Классификация и характеристики глины. Применение глины в строительстве

Косметическая глина с древнейших времен имеет статус отличного и эффективного средства в уходе за кожей лица и тела. Сама Клеопатра регулярно использовала ее для сохранения молодости и красоты кожи.

Полезное действие минеральной глины широко использовалось не только в косметологии, ее свойства ценились и в медицине. Врачи фараонов применяли ее в качестве прекрасного средства, обладающего противовоспалительным и антисептическим действием. Кроме того, ее включали в состав при мумифицировании. Древние лекари на ее основе изготавливали разного рода натирания, лечебные мази и пасты. Косметическую глину также использовали и для внутреннего применения, если необходимо было добиться абсорбирующего действия. С ее помощью избавлялись от бактерий и выводили токсины из организма. Также природная минеральная глина применялась при серьезных отравлениях, мышечных болях, эпидемиях.

Современное применение в медицине и косметологии.
Косметическая глина достаточно широко применяется в области косметологии, обычно ее включают в состав различных масок для лица, оказывающих очищающее и подсушивающее действие. Глина обладает чудесным свойством, она подобно губке, впитывает в себя избыточные выделения сальных и потовых желез. Помимо очищающих качеств, она снимает воспаления и покраснения, а также избавляет кожу от шелушения . Особенно маски на основе глины эффективны для жирной , комбинированной и сухой кожи лица. Следует отметить также способность глины усиливать бактерицидные свойства некоторых веществ, благодаря этому, собственно, глину включают в составы противовоспалительных мазей и масок.

Виды косметических глин.
Вообще в природе насчитывается несколько видов глины, причем все они не только отличаются цветом (за счет разного минерального состава, зависящего от места происхождения), но и имеют различные свойства, из-за чего применяются в косметологии и медицине для решения разных задач. Глина может быть белой, голубой, зеленой, красной, желтой, серой, черной и синей. Купить натуральную косметическую глину можно практически в любой аптеке или магазине косметики.

Следует запомнить, что во время применения косметической глины смешивать их виды или разводить с добавлением других компонентов необходимо только в глиняной посуде, но не железной. Поскольку косметическая глина любит свет важно выставлять ее на солнце.

Белая глина (Анапская).
Наиболее часто из всех видов косметической глины применяют белую или каолин, ее добавляют в маски, мази, средства от диареи. Часто применяют для лечения заболеваний кожи, гинекологических болезней, заболеваний опорно-двигательного аппарата. Также белая глина отлично выводит токсины.

Наиболее эффективное действие этот вид оказывает на жирную (впитывает избытки выделений сальных желез), смешанную и проблемную кожу лица, прекрасно очищая ее, подсушивая прыщики (угревые высыпания) и воспаления, сужая поры, а также оказывая лифтинг-эффект. Но ее противопоказано использовать при наличии розовых угрей. Следует отметить, что данный вид косметической глины обладает свойством отбеливать кожу. Так же она помогает женщинам скорректировать овал лица, сделать его более ровным. Благодаря антисептическим свойствам белую глину добавляют в различные средства для ухода за лицом бактерицидного и противовоспалительного действия. Систематическое использование белой глины повышает эластичность кожи, делает ее бархатистой, улучшает цвет лица.

Применение данного вида глины полезно и для волос. Маски на ее основе делают волосы гуще , послушными и устраняют перхоть. Эффект будет заметен уже спустя неделю две недели применения.

Голубая глина (Кембрийская, Валдайская).
В ее составе присутствует огромное количество солей и микроэлементов, которые необходимы для красоты и молодости нашей кожи. Благодаря стимулирующему воздействию голубая косметическая глина дает выраженный омолаживающий эффект, особенно эффективна она для жирной кожи. Регулярное применение голубой глины является профилактикой угревой сыпи, благодаря дезинфицирующему и вяжущему действию подсушивает мелкие воспаления и прыщики, а также эффективно разглаживает мимические морщины.

Кроме очищающего действия, данный вид косметической глины питает кожу на глубоком уровне, снабжая клетки кожи необходимыми веществами и энергией природных соединений, стимулируя процессы регенерации в тканях эпидермиса, что способствует ускорению процесса заживления ранок и повреждений на коже. Косметические средства на основе голубой глины активизируют процессы кровообращения и ускоряют обменные процессы в клетках кожи, возвращая коже упругость, эластичность и здоровый вид. Стоит также отметить, что эта глина обладает легким осветляющим эффектом в отношении веснушек и пигментных пятен.

Применение голубой глины для волос, благодаря наличию в ее составе кремния, активизирует рост волос, а также помогает устранить перхоть.

Маски на ее основе также эффективно применять для ног в целях улучшения микроциркуляции крови, снижения отечности и тяжести в ногах. Кроме того, подобные средства могут помочь справиться с целлюлитом , потливостью, устранить неприятный запах, а также являться профилактикой грибковых и бактериальных болезней.

Зеленая глина.
Зеленый цвет данного вида глины обусловлен содержанием в ней оксида железа. Чаще всего применяется в косметологии, ее добавляют в состав масок, обертываний и компрессов. Богатый микроэлементами состав глины способствует восстановлению водного баланса кожи, а также обуславливает прекрасные абсорбирующие свойства. Применение зеленой глины очищает и смягчает кожу, устраняет воспаление и раздражение, разглаживает морщинки, а также обладает подсушивающим действием. Часто ее рекомендуют для улучшения капиллярного кровообращения, а также общего омоложения кожи. Маски на ее основе отлично очищают поры и избавляют от жирного блеска. Этот вид глины можно сочетать с другими видами.

Следует также отметить, что данную глину рекомендуется использовать для принятия ванн с целью снятия стресса, напряжения, усталости и раздражения. Эта рекомендация обусловлена свойством зеленой глины забирать накопленную в течение дня негативную энергию.

Красная глина.
Цвет обусловлен наличием в составе меди и оксида железа. Эту разновидность косметической глины рекомендуют в уходе за сухой, обезвоженной, а также чувствительной кожей , имеющей склонность к аллергическим реакциям. Средства на основе красной глины, в частности маски, улучшают процессы кровоснабжения в тканях эпидермиса, способствуют смягчению и увлажнению кожи, прекрасно отшелушивают омертвевший слой клеток, устраняют зуд, раздражение и покраснение на лице. Кроме того, они прекрасно устраняют признаки шелушения кожи. Также этот вид глины может помочь в уходе за увядающей кожей, поскольку улучшает насыщение тканей кислородом. Ее часто назначают при недостатке железа в организме. Красную глину часто сочетают с белой.

Красная глина также эффективна в уходе за волосами, средства на ее основе способствуют питанию волосяных луковиц, укреплению слабых и ломких волос, а также устраняют жирную себорею.

Розовая глина.
Розовая косметическая глина рекомендуется для ухода за любым типом кожи. Ее получают путем смешивания красной глины и каолина, что позволяет ей оказывать действие, присущее обоим видам глины. Её применение способствует омоложению кожи, разглаживая морщинки и подтягивая контур лица. Применение масок на ее основе очищает, питает и смягчает кожу, возвращая эластичность и оказывая освежающее и восстанавливающее действие. Ванночки на основе розовой глины способствуют глубокому увлажнению кожи, оказывают тонизирующее действие, улучшая процессы обменов в тканях.

Желтая глина.
В составе данной разновидности глины присутствует огромное количество железа и калия, что способствует улучшению кислородного питания тканей, а также обуславливает ее способность выводить токсины в случаях различных воспалительных процессов. Маски на основе желтой глины оказывают тонизирующее действие, улучшая цвет лица. Ее рекомендуется применять в уходе за жирной, смешанной, увядающей и тусклой кожей.

Благодаря редкому химическому составу специалисты рекомендуют её для коррекции различных косметических изъянов, а также в качестве профилактического средства против многих заболеваний кожи. Жёлтая глина обладает свойством поглощать продукты жизнедеятельности организма, кроме того, она оказывает пагубное воздействие на болезнетворные бактерии. Ванночки на ее основе прекрасно избавляют от усталости, способствуют ускорению обменных процессов в тканях, улучшая внешний вид кожи.

Серая глина.
Этот вид косметической глины добывают в море на большой глубине. Ее применение дает выраженный увлажняющий и тонизирующий эффект. В большинстве случаев рекомендуется в уходе за проблемной, сухой и обезвоженной кожей лица. Серая глина способствует глубокой детоксикации кожи и организма в целом.

Маски на основе серой глины эффективно очищают и глубоко питают кожу, сужают поры, благодаря антисептическому свойству, оказывают лечебный эффект при угрях и фурункулах, а также обладают выраженным омолаживающим действием.

Применение глины в составе средств для волос помогает укрепить волосы, предотвратить их ломкость и выпадение, а также является профилактикой шелушения кожного покрова.

Ванночки из серой глины прекрасно смягчают огрубевшую кожу рук и ног, заживляют небольшие трещины и повреждения кожи.

Черная глина (мертвого моря).
В составе этого вида глины содержится железо, стронций, магний, кварц и кальций. Средства на ее основе прекрасно очищают кожу от загрязнений и токсинов, сужают поры. Наиболее подходит для ухода за комбинированной и жирной кожей лица, а также для нормального типа кожи.

Грязелечение с применением черной глины способствует улучшению кровообращения и лимфообращения, а также обменных процессов. Помимо этого процедуры на ее основе стимулируют тканевое дыхание, процессы регенерации, способствуют рассасыванию процессов воспаления. Маски на основе черной глины служат прекрасным средством увлажнения и тонизации кожи.

Обертывания с черной глиной дают прекрасный эффект уменьшения объемов, поскольку способствуют сжиганию жировых отложений.

Синяя глина.
Маски на основе синей глины оказывают очищающее, отбеливающее и смягчающее действие, способствуют стягиванию пор, а также обладают выраженным омолаживающим действием. Ванночки с применением этого вида глины оказывают антисептическое действие, ускоряют процессы регенерации клеток кожи.

Помимо этого она оказывает стимулирующее воздействие на обменные процессы в клетках, усиливая кровообращение и оказывая анти-стрессовое воздействие. Синюю глину рекомендуют к использованию для любой кожи.

Глина - один из древнейших строительных материалов, применяемых в строительстве по сей день. Свойство этого природного материала к затвердеванию в определённых условиях позволяет использовать его в различных целях при строительстве построек различного назначения - и жилых, и хозяйственных. Из глины делают несущие конструкции (саманные стены ), на ней заводят раствор для кладки печей (из неё же собственно делают и сам печной кирпич), её используют как утеплитель, а также глиной штукатурят стены. В связи с тем, что этот природный и экологически чистый материал может широко использоваться в строительстве , мы решили подготовить статью по вопросу применения глины в строительных целях.

Немного о глине

Глина - мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита (происходит от названия местности Каолин в Китае), монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов (глинистые минералы), но может содержать и песчаные и карбонатные частицы. Как правило, породообразующим минералом в глине является каолинит, его состав: 47 % оксида кремния (IV) (SiO2), 39 % оксида алюминия (Al2О3) и 14 % воды (Н2O).

Al2O3 и SiO2 — составляют значительную часть химического состава глинообразующих минералов.

Диаметр частиц глин менее 0,005 мм; породы, состоящие из более крупных частиц, принято классифицировать как лёсс. Большинство глин - серого цвета, но встречаются глины белого, красного, жёлтого, коричневого, синего, зелёного, лилового и даже чёрного цветов. Окраска обусловлена примесями ионов - хромофоров, в основном железа в валентности 3 (красный, желтый цвет) или 2 (зеленый, синеватый).

Основным источником глинистых пород служит полевой шпат, при распаде которого под воздействием атмосферных явлений образуются каолинит и другие гидраты алюминиевых силикатов. Некоторые глины осадочного происхождения образуются в процессе местного накопления упомянутых минералов, но большинство из них представляют собой наносы водных потоков, выпавшие на дно озёр и морей.

Глина - это вторичный продукт земной коры, осадочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания (ru.wikipedia.org).

Саманное строительство

Что из себя представляет саман ? Сам термин происходит от тюркского «солома». Подразумевает саман под собой строительный материал из глинистого грунта, высушенного на открытом воздухе.

Ещё в сравнительно недавнем прошлом этот материал имел достаточно широкое распространение в мире. По сей день саманные постройки повсеместно встречаются и в Азии, и в Европе, и на территории России.

Несмотря на то, что в настоящее время принято применять современные материалы, считающиеся более прочными и долговечными, существуют живые свидетельства того, что многие материалы современности в значительной степени уступают по прочности домам, построенным из глины.

Например, на сайте www.subscribe.ru в статье «саманное строительство» приводятся данные о том, что участники войны в Афганистане свидетельствовали о том, что при попадании из танка прямой наводкой в стену из самана она не разрушалась, а оставался только след.

Теперь немного о том, как сделать саман. На сайте www.subscribe.ru по этому поводу приводится следующая информация: Земля под ногами - основной источник материала для строительства. Песок и глина лежат практически везде. Для смеси всегда нужно также достаточно длинной, прочной, сухой соломы. Идеальная смесь содержит много грубого песка и немного глины.

Глины нужно ровно столько, чтобы склеить песок и солому, приблизительно в соотношении 3 или 4 к 1, песок к глине.

Большинство почв - смесь песка, глины и других примесей. Нужно понять Вашу почву и с ней работать.

Ил для самана не подходит. Избегайте почв с более чем незначительным содержанием ила. Ил снижает клейкость глины и непрочен на сжатие. Глина существенно отличается от ила. Глины усыхают линейно на 5-15 %, поэтому растрескиваются, если не смешать их с большим количеством песка и соломы. Когда же глина высыхает в пространстве между грубыми зёрнами песка, она плотно скрепляет их вместе. В результате получается на удивление прочный материал - саман.

Конечно, это лишь краткая информация о том, как сделать саман. Если вы хотите приготовить его правильно и профессионально, то вопрос поиска и подбора материалов, а также составления пропорций надо изучить более тщательно. Благо, интернет-ресурсы позволяют сделать это без особых затруднений.

Использование глины для кладки печей

Глина является основным материалом для приготовления раствора для кладки печей. Качество этого раствора оказывает прямое влияние на качество кладки, а значит и печи.

О том, как правильно приготовить раствор, приведём информацию из книги А.М. Шепелева «Как построить сельский дом»: «Правильно приготовленный глиняный раствор не трескается, прочно связывает между собой кирпичи и не выкрашивается. Трещины в швах кладки нарушают нормальную работу печи.

Толщина швов влияет на прочность кладки. Швы должны быть толщиной 3 мм (как исключение - 5 мм). Чем меньше в печи глины и больше кирпича, тем выше качество печной кладки. Вот почему, готовя глиняный раствор желательно отдельно просеять глину и песок через сита с отверстиями не более 3x3мм, а затем ещё раз процедить раствор.

Доза песка, добавляемого в глину, зависит от жирности последней: жирнее глина - больше песка, и наоборот.

Глину для раствора нужно хорошо размочить и промять. Делают это так. Берут большой крепкий ящик или бочку, заполняют их на 1/3 объёма глиной, заливают водой, тщательно перемешивают и оставляют на сутки или больше. Затем все перемешивают и, если надо, добавляют воду. Полученное глиняное молоко процеживают на сите с отверстиями не более 3×3 мм в другую ёмкость. Оставшиеся комки вновь заливают водой, разминают, добавляют глину и т. д.

Оставшуюся от глиняного молока воду сливают, используя её при замочке следующей порции глины. Отстоявшаяся глина должна иметь густоту сметаны.

Приготовив нужное количество глины, определяют её жирность и потребность в песке. Для этого берут какую-то одну объёмную часть процеженной глины (например, банку из-под консервов) и вливают её в ведро. Этой же меркой отмеряют 3 части песка, добавляют его небольшими порциями в глину и все перемешивают веслом или палкой. Если раствор сильно обволакивает весло (палку) - он жирный и нужно добавить песка. Если к веслу (палке) прилипают отдельные сгустки - раствор нормальной жирности и годен для кладки. Измерив «ставшийся песок, определяют жирность глины, вернее потребность в песке. Например, осталось 0,5 банки песка, значит, для приготовления нормального по жирности раствора на 1 часть глины требуется 2,5 части песка (состав 1:2,5).

Таким образом, в зависимости от качества глины на одну её объемную часть может потребоваться от 0,5 до 3-х и более частей песка.

Нормальный по жирности раствор не трескается, крепко связывает между собой кирпичи; жирный раствор сильно трескается, а тощий - непрочный.

Качество раствора можно проверить так. Из густого раствора скатывают шарик диаметром 5 см и делают лепешку толщиной 1 см и диаметром 10 см. И то и другое высушивают при обычной комнатной температуре. Высохнув, они не должны растрескиваться, а шарик при падении с высоты 1 м не должен рассыпаться. В этом случае раствор пригоден для кладки.

Готовят раствор на бойке или в ящике. Для этого грядкой насыпают отмеренную порцию песка, делают в ней углубление, наливают порцию приготовленного глиняного теста и все перемешивают до полной однородности. При необходимости добавляют воду, получая сметанообразную массу, легко сползающую с железной лопаты, но не растекающуюся по ней. При ощупывании между пальцами должен ощущаться сплошной шероховатый слой песчинок, а не скользкая с разрозненными песчинками глина.

Во время кладки глиняный раствор должен быть таким, чтобы при небольшом нажиме на него кирпичом, смоченным водой, он легко выдавливал из шва излишне наложенный раствор.

Для кладки 1000 кирпичей при швах толщиной до 5 мм требуется 250 л процеженного раствора.

Время, затраченное на процеживание раствора, с лихвой окупается удобством в работе».

Использование глины как утеплителя

Глина также используется в качестве утеплителя. Чаще всего её используют для утепления потолка. Для получения качественного утеплителя помимо глины применяют опилки.

На сайте www.domoustroi.ru приводится следующая информация по утеплению потолков этим способом: Потолок из глины и опилок отличается хорошей термостойкостью, легкостью в изготовлении, легким весом, противопожарным качеством и доступностью в цене.

Чтобы утеплить потолок и сделать потолок из глины и опилок, следует приобрести в первую очередь глину и опилки. Опилки сейчас приобрести не трудно, так как их даже раздают бесплатно самовывозом на предприятиях деревообработки. Даже если придется покупать опилки, то их стоимость будет ничтожна, по сравнению с другими материалами для потолка. Глина же будет немного дороже, но её нужно совсем мало, поэтому ее можно добыть и самому.

Итак, для начала подготовим потолочное перекрытие для будущего потолка.

Так как смесь глины и песка будет жидкой, то необходимо на потолочные доски что-либо постелить водонепроницаемое. Можно взять обычную пленку и пристрелять её к дереву обыкновенным строительным степлером. Некоторые под пленку застилают картон. Картон имеет гофрированный слой между плоскими слоям, это дает дополнительное утепление, но потолок становится более пожароопасным.

После того, как потолок застелен пленкой, можно приступать к замешиванию глино-опилкового раствора.

Для этого необходимо залить полную бочку водой и высыпать туда четыре-пять вёдер глины. Глина должна размочиться.

Перемешивать глину в бочке до того момента, пока она максимально не растворится. Вода должна приобрести характерный грязный цвет. Далее, залить в бетономешалку пару вёдер полученной смеси из глины и воды и засыпать опилками. Нельзя забывать добавлять глиняную воду по мере перемешивания опилок. Консистенция не должна быть ни густой, не жидкой.

Далее, замешав раствор, нанести его на потолок равномерным слоем 5-10 см. в зависимости от необходимого утепления и пригладить слегка утрамбовывая. Через несколько дней потолок должен подсохнуть, и если появятся небольшие трещины, то их проще всего затереть простой глиной, хотя можно оставить и так, потому, что трещины будут незначительные.

В данной статье мы рассмотрели различные случаи применения глины, а именно: строительство стен , приготовление раствора для кладки печей и утепление потолков . Во всех этих случаях глина является эффективным строительным материалом. В завершение следует заметить, что это не все варианты применения глины в строительстве, например, её применяют в производстве керамзита и цемента, поэтому этот природный материал безо всякого преувеличения оправдывает название этой статьи: «Глина - универсальный природный материал для строительства».

Статью подготовил Евгений ИЗМАЙЛОВ,

фото srubnbrus.com

Скальные породы разрушаются и выветриваются: в результате образуется глина (мелкозернистая осадочная горная порода), основными характеристиками которой являются: плотность глины, ее водонепроницаемость, пластичность, огнеупорность, вязкость, пористость и дисперсность. Основной компонент глины - полевой шпат, в процессе распада которого образуются минералы, относящиеся к группе каолинитов, или другие гидраты алюминиевых силикатов: то есть она состоит из 47% оксида кремния, 39% оксида алюминия и 14% воды. Также в состав этого пластичного материала могут входить песчаные или карбонатные частицы.

По каким признакам классифицируют глину

Всю глину делят на:

• огнеупорную (камнеподобную);
• сланцевую (которая плохо размокает в воде);
• каолиновую.

Они в свою очередь подразделяются на три группы:

• по степени пластичности: жирные, средней жирности и тощие;
• по количеству содержания окиси алюминия в прокаленном состоянии: кислые (меньше 15%), полукислые (в пределах от 15% до 30%), основные (до 40%) и высокоосновные (больше, чем 40%);
• по классу огнеупорности: огнеупорные (плавятся при температуре от 1580° C), тугоплавкие (температура плавления 1350÷1580° C) и легкоплавкие (плавятся при температуре ниже 1350° C).

Область промышленного применения каолинита определяют в зависимости от его цвета, внешнего вида, который он приобретает после обжига; количества времени спекания и плавления; а также стойкости при резких сменах температур. Исходя из вышеизложенного, пластичный материал подразделяют на тот, который используют для производства кирпичей, труб, кафеля, фаянса или других изделий.

Материал различается по цвету: он бывает черным, темно-коричневым, белым, зеленым, голубым, желтым или красным. Все зависит от породообразующего материала, а также от его геологического происхождения.

Одну горную породу применяют без дополнительных компонентов, другую подвергают просеиванию и смешиванию со специальными добавками, чтобы получить сырье для изготовления разнообразных изделий: все зависит от места добычи материала.

Область применения

Глину широко используют для приготовления цемента: известняк (составляет 75% от всего объема) измельчают и смешивают с глиной. Затем эту смесь помещают в специальную печь и обжигают при температуре приблизительно 1450° C: в итоге получают клинкер. Затем клинкерные материалы резко охлаждают до температуры 130° C, измельчают, смешивают с гипсом и получают цемент.

Иногда пластичный материал используют при строительстве глинобитных строений. Частицы материала плотно соединяются друг с другом посредством запрессовки. Иногда глину смешивают с соломой или с землей.

Подобные постройки имеют ряд недостатков:

• они не огнеупорны (при пожаре такая стена начинает интенсивно трескаться и мгновенно разрушаться);
• подмешанная солома сгнивает (ввиду медленного высыхания строительного материала), в результате чего в стене образуются пустоты, которые ведут к неравномерной осадке здания;
• солома является отличной приманкой для грызунов.

Кирпичное и гончарное производства также не обходятся без применения глины. Соединенная с водой она образует густую эластичную массу, которая и используется для изготовления фаянса и кирпичей.

Глину применяют в медицине (она входит в состав многих лечебных составов и средств; ее используют при лечении различных заболеваний; принимают в качестве сорбента), косметологии (является основным компонентом косметических масок и мазей), пищевой промышленности (подкрашивают блюда) и сельском хозяйстве (дают скоту в качестве пищевых добавок).

Основные свойства глины

К ним относят следующие:

• при соединении глины с водой, материал размокает и образует пластичную массу, которой в сыром виде можно придать любую форму;
• изделия из глины после отвердения не меняют своей формы (но немного уменьшаются в объеме), а после обжига становятся намного тверже (по своим прочностным характеристикам не уступают камню);
• обладает хорошей адгезией;
• отличается водонепроницаемостью;
• обладает кроющей способностью высокого качества: поэтому ее часто применяют при отделке печей и стен сооружений.

Технические характеристики

Каждая подгруппа глин отличается значениями пористости, минерализации поровой воды, емкости обменного комплекса, объемного и удельного веса, теплопроводности и так далее, так как эти показатели напрямую зависят от размеров частиц материала, а также от их химического и минерального состава. Таблица показателей удельного веса для различных видов глины:

Теплопроводность влажного сырья находится в пределах от 0,4 до 3,0 Вт/(м·К), а сухого - 0,1÷0,3 Вт/(м·К).

Плотность глины

Для глины, как правило, указывают насыпную плотность, реальную, технологическую и условную (ее определяют в лабораторных условиях). Причем, условная всегда значительно превышает реальную. Плотность вычисляют, разделив массу тела на занимаемый им объем. В системе СИ плотность измеряют в кг/м², а в системе СГС в г/см³. Плотность мокрой глины колеблется в пределах от 1600 до 1820 кг/м², а плотность сухой находится в пределах до 1000 кг/м³.

Одним из технических показателей пластичного материала (как впрочем, и других сыпучих веществ) является коэффициент уплотнения, который определяется отношением фактической объемной плотности к объему нормально уплотненного материала, находящегося на определенной глубине (опытным путем была доказана зависимость плотности глины от глубины ее залегания). Плотность считается нормальной, если это отношение равно единице; если меньше 1, то горная порода недостаточно уплотнена.

В заключении

Чаще всего в природе глина имеет неглубокое залегание: поэтому с точки зрения добычи является вполне дешевым сырьем. Правда перевозить ее на большие расстояния невыгодно ввиду большого веса и высокой влажности.

Совет! Производство изделий из глины следует устраивать недалеко от места ее добычи.

Глина является уникальным природным материалом, который независимо от места происхождения обладает приблизительно одинаковыми свойствами и признаками. Главное свойство этого природного материала - гигроскопичность. То есть, глина активно поглощает воду, делаясь более пластичной и вязкой. Поэтому, с глиной сравнительно легко работать, ей можно задать практически любую форму, а процесс обжига легко устранит способность глины впитывать воду, что сделает изделие пригодным для эксплуатации.

Как определить качество глины

Вязкость глины зависит от размера её частиц. Мелкозернистая глина, которую относят к особо качественному сырью, встречается в природе крайне редко, делая такую марку глины очень ценной. Как определить качество глины? Обычно, делая подобный анализ, в первую очередь обращают внимание на количество примесей в материале, которые влияют на прочность, огнеупорность, цвет и фактуру конечного изделия. Однако, у нас нет в распоряжении химической лаборатории, поэтому есть способы определения качества глины по внешним признакам.

Первостепенный признак, влияющий на качество будущегогончарного изделия - это пластичность сырья . Мягкое сырьё позволяет получать самый разнообразные и интересные формы изделий, однако такой тип глины, несмотря на сложную технологию обжига, не будет обладать достаточным запасом прочности, а также не выдержит высокую температуру обжига. Слишком пластичную глину можно «разбавить» крупнозернистыми материалами, что придаст ей больше прочности, однако такой приём не всегда желателен, особенно при безглазурном обжиге изделий. Чтобы проверить пластичность глины , можно слепив из неё что-нибудь продолговатое, а затем попытаться разорвать. Если при разрыве глина трескается, края остаются сухие, рванные, то это признак непластичной, нежирной глины. В свою очередь, если глина не рвётся, а стремится растянуться, то это верный признак пластичности. Кроме того, такая глина хорошо впитывает воду. Чрезмерная концентрация воды в сырье может привести к тому, что потребуется слишком долгая предварительная сушка, чтобы изделие «вылежалось». Пластичная глина не подойдёт для изделий, которым требуется большой запас прочности.
Все остальные признаки позволяют выявить качество глины только на конечном этапе, в процессе или после обжига изделия.

Осадка глины - это процесс, происходящий во время обжига глиняных изделий . Пластичная глина впитывает больше воды, а значит, обладает и большей осадкой. При осадке глина уменьшается в размерах, потому-что теряет связанную воду из своего состава, доводя её концентрацию до минимума. В процессе осадки также происходит важнейший процесс - связывания элементов стекла в глине, что превращает её в керамику. Такой процесс лучше всего происходит в нежирной глине, потому-что для его достижения требуется высокая температура, а также низкая концентрация воды в сырье. Значит, для изготовления высококачественной керамики лучше использовать нежирную, непластичную глину. Это свойство можно выявить ещё на стадии отбора сырья.

Огнеупорность глины не является подходящим показателем качества , потому-что определить её можно лишь на самом последнем этапе, а также тогда, когда изделие будет уже испорчено. В основном в природе встречается глина с температурой плавления в 1200 градусов Цельсия. Именно поэтому, процесс обжига не следует проводить при температуре выше 960 градусах. При этой температуре у любого материала пропадают поры, происходит процесс связывания стекла, что превращает глину в керамическое изделие.

Пришло время сделать короткое обобщение. Как определить качество глины ? Единственная операция, которая от вас требуется при выборе сырья - это оценка пластичности глины. Для этого повторите простейшую операцию: слепите из глины продолговатый предмет, а затем разорвите его, оценив пластичность. Непластичная глина является более качественной, поскольку позволяет получить более прочные глиняные изделия. Если же требуется сложная форма, лучше обратить своё внимание на пластичную глину, которая хоть и выдерживает не очень высокую температуру, зато позволит получить красивый сувенир.

Общие свойства

Свойства глин целиком зависят от их химического и минерального состава, а также от величины составляющих их частиц. Уже одни эти. факты указывают нам на важнейшие свойства глин.

Важнейшими свойствами глин являются:

1) способность в смеси с водой образовывать тонкие «взвеси» (мутные лужи) и вязкое тесто;

2) способность набухать в воде;

3) пластичность глиняного теста, т. е. способность его принимать и сохранять любую форму в сыром виде;

4) способность сохранять эту форму и после "высыхания с уменьшением объема;

5) клейкость;

6) связующая способность;

7) водоупорность, т. е. способность после насыщения определенным количеством воды не пропускать через себя воду.

Глины могут быть всех цветов - от белого до черного. На Украине и в некоторых других районах белая глина служит материалом для побелки стен, печей и т. д. Когда хотят покрасить стены в цветные тона, берут желтые, красные, зеленые и другие глины. Таким образом, здесь мы имеем дело с новым свойством глины - с красящей и кроющей ее способностью.

Физические свойства глины

Большое разнообразие условий образования и степени литификации глинистых пород обусловливает значительный диапазон изменения их свойств. Среди физических свойств наименее изменчивы показатели плотности глинистых пород. Они варьируют от 2,50 до 2,85 г/см 3 . Примесь органических веществ понижает плотность глин, так как для гумуса она равна 1,25-1,40 г/см 3 . У минеральных монтмориллонитовых глин ее величина также низкая - до 2,25 г/см³.

Значения пористости варьируют от 25-30 до 60%; подавляющая часть пор является открытой, доступной для жидкой компоненты.

Наибольшей плотностью, как правило, обладают древние глины, залегающие на значительных глубинах и испытавшие сильное уплотнение. К этой категории относятся большая часть палеозойских, мезозойских, некоторые эоценовые и палеогеновые глины. Высокую уплотненность, независимо от возраста, имеют глинистые образования горно-складчатых районов, такие, как апшеронские глины Закавказья, олигоценовые глины Западного Кавказа. Среди континентальных четвертичных отложений наибольшую уплотненность имеют ледниковые глинистые залегания. Наименьшими показателями уплотнения характеризуются четвертичные озерные, озерно-ледниковые, аллювиальные и делювиальные глинистые образования. С плотностью и пористостью глинистых пород тесно связана их водопроницаемость. Большая часть глин и суглинков относится к слабопроницаемым или практически водонепроницаемым породам. Значения коэффициента фильтрации для них изменяется от 10 -3 до 10 -5 м/сут. Это объясняется наличием у глин и суглинков ультракапиллярных пор, полностью занятых связанной водой. Фильтрация через такие поры возможна только при превышении начального градиента.

Важной особенностью глинистых пород является их способность вступать в обменные реакции, приводящая к изменению их состава, строения и свойств. Обменная способность глин часто используется в практических целях, например в химической промышленности, а также при целенаправленном изменении их свойств, таких, как водопроницаемость, липкость и др. Глинистые породы благодаря особенностям гранулометрического и химико-минерального состава проявляют четко выраженные физико-химические свойства. Так, многие глинистые породы при их увлажнении набухают, а при высушивании дают усадку, что сопровождается изменением объема от нескольких до 25-30%, а в некоторых случаях и больше. Развиваемое при этом давление набухания может достигать 1,0-1,5 МПа. При определенных условиях глинистые породы обладают липкостью, величина которой может достигать 5-6 Н/см².

Среди различных типов глин наиболее гидрофильными, а следовательно, и более склонными к проявлению названных свойств являются глины и тяжелые глины, содержащие значительное количество набухающих глинистых минералов (монтмориллонита, смешаннослойных) и органического вещества. Присутствие солей, а также слабогидрофильных глинистых минералов (типа каолинита) приводит к снижению показателей этих свойств. Наибольшая обменная способность, пластичность, набухание, усадка, липкость у высокопористых озерных глин, глин старичной фации аллювия, богатых органикой, у многих озерно-ледниковых и элювиальных глин, а также у лагунных и морских глин, лишенных солей. Наименее гидрофильны супеси и суглинки ледникового и аллювиального (пойменная фация) происхождения. Набухание, усадка и липкость глин помимо дисперсности и химико-минерального состава зависят от их степени уплотнения и прочности структурных связей. Наибольшим набуханием обладают высокогидрофильные, умеренно уплотненные глины с коагуляционным и переходным типом структурных связей. Таковыми являются, например морские отложения юры Русской платформы, некоторые разности сарматских глин Предкавказья и др.

Слаболитифицированные, высокопористые и, наоборот, сильнолитифицированные глины с переходным типом структурных связей обладают низкими показателями набухания. У первых это объясняется высокой пористостью и влажностью, а у вторых - наличием прочных структурных связей, препятствующих набуханию. К таким глинам относятся современные отложения морей и озер, многие четвертичные образования морского, озерного, водно-ледникового и аллювиального генезиса, а также глины древних комплексов - девона, карбона и перми.

Глинистые породы обладают различной деформируемостью и прочностью. Коэффициент их сжимаемости изменяется от единиц (у слаболитифицированных глин) до тысячных долей МПа"1 (у сильнолитифицированных глин). Модуль общей деформации варьирует от нескольких до 50-60 МПа. Угол внутреннего трения и сцепления изменяется соответственно от 5-10° и 0,01 - 0,05 МПа до 20-36° и 0,12-0,6 МПа. Столь широкий диапазон изменения механических свойств глинистых пород объясняется их различным составом, уплотненностью, влажностью и др. Среди многочисленных факторов, влияющих на прочностное и деформационное поведение глин, важнейшим является характер структурных связей. Глинистые породы с коагуляционным типом структурных связей характеризуются наибольшей сжимаемостью. График сжимаемости таких глин имеет вид экспоненциальной кривой, наклон которой к оси абсцисс постепенно уменьшается, вследствие чего коэффициент их сжимаемости постепенно снижается по мере уплотнения от 1 до 0,1 МПа -1 , а модуль общей деформации соответственно возрастает от 1 до 10 МПа. В условиях быстрого неконсолидированного сдвига такие глины дают криволинейную зависимость т = / (а). Значения (р и С при этом являются небольшими и, как правило, не превышают 5-15° и 0,05 МПа. При проведении опытов в условиях медленного консолидированного сдвига зависимость т =/(ст) приближается к прямолинейной, а значение С возрастает. Характер деформирования при сдвиге - вязкопластичный, остаточная прочность несущественно отличается от пиковой. Подобными прочностными и деформационными свойствами обладают современные и четвертичные глины и суглинки континентального, лагунного и морского происхождения со слабой и средней степенью уплотнения, высоким водонасыщением, мягкопластичной и пластичной консистенцией.

Глинистые породы с переходным типом структуры характеризуются значительно меньшей сжимаемостью: значение коэффициента сжимаемости составляет сотые доли МПа, а модуль деформации - 15-50 МПа. Зависимость сдвигающего усилия от нормальной нагрузки имеет прямолинейный характер как для консолидированного, так и неконсолидированного сдвига. Разрушение при сдвиге хрупкое, остаточная прочность намного ниже пиковой. Угол внутреннего трения изменяется в пределах 18-32°, сцепление - 0,1-0,4 МПа.

Наиболее часто глинистые породы с переходным типом контактов встречаются среди пород морского, лагунного и ледникового происхождения с высокой степенью уплотнения и водонасыщения, а также пород различного генезиса и степени уплотнения, находящихся в аридной зоне и имеющих невысокую степень водонасыщения. Указанными выше прочностными и деформационными свойствами могут обладать породы различного возраста и генезиса, испытавшие значительное уплотнение или частичную цементацию в ходе литогенеза. Часто среди них встречаются недоуплотненные и переуплотненные глины. Первые образуются за счет ранней цементации, а вторые - при разгрузке литифицированных пород с сохранением у них части фазовых цементационных контактов.