Estudio de las arcillas de Santa Cruz de Mudela (Ciudad Real) y de su comportamiento cerámico con adición de escoria de la central térmica Gicc de Puertollano

Resumen

En este trabajo se realiza un estudio mineralógico y tecnológico de las materias primas arcillosas de Santa Cruz de Mudela (Ciudad Real) y de su comportamiento cerámico con escorias de la Central Térmica GICC de Puertollano (Ciudad Real), con aplicación para la fabricación de ladrillos de pasta blanda. En la zona de Santa Cruz de Mudela hay dos tipos de materiales arcillosos: unas arcillas blancas ricas en carbonatos, de origen sedimentario, y unas arcillas rojas más alumínicas que las anteriores y carentes de carbonatos, que parecen proceder de la alteración de pizarras ordovícicas. Las Arcillas Blancas se caracterizan por tener hasta un 50 % de carbonatos (calcita y dolomita), además de cuarzo y filosilicatos entre los que predomina la il lita y, en menor cantidad, caolinita, esmectita (beidellita) y palygorskita. Tienen una granulometría muy fina, con un 70 % de partículas con tamaño inferior a 2 micras. La dolomita está en forma de cristales romboédricos con un tamaño medio de 2 mm, formando parte de la fracción arcilla. Las Arcillas Rojas son de alteración y se caracterizan por un elevado contenido en cuarzo y en filosilicatos, entre los que predomina la illita frente a la caolinita. Tienen un tamaño de partícula mayor que las Arcillas Blancas, con tamaño de arena fina, limo y un 35 % de tamaño arcilla. Presentan una plasticidad de media a moderada y son más refractarias que las anteriores. Como material desgrasante, se va a utilizar la escoria residual de la Central GICC (Gasificación Inducida en Ciclo Combinado) de Puertollano. Estas escorias son granulares, vítreas, de color negro y sus propiedades físico-químicas son similares a las de los materiales desgrasantes. Puesto que van a sufrir un ciclo de cocción, se estudia su comportamiento térmico que es el de un vidrio que desvitrifica a partir de los 850 ºC dando lugar a hematites, anortita y cristobalita. Con el calentamiento, la superficie de los granos de escoria se reblandece y a partir de 1275 ºC la escoria comienza a expandir, fundiendo alrededor de los 1300 ºC. Se han formulado dos mezclas para elaborar probetas cerámicas prensadas: una con las arcillas de Santa Cruz de Mudela sin escoria y otra con esa misma composición y un 15 % de escoria añadida. Las probetas se han cocido a 950, 1000, 1050, 1100 y 1150 ºC. Se han estudiado las transformaciones mineralógicas y la evolución de los granos de escoria en la matriz cerámica mediante microscopio óptico petrográfico y microscopio electrónico de...