تعریف متاکائولین

متاکائولین چیست؟
در واقع متاکائولین یک سیلیکات آلومینیوم بوده که بدون شکل است، حالت بلوری ندارد و اصطلاحاً به آن آمورف گفته می شود و رنگ سفیدی دارد.

این ماده واکنش پذیری خیلی بالایی با هیدروکسید کلسیم دارد و بعد از واکنش دادن ترکیبی سیمانی شکل و چسبنده ایجاد می کند.

متاکائولین جزء پوزولان های فعال به حساب می آید که می تواند به عنوان جایگزین برای بخشی از سیمان و به عنوان جزء اصلی در بتن عمل کند و باعث بهبود خواص بتن شود.

متاکائولین چگونه تولید می شود؟
نام کائولین، مشتق شده از واژه ای چینی به معنی تپه بلند است. سیلیس SiO2 و آلومین Al2O3 عناصری هستند که در کائولین بیشترین حجم را دارند و بالاتر از 70 درصد از جرم آن را تشکیل می دهند.

در واقع این دو عنصر، اجزای اصلی تشکیل دهنده رس هستند. به خاک کائولین، خاک چینی نیز گفته می شود.

کائولین به خودی خود به صورت فعال نیست و نمی تواند به عنوان یک ماده پوزولان ایفای نقش کند.

کائولینیت، از لحاظ ساختاری، از صفحات چهار وجهی سیلیس و صفحات هشت وجهی آلومین ساخته شده است که هر کدام از این صفحات به صورت یک در میان قرار دارند.

این ماده در دمای معمولی حالت بلوری و کریستاله پایدار دارد که با هیدوکسید کلسیم وارد واکنش نمی شود و تشکیل مواد سیمانی نمی دهد.

ولی طی فرآیند گرمادهی و تحت عملیات حرارتی دچار واکنش شده و به یک ماده که پایدار است تبدیل می شود که متاکائولین نام دارد.

نام دیگر متاکائولین، رس "کلسینه شده" می باشد. کائولینیت ( با ترکیب شیمیایی Al2O3,2SiO2,2H2O) طی یک فرآیند شیمیایی که تکلیس یا همان کلسینه شدن نام دارد از یک ماده غیرفعال به ماده پوزولان فعال تبدیل می شود.

کائولینیت را برای تبدیل شدن به متاکائولین تا دمای مشخصی حرارت می دهند.

دمای تکلیسی که حالت فعال را به وجود می آورد معمولاً بین 800-600 درجه سانتی گراد است که طی این مرحله آب کائولینیت بیرون رانده شده و سیلیکات آلومینیومی که آمورف و بی شکل است باقی می ماند که همان متاکائولین نام دارد.

متناسب با ویژگی های مختلف در کائولینیت مانند درجه تبلور و اندازه ذرات، دمای مورد نیاز می تواند متغیر باشد.

اگر کائولینیت کمتر از حد معمول حرارت ببیند، تبدیل فاز معدنی آمورفوس به خوبی صورت نمی گیرد و نتیجه آن ماده ای می شود.

که به خوبی و به اندازه کافی پوزولانی نیست. حال اگر کائولینیت بیشتر از حد معمول حرارت ببیند و بیشتر از حد پخته شود، کلوخه شده و به موادی غیر پوزولانی و غیر واکنشی تبدیل می شود.

پس تنظیم درجه حرارت و مدت حرارت دهی در فرآیند تبدیل ماده غیر فعال کائولین یا کائولینیت به ماده فعال و پوزولان متاکائولین، بسیار حساس است و نیاز به نیروی کار ماهر دارد.

این حساسیت به حدی است که به فرآیند تولید متاکائولین و به ماده حاصل از آن، پوزولان مهندسی شده نیز گفته می شود.

نکته جالب توجه این است که خرد کردن و ریزتر کردن متاکائولین، واکنش پذیری آن را تغییر می دهد و همچنین میزان درجه خلوص متاکائولین به کار رفته، بر واکنش پذیری و همچنین رنگ آن اثر می گذارد.