Глина — один из самых известных и распространенных материалов, используемых в строительстве. Он образуется в результате разрушения глинистой породы естественным путем или с помощью механических и биохимических воздействий в процессе эволюции.
Из чего состоит глина
Эта порода очень сложна и нестабильна как по составу, так и по своим свойствам. Чистые глины без примесей состоят из мелких минеральных частиц размером менее 0,01 мм. Обычно они имеют вид пластин.
Такие «глиняные» материалы представляют собой сложные соединения алюминия, кремния и воды. Они не только содержат воду в своей структуре (такая вода называется химически связанной), но и удерживают воду в виде прослойки между частицами (такая вода называется физически связанной).
Когда материал намокает, вода проникает между слоями материала, в результате чего они легко смещаются друг от друга. Именно это свойство придает глине высокую пластичность.
Глина содержит материальные примеси, такие как карбонат кальция, кварц, сульфид железа, гидроксид железа, оксид магния и оксид кальция. В зависимости от химического состава разделяют такие глинистые материалы, как каолинит, галлуазит, иллит и монтмориллонит.
Исходя из назначения сырья, его стандартизируют в зависимости от доли оксида железа, кварцевого песка и различных примесей. Степень огнеупорности материала зависит от содержания в нем глинозема. Глины, содержащие не менее 28% глинозема, используются для изготовления огнеупорных изделий.
Так выглядит образец глины под микроскопом.
Технические характеристики и свойства
Свойства глины определяются ее химическим и минеральным составом и размером частиц.
Объем и удельный вес огнеупорных глин составляют 1300-1400 кг/м3 , тугоплавких глин — 1800 кг/м3 , а сухих глин в виде порошка — 900 кг/м3 . Плотность влажной глины составляет 1600 — 1820 кг/м3, а сухой — около 100 кг/м3. Теплопроводность сухого сырья составляет 0,1-0,3 Вт/(м*К), влажного — 0,4-3,0 Вт/(м*К).
Основные свойства :
- При попадании в воду глина впитывает воду и распадается на отдельные частицы, образуя пластичную массу или суспензию.
- Глиняное тесто очень пластично и в сыром виде может принимать любую форму. Полимерную глину называют «маслянистой», потому что на ощупь она похожа на жирный материал. Глины с низкой пластичностью называются «тощими». Кирпичи из такой глины быстро крошатся и менее прочны.
- После высыхания глина сохраняет свою форму, ее объем немного уменьшается, а в результате обжига она становится твердой, как камень. Благодаря этой способности он уже давно является одним из самых популярных материалов для изготовления посуды. Кирпичи также изготавливаются из глины, которая обладает высокой механической прочностью.
- Он обладает клеящими и связывающими свойствами.
- При насыщении определенным количеством воды глина не пропускает воду. Другими словами, он является водонепроницаемым.
- Клей обладает кроющей силой. Поэтому в прошлом он широко использовался для штукатурки печей и стен домов.
- Глина обладает сорбционной способностью. Это означает, что он поглощает вещества, растворенные в жидкостях. Это позволяет использовать его при переработке нефтепродуктов и растительных жиров.
Свойства материала обеспечивают глиняным изделиям и зданиям долгий срок службы, но только при условии, что за ними правильно ухаживают и в процессе производства не было допущено ошибок.
Происхождение и добыча глины
Глины могут иметь различное происхождение, например, осадочное или остаточное. Осадочные породы образуются, когда продукты выветривания перемещаются в другое место. Они могут быть морскими или континентальными.
Морские глины образуются в прибрежных районах, дельтах рек, лагунах и на шельфах. Континентальные глины могут быть гравием, предпеском, озерными, речными или остаточными.
Остатки образуются в результате выветривания горных пород с моря или суши. Примером континентальной остаточной глины является каолин (белая глина). Морские остаточные породы обычно отбелены.
Как происходит добыча
Большинство видов глины легко найти в природе, поскольку они часто залегают неглубоко и могут быть добыты дешево.
Однако из-за большого веса и высокой влажности они не подходят для транспортировки на большие расстояния, поэтому производство обычно располагается недалеко от места разработки. Поэтому заводы по производству кирпича всегда строятся на месте.
Отдельные сорта встречаются только в некоторых районах. Они пользуются большим спросом, а заводы часто расположены далеко от полей, поэтому им приходится полагаться на транспортировку сырья.
Глины встречаются в виде линз или слоев, между которыми находится слой песка. Обычно в месторождении насчитывается около 3-6 слоев глины, иногда до 20 слоев. Толщина слоев может составлять 2-5 или 20-30 м.
В прошлом глину добывали в основном на берегах озер и рек. В настоящее время его добывают в основном в карьерах. Разработка обычно ведется открытым способом с помощью экскаватора. Перед началом добычи полезных ископаемых проводятся подготовительные работы. Геологическая съемка определяет тип производства, оценивает запасы сырья, очищает поверхность от растительности и удаляет непригодные породы.
Глина неизбежно подвергается естественным процессам, в ходе которых она застывает и созревает. Затем материал обрабатывается на специальном оборудовании.
Вы можете увидеть, как это делается, на видео ниже.
Виды и разновидности глины
На земле существует множество различных видов глины, отличающихся по составу, свойствам и даже цвету. Цвет материала зависит от его химического состава. Глины бывают белые, желтые, красные, синие, серые, коричневые, зеленые и даже черные.
Виды глин различают по различным критериям, таким как пластичность, затвердевание, огнеупорность и чувствительность к высыханию.
Доступны следующие типы
- ;
- Натуральный красный — высокое содержание железа и хорошая эластичность, может использоваться для работы с глиняными плитами и лепки небольших скульптур; ; Натуральный красный — используется в производстве глины и глиняных изделий, но реже — используется в производстве отливок…. ;
- Ожог — характеризуется повышенной прочностью.
- Абразив — используется для очистки металлических полиролей.
- Строительство — подходит для фундаментов, глухих зон и решений.
- Керамика — используется в производстве посуды и декоративных предметов.
- Порошок — полезен для приготовления различных растворов и смесей.
- Огнеупорный — подходит для изготовления огнеупорных кирпичей.
- Монтмориллонит — используется как добавка для улучшения качества мыла, как отбеливающее средство для очистки мелассы, сиропов, пива, вина, фруктовых соков, растительных масел и нефтепродуктов. Он также используется в производстве фармацевтических препаратов и средств борьбы с сельскохозяйственными вредителями.
- Шамотная — часто используется для внешней отделки зданий. Приготовьте смесь и добавьте в порошок воду. Чтобы получить желаемую консистенцию, настаивайте его, регулярно помешивая в течение трех дней, и т.д.
Бентонитовые глины образуются при химическом распаде вулканического пепла. Такие глины хорошо разбухают в воде и обладают более высокой отбеливающей способностью, чем другие сорта. Они могут быть разных цветов.
В видеоролике подробно рассказывается о различных видах глины и их образцах.
Сколько стоит
Стоимость глины сильно варьируется в зависимости от ее сорта и свойств. Его цена колеблется от 100 до 500 рублей за один кубический метр. м. Глиняные паруса очень популярны. Это объясняется минимальной стоимостью добычи и достаточно большим запасом земляного нутра.
Шамотная глина — это глина, обожженная при высоких температурах (>340 градусов Цельсия) и измельченная в порошок.
Преимущества и недостатки
В настоящее время глина в основном используется в строительстве в качестве вспомогательного материала или сырья для производства других материалов (кирпича, керамики). Материалы на основе глины имеют множество преимуществ, а саму глину можно использовать для строительства и отделки.
К основным преимуществам глины как строительного материала можно отнести
- Знакомство с полным окружением ;
- Устойчивость к высоким температурам ;
- Низкая аллергенность ;
- Поддерживает влажность на оптимальном уровне.
- Свободное прохождение воздуха через стены.
- Поглощение вредных веществ ;
- Безотходное производство.
Среди недостатков материала следует отметить значительную усадку, деформацию стен после высыхания и необходимость дополнительной гидроизоляции конструкции.
