В природе постоянно происходит процесс разрушения (выветривания) горных пород под действием воды, воздуха и различных других явлений. В результате этого из монолитных горных пород образуются осадочные породы, состоящие из отдельных частиц, зачастую достигающих весьма малых размеров. К осадочным породам принадлежит, в частности, Глина.
Глиной называют осадочные породы в виде смеси частиц песка размером 0,15-5 мм, пылевидных частиц величиной 0,005- 0,15 мм и собственно глинистых частиц размером менее 0,005 мм. Различают глины первичные и вторичные.
Первичные глины образуются непосредственно там, где находились горные породы, из которых они возникли; в этих глинах, как правило, содержатся крупные обломки и частицы исходных горных пород. Глины, образовавшиеся на новых местах в результате переноса частиц горных пород водой и воздухом, называют вторичными глинами. Они могут быть засорены различными примесями.
Наличие в глинах очень мелких (тонкодисперсных) частиц размером 0,001 мм и еще меньших сообщает им ряд полезных свойств. Одним из таких свойств является способность глины во влажном состоянии образовывать пластичное тесто, легко принимающее заданную форму и сохраняющее эту форму после высыхания, а при обжиге — превращаться в камневидное тело. Тонкодисперсные частицы, кроме того, выполняют роль воздушного вяжущего. Они большей частью имеют вид пластинок — чешуек, что хорошо видно при очень сильном увеличении.
По своему химическому составу глины разделяются на моно-минеральные («моно» по латински — один), т. е. состоящие из одного минерала, и полиминеральные («поли» по-латински — много), т. е. состоящие из нескольких минералов. Примером мономинеральных глин могут служить каолиновые глины; их основная часть — минерал каолинит, представляющий собой продукт разложения полевого шпата.
Каолинитовые глины — очень ценное сырье, из них изготовляют фарфоровые изделия. Залежи мономинеральных глин встречаются редко. Широко распространены залежи полиминеральных глин, в которые, кроме каолинита, входят различные примеси. Наличие примесей определяет цвет глины. Каолинитовая глина, например, имеет преимущественно белый цвет. Глины, сохраняющие после обжига чисто белый цвет или приобретающие слабые оттенки розового, голубого, желтого и других цветов, называются светложгущимися. Окислы железа, иногда окислы марганца придают глине желтый, красный или бурый цвет. Если в глине много гумусовых (органических) примесей, она может приобрести черный цвет.
Минералы — такие, как кварц, известняк, полевой шпат, «отощают» глину, т. е. ухудшают ее пластичность. Зато содержащиеся в глине песчаные частицы уменьшают ее усадку при твердении, образуя как бы скелет изделия. Это очень важно, так как линейная воздушная усадка глин может достигать 5-12%. Крайне нежелательна в глине примесь углекислого кальция. При обжиге глины он превращается в известь-кипелку, а в дальнейшем гасится под действием влаги воздуха и вызывает растрескивание, потом и разрушение изделия. Соотношение между количеством частиц разного размера, входящих в глины, или, иначе, гранулометрический состав глин, колеблется в широких пределах. Многообразием химического и гранулометрического состава глин обусловливаются их разнообразные свойства.
Глины подразделяют в зависимости от температуры их плавления на огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие. К огнеупорным относят свободные от механических примесей, наиболее чистые глины, способные выдерживать температуру выше 1580°. Из них изготовляют специальные сорта кирпича для облицовки внутренней части (футеровки) промышленных печей. Некоторые из этих глин применяются для изготовления фарфоровых и фаянсовых изделий, облицовочных плиток для стен.
Тугоплавкие глины содержат больше примесей, чем огнеупорные (окислы железа, кварцевый песок, слюда и др.), они могут выдерживать температуру выше 1350° до 1580°. Эти глины идут на изготовление тугоплавкого кирпича для кладки печей в жилых зданиях, облицовочного и лицевого кирпича, облицовочных плиток для полов, керамических труб.
Наибольшее количество примесей имеют легкоплавкие глины. Из этих глин, плавящихся при температуре ниже 1350°, изготовляют обыкновенный красный кирпич, черепицу, пустотелые керамические камни.
В сельском строительстве глину используют как вяжущее в штукатурных растворах, из нее изготовляют Саман, кирпич-сырец. Наконец, глину часто применяют в качестве пластифицирующей добавки, вводимой в штукатурные и кладочные растворы.
Описание других видов портландцемента:
Пластифицированный портландцемент
Гидрофобный портландцемент
Шлакопортландцемент
Белый и цветные портландцементы
Глиноземистый цемент
Расширяющийся цемент
Кислотоупорный цемент
Шлаковые цементы