Лабораторная работа №1

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЛИНИСТОГО СЫРЬЯ

Приборы и материалы:

-проба глинистого сырья;

-лупа;

-раствор 10 %-ный НС1;

-пластинка стекла.

Взависимости от количественного преобладания того или иного

глинистого минерала различают глины каолинитовые, монтмориллонитовые, гидрослюдистые и т.п. И

Примесями являются все компоненты глинистой породы, не входящие в состав глинообразующих минераловД. В составе примесей различают их тонкодисперсную часть и включения. Согласно ГОСТ 9169 включениями считаются зерна величинойАболее 0,5 мм. ля глин, используемых в технологии грубой строительной керамики, к включениям относятся зерна величиной более 2 ммб.ловой пробы глины с помощьюилупы или невооруженным глазом (рис. 1).

При этом отмечаются следующие данные: цвет и оттенки (в сухом и влажном состояниях), структура, текстура, наличие известняка и его распределение (вскипание от разбавленной 10 %-ный НС1), содержание дру-

* В гр. 4 отмечается реакция сырья на НС1: +++ – бурное вскипание; + + – интенсивное вскипание; + слабое вскипание; – – глина не вскипает.

10

Рис. 1. Аппаратура, используемая при составлении макроскопической характеристики глинистого сырья: 1 – проба; 2 – лупа;

3– раствор 10 %-ный НС1;

4– пластинка стекла

Цвет. Окраска глин разнообразна и меняется в зависимости от минерального состава основной массы глин, так называемого пелитового вещества, и присутствия в ней красящих компонентов. Примеси ряда соединений даже в незначительном количествеИвызывают изменение основного цвета глины. Окрашивающими являются тонкодисперсные окислы и гидроокислы железа, органические вещества и, реже, окислы марганца. Гидроокислы и окислы железа окрашивают глины в различные оттенки желтого, красного и фиолетового цветов, окислы марганца – в бурый цвет. Часто встречаются глины неоднородной окраски – пятнистые, что обусловливается неравномерным распределением в массе глины красящих

(глина, затвореннаяСводой, не липнет к рукам и металлу) образуют без разрыва сплошности длинные шнуры толщиной менее 0,5 см. При раскатывании влажной глины в руках отдельные частицы ее не ощущаются, а при разрезании ножом не слышно характерного хруста и в месте разреза получается гладкое сечение. При рассмотрении в лупу глина имеет однородную массу; излом – чешуйчатый или очень ровный, для уплотненных глин – иногда раковистый.

Крупнодисперсные глины при скатывании дают более толстые и короткие шнуры. При растирании влажной глины в руках, а также разрезании ножом чувствуется примесь частиц более крупных, чем глинистые; как говорят, глина хрустит. В лупу иногда видны отдельные мелкие зерна минеральных примесей. Излом породы слабошероховатый.

11

Рис. 2. Жгуты из глинистого сырья разной структуры:

а – тонкодисперсной; б – крупнодисперсной; в – алевритовой; г – песчаной

Алевритовые глины при скатывании во влажном состоянии дают короткие шнуры. При разрезании ножом глина сильно хрустит. В лупу видны отдельные крупные частицы минералов, которые можно легко отделить, если на ладони слегка отмыть глину, удалив глинистые и пылеватые частицы. Излом породы неровный, шероховатый.

Песчаные глины дают при скатывании еще более короткие и тол-

При беспорядочной текстуре частицы расположены без какой-либо ориентировки. Эта текстура характерна для грубозернистых и, реже, тонкозернистых пород. Онаиможет ыть рыхлой, комковатой и т.п. При слоистой текстуре част цы породы располагаются ориентированно, как бы слоями. По характеруСрасположению слоев различают текстуры гори- зонтально-слоистые, кососло стые, линзовидно-слоистые и сложные, определяемые сочетанием трех первых разновидностей слоистой текстуры. Флюидальная текстура распространена мало и представляет результат вторичного нарушения слоистой структуры.

Примеси и включения. Минеральные примеси и включения обычно определяются визуально. Наиболее распространены в глинах, особенно низкого качества, карбонаты кальция и магния. В глине карбонаты встречаются в тонкодисперсном состоянии или в виде грубых включений. В тонкодисперсном состоянии при обжиге изделий они играют роль плавней.

Грубые включения карбонатов (более 0,5 мм – «дутики») приводят к образованию в процессе обжига кусочков СаО, которые гидратируются в готовых изделиях, поглощая влагу из воздуха по реакции, идущей со значительным увеличением объема, и разрушают структуру кирпича.

Обжиг при температуре 1000 оС:

12

СаСО3 СаО + СО2 ,

где СаО - известь-кипелка, негашеная известь.

СаСО3 + НСIСаСI2 + CО2,

СаСI2 − вскипает Реакция гашения:

СаО + Н2О = Са(ОН)2+ 15,5 ккал.

Наличие «дутиков» служит основанием для заключения о непригодности глинистого сырья для керамического производства, особенно по пластическому способу. Примеси СаСО3 в глине легко обнаружить по вы-

Пирит (FеS2) встречается в глинах в виде скоплений иногда значительных размеров. Он отличается металлическим светло-желтым блеском

13