Структура и текстура глин

Характер строения частиц (зерен) минеральных пород называется структурой, а их взаимное расположение текстурой. По структуре глины различают на тонкодисперсные, крупнодисперсные, алевролитовые, песчаные и разнозернистые.

Тонкодисперсные глины, состоящие в основном из частиц менее 0,001 мм, при скатывании из массы в состоянии формовочной влажности (глина затворенная водой не липнет к рукам и металлу) образуют без разрывов сплошности длинные шнуры толщиной менее 5 мм. При раскатывании влажной глины в руках отдельные частицы ее не ощущаются, при разрезании ножом не слышно характерного хруста, а в месте разреза поверхность сечения, получается гладкая. При рассматривании ее в лупу видно, что она имеет однородную массу, излом - чешуйчатый или очень ровный, для уплотненных глин - иногда раковистый.

Крупнодисперсные глины при скатывании дают более толстые короткие шнуры. При растирании влажной глины в руках и разрезании теста ножом чувствуется примесь частиц более крупных, чем глинистые, слышен хруст. В лупу иногда видны отдельные зерна минеральных примесей. Излом породы слабошероховатый.

Алевролитовые глины при раскатывании 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, зернистый.

Песчаные глины дают при раскатывании еще более короткие толстые, быстро рвущиеся шнуры. Резко ощущается присутствие частиц размером более 0,01 мм. Излом породы - неровный, зернистый.

Текстура глинистых пород бывает трех основных типов: беспорядочная (неориентированная) - комовая, плотная; микрослоистая (ориентированная); флюидальная (спутанная) - типа сланцевой. При беспорядочной текстуре частицы расположены без какой либо ориентации. Эта текстура характерна для грубозернистых и ранее тонкозернистых пород, она может быть рыхлой, комковатой и т.п. При слоистой - частицы пород располагаются ориентировано. По характеру расположению слоев различают текстуры горизонтально-слоистые, косослоистые линзовидно-слоистые и сложные, определяемые сочетанием трех первых разновидностей слоистой текстуры. Флюидальная текстура распространена мало и представляет результат вторичного нарушения слоистой текстуры.

Примеси и включения

Минеральные примеси и включения обычно определяют визуально. Наиболее распространены в глинах, особенно низкого качества, карбонаты кальция и магния, встречающиеся в тонкодисперсном состоянии или в виде грубых включений. В тонкодисперсном состоянии при обжиге изделий они играют роль плавней. Грубые включения карбонатов приводят к образованию в процессе обжига кусочков СаО, которые гидратируются в готовых изделиях, поглощая влагу из воздуха по реакции, идущей со значительным увеличением объема:

СаО + Н₂O = Са(ОН)₂ + 4,2 кДж↑

Наличие "дутиков" (грубых включений карбонатов более 0,5 мм) служит основанием для заключения о непригодности глинистого сырья для керамического производства, особенно по пластическому способу. Примеси СаСО₃ легко обнаруживаются по выделению углекислого газа при воздействии на влажную глину 10%-ой НСl (вскипание); примеси МgСО₃ - при воздействии горячей 10 % -ой НСl.

Кроме карбонатов, встречаются примеси кварца SiO₂ в виде окатанных бесцветных или слабоокрашенных зерен, которые видны невооруженным глазом или через лупу. Нередко в глине можно обнаружить зерна полевого шпата (ортоклаза и микроклина), пирит или серный колчедан и гипс. Пирит FeS₂ встречается в глине в виде скоплений иногда значительных размеров. Он отличается металлическим светло-желтым блеском и, при достаточно крупных размерах может быть отделен при сортировке глины. Гипсовый камень, или двуводный гипс (СаSO₄·2Н₂O), часто содержится в глинах, образуя иногда скопления и двойниковые кристаллы. Пирит и гипс являются сильными плавнями. При обжиге пирит сплавляется в черный железистый легкоплавкий шлак и вытекает из изделия, образуя на поверхности пустоты, или "мушки", глина с гипсом сплавляется в прозрачное стекло в виде сплавок. Примесями иногда являются органические вещества, в том числе и мелкие частицы угля, в количестве до 20%, которые увеличивают пористость, а при неравномерном распределении снижают прочность керамического черепка.

СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Отчет по лабораторной работе оформляется в журнале лабораторных работ.

В отчете должны быть представлены:

- описание цели работы;

- описание работы;

- методика проведения работы;

- полученные экспериментальные данные;

- результаты обработки опытных данных с представлением всех расчетов по приведенным формулам;

- выводы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ДОПУСКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Как производится отбор проб методом квартования.

2. Как примеси влияют на цвет и свойства глинистого сырья

3 .Дать определение понятий «структура» и «текстура»

4. Как определит наличие карбонатных включений в глинистом сырье

Лабораторная работа 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРУПНОЗЕРНИСТЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ И ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА СЫРЬЯ

Цель работы: Определить количество крупнозернистых включений, гранулометрический состав и тип глинистого сырья.

Аппаратура и реактивы

Весы лабораторные 4-го класса точности.

Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру 105-110 °С.

Микроскоп по ГОСТ 8074.

Объектив градуированный.

Эксикатор по ГОСТ 23932.

Набор сит с сетками № 05, 1, 2 по ГОСТ 6613.

Сита с сетками № 3 и 5.

Чашки выпарительные.

Емкость для замачивания глины.

Линейка металлическая длиной 100 мм.

Лупа бинокулярная МБС-1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:10.

Мерный цилиндр емкостью 100 см³

Раствор 5%^-й СаС1₂