gline onečišćene limonitnom tvari. Mineralni sastav činemontmorilonit, ilit i kaolinit.

Bedekovčina

U bedekovčini eksploatacija i obrada glina ima dugogodišnju tradiciju i to još od vremenaprije Drugog svjetskog rata kada se otkopavala i prodavala u Hrvatskoj, a ponekad i izvozila uAustriju. Kasnije 1947. su počela intenzivnija istraživanja gline (44 bušotine), pa 1963.Glinokop radi istraživanja na ležištima: Jankovečko, , Đurđevići, Krčine, Sredek jer je bilopuno potencijalnih kupaca (Jugokeramika). Jalovi dio naslaga u krovini obično je debeo 5-6m, naniže slijede ciglarske gline, a ispod ovih keramičke i vatrostalne. Rudno tijelo imaoblik leće, tako da je debljina produktivnoga kompleksa 10m u Jankovečkom ležištu a 8m uĐurđevićima. Ima malo podataka o glinama ovih ležišta, u mineralnom sastavu su kaolinit imontmorilonit, a kemijski im je sastav jednoličan.

-KALNIK-MEDVEDNICA-MOSLAVAČKA GORA

Retko brdo

Ležište sačinjeno od kvarca(25%), montmorilonita(20%), kaolinita(20%) i ilita(15%).

Sediment određen kao mješavina montmorilonitno-kaolinitno-ilitne gline i kvarca

Štakorovec

7-8km SI od Dugog Sela davno otkrivene bijele i druge gline koje nisu nikada bile savršenoistražene. Prvi put je istraživano za potrebe keramičke radionice 1938. godine. Bušeno je do12m dubine i ustanovilo se da je glina na 4-10m dubine bjela glina, a od 10-12m bijela masnaglina koju je majstor ocjenio pravim „kaolinom“ . Kasnije se navodi da se u Štakorovcukasnije razvila i crvena i bijela glina od kojih je pravljen šamot.

Suhaja



U sjevero-zapadnom podnožju Moslavačke gore nalazila se leća kaolinskih glina unutarilovina nastalih trošenjem granita i gnajsa. Nalazišta tih pojava danas nisu poznata, a sačuvana

je tek jedna analiza gline s oznakom „iz Suhaje“

PODRUČJE SLAVONSKIH PLANINA

Orahovica

Ležište veličine 5 ha, a debljina otvorenih naslaga oko 11m. To su kaolinitno-ilitno-montmorilonitni siltovi. Tu je ujedno i tvornica zidnih i podnih pločica

Psunj

Od gline izgrađena 5-10m visoka terasa podno kamenoloma granita. Kasnije 1949. jezabilježeno da je glina od Šeovice upotrebljavana kao aktivna glina za naftu i plin.

-POKUPJE-KORDUN-BANIJA-POUNJE

Piščetke

2 manja ležišta otkopavana prije Drugog svjetskog rata. Glina rabljena za izradu lončarskihproizvoda, porculanskih pločica u tvornici opekarskih i keramičkih proizvoda. U prvomležištu su kroz vertikalno okno širine 6m na dubini od 8m otvorili naslage gline debljinenavodno 10m, i to masnu, ljepljivu i svjetlosivu. Okno u drugom ležištu je duboko 10m iširoko 10m a glina se nalazi ispod debelog pjeska.

Karlovac

Ležište je pronađ

eno 800m SZ od karlovačke pivovare brdo izgra

đeno od pliocensko-pleitocenskih kvarcnih pijesaka unutar kojih su istaloženi proslojci i slojevi pjeskovitih glina i

kaolina. 1940. je počelo otkopavanje pjeska i pjeskovite bijele gline, a kasnije je odtvorenniskop duljine 8-12m iz kojega je materijal odvožen u Češku i Njemačku.

LIKA

U lici je najčešče riječ o mješovitim ležištima boksita, glinovitih boksita i boksitičnih glina, anajpoznatija su Grgin brijeg, Vrace i Rudopolje. U ležištu Bađek 10 km od Gračaca prema JZrazvijene su kaolinitne gline debljine 2-15m. Tamnosmeđe do crvene boje, guste, bezu oolita,u mineralnom sastavu određeni su kaolinit, ilit, hematit i pirit, mogu se upotrebljavati u

industriji grube keramike i ciglarstvu.



NIN-KNIN-ŠIBENIK

Privlaka

Slijed naslaga zastupljen je izmjenom glinovitih siltova. Glina je montmorilonitno-kaolinitno-

ilitnoga sastava. Zbog velike plastičnosti ova sirovina je puno zanimljiva keramička sirovina imože poslužiti kao dodatna komponenta u obradi pjeskovitih glina.

Oton Žagrovići

Na debelom brdu SZ od Knina službeno otkriveno 1928. prilikom kopanja bunara krajCiganovića. Glina nastala trošenjem eruptiva i tufova. Otkopavanje je počelo u 1934. kad su ublizini bunara iskopana dva okna iz kojih je povremeno vađena glina za tvornicu cementa uKaštel Sućurcu. Nakon analize i učinjenim tehnološkim probama utvrđeno je da je materijalpogodan za izradu svih vrsta fine lončarske robe te za izradu elemenata za elektroizolaciju.

Literatura

Uvod u mineralogiju i petrologiju M. Vrkljan

http://hr.wikipedia.org/wiki/Keramika

http://www.google.com/hrcak.srce/file/3_ZLATUNIC_NASTANAK_GLINE.pdf

http://www.google.com/hrcak.srce/file/miletic_opuscula.pdf

Stjepan Marković: „HRVATSKE MINERALNE SIROVINE“

keramicke gline seminar

Documents