Ciężar właściwy bentonitu: masa 1 m³ i gęstość
Człowiek od dawna nauczył się wykorzystywać kopaliny naszej planety do własnych potrzeb. Ropa, węgiel i rudy metali są od dawna szeroko używane w przemyśle, ale niektóre substancje naturalne weszły do codziennego użycia stosunkowo niedawno. Do takich kopalin należy bentonit, czyli glina bentonitowa.
Właściwości fizyczne bentonitu
Gliny bentonitowe są drobnodyspersyjną skałą o woskowym charakterze. Barwa gliny może zmieniać się od delikatnie żółtej i szarawej po zieloną, niebieskawą, a nawet brązową, w zależności od ilości i różnorodności domieszek mineralnych.
Bentonit powstał w okresach podwyższonej aktywności wulkanicznej na naszej planecie. Popiół, tufy i lawa po kontakcie z wodą morską albo w procesie wietrzenia powierzchniowego przechodziły zmiany chemiczne. W rezultacie powstały skały ilaste o unikalnych właściwościach pochłaniania wody i sorpcji.
-
Podstawową właściwością hydroglinokrzemianu jest pęcznienie w procesie hydratacji i zatrzymywanie wilgoci wewnątrz powstałego skupienia. Po namoczeniu bentonit może zwiększyć objętość nawet 16-20 razy. Jeśli glinę umieści się w ograniczonej przestrzeni i doda wodę, zamieni się w rodzaj żelu i nie będzie już przyjmować ani przepuszczać większej ilości wilgoci. Dzięki temu bentonit można uznać za bardzo skuteczną hydroizolację. Tę cechę zaczęto wykorzystywać w budownictwie przy:
-
wykonywaniu fundamentów,
-
budowie basenów,
-
produkcji hydroizolacyjnych mat bentonitowych.
-
W stanie naturalnym, przy wilgotności substancji nie większej niż 15%, ciężar właściwy bentonitu wynosi 2,5-2,76 g/cm³, a masa objętościowa 0,93-1,96 g/cm³.
Dla wygody przeliczeń dane ciężaru właściwego i objętościowego bentonitu przedstawiono w tabeli.
Dane ciężaru właściwego i objętościowego bentonitu przedstawiono w tabeli
| Ciężar właściwy bentonitu | Masa objętościowa bentonitu | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| g/cm³ | kg/m³ | t/m³ | g/cm³ | kg/m³ | t/m³ |
| 2,50-2,76 | 2500-2760 | 2,50-2,76 | 0,93-1,96 | 930-1960 | 0,93-1,96 |
- Bentonit spieka się w temperaturze 900-950 °C, a temperatura maksymalna wynosi około 1430 °C.
Wyróżnia się dwa typy bentonitu:
-
wapniowy - charakteryzuje się niskim stopniem pęcznienia, do 7 mg/g,
-
sodowy - ma wysoką zdolność pochłaniania wody, powyżej 12 mg/g.
Takie bentonity nazywa się aktywowanymi, ale w stanie naturalnym ich parametry mogą istotnie się różnić.
Sfery zastosowania
Bentonit wykorzystuje się nie tylko w budownictwie. Aktywność biologiczna i nietoksyczność minerału umożliwiają stosowanie go jako składnika różnych kompozycji w medycynie, przemyśle spożywczym, produkcji tkanin, kosmetologii i perfumerii.
Szczególne miejsce bentonit zajmuje w winiarstwie. Z jego pomocą klaruje się wina i soki owocowe, a właściwości sorpcyjne substancji wykorzystuje się do usuwania białka i mikroorganizmów z moszczu oraz adsorpcji enzymów utleniających.
Jako elementy dekoracyjne bentonit w różnych formach umieszcza się w akwariach i terrariach.
Dodanie bentonitu do pasz i gleby zwiększa plonowanie roślin uprawnych, produktywność i przyrost masy zwierząt, poprawia trawienie i odporność, ponieważ gliny bentonitowe są źródłem użytecznych minerałów i mikroelementów oraz substancji biologicznie aktywnych.
Bentonity stosuje się jako adsorbujące pigmenty barwiące w niektórych farbach budowlanych, jako spoiwo albo bezpośredni środek klejący, a także przy produkcji tapet i kartonu azbestowego.
W przemyśle wydobywczym i przetwórczym gliny bentonitowe wykorzystuje się jako składnik płuczek wiertniczych, dodatki do betonów zwiększające wytrzymałość i wodoodporność, surowiec do produkcji keramzytu i agloporytu oraz element procesów produkcji stopów w metalurgii żelaza.
Najczęstsze pytania
Czy gęstości materiału bentonitu można używać do dokładnych obliczeń?
Wartości gęstości i masy materiału bentonitu w tym artykule są wartościami referencyjnymi. Nadają się do wstępnych szacunków, ale obliczenia projektowe, budowlane, produkcyjne i inne obliczenia krytyczne trzeba sprawdzać na podstawie norm, kart technicznych materiału albo wyników pomiarów.
Dlaczego rzeczywista masa materiału bentonitu może różnić się od tabeli?
Rzeczywista masa materiału bentonitu zależy od składu, wilgotności, temperatury, porowatości, wielkości frakcji, klasy materiału i warunków pomiaru. Dlatego rzeczywiste wartości mogą różnić się od średnich danych tabelarycznych.
Jak obliczyć masę materiału bentonitu na podstawie gęstości?
Do obliczenia orientacyjnego użyj wzoru: masa = gęstość x objętość. Jeśli gęstość materiału bentonitu jest podana w kg/m³, a objętość w m³, wynik będzie w kilogramach.