Soortelijk gewicht van bentoniet: gewicht van 1 m³ en dichtheid

De mens gebruikt al lang de natuurlijke grondstoffen van de aarde. Olie, steenkool en metaalertsen worden al breed in de industrie toegepast, maar sommige natuurlijke stoffen zijn relatief recent belangrijk geworden. Bentoniet, ook bentonietklei genoemd, hoort bij zulke mineralen.

Fysische eigenschappen van bentoniet

Bentonietklei is een fijn gedispergeerd gesteente met een wasachtig karakter. De kleur kan varieren van lichtgeel en grijsachtig tot groen, blauwachtig en zelfs bruin, afhankelijk van de hoeveelheid en samenstelling van minerale onzuiverheden.

Bentoniet is ontstaan tijdens perioden van verhoogde vulkanische activiteit. As, tufsteen en lava ondergingen chemische veranderingen wanneer ze in zeewater terechtkwamen of door verwering aan het oppervlak. Daardoor ontstonden kleigesteenten met bijzondere waterabsorberende en sorberende eigenschappen.

• De belangrijkste eigenschap van dit hydroaluminosilicaat is zwelling tijdens hydratatie en het vasthouden van vocht in de gevormde massa. Wanneer bentoniet nat wordt, kan het volume 16 tot 20 keer toenemen. Als klei in een beperkte ruimte wordt geplaatst en water wordt toegevoegd, verandert ze in een gelachtige massa en laat ze nauwelijks nog extra vocht door. Daarom kan bentoniet als een goede waterdichting worden beschouwd. Deze eigenschap wordt in de bouw gebruikt bij:

• funderingen,

• aanleg van zwembaden,

• productie van waterdichtende bentonietmatten.

• In natuurlijke toestand, bij een vochtgehalte van niet meer dan 15%, bedraagt het soortelijk gewicht van bentoniet 2,5 - 2,76 g/cm³ en het volumieke gewicht 0,93 - 1,96 g/cm³.

Voor eenvoudige omrekening staan de gegevens voor soortelijk en volumiek gewicht in de tabel.

Gegevens van het soortelijk en volumiek gewicht van bentoniet

• Bentoniet sintert bij 900 - 950 °C; de maximale temperatuur bedraagt ongeveer 1430 °C.

Er worden twee typen bentoniet onderscheiden:

• calciumbentoniet, dat meestal minder zwelt en een lagere wateropname heeft;

• natriumbentoniet, met een hogere capaciteit voor zwelling en waterretentie.

Numerieke zwelwaarden hangen af van de testmethode, fractie, vochtigheid en chemische activering van bentoniet. Ze mogen daarom niet worden verward met de dichtheid van het materiaal.

Deze bentonieten worden geactiveerd genoemd, maar in natuurlijke vorm kunnen de waarden sterk verschillen.

Toepassingsgebieden

Bentoniet wordt niet alleen in de bouw gebruikt. Door sorptie-eigenschappen en zwelvermogen kan het mineraal ook als component worden toegepast in geneeskunde, voedingsindustrie, textielproductie, cosmetologie en parfumerie, maar daarvoor is grondstof met passende zuiverheid en toelating nodig.

Een bijzondere plaats heeft bentoniet in de wijnbereiding. Het wordt gebruikt om wijn en vruchtensap te klaren; de sorptie-eigenschappen helpen bij het verwijderen van eiwitten en micro-organismen uit most en bij adsorptie van oxidatieve enzymen.

Als decoratief element wordt bentoniet in verschillende vormen gebruikt in aquaria en terraria.

In de landbouw kan bentoniet worden gebruikt als mineraal additief, sorbens of component om eigenschappen van bodem en veevoer te verbeteren. Het effect hangt af van kleisamenstelling, dosering, gewas, diersoort en veiligheidseisen; daarom zijn naleving van normen en kwaliteitscontrole van de grondstof nodig.

Bentoniet wordt gebruikt als adsorberend kleurpigment in sommige bouwverven, als bindmiddel of kleefmiddel, en bij de productie van behang en asbestkarton.

In de winning en verwerking van grondstoffen wordt bentonietklei gebruikt als component van boorvloeistoffen, als toevoeging in beton voor hogere sterkte en waterbestendigheid, voor de productie van geexpandeerde klei en agloporiet, en als element in de productie van legeringen voor de ferrometallurgie.