ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ

 

Свойства глин, их применение и разновидности

 

 

Состав глинистых минералов является главным фактором, определяющим такие свойства глин, как их поведение при высоких температурах, адсорбционные свойства, коллоидные свойства и емкость ионного обмена. Здесь можно привести один пример того, как свойства зависят от состава глины. Известно, что при обжиге керамических изделий в печи каолини- товые глины резко выделяют гидроксильную воду при определенной температуре, тогда как некоторые иллитовые глины дегидратируются постепенно в пределах довольно большого температурного интервала (Grim, 1955). Поэтому каолиниго- вые глины можно обжигать, резко повышая температуру в интервале дегидратации, тогда как для иллитовых глин обжиг следует проводить гораздо более постепенно. Точное знание типа глин несомненно является залогом их успешного практического использования. Не менее важно для практических целей точно определить содержание и состав неглинистых минералов и органического вещества.

 

Иногда глина по некоторым показателям может быть очень похожа на другую, и все же они будут иметь резко различные свойства; поэтому большое значение имеет комплексный анализ глины. «Геологи и другие специалисты уже впадали в грубые дорогостоящие ошибки, так как они считали, что глинам свойственна относительная инертность, однородность материала, который можно было определить даже при поверхностном изучении. Никакое другое мнение не могло бы находиться так далеко от истины» (Grim, 1950, стр. 472).

 

Применение глин в керамическом производстве

 

Около 75% общего тоннажа всех добываемых глин и глинистых сланцев используется в производстве керамических изделий. Эти изделия можно разделить на две главные группы. В первую группу входят гончарные и фарфоровые изделия, химический фарфор, санитарный фаянс, высококачественная кафельная плитка, электрофарфор и некоторые другие изделия, получаемые при обжиге керамической продукции в печах. Ко второй группе, именуемой обычно строительными глиняными материалами, относятся строительный кирпич, дорожная плитка, метлахская плитка, облицовочная плитка, канализационные трубы и т. д.

 

Потребовалось бы очень много места для классификации и оценки всех свойств глин, которые имеют значение в керамическом производстве; в этой книге можно лишь вкратце рассмотреть основные их свойства.

 

Влажным глинам можно придать любую форму, которую они будут сохранять (пластичность). То усилие, которому глина во влажном состоянии противостоит раздавливанию пальцами, характеризует связность глины. При высыхании глина претерпевает воздушную усадку и приобретает прочность в сухом виде. Эти показатели различны у разных глин, и их следует тщательно измерять и контролировать. Для получения материалов с необходимыми свойствами часто смешивают разные глины.

 

При обжиге в печи изделие из глины постепенно теряет влагу, химически связанную воду, органическое вещество, серу и углекислый газ. По мере повышения температуры некоторые глинистые частицы начинают плавиться, первоначальная структура глины разрушается и частицы спекаются друг с другом. Из керамических свойств глин наибольшее значение имеют температура, при которой начинается спекание глинистых частиц (витрификация), и температурный интервал (интервал спекания) между точкой спекания и полным плавлением глины в вязкую массу. В производстве обыкновенного кирпича при температурах около 1000° спекание едва начинается и образуется только немного стекловатой массы, тогда как при производстве таких продуктов, как электрофарфор, при температуре около 1300° происходит почти полное спекание. Наилучшими считаются глины с большим интервалом спекания, так как для них не требуется тщательного контроля температуры печи, как для глин с коротким интервалом слег кания. При обжиге в печи изделия из глины претерпевают некоторую огневую усадку. Для обожженных изделий определяются их прочность, способность к адсорбции (водопоглоще- нию и пр.) и степень белизны или цвет.

 

Керамические изделия, за исключением строительных глиняных материалов, изготавливаются из глин с высоким содержанием каолинита. Одна из разновидностей таких тлин — белая глина, называемая каолином; это название произошло от китайского слова «каулинг», что означает Высокая Гряда — название горы, где издавна добывался каолин. В США некоторые каолинитовые глины относятся к типу остаточных (собственно каолины), но главные месторождения этого сырья представлены месторождениями осадочных каолинитовых глин, расположенными в прибрежной равнине в штатах Джорджия и Южная Каролина. (Каолинитовые глины широко применяются не только в керамике, но и в других отраслях промышленности.)

 

Другая разновидность глин, имеющая практическое значение, — это болклей (комовые или пластичные глины) .— светлоокрашенные и белые каолинитовые глины, которые добываются главным образом в западных частях штатов Теннесси и Кентукки. Болклеями эти глины названы потому, что на глиняных карьерах в Англии их добывали в виде шароподобных комков. Болклей — очень пластичные глины, используемые преимущественно в керамическом производстве. Бе- ложгущиеся глины, фарфоровые глины и гончарные глины— все эти наименования применяют обычно к глинам, используемым в отдельных отраслях керамического производства.

 

Разумеется, никакое керамическое изделие не приготавливается только из одной глины, так как для получения требуемых свойств рабочей смеси (шликера) ее готовят из двух или более глин, характеризующихся различными свойствами, и других материалов. Например, в рабочую смесь для фарфора в качестве компонентов входят каолин, болклей, полевой шпат (или тальк или нефелиновый сиенит) и молотый кремнезем.

 

Для получения строительных глиняных материалов применяются некоторые разновидности обычных глин и глинистых сланцев, которые обозначаются в производстве как строительные глины (в американской практике — смешанные — miscellaneous clays), а также огнеупорные глины (файрклей или сухарные глины). Строительные глины состоят из каолинита и иллита и обычно содержат много неглиннстых минералов. В этих глинах желательно присутствие окислов железа, которые действуют как флюс, понижая температуру спекания. Поэтому большая часть кирпичных и черепичных глин в обожженном виде имеют красные или желтые цвета. Почти все разновидности пластичных железосодержащих глин и глинистых сланцев, имеющих достаточную связность и небольшую усадку, могут быть использованы в производстве строительных глиняных материалов.

 

 

 

 Смотрите также:

 

ГЛИНЫ. Происхождение глин

Свойства глины. Сухая глина хорошо поглощает воду, но намокнув, становится водонепроницаемой.
Каолинитовые глины (каолин) имеют белый цвет, другие глины в зависимости от Гипс и ангидрит — породы химического происхождения, состоящие в основном...

 

Керамические свойства глин характеризуются пластичностью...

Чем больше в глине содержится глинистого вещества, тем она пластичнее.
К огнеупорным относятся каолинитовые глины, содержащие мало примесей.
Д. Производство, Свойства и применение керамических Изделий.

 

Глинопорошок. Глины и глинистые растворы

Глина. Глинистый раствор для тиксотропных рубашек может приготовляться из обычных местных комовых глин и из специальных глинопорошков заводского изготовления
К содержанию книги: Основания и фундаменты. Смотрите также: Свойства глины.

 

ГЛИНЫ ОГНЕУПОРНЫЕ. Каолинит глинистый минерал...

Огнеупорные глины в природе встречаются в виде пластичных и непластичных (камнеподобных) разновидностей (сухарные глины
Важнейшими свойствами огнеупорных глин, определяющими их применение в пром-сти, являются: способность в смеси с водой...

 

Свойства глины. Способы отыскания глины. Что такое глина

Свойства глины. Сухая глина хорошо поглощает воду, но намокнув, становится водонепроницаемой.
Очевидно, что чем больше в глине примеси песка или воды, тем ниже пластичность смеси.

 

Каолиновые огнеупорные изделия, каолиновые глины

температуры 1300—1350°С), 15% сырого каолина и 15% пластичной огнеупорной глины.
В качестве сырьевых материалов используют «чистые» известняки или мраморы и белые каолиновые глины

 

ГЛИНЫ КЕРАМИЧЕСКИЕ гончарные. Свойства керамических глин

ГЛИНЫ КЕРАМИЧЕСКИЕ (гончарные). — тонкодисперсные землистые породы белого, желтого, бурого
Физические и физико-технологич. свойства керамических глин определяются в первую очередь
Керамические глины в смеси с водой образуют вязкое пластичное тесто...

 

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИКИ. Глина. Огнеупорные глины

Пластичность глин объясняется тем, что при увлажнении глины на поверхности глиняных частиц появляются тончайшие слои адсорбированной воды.
Производство, свойства и применение ...

 

Технические свойства глин

Технические свойства глин. Глины, применяемые для производства кирпича (кирпичные), черепицы и гончарных изделий