Фирма Каолин представя минералната добавка метакаолин

Метакаолинът или т.нар. високо активен метакаолин е минерална добавка, която е относително нова за циментовата индустрия и производството на бетон. Словосъчетанието „високо активен“ се използва, за да се разграничи белият, чист, термично активиран каолинит от по-малко активните калцинирани глинести пуцолани, съдържащи примеси. Добавката представлява дехидратирана форма на глинестия минерал каолинит, която се получава при изпичане на каолинова глина в температурния диапазон 550 - 1000°С (най-често 650 – 800°С). Известно е, че при температура в границите 100 – 200°С глинестите минерали губят адсорбираната от тях вода, а при над 550°С преминават в безводно състояние. Наличието на производствен процес е основната разлика, която отличава активния метакаолин от останалите минерални добавки, които се използват за получаване на композитни материали на циментова основа (пасти, разтвори, бетони, лепила). Всички други активни минерални добавки са или отпадни продукти (летяща пепел, доменна шлака, микросилициев прах) или природни материали, които се добиват от естествени находища (трас, диатомит, зеолит). Наличието на производствен процес позволява същият да бъде оптимизиран, така че да се постигне максимална пуцоланова активност и постоянство на показателите.

Изходната суровина за получаването на метакаолин е каолиновата глина – фин, бял, глинест материал, който се използва за производството на порцелан. У нас той се добива в района на гр. Ветово, североизточна България. Получените при производството пуцоланови свойства зависят от химичния състав и чистотата на глината и температурата на изпичане (калциниране).

Тази електрически неутрална кристална слоеста структура води до фина по размери на частиците и плочковидна морфология и позволява на отделните частици да се преместват лесно една върху друга, придава физично усещане за мекота, сапунен ефект и лесна цепимост.

Дехидратацията на каолина до метакаолин е ендотермичен процес. Оптималната температура на изпичане е била обект на множество изследвания. След дехидратацията метакаолинът запазва своята двуизмерна кристална структура. Ключов момент при производството на метакаолин за използване като активна минерална добавка (пуцолан) е постигането на пълна дехидратация, без прегряване. Резултатът от производствения процес в този случай е разрушаване на кристалната и постигане на хаотична, аморфна структура с висока пуцоланова активност. Излагането на по-висока температура води до спичане на продукта и получаване на минерала мулит, който е инертен.

Калцинирането на каолина най-често се извършва във въртящи се пещи или като се използва процес с кипящ слой, което позволява да се намали времето за калциране. Производственият процес се състои от бързо загряване, калциниране и охлаждане. Доказано е, че бързото изпичане при по-висока температура води до по-висока активност на метакаолина, в сравнение с такъв, получен при по-ниска температура и по-продължително загряване.

Изследвания, проведени върху различни видове метакаолин, са показали, че оптималната температура на топлинната обработка е била в диапазона между 750 и 850°С, при продължителност 1 час.

Частиците на метакаолина обикновено са размери до 2µm, което е значително по-малко от циментовите частици. Метакаолинът обикновено е с бял цвят, което го прави привлекателен за видими (архитектурни) бетони. Поради контролирания производствен процес, метакаолините са с високо постоянство на свойствата и външния вид.

Формата на частиците на метакаолина обикновено е плочковидна.