Geologia cărămizilor

Caramida comună este una dintre cele mai mari invenții ale noastre, o piatră artificială. Lucrările de cărămidă transformă noroiul cu rezistență scăzută în materiale puternice care pot rezista timp de secole atunci când sunt îngrijite corespunzător.

Cărămizi de argilă

Principalul ingredient al cărămizilor este lutul, un grup de minerale de suprafață care decurg din intemperiile rocilor igene. De la sine, lutul nu face inutil cărămizi din lut simplu și uscarea lor la soare face o clădire robustă „piatră”. Având puțin nisip în amestec ajută la împiedicarea acestor cărămizi.

Lutul puf este diferit de șisturile moi.

Multe dintre cele mai vechi clădiri din Orientul Mijlociu timpuriu erau făcute din cărămizi uscate la soare. Acestea au durat în general cu o generație înainte ca cărămizile să se deterioreze din neglijare, cutremure sau vreme. Odată cu clădirile vechi topite în grămezi de lut, orașele antice au fost nivelate periodic și orașe noi construite deasupra. De-a lungul secolelor, aceste movile orașului, numite povești, au crescut la dimensiuni considerabile.

Realizarea cărămizilor uscate la soare cu puțină paie sau bălegar ajută la legarea lutului și produce un produs la fel de vechi numit adobe.

Cărămizi incendiate

Persii și asirienii antici făceau cărămizi mai puternice, prăjindu-le în cuptoare. Procesul durează câteva zile, ridicând temperatura peste 1000 ° C o zi sau cam așa ceva, apoi răcirea treptat. (Acest lucru este mult mai fierbinte decât prăjirea ușoară sau calcinarea folosită pentru confecționarea top dressing-ului pentru terenurile de baseball.) Romanii au avansat tehnologia, așa cum au procedat cu betonul și metalurgia și au răspândit cărămida trasă în toate părțile imperiului lor.

Lucrările de cărămidă au fost practic aceleași de atunci. Până în secolul al XIX-lea, fiecare localitate cu un depozit de lut și-a construit propriile lucrări de cărămidă, deoarece transportul era atât de scump. Odată cu creșterea chimiei și a revoluției industriale, cărămizile au unit oțelul, sticla și betonul ca materiale de construcție sofisticate. Astăzi cărămida este realizată în multe formulări și culori pentru o varietate de aplicații structurale și cosmetice solicitante.

Chimia arderii cărămizii

În perioada de tragere, lutul din cărămidă devine o rocă metamorfică. Mineralele din argilă se descompun, eliberează apa legată chimic și se schimbă într-un amestec de două minerale, cuarț și mullită. Cuarțul cristalizează foarte puțin în acel timp, rămânând într-o stare sticloasă.

Mineralul cheie este mullitul (3AlO₃ · 2SiO₂), un compus amestecat de silice și alumină care este destul de rar în natură. Este numit pentru apariția sa pe Insula Mull din Scoția. Nu numai că mullitul este dur și dur, dar crește și în cristale lungi și subțiri, care funcționează ca paiele în adobe, legând amestecul într-o prindere care se întrepătrunde.

Fierul este un ingredient mai mic care se oxidează în hematit, reprezentând culoarea roșie a majorității cărămizilor. Alte elemente inclusiv sodiu, calciu și potasiu ajută silica să se topească mai ușor - adică acționează ca un flux. Toate acestea sunt părți naturale ale multor depozite de lut.

Există cărămidă naturală?

Pământul este plin de surprize - ia în considerare reactoarele nucleare naturale care au existat cândva în Africa, dar ar putea produce în mod natural cărămidă adevărată? Există două tipuri de metamorfism de contact.

În primul rând, ce se întâmplă dacă magma foarte fierbinte sau lavă eruptă ar fi înghițit un corp de lut uscat într-un mod care să permită scurgerea umidității? Aș da trei motive care exclud acest lucru:

• 1. Lavele sunt rareori la fel de calde ca 1100 ° C.
• 2. Lăcile s-ar răci repede odată ce înglobează roci de suprafață.
• 3. Argilele naturale și șisturile îngropate sunt ude, ceea ce ar atrage și mai multă căldură din lavă.

Singura rocă igienă cu suficientă energie pentru a avea chiar șansa de a arunca cărămida corespunzătoare ar fi lavă de superhot cunoscută sub numele de komatiite, gândită să fi ajuns la 1600 ° C. Dar interiorul Pământului nu a atins această temperatură încă din Era Proterozoică timpurie cu mai bine de 2 miliarde de ani în urmă. Și la acea vreme nu exista oxigen în aer, ceea ce face chimia și mai puțin probabilă.

Pe Insula Mullului, mullitul apare în pietrele de noroi care au fost coapte în fluxurile de lavă. (S-a găsit și în pseudotacilite, unde frecarea pe defecțiuni încălzește roca uscată până la topire.) Acestea sunt probabil departe de cărămida reală, dar ar trebui să vă duceți acolo pentru a vă asigura.

În al doilea rând, ce se întâmplă dacă un foc efectiv ar putea coace tipul potrivit de șist nisipos? De fapt, asta se întâmplă în țara cărbunelui. Incendiile de pădure pot începe arderea paturilor de cărbune și, odată pornite, aceste focuri de cărbune pot continua timp de secole. Destul de sigur, focurile de cărbune suprapuse de șist se pot transforma într-o rocă roșie clincheră suficient de aproape de cărămida adevărată.

Din păcate, această întâmplare a devenit frecventă pe măsură ce incendiile cauzate de oameni încep în minele de cărbune și grămezi. O fracțiune semnificativă din emisiile globale de gaze cu efect de seră rezultă din incendiile de cărbune. Astăzi depășim natura în această obscură cascadă geochimică.