Существует много характеристик, по которым классифицируются глины. Учитываются условия их образования, химический состав и физические свойства. Иногда в систему включается разделение в зависимости от специфических способов применения.
Глина делится на виды по следующим признакам:
- Содержанию глинистых минералов
- Кислотности
- Наличию включений
- Дисперсности
- Пластичности
- Огнеупорности
- Способности к спеканию
Дальше мы подробно расскажем о каждой группе глин и перечислим основные виды материала.
По содержанию глинистых минералов
В глинах может преобладать один или несколько глинистых минералов. В первом случае их называют олигомиктовые, во втором – полимиктовые.
Олигомиктовые глины разделяют на:
- Гидрослюдные
- Каолиновые
- Монтмориллонитовые
Гидрослюдные
Эти глины характеризуются низкой пластичностью, в воде могут увеличивать свой объем в 9 раз. В них много примесей обломочных пород (полевого шпата, слюды), кварца. К гидрослюдным глинам относятся аргиллиты – продукт уплотнения глины с уменьшенной пористостью. Сюда же включают породу зеленоватого цвета, сложенную из глауконита.
Каолиновые
Основной компонент грунтов – каолин. Средний размер частиц в них – 0,01 мм. Глина отличается высокой пластичностью, в воде ее объем увеличивается в 3 раза. Цвет материала светлый, серый, белый или желто-коричневый. Эти разновидности чаще всего используются в производстве керамики.
Монтмориллонитовые
Эти виды глин образовались из вулканического пепла. Средний размер их частиц – 0,001 мм. При намачивании такой материал способен увеличиваться в объеме в 40 раз. Монтмориллонитовые глины обладают выраженными сорбционными свойствами. Иногда их так и называют – адсорбционными. Раньше эти глины также называли сукновальными, так как они использовались для отбеливания полотна. Сейчас их применяют в нефтеперерабатывающей и химической промышленностях в качестве сорбентов.
Выделяют 2 группы монтмориллонитовых глин:
- Флоридины (гумбрины, нальчикины)
Они отличаются жирной консистенцией, высокой пластичностью и наличием большого количества мелких частиц. - Бентониты (асканиты, гюльаби, огланлинские глины)
Имеют слоистую структуру. При намачивании увеличивают свой объем в 30-40 раз, превращаются в студенистую субстанцию. После высыхания проседают и покрываются трещинами.
Монтмориллонитовые глины являются составляющей буровых установок. Эти разновидности впитывают в себя не только жидкость, но и растворенные в них вещества.
По кислотности
Эта характеристика определяется содержанием оксидов алюминия и титана (Al2O3 + TiO2).
По кислотности глины разделяются на:
- Высокоосновные (более 40% оксидов)
- Основные (30-40%)
- Полукислые (15-30%)
- Кислые (до 15% оксидов)
Основные и высокоосновные глины обладают высокой температурой плавления. В эту группу также включают бокситы – основной источник промышленного алюминия. Кислые разновидности используются в качестве катализаторов различных химических процессов.
По наличию включений
В глине могут быть включения частиц большего размера или минералов разного происхождения.
По их наличию глины разделяются на материалы:
- С мелкими включениями (до 2 мм)
- Со средними включениями (2-5 мм)
- С крупными включениями (от 5 мм)
По количеству частиц с размерами от 0,5 мм:
- С низким содержанием (до 1%)
- Со средним содержанием (1-5%)
- С высоким содержанием (более 5%)
Высокий процент включений снижает пластичность глины. Она не может применяться в гончарстве. Зато такой материал не трескается при спекании и может идти на изготовление кирпичей. Крупные частицы (1-5 мм) – это песчинки. Их высокое содержание характерно для супесей и суглинков.
На качество материала также влияет химическая структура примесей.
По этому признаку классифицируют глины следующим образом:
- С примесями кварца (песка)
В качественной глине кварц должен составлять не более 50%. Если песка 70-90%, то грунт называется суглинком. Когда количество глинистых частиц составляет 10% и меньше, то материал называют супесью. - С примесями железа
Этот элемент влияет на цвет материала, в определенных концентрациях повышает качество керамических изделий, увеличивает способность глины к вспучиванию. - С включением карбонатов (гипса, доломита, кальцита)
Карбонаты понижают температуру плавления глины и ее способность к спеканию. Примеси мелкого объема уменьшают прочность изделий, крупного – после обжига превращаются в гашеную известь, могут спровоцировать полное разрушение изделий. У грунта с гипсом или доломитом повышается растворимость в воде и снижается несущая способность. - С органическими включениями
Такие примеси часто встречаются в верхних слоях залежей. Глина с большим количеством органики непригодна для изготовления керамики. Но она может использоваться в качестве материала при рекультивации земель.
По дисперсности
Это свойство связано с размером частиц. Чем они мельче, тем лучше утрамбовываются и образуют однородную дисперсную систему.
По степени дисперсности глины разделяют на:
- Высокодисперсные, или тонкодисперсные (содержат 85% частиц меньше 10 мкм или 60% – до 1 мкм)
- Дисперсные (частицы до 10 мкм составляют 40-85% или до 1 мкм – 20-60%)
- Грубодисперсные (в материале меньше 40% зерен с диаметром до 10 мкм или до 20% с диаметром до 1 мкм)
Дисперсность глины влияет на ее пластичность.
По пластичности
Под пластичностью понимают способность глины менять свою форму без разрушения структуры при намачивании и сохранять ее после высушивания. Измеряется показатель числом пластичности.
По этому параметру глина разделяют на:
- Высокопластичные (число выше 25) – это тяжелые или жирные глины
- Среднепластичные (15-25) – это легкая или тощая глина
- Умереннопластичные (7-15) – это суглинки
- Малопластичные (меньше 7) – это супеси, гидрослюда
- Непластичные – аргиллиты
Глины с высокой пластичностью используются для производства керамической посуды и скульптур, со средней и низкой – для кирпичей и плитки. Тяжелые жирные разновидности можно использовать для обустройства глиняного замка вокруг фундамента.
По огнеупорности
Огнеупорность – это способность материала сохранять структуру и не расплавляться при высоких температурах. Она снижается при высоком содержании тонкодисперсных частиц, включениях карбонатов и оксидов металлов.
По этому признаку глины разделяют на:
- Огнеупорные (или шамотные)
Они плавятся при температуре выше 1580°С. Состоят такие глины в основном из каолина, с небольшой примесью кремнезема. Включений оксидов металлов тут практически нет. Глины используются для производства высококачественной керамики, огнеупорных (шамотных) кирпичей и плитки. - Тугоплавкие
Выдерживают температуры от 1350 до 1580°С. В их состав входит 20-40% глинозема, в небольших количествах могут попадаться включения оксидов и солей металлов. Отличаются тугоплавкие глины высокой пластичностью, используются для производства клинкерных кирпичей и плитки, керамики. - Легкоплавкие
Такие глины содержат 60-80% кремнезема и 5-20% глинозема с примесью оксида титана. Плавятся они при температуре 1350°С. Используются легкоплавкие материалы в производстве обычного кирпича, керамической плитки, гончарных изделий.
По способности к спеканию
При высоких температурах материал уплотняется и превращается в твердый черепок. Этот процесс называется спеканием.
По способности к спеканию глины разделяют на:
- Сильноспекающиеся
- Среднеспекающиеся
- Неспекающиеся
В зависимости от температуры спекания различают глины:
- Низкотемпературные (спекание происходит при 1100°С)
- Среднетемпературные (температура от 1100 до 1300°С)
- Высокотемпературные (спекание происходит при температуре выше 1300°С)
Спекаемые глины идут на производство керамики. Из них получается прочная посуда, плитка, черепица, кирпичи. От температуры спекания зависит, в каких условиях изделия приобретают свою окончательную прочность. Чем она выше, тем сильнее нужно нагревать материал.
Вид глины во многом влияет на ее стоимость. Выше всего ценится чистый каолин без посторонних примесей. Из него делают фарфор, фаянс и керамику. Довольно редко встречается чистый бентонит, который также используется в промышленности. Глинистые грунты имеют способность к набуханию и морозному пучению, поэтому их обязательно тестируют перед применением в строительных работах.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#глина #геология #полезные советы #виды глины #полезно знать #строительные материалы #стройматериалы #строительство #сад и огород #сад и дача