Строительный словарь: термины и определения

Глина

Глины - осадочные горные породы, состоящие в основном из глинистых минералов и обладающие свойством пластичности. Под пластичностью понимается способность глин образовывать с водой тесто, принимающее под давлением любую форму, сохраняя её и по высыхании. После обжига глины приобретают прочность камня. Главными химическими компонентами глин являются SiO₂ (30—70%), Al₂O₃ (10—40%) и H₂O (5—10%). В подчинённых количествах присутствуют TiO₂, Fe₂O₃, FeO, MnO, MgO, CaO, K₂O, Na₂O. В составе глин главную роль играют каолинит, монтмориллонит, гидрослюды, иногда полыгорскит и сапонит. Кроме того, обычно присутствуют примеси, представленные обломками различных минералов или горных пород, растительными или животными остатками, новообразованными минералами (карбонатами, гипсом, окислами железа и др.). При большом содержании примесей получаются переходы от собственно глин к др. осадочным породам - глинистым пескам, мергелям и др. По преобладанию того или иного глинистого минерала выделяют следующие минеральные типы глин: каолинитовые, монтмориллонитовые, гидрослюдистые и др.

В глинах преобладают частицы меньше 0,01 мм. При увеличении количества более крупных песчанистых частиц глины постепенно переходят в пески.

Все важнейшие физико-химические и технологические свойства глин и глинистых пород (пластичность, набухание, усадка, спекаемость, огнеупорность, вспучивание, адсорбция) зависят главным образом от минерального, гранулометрического и химического состава.

Глины и глинистые сланцы слагают более половины всех осадочных пород земной коры. Благоприятные условия для формирования месторождений наиболее ценных промышленных глин создаются на платформах, где процессы выветривания при длительно продолжающемся континентальном режиме приводят к образованию мощных кор выветривания. При размыве кор выветривания на платформах в бассейнах седиментации обычно образуются хорошо отмученные глины. В геосинклинальных областях вследствие быстрого механического разрушения продуктов выветривания и отсутствия условий для их сортировки возникают преимущественно глины малоотсортированные. Глины, образовавшиеся на месте залегания горных пород (глины коры выветривания), называются первичными, а образованные в результате переотложения глинистого материала — вторичными. Вторичные глины встречаются среди осадочных толщ всех типов (континентальных, включая озёрные, прибрежно-лагунные и морские). Озерные глины часто имеют мономинеральный каолинитовый состав. Чистые монтмориллонитовые глины (т. н. бентониты) образуются обычно в результате изменения вулканических пемз и пеплов. Глины относятся к полезным ископаемым, имеющим большое практическое значение, и добываются в больших количествах.

По ценности, составу и характеру технических требований промышленности выделяются следующие 4 наиболее важные группы глин: грубокерамические, огнеупорные и тугоплавкие, каолины, адсорбционные и высокодисперсные монтмориллонитовые.

Грубокерамические глины, обычно железисто-монтмориллонитовые, богаты SiO₂ (до 65-70%) и содержат много примесей. Из них крупные гальки и песок являются причиной образования трещин в изделиях. Известковые и гипсовые включения при обжиге переходят в негашёную известь, которая, соединяясь с водой, вызывает вспучивание и разрушение изделий. Глины преимущественно легкоплавкие; температура спекания 900-1000 °С, присутствие окислов железа вызывает её понижение. Используются в сыром виде (земляная набивка, саманный кирпичи пр.) и для изготовления грубокерамических изделий: посуды, дренажных труб, строительного красного кирпича, черепицы и т.д. Пластичные сорта глин применяются также для изготовления гончарных сосудов, фигурок и пр., для лепки скульпторами оригиналов, которые либо переводятся в др. материалы (бронзу, мрамор, фарфор и др.), либо закрепляются обжигом. Глины широко применяются также для получения керамзита и аглопорита, используемых в качестве наполнителя лёгких бетонов.

Огнеупорные и тугоплавкие глины, преимущественно каолиновые с различными примесями, характеризуются высоким содержанием глинозёма (30-42%). Содержание вредных компонентов должно быть не более: Fe₂O₃ 3-4%, TiO₂ 1-2%, CaO 0,8%, SO₃ 0,2-0,3%. Эти глины обладают высокой связующей способностью и пластичностью, высокой огнеупорностью (не ниже 1600-1670 °С) и являются сырьем для различных керамических производств. Важнейшие из них - производство огнеупорного припаса для металлургических и стекольных печей, топок паровых котлов, изготовления различных изделий тонкой керамики, электрокерамики. Огнеупорные глины входят в состав многих формовочных земель, широко применяемых в литейном деле.

Каолин - малопластичные глины. Получают из каолина (сырца), который подвергают очистке, отмучиванию в воде или воздушной сепарации, для отделения от крупных песчанистых примесей. Отмученный или очищенный каолин не должен содержать примесей песчанистых частиц; содержание окиси железа в нём не должно быть больше 1-1,5%, а в лучших сортах - менее 0,5%. Используется в бумажной, резиновой, пластмассовой, парфюмерной и др. отраслях промышленности в качестве наполнителей, а также в керамическом производстве как компонент фарфорово-фаянсовых масс.

Монтмориллонитовые глины, характеризующиеся большой пластичностью, применяются в нефтеперерабатывающей промышленности; как компонент глинистых растворов при бурении; в металлургии - в качестве связки при производстве железорудных окатышей и для приготовления формовочных земель; в пищевой, химической, фармацевтической промышленности и т.д. Требования к монтмориллонитовым глинам сводятся к определённой дисперсности, размоканию в воде, связующей и адсорбционной способности.