geoceramic researches s.r.l.

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Laboratorio e sede sociale
Via Bacchello, 9 – Calderino
tel. : 051/6761738
40050 Monte San Pietro
fax : 051/676.17.36
Bologna – Italy
e-mail : [email protected]
home page : http://web.tiscali.it/geoceramic
NS. RIF.
DATA
n° 15471
IT56733
Spett.li
ESCAVAZIONI INDUSTRIALI
BARONI
Via Braida, 64
41049 SASSUOLO MO
419/13
28/11/2013
CARATTERIZZAZIONE TECNOLOGICA DI UN IMPASTO PER
ATOMIZZATO CON MATERIE PRIME ITALIANE
(PAVIMENTO GREIFICATO IN PASTA ROSSA)
------------------------------------------------------------------------------------------------------
1. INTRODUZIONE
Le prove che abbiamo eseguito avevano lo scopo di definire le caratteristiche
tecnologiche di una formulazione in pasta rossa confrontandole con quelle di un
atomizzato chiaro da pavimento (porcellanato smaltato).
2. REGISTRAZIONE DEI CAMPIONI
Il giorno 20/11/2013 ci sono stati consegnati tre sacchetti contenenti i seguenti
campioni da noi siglati:
- P/058/MB1 : argilla di Boca MB1;
- P/058/S1 : argilla Samone 1;
- NPI/422/GN : sabbia di Gaianello.
C.F. 00957520372
P.I. 00528351208
c.c.i.a.a. bologna 233984
reg. soc. tribunale bologna n. 23660
cap. soc. € 41.600 int. vers.
iscritto all’albo dei laboratori qualificati in data 26/05/1990
(art. 4 legge 46/82)
geoceramic researches s.r.l.
n° 15471
IT56733
3. PREPARAZIONE ED ANALISI ESEGUITE
Previamente due piccoli campioni di argilla di Boca e di sabbia sono stati sottoposti
alla determinazione del carbonio vegetale. Successivamente, per una verifica, l'analisi
è stata eseguita anche sulla miscela. Il valore dell'argilla Samone 1 era invece noto in
quanto analizzato recentemente (carbonio vegetale = 0,25%).
La tabella n° 1 riporta questi dati.
Dopo aver rilevato il contenuto in acqua si è preparata la seguente composizione:
EB/1
%
argilla di Boca (P/058/MB1)
60
argilla Samone 1 (P/058/S1)
30
sabbia di Gaianello (NPI/422/GN)
10
---------100
Dopo la macinazione ad umido (giara e biglie di porcellana) fino a tutto passante al
vaglio da 1.130 maglie/cm² la barbottina ottenuta è stata essiccata e ripolverizzata.
200 grammi sono stati utilizzati nella prova reologica che ha utilizzato una dispersione
di tripolifosfato di sodio (il relativo diagramma è in allegato).
Le polveri rimanenti sono state umidificate e, dopo "stagionatura" di 24 ore in un
contenitore chiuso, risetacciate e formate in provini di 5x10 cm ottenuti alla pressione
di 350 Kg/cm2.
Sui provini crudi abbiamo rilevato:
- espansione di post-pressatura,
- resistenza meccanica del verde e del secco,
- ritiro di essiccazione.
Alcuni provini sono stati poi cotti in un forno elettrico a rulli alle temperature di
1160°, 1180°, 1200°, 1210° e 1220°C con ciclo di 45'.
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n° 15471
IT56733
Sui cotti abbiamo determinato:
- variazione dimensionale,
- assorbimento d'acqua,
- resistenza meccanica alla flessione,
- perdita al fuoco (a 1180°C).
Accludiamo foto dei provini cotti.
Tutti i dati raccolti sono riportati sulla scheda tecnologica allegata.
4. OSSERVAZIONI
Per quanto riguarda il contenuto in sostanze vegetali tutti i campioni, sabbia inclusa, ne
presentano quantità piuttosto rilevanti. La miscela ne conteneva ben lo 0,38%.
Relativamente ai dati tecnologici rilevati sull'impasto osserviamo quanto segue
procedendo anche al confronto con la scheda PC/S allegata che si riferisce ad un
atomizzato di gres porcellanato esaminato recentemente:
- ottimo comportamento reologico (perfettamente in linea con gli impasti chiari);
- le caratteristiche meccaniche dei crudi sono più che sufficienti e ancora in linea con
l'atomizzato di gres porcellanato i cui valori, un po' più elevati, sono in gran parte
riconducibili all'incremento che risulta dal disporre di polveri atomizzate;
- positivo è pure il risultato delle cotture che hanno raggiunto la vetrificazione a
temperature corrispondenti a quelle dell'atomizzato di gres porcellanato (cotto con
ciclo di 43') con un palier di sinterizzazione apprezzabile (anche se un po' più ridotto,
ma questo aspetto andrà approfondito) e con ritiro massimo superiore di circa l'1% (ma
disponendo di un atomizzato dovrebbe ridursi). E' molto interessante rilevare come
non si siano verificati rigonfiamenti e neppure presenza di "cuor nero" (va considerato
comunque lo spessore di 6 mm) anche in presenza di quantità rilevanti di carbonio
vegetale;
- il coefficiente di dilatazione è leggermente scarso ma considerando le caratteristiche
degli smalti utilizzati a 1200°C non dovrebbe causare problemi.
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n° 15471
IT56733
5. CONCLUSIONI
Il quadro risultato sembra assai positivo.
Le temperature di vetrificazione sono vicine a quelle del gres porcellanato con il
risultato che non dovrebbero essere necessari laboriosi adattamenti degli smalti
(condizione comunque da verificare).
Permane la difficoltà di spiegare l'assenza di "cuor nero" e, peggio, di rigonfiamenti
che in presenza di quasi lo 0,4% di sostanze vegetali e contenuti rilevanti di ferro
avremmo scommesso che si sarebbero dovuti manifestare.
E' comunque consigliabile revisionare i parametri partendo da un atomizzato.
Viviano Venturi
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Campione
ns. sigla
n° 15471
IT56733
28/11/2013
Argilla
Sabbia
Impasto
Mineraria del Boca
Gaianello
sperimentale
P/058/MB1
NPI/422/GN
EB/1
%
%
%
Carbonio organico ...............................0,34 ........................................ 0,25......................................... 0,38
TABELLA N° 1 : determinazione del carbonio organico di due delle materie prime e dell'impasto sperimentale.
5
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Azienda Certificata
laboratorio tecnologico
per i materiali ceramici
Data
Cliente
28/11/2013
ISO 9001 : 2008
Provenienza
ESCAVAZIONI BARONI
Sigla
EB/1
MISCELA
ANALISI CHIMICHE
%
%
MATERIE PRIME
%
ARGILLA MINERARIA DEL BOCA (P/058/MB1)
60
SiO 2
CaCO
ARGILLA SAMONE 1 (P/058/S1)
30
10
Al O 3
2
C vegetale
TiO 2
Sali solubili tot.
Fe2O 3
Zolfo totale
SABBIA GAIANELLO (NPI/422/GN)
CaO
3
Fluoro
MgO
P.F. a
K2O
P.F. a
Na 2O
P.F. a
5,3
P.F. a 1180°C
P.F.
OSSERVAZIONI
100
100
TOTALE
PREPARAZIONE DEL MATERIALE
vaglio di controllo
Via umida (giara)
maglie/cm²
residuo
%
vaglio di controllo
maglie/cm²
Via secca (molino a martelli)
residuo
%
con vuoto
A plastico
(estrusione)
CARATTERISTICHE FISICO
1130 Umidità di formatura
0
Kg/cm²
Pressione di formatura
ANALISI IN ALLEGATO
350
N/mm²
34,31
%
+0,8
Espansione post -pressatura
Ciclo:
Temperatura
°C
45'
9
N/mm²
0,9
Kg/cm²
24
N/mm²
2,35
Carico di rottura essiccato
Ritiro di essiccazione
Forno tipo:
Variaz. dim.
%
Kg/cm²
Carico di rottura sul verde
COTTURE
senza vuoto
Termodifferenziale (DTA)
5,9
%
-CERAMICHE
rulli
X
Assorb. acqua
%
statico
industriale
Resist. mecc. alla flessione
kg/cm²
N/mm²
1160°
-3,8
8,3
280
27,45
1180°
-5,0
5,4
405
39,71
1200°
-7,5
2,6
490
48,04
1210°
-7,5
0,7
500
49,02
1220°
-7,7
0,2
530
51,96
Termoponderale (TGA)
Dilatometria del crudo
Curva di Bigot
Curva granulometrica
Diagramma di Winkler
Diagramma di sinterizzazione
X
Comportamento reologico
X
Porosimetria ad Hg
Coefficiente di dilatazione lineare/cubica
Colore:
Aspetto superficie:
0
%
Coefficiente di dilatazione lineare/cubica
Coefficiente di dilatazione lineare/cubica
a 1220°C
· 10-7·°C-1
62,349
/
· 10-7·°C-1
/
· 10-7·°C-1
/
OSSERVAZIONI
187,0
Cuor nero
Deformazioni NESSUNA TRACCIA DI "CUOR NERO" SU PROVINI DI 6 mm DI SPESSORE
Rigonfiamenti
Rotture
Iscritto all'ALBO dei LABORATORI QUALIFICATI del Ministero dell'Università e della
Ricerca Scientifica e Tecnologica con decreto del 25/03/1990 (art. 4, legge 46/82).
28/11/2013
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DIAGRAMMA DI SINTERIZZAZIONE
8,00
10
7,50
9
7,00
8
6,50
7
6,00
6
5,50
5
5,00
4
4,50
3
4,00
2
3,50
1
3,00
1160
1170
1180
1190
TEMPERATURA °C
1200
1210
RITIRO
ASSORBIMENTO D'ACQUA
0
1220
ASSORBIMENTO D'ACQUA %
RITIRO %
Impasto EB/1
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28/11/2013
CURVA DI DEFLOCCULAZIONE
Impasto EB/1
Viscosità (cP)
400
350
Impasto EB/1
300
250
200
150
100
50
0
0
Campione
Impasto EB/1
1
2
Acqua di
deflocculazione
%
33,0
3
4
5
Tripolifosfato di Na (‰)
pH iniziale
ph finale
6,8
7,2
6
Tissotropia
BASSA
geoceramic researches
(*) laboratorio tecnologico
per i materiali ceramici
Data
25/10/2013
Cliente
Materiale
Sigla
ATOMIZZATO
CARATTERISTICHE DEL TAL-QUALE
PC/S
RESIDUI AI VAGLI VIBRANTI (µm)
Pezzatura:
600
500
400
315
%
%
%
%
Colore:
250
200
125
<125
%
%
%
%
Consistenza:
Contenuto in acqua:
CONTROLLO RESIDUO AD UMIDO
16.000
ANALISI MINERALOGICA SEMIQUANTITATIVA XR
%
6,40
ANALISI CHIMICHE
%
FRAZIONE RESIDUALE
FRAZIONE ARGILLOSA
maglie/cm²
Interlaminati illite/smectite
Quarzo
SiO 2
Illite
Feldspati
Al 2 O
Smectite
Carbonati
TiO
%
CaCO 3
0,6
C vegetale
0,08
Zolfo totale
0,01
3
2
Sali solubili tot.
Caolinite
Fe 2O
Clorite
CaO
Fluoro
Serpentino
MgO
Cloro
3
K2O
Na 2 O
TOTALE
3,3
P.F. a 1200°C
TOTALE
PREPARAZIONE DEL MATERIALE
_________________________________________________________________________________________________________________________________
CARATTERISTICHE FISICO-CERAMICHE
Kg/cm²
vaglio di controllo
8
Via umida (giara)
maglie/cm²
Umidità di formatura
%
Carico di rottura sul verde
5,8
N/mm²
0,78
residuo
Via secca (molino a martelli)
%
vaglio di controllo
maglie/cm²
residuo
Kg/cm²
N/mm²
Espansione post-pressatura
a 1,2 mm
ANALISI IN ALLEGATO
Ciclo:
Temperatura
°C
Termoponderale (TGA)
Dilatometria del crudo
X
Curva di Bigot
+0,8
43'
2,75
rulli
X
gradienti industriale
Assorb. acqua
%
statico
Resist. mecc. alla flessione
kg/cm²
N/mm²
1180°
-6,5
1,5
510
50,00
1200°
-6,4
0,12
650
63,73
1220°
-4,7
0,09
600
58,82
Curva granulometrica
Diagramma di Winkler
Diagramma di sinterizzazione
Comportamento reologico
Porosimetria ad Hg
ASPETTO DEI PROVINI COTTI
Coefficiente di dilatazione lineare/cubico
°C· 10 -7·°C -1
/
Colore:
Coefficiente di dilatazione lineare/cubico
OSSERVAZIONI
°C· 10 -7·°C -1
/
Aspetto superficie:
Cuor nero
Rigonfiamenti
0
%
Forno tipo:
Variaz. dim.
%
28
N/mm²
Ritiro di essiccazione
COTTURE
senza vuoto
Termodifferenziale (DTA)
%
Kg/cm²
Carico di rottura essiccato
36,27
%
con vuoto
A plastico (laminatoio + trafila)
370
Pressione di formatura
Deformazioni
Rotture
(*) Iscritto all'ALBO dei LABORATORI QUALIFICATI del Ministero dell'Università e della
Ricerca Scientifica e Tecnologica con decreto del 25/03/1990 (art. 4, legge 46/82).

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