Проба; 2- лупа; 3- розчин 10 %- ий hcі; 4 – скляна пластинка.
Макроскопічну характеристику складають на підставі огляду валової проби глини за допомогою лупи. Або неозброєним оком. При цьому відзначають наступні дані: колір і відтінок (у сухому і вологому стані), структуру, текстуру, наявність вапняку і його розподіл (скипання від 10%-ний НС1), зміст інших домішок (слюди, кварцу, гіпсу, піриту, органічних включень). Результати огляду записують за формою табл. 1.
Хід роботи
Визначення кольору сировини.
Колір. Фарбування глин різноманітне і міняється в залежності від мінерального складу й присутності в неї барвних компонентів. Домішки ряду з’єднань навіть у незначній кількості викликають зміну основного кольору глини. Домішки, що офарблюють, є тонко дисперсні гідрооксиди й оксиди заліза, органічні речовини і рідше оксиди титана й марганцю. Гідрооксиди й оксиди заліза офарблюють глини в різні відтінки жовтого, червоного й фіолетового кольорів, оксиди титана – у сірий і марганцю – у чорний і бурий кольори.
Часто зустрічаються глини неоднорідного фарбування – плямисті, що обумовлюється нерівномірним розподілом у масі глини барвних компонентів.
Визначення структури і текстури сировини
Структура і текстура. Характер будівлі часток (зерен) мінеральних порід називається структурою, а їхнє взаємне розташування – текстурою. За структурою розрізняють глини тонко дисперсні, крупно дисперсні, алевролітові, піщані й різнозернисті.
Тонко дисперсні глини, що складаються в основному з часток менш 0,001 мм, при скочуванні з маси у стані формувальної вологості (глина, заповнена водою, не липне до рук і металу) утворять без розриву сплощеності довгі шнури завтовшки менш 0,5 см. При розкочуванні вологої глини в руках окремі частки її не відчуваються, а при розрізуванні ножем не чутно характерного хрускоту і на місці розрізу виходить гладка поверхня. При розгляді в лупу глина має однорідну масу; злам лускатий або дуже рівний, для ущільнених глин – іноді раковистий.
Крупнодисперсні глини, при скочуванні дають більш товсті і короткі шнури. При розтиранні вологої глини в руках, а також при розрізуванні ножем почувається домішка часток більш великих, чим глинисті (говорять, що глина «хрумтить»). У лупу іноді видні окремі дрібні зерна мінеральних домішок. Злам породи слабо шорсткуватий.
Алевролітові глини при скочуванні у вологому стані дають короткі шнури. При розрізуванні ножем глина сильно хрумтить. У лупу видні окремі великі частки мінералів, які можна легко відокремити, якщо на долоні злегка відмити глину, видаливши глинисті і пилуваті частки. Злам породи нерівний, шорсткуватий.
Піщані глини, дають при скочуванні ще більш короткі і товсті, що швидко рвуться шнури. Різко відчувається присутність часток більш 0,01 мм. Злам породи нерівний, зернистий.
Текстура глинистих порід буває трьох основних типів: безладна (неорієнтована)-грудкувата, щільна; мікро шарувата (орієнтована); флюїдальна (поплутана) – типу сланцюватої. При безладній текстурі частки розташовані без якого-небудь орієнтування. Ця текстура, характерна для грубозернистих і рідше тонкозернистих порід. Вона може бути пухкою, грудкуватою і т. ін. При мікрошаровій текстурі частки породи розташовуються орієнтовано, як би шарами. По характеру й розташуванню шарів розрізняють текстури горизонтально-шаруваті, косо-шаруваті, лінзовидно-шаруваті і складні. Флюїдальна, текстура поширена мало і представляє результат вторинного порушення шаруватої текстури.
Визначення домі шків і включень
Домішки і включення. Мінеральні домішки і включення звичайно визначають візуально. Найбільш поширені у глинах, особливо низької якості, карбонати кальцію й магнію. У глині карбонати зустрічаються в тонкодисперсному стані або у виді грубих включень. Тонкодисперсні карбонати нешкідливі. Грубі включення останніх (більш 0,5 мм - «дутики») приводять до утворення у процесі випалу шматочків СаО, що гідратують у готових виробах, поглинаючи вологу з повітря по реакції гасіння, що йде зі значним збільшенням об’єму:
СаО+ Н2О=Са(ОН)2+4,2 кДж.
При наявності «дутиків» виникає необхідність у шлікерному збагаченні глини для гарантованого виділення включень. Домішки СаСО3 у глині легко знайти по виділенню вуглекислого газу при дії на вологу глину 10%-ний НС1 (скипання), домішки MgCO3 – при дії гарячої 10%-ний НС1. Кварц (SіО2) звичайно є присутнім у глинах у виді обкатаних безбарвних або пофарбованих зерен, які можна побачити неозброєним оком або за допомогою лупи. Нерідко у глині можна знайти зерна польового шпату (ортоклазу й мікрокліна), пірит або сірчаний колчедан і гіпс. Пірит (Fe2S) зустрічається у глинах, іноді значних розмірів. Він відрізняється металевим ясно-жовтому блиском; за достатніми розмірами він може бути виділений у результаті сортування глини. Гіпсовий камінь, або двоводневий (CaSO42H2O), часто утримується у глинах, утворює іноді скупчення й двійникові кристали. Пірит і гіпс є сильними плавнями. При випалі пірит сплавляється в чорний залозистий легкоплавкий шлак і випливає з виробу, утворюючі на поверхні порожнечі або чорні плями, так названі «мушки». Гіпс сплавляється з глиною у прозоре скло у виді виплавок. Домішкою іноді є органічні речовини (дрібні частки гумусу і вугілля) у кількості до 15...20%, що збільшують пористість, а при нерівномірному розподілі знижують міцність керамічного черепка. Від правильності вибору середньої проби значною мірою залежить точність оцінки якості сировини.
Добір середньої проби для фізико-механічних і керамічних досліджень роблять квартуванням. Для цього глину розстеляють тонким шаром на площі в 1 м2, великі грудки розбивають дерев’яним молотком, після чого глину поділяють двома діагоналями на чотири рівних трикутники. Відбирають пробу з двох протилежних трикутників, ретельно перемішують, розстеляють тонким шаром і знову поділяють діагоналями на чотири трикутники. Операцію квартування повторюють кілька разів до одержання середньої проби сировини в кількості необхідному для досліджень (200..,350 г). Глина, що залишилася, вважається також усередненою.
Результати роботи заносять у табл.1., а по закінчені роботи роблять висновок.
Макроскопічне описання глинистої сировини
Таблиця 1.
Найменування сировини |
Колір і відтінок |
Структура, текстура, запіскованність |
Наявність вапняку та його розподіл Проба на 10% НСІ |
Наявність інших домішок |
Примітка: у графі 4 реакцію сировини на НСІ записують так:
+++- - бурне кипіння; ++ - інтенсивне кипіння; + - слабе кипіння; - - глина не скіпає.
Лабораторна робота № 5
“Визначення пластичності глинистої сировини”
Тривалість виконання – 4 год.
Мета роботи - визначення пластичності глинистої сировини
Прилади й обладнання
Рис. 1 Прилади й оснащення використовуване для визначення пластичності глинистої сировини по методу А.М. Васильєва.
1 – опорна плита штатива; 2 – гвинт; 3- склянка приладу з циліндричним стрижнем; 4 – диск-площадка; 5 – чашка; 6 – аналітичні терези; 7 – фарфорова ступка; 8 – сито; 9 – електрична сушильна шафа; 10 – шпатель-тризуб ; 11 – бюкси.
Пластичністю глин називають здатність глинистої сировини під тиском змінювати форму (деформуватися) без виявлення тріщин і розривів і зберігати цю форму після зняття тиску.
Пластичний стан глини характеризується вологістю і змінюється для однієї і тієї ж глини в залежності від кількості води. Перехід глини від однієї консистенції до другої здійснюється при кількісних значеннях вологості, яка одержала назву границі пластичності.
Вологість (% по масі) , при якій глина переходить із пластичного стану в текучий, називається верхнею границею пластичності, або нижньою границею пластичності -W1.
Вологість (% по масі), при якій глина переходить із пластичного стану в текучий , називається нижньою границею пластичності, або границею роз катування – W2.
Різниця між вернею і нижньою границею пластичності є характеристика пластичності яка називається числом пластичності – J.