Wypalanie wyrobów z gliny

W temperaturze 100-105°C z surówki wyparowuje woda niezwiązana; w temperaturze ok. 750°C wydziela się woda związana chemicznie, przy czym kaolinit zamienia się w tzw. kaolinit bezwodny (Al20:i.2Si0s), który przy 900°C rozpada się na tlenki wolne A1203 i Si02. W temperaturze powyżej 1000°C tlenki reagują ze sobą tworząc połączenia chemiczne (sylimanit Al20;,.Si02 i mulit 3Al203.2Si02).
Jeżeli wyrób po osiągnięciu przez masę gliniastą największej porowatości ogrzewać dalej, to płynne związki łatwo zaleją pory
i zwiększą zwięzłość czerepu (program uprawnienia budowlane na komputer). Proces taki nosi nazwę spiekania lub klinkieryzacji masy i zachodzi w temperaturach zależnych od rodzaju i składu gliny.

Spiekanie np. klinkieru drogowego z glin lessowych (Izbica) zaczyna się w temp. ok. 1200°C.
Dalsze podnoszenie temperatury prowadzi do mięknienia i topienia wyrobu glinianego, co powoduje deformację kształtów i jego rozpłynięcie; temperatura, w której to zachodzi, nosi nazwę temperatury topienia gliny.
Bardzo istotna dla charakterystyki gliny i jej wartości użytkowej jest różnica między temperaturą spiekania i topienia.

Im większa jest różnica tych temperatur, tym łatwiejszy jest wypał wyrobów z tego rodzaju gliny (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Stosunkowo małą różnicę temperatur spiekania i topienia wykazują gliny o dużej zawartości węglanu wapnia; różnica ta dochodzi niekiedy do 25°C, co znacznie utrudnia prowadzenie procesu wypalania, gdy chodzi o wyroby o czerepie spieczonym. W zależności od temperatury topienia można podzielić gliny na:
a. gliny ogniotrwałe o temperaturze topienia powyżej 1580°C,
b. gliny trudnotopliwe o temperaturze topienia 1350-1580°C,
c. gliny łatwotopliwe o temperaturze topienia poniżej 1350°C (uprawnienia budowlane).
Topniki w postaci tlenków, np. FeO i Fe203, MgO, CaO a szczególnie NaX) i K20 znacznie obniżają temperatury spiekania i topienia.

Tlenki żelaza

Poważny wpływ na własności glin i wyrobów z gliny mają różnego rodzaju domieszki oraz związki obecne w glinie lub powstające podczas procesu wypalania.
Tlenki żelaza (Fe20:i) powstające przy wypale cegły nadają jej kolor czerwony (program egzamin ustny).
W przypadku atmosfery redukującej Fe20:( przekształca się na tlenki niższe oraz tworzy Fe:i04, co jest przyczyną czarnego lub szarego zabarwienia wyrobów, zwłaszcza ich wnętrza. Domieszki węglanu wapnia (gliny margliste i margle) podczas wypału przekształcają się na CaO i następnie powodują rozsadzanie wyrobów przy zawilgoceniu.

Zachodzi przy tym reakcja uwodnienia CaO do Ca(OH)2 powodująca znaczne zwiększenie objętości. Niewielka domieszka CaCO;t sproszkowana i równomiernie rozdzielona w całej masie wyrobu nie jest szkodliwa (opinie o programie).
Szczególnie ujemny wpływ posiadają domieszki soli rozpuszczalnych w postaci węglanów, a zwłaszcza siarczanów, np. Na2S04, MgSO,, K,.SO„ (NH4)2S04 tworzące wykwity i naloty, a nawet uszkodzenia wskutek rozsadzania.
Zjawiska te występują we wszelkich konstrukcjach zbudowanych z tego rodzaju wyrobów glinianych narażonych na działanie wilgoci.

Woda, która jakąkolwiek drogą dostaje się do wnętrza muru, powoduje rozpuszczanie soli i wędrówkę roztworów ku powierzchni w miarę jej wysychania (segregator aktów prawnych). Przy wyparowywaniu wody z powierzchni i krystalizacji osadu powstają często naloty i wykwity o specyficznym wyglądzie: siarczan sodu - nalot puszysty, siarczan potasu - nalot szklisty.
Drugie zjawisko znacznie bardziej szkodliwe, powodujące rozsadzanie cegły, czyli tzw. zmurszenie, zachodzi przy przemianach krystalicznych osadzających się soli, w szczególności przy przybieraniu wody krystalizacyjnej oraz przemianach strukturalnych wskutek zmian temperatury. W przypadku gdy zjawiska te powodują zwiększenie objętości cząsteczek związku chemicznego, następuje rozsadzenie wyrobu i niszczenie jego struktury (promocja 3 w 1).

Np. Na2S04 w temperaturze poniżej 32,5°C przyjmuje 10 cząsteczek wody z zamianą na Na^SO, • 10HX), co czterokrotnie zwiększa objętość cząsteczki.
Siarczan magnezu działa podobnie (tworzenie się MgS04.7H,0), prócz tego reagować może z wapnem zaprawy Ca(OH)2 tworząc CaS04 i Mg(OH)o. Związki te działają rozsadzająco na cegłę.