Использование глины в строительстве. Как определить качество глины

Глина – один из самых известных и распространенных материалов, которые используются в строительстве. Она образуется в результате разрушения глинистых пород естественным путем или с помощью механических и биохимических влияний в ходе эволюции.

Из чего состоит глина

Эта горная порода довольно сложна и непостоянна, как по составу, так и по своим характеристикам. Чистая глина, которая не содержит примесей, состоит из маленьких частиц минералов размером не более 0,01 мм. Обычно они имеют пластинчатую форму.

Подобные «глинистые» материалы представляют собой сложные соединения из алюминия, кремния и воды. Они не только включают воду в свою структуру (такая вода называется химически связанной), но и удерживают ее в виде прослоек между частичками (такую воду называют физически связанной).

Если материал смочить, вода попадает в пространство между слоями материала, и в результате они легко сдвигаются по отношению друг к другу. Именно благодаря такой особенности глина обладает высокой пластичностью.

В глине есть примеси таких веществ, как карбонат кальция, кварц, сульфид железа, гидроксид железа, оксид магния, оксид кальция и т. д. В зависимости от химического состава, выделяют такие глинистые материалы, как каолиниты, галлуазиты, иллиты и монтмориллониты.

Исходя из предназначения сырья, его нормируют в зависимости от того, каков процент оксидов железа, кварцевого песка, различных примесей. Степень огнеупорности материала зависит от содержания в нем глинозема. Для выполнения огнеупорных изделий используют глину, в которой содержится хотя бы 28% глинозема.

Так выглядит образец глины под микроскопом:

Технические характеристики и свойства

Характеристики глины определяются химическим и минеральным составом и размером частичек.

Объемный и удельный вес огнеупорной молотой глины составляет 1300-1400 кг/м3, шамотной – 1800 кг/м3, сухой глины в порошке – 900 кг/м3. Плотность мокрой глины – 1600-1820 кг/м3, сухой – около 100 кг/м3. Теплопроводность сухого сырья составляет 0,1-0,3 Вт/(м*К), влажного – от 0,4 до 3,0 Вт/(м*К).

Основные свойства:

• попадая в воду, глина размокает, разделяется на отдельные частички и образует или пластичную массу, или взвесь;
• глиняное тесто очень пластично, в сыром виде оно может принять любую форму. Пластичные глины называют «жирными», поскольку на ощупь они кажутся жирным материалом. Глины с невысокой пластичностью называют «тощими». Кирпичи, изготовленные из такой глины, быстро рассыпаются и обладают плохой прочностью;
• после высыхания глина сохраняет свою форму, несколько уменьшаясь в объеме, а в результате обжига становится твердой, как камень. Именно благодаря такой способности она издавна является одним из наиболее популярных материалов для производства посуды. Также из глины изготавливают кирпичи, которые имеют высокую механическую прочность;
• обладает клейкостью и связующей способностью;
• насыщаясь определенным объемом воды, глина больше не пропускает воду, то есть обладает водоупорностью;
• глина обладает кроющей способностью. Поэтому в старину ее широко использовали для побелки печей и стен дома;
• глина обладает сорбционной способностью, то есть поглощает вещества, растворенные в жидкости. Это позволяет применять ее для очистки продуктов нефтепереработки и растительных жиров.

Свойства материала обеспечивают долгий срок службы, но только в том случае, когда за ними осуществляется определенный уход, а в процессе изготовления не были допущены ошибки.

Происхождение и добыча глины

Глина может иметь различное происхождение – осадочное или остаточное. Осадочные породы формируются при переносе продуктов выветривания на другое место. Они могут быть морскими или континентальными.

Морские глины образуются в береговых районах, дельтах рек, лагунах, на шельфах. Континентальные глины могут быть делювиальными, пролювиальными, озерными, речными или остаточными.

Остаточные породы формируются при выветривании горных пород в море или на суше. Примером континентальных остаточных глин является каолин (белая глина). Морские остаточные породы обычно являются отбеливающими.

Как происходит добыча

Большинство видов глины можно легко найти, поскольку она часто встречается в природе, залегает неглубоко и является дешевым с точки зрения добычи сырьем.

Но, в силу большого веса и высокой влажности, перевозить материал на большие расстояния невыгодно, поэтому производство обычно устраивают неподалеку от места разработки. Так, заводы по производству кирпича всегда строят прямо на месторождении.

Отдельные разновидности встречаются лишь в некоторых регионах. Поскольку спрос на них высок, а заводы часто находятся на расстоянии от месторождения, приходится прибегать к перевозкам сырья.

Залегает глина в виде линз или пластов, между которыми находятся прослойки песка. Обычно в месторождении около 3-6 слоев глины, иногда – до 20. Толщина слоя может составлять как 2-5, так и 20-30 м.

Ранее глину добывали преимущественно на берегах озер и рек. Сейчас ее добывают преимущественно в карьерах. Разработка ведется обычно открытым способом с помощью экскаваторов. Перед началом добычи выполняются подготовительные работы: геологическая разведка для определения типа залегания и оценки запасов сырья, очистка поверхности от растительности, удаление непригодных пород.

Глина обязательно проходит естественную обработку, в ходе которой происходит ее вымораживание и вылеживание. После этого с помощью специальной техники выполняют механическую обработку материала.

Как это происходит можно посмотреть на видео ниже:

Виды и разновидности глины

На Земле встречается глина самых разных видов, которые различаются по составу, характеристикам и даже цвету. Цвет материала зависит от химического состава. Глина может быть белой, желтой, красной, голубой, серой, коричневой, зеленой и даже черной.

Разновидности глины выделяют по различным признакам: пластичности, спекаемости, огнеупорности, чувствительности к сушке и т. д.

Существуют следующие ее виды:

• бентонитовая — используется преимущественно для очистки растительных жиров, продуктов нефтепереработки, в процессе бурения скважин, реже – в производстве литейных форм.;
• природная красная — содержит в себе много железа, большая эластичность позволяет использовать его для работ с глиняными пластинами или для моделирования небольших скульптур.;
• обожженная — отличается повышенной прочностью;
• абразивная — применяется для чистики полировки металлов;
• строительная — подходит для фундаментов, отмосток и растворов;
• керамическая — используется для изготовления посуды и декоративных изделий;
• порошковая — удобна для приготовления различных растворов и смесей;
• тугоплавкая — подходит для производства шамотных кирпичей;
• монтмориллонитовая — используется как отбеливающий материал для очистки патоки, сиропов, пива, вин, фруктовых соков, растительных масел, нефтепродуктов, как добавка к мылам, повышающая их качество; также в производстве лекарственных пилюль и средств борьбы с вредителями сельского хозяйства;
• шамотная — ее часто используют для внешней отделки зданий. Смесь готовят, добавляя в порошок воду. Чтобы получить нужную консистенцию, ее настаивают на протяжении трех дней, периодически размешивая и т. д.

Образуется при химическом распаде вулканического пепла. Такая глина хорошо разбухает в воде и обладает высокой отбеливающей способностью по сравнению с другими разновидностями. Она может иметь различную окраску.

В видео подробно рассказано о видах глины и продемонстрированы их образцы:

Сколько стоит

Стоимость глины может существенно варьироваться в зависимости от ее разновидности и характеристик. Цена на нее составляет от 100 до 500 руб. за 1 куб. м. Продажа глины достаточно популярна. Это связано с минимальными затратами по добыче и довольно большим ее запасом в недрах земли.

Представляет собой глину, обожженную при высокой температуре (больше 340 градусов) и перемолотую в порошок.

Преимущества и недостатки

В наше время глина используется в строительстве преимущественно как вспомогательный материал или сырье для производства других материалов (кирпича, керамики). Материалы, изготовленные на основе глины, обладают массой достоинств, и сама глина может использоваться для строительства и отделки.

Основными преимуществами глины в качестве стройматериала можно считать:

• полную экологичность;
• устойчивость к действию высокой температуры;
• гипоаллергенность;
• поддержание уровня влажности на оптимальном уровне;
• свободное прохождение воздуха через стены;
• абсорбирование вредных веществ;
• безотходное производство.

Среди недостатков материала следует отметить существенную усадку, деформацию стен после высыхания, необходимость дополнительной гидроизоляции сооружения.

Лечение глиной в плане воздействия на организм сходно с грязелечением. Также как и грязи, лечебная глина оказывает благотворное влияние на организм. Применение глины в медицине и современной косметологии распространено достаточно широко, этот метод теплового воздействия имеет совсем немного противопоказаний и рекомендуется при лечении таких кожных заболеваний, как себорея, псориаз и др.

Что такое глина и глинолечение

Начать рассказ о лечебных свойствах глины и её применении стоит с пояснения, что такое глина и глинолечение в медицине.

Глина (Diatomaceus Earth, Argilla) - это пластичная осадочная горная порода. Глины являются продуктом химического разрушения горных пород и различаются по количественному составу и окраске, способностью образовывать тестообразную, легко размешиваемую массу, которой можно придавать любую форму. При значительном разжижении глина теряет пластичность и растекается. Основную часть глины составляет коллоидальный гидрат кремнезема и глинозема, определяющий ее основные физические свойства, в том числе плохую теплоемкость и теплопроводность.

Косметическая глина - это минеральные вещества природного происхождения, обладающие значительной пластичностью, используемые для косметических процедур. Богаты биологически активными веществами и (магнезия, барий, бериллий, галлий, медь, кобальт, молибден и др.).

Глинолечение - это метод теплового воздействия, основанный на применении нагретой лечебной глины.

Лечебные свойства глины используются как один из методов естественного оздоровления организма. Глинами лечат более 30 болезней и около 70 - в комбинации с лекарственными растениями, овощами и фруктами.

В медицине косметическая глина применяется только очищенная, обесцвеченная и тонкодисперсная. Часто используют белую или китайскую глину (каолин), дисперсионную и др. Им свойственны высокая гигроскопичность, пластичность, а также стимулирующая и антисептическая эффективность, используются в косметических масках, пудре, гигиеническом тальке.

Какие виды глин бывают, их свойства и показания к применению

Существует много различных видов глин, отличающихся плотностью, пластичностью, цветом, минеральным и органическим составами. Какие виды глин бывают и как они применяются?

Различные категории глин - жидкие, пластичные, жирные, малопластичные - имеют совершенно разное применение. Выделяют также огнеупорные, в том числе фаянсовые глины и каолин, и легкоплавкие глины. Цвет глины зависит от ее минерального состава (присутствия железа, меди). Различают белую, зеленую, голубую, розовую и красную глины. Решая, какую глину выбрать, учитывайте, что наиболее часто в косметологии используют белую и зеленую глины.

Основными минералами, входящими в состав косметических глин, являются кварц, слюда и др.

Посмотрите на фото: состав лечебных глин зависит от места их происхождения. В Болгарии, в Родопских горах, добывают голубую глину. Население Крыма и Закавказья использует местные глины «кил», «гиляби», «гумбрин». На северо-западе России добывают так называемый глуховецкий каолин и пулковскую глину. На Урале известно Камышловское месторождение глины зеленовато-серого цвета.

Марокканскую глину добывают в горах, примыкающих к Сахаре. Она красно-коричневого цвета, обладает заживляющими свойствами и эффективно действует при ожогах, а ее месторождения принадлежат очень богатым шейхам.

Зеленая глина окрашена оксидом железа. Содержит также магний, кальций, поташ, марганец, фосфор, цинк, алюминий, медь, кобальт, молибден. Этот вид лечебной глины используется в косметике в основном для жирной кожи и волос - против перхоти, pH = 7. Содержит около 50% диоксида кремния, 13% алюминия и 15% других минералов: серебра, меди, золота, тяжелых металлов.

Кремний положительно воздействует на эпидермис, придает гибкость сосудам, стимулирует рост волос, обмен липидов, образование коллагена, костной ткани. Алюминий обладает подсушивающим и вяжущим свойствами.

Красная глина имеет свой цвет из-за сочетания оксида железа и меди. Это менее хороший адсорбент, чем зеленая глина. Используется при недостатке железа в организме. В качестве основы для масок она не очень подходит, так как придает коже в рыжеватый оттенок.

Розовая глина содержит красную и белую глину в различных пропорциях. Имеет в своем составе микроэлементы, обладает дезинфицирующим и разглаживающим действиями на кожу. Поскольку розовая глина очень мягкая, она рекомендуется для деликатного ухода за эпидермисом. Используется как разглаживающая и вяжущая маска и в шампунях для нормальных волос.

Посмотрите как выглядят виды глины на фото – внешние отличия, в основном, в её цвете и структуре:

Лечебные свойства белой и голубой глины

Белая глина (каолин, китайская глина) является традиционным сырьевым компонентом при изготовлении косметики. Чистота, белизна, неабразивный характер и безвредность делают этот минерал ценным ингредиентом в косметологии. В фармации применяется в виде присыпок, мазей, паст, а также при опрелостях и ожогах, входит в состав очищающих масок. Показанием к применению глины может быть угревая сыпь. Кроме того, глина в лечебных целях:

• очищает эпидермис;
• обладает антисептическим и регенерирующим поверхностным действием;
• стимулирует защиту организма, оказывая особый эффект на эпидермис, подвергающийся воздействию загрязнения окружающей среды;
• насыщает эпидермис минералами;
• препятствует распространению микробов благодаря своему свойству поглощать токсины и загрязнения;
• обладает обволакивающим и адсорбирующим свойствами;
• облегчает клеточную регенерацию, стимулируя обмен.

Имеет структуру, сходную с зеленой глиной, и отличается от нее наличием микроэлементов. Имеет pH = 5 и поэтому может быть использована даже для чувствительной кожи.

Лечебные свойства белой глины обусловлены большим процентом содержания алюминия и кремния с примесью силикатов магния и кальция. Используется в масках, молочке и шампунях для сухих волос и в детской косметике.

Лечебную голубую глину добывают в Родопских горах (Болгария). Она представляет собой порошкообразную массу с pH = 7,3, содержит большое количество меди и хрома, соли, которых придают ей голубоватый оттенок. Рекомендуется в чистом виде (при смешивании с водой) для использования в виде масок для волос и кожи лица и тела. Решая, какую косметическую глину выбрать, учитывайте, что голубая глина смягчает и тонизирует кожу, очищает от угревой сыпи, отбеливает, разглаживает морщины, благоприятно действует на жирные волосы, обладает антицеллюлитным, антибактериальным и антистрессовым действиями. Хороший эффект оказывает на обезвоженную, вялую, атопичную кожу.

В косметических целях чаще всего используют каолин.

Глина есть повсюду, ее очень легко узнать, она тонкая и плотная. Ее можно найти в тех местах, где земля растрескивается: в карьерах, вблизи кирпичных заводов. Даже в саду иногда достаточно прокопать на один метр в глубь земли, чтобы найти хорошую глину. Для косметических целей и внутреннего применения глину нужно покупать только в аптеке. Там она требуемого качества и проходит радиационный контроль. Кроме того, провизоры подробно расскажут вам о видах глины, её свойствах и применении, а также посоветуют, какая глина подходит именно для вашей кожи.

Какая глина лечебная и способ её приготовления

Зная, какая глина лечебная, нужно определиться, с какой целью её можно использовать. Для наружного применения самая предпочтительная, обладающая наилучшими лечебными свойствами - это глина, пригодная для лепки. Ее используют в производстве кирпичей и керамических изделий. Чем она чище, тем более сильный дает эффект.

Для наружного применения, в случаях необходимости срочного лечения, а также, если невозможно сразу получить нужную глину, можно использовать землю, схожую с ней (суглинок). Суглинок должен быть чистым. Но все же целесообразнее применять глину, поскольку она обладает более сильным лечебным воздействием. Любая глина, добываемая в экологически неблагополучном районе, должна быть проверена на радиоактивность.

Самый простой способ приготовления глины следующий. Возьмите хорошую глину и выложите ее сушить на солнце. Если глина высушена недостаточно, она не будет легко растворяться в воде. Если солнца мало, то следует положить глину около печи, обогревателя или любого источника тепла или света.

Прежде чем пользоваться глиной, очистите ее от различных частиц, камешков, корней и других посторонних включений. Засыпьте глину в тазик или другой эмалированный, деревянный или обожженный глиняный сосуд. Посуда с отбитой эмалью не подойдет.

Залейте глину свежей чистой водой так, чтобы она была покрыта полностью. Дайте постоять несколько часов, чтобы глина набрала влаги, размешайте, твердые комочки раздавите руками или деревянной лопаточкой. Металлическим инструментом пользоваться нельзя - он может отрицательно повлиять на приготовленную массу. Она должна быть однородной по составу, без комков, должна напоминать мастику, приготовленную мастерами для лепки.

Такая масса готова для использования. По мере необходимости слегка разбавляйте раствор водой для того, чтобы масса находилась в нужной консистенции, всегда готовой к употреблению. Так она может сохраняться неограниченное время.

Действие глины на кожу и организм в целом

Действие глины на организм складывается в основном из трех компонентов: термического; механического; химического.

Глиняная масса нужной температуры при соприкосновении с кожей нагревает ее с последующим значительным расширением периферических сосудов. Гиперемия действует болеутоляюще, способствует рассасыванию воспалительных элементов, усиливает питание тканей и обмен веществ, а также оказывает антиспазматическое действие. Потоотделение, зачастую обильное, имеет большое значение при ряде заболеваний. Одновременно с потом из организма выделяются некоторые продукты обмена веществ, например мочевая кислота, а также разного рода токсины. Таким образом, глина, нагретая до довольно высокой температуры, - сильная тепловая процедура. В основе термической реакции при глинолечении лежит активизация клеток организма, которая сопровождается стимуляцией биохимических процессов.

Механическое действие проявляется в давлении массы глины на кожу, воспринимаемом организмом как раздражитель, на действие которого, в зависимости от его качества, количества и силы, организм отвечает активной реакцией, сопровождающейся рядом изменений его функций.

Химическое действие глины на кожу обусловлено химическим составом глины, содержащей соли разных элементов, окиси железа, кальция, магния, кремния, а также серный ангидрид, углекислоту и органические вещества, которые в известной степени производят на кожу раздражающее действие.

Глина в лечебных целях и противопоказания к глинолечению

По своему воздействию на организм лечение глиной близко к грязелечению. Поэтому и противопоказания к глинолечению и грязелечению общие: заболевания сердечно-сосудистой системы, щитовидной железы, туберкулез.

Показаниями для применения глин с лечебной целью являются воспалительные или травматические процессы хронического характера: плохо заживающие переломы, ушибы, воспалительные заболевания кожи.

В косметологии лечебные глины широко используются в обертываниях для профилактики и лечения целлюлита, себореи, выпадения волос, псориазе, в масках и шампунях.

Лечение глиной: примочки, компрессы и ванны с глиняной водой в домашних условиях

К процедурам с глиной относят:

• примочки из глины;
• компрессы из глины (обертывания или перевязки);
• ванны с глиной (глиняной водой).

Для того чтобы приготовить примочки, нужно взять льняную, хлопчатобумажную или шерстяную ткань, можно любое полотно или салфетку. Сложить ее вдвое, вчетверо и более - до нужной толщины, положить ткань на стол или плоскую поверхность. Деревянной лопаткой достать массу из сосуда и разложить на салфетке. Слой глины должен быть шире, чем больное место, толщиной 2-3 см.

Протереть больное место мокрой салфеткой. Если это язва, то вымыть ее свежей теплой водой. Приготовленную примочку наложить непосредственно-на больное место и проследить, чтобы она прилегала плотно. Обвязать примочку бинтом так, чтобы она не смещалась и постоянно была в контакте с ним. Закрепить бинт, покрыть все шерстяной материей. Бинт туго не затягивать, чтобы избежать нарушения кровообращения.

Обычно примочку из глины следует оставлять на больном месте 2-3 часа. Если она стала сухой и горячей, ее следует заменить новой.

Чтобы снять примочку, необходимо сначала убрать верхнюю шерстяную материю, затем разбинтовать повязку и одним движением снять глину, стараясь не оставлять на больном месте ее кусочков. Промыть больное место теплой водой. Использованную глину повторно не применять.

Количество процедур зависит от конкретного случая и от состояния больного. Как правило, 2-3 примочек в день достаточно, но можно ставить и больше: одну за другой днем и ночью. После полного выздоровления нужно продолжать процедуру еще некоторое время.

Никогда не следует ставить примочки на грудь и желудок во время и сразу после еды, а только спустя 1-1,5 часа. На другие части тела можно ставить в любое время. При этом можно ставить 2 или 3 примочки одновременно на разные части тела.

Когда трудно наложить примочку (например, на глаза, уши и др.), можно делать обертывания (компрессы). Для этого необходимо намочить полотно в полужидкой глиняной массе так, чтобы оно хорошенько пропиталось, наложить ткань на больную часть тела и прикрыть шерстяным покрывалом. Пропитанное глиной полотно необходимо часто менять. Такие процедуры используют и при необходимости подвергнуть воздействию глины обширную поверхность кожи.

В лечении заболеваний кожи немаловажную роль играют частичные (неполные) и полные ванны на глиняной воде - они очень полезны. Для приема ванны с глиной в домашних условиях следует в течение примерно 20 минут подержать верхнюю часть рук, подошвы ног или руки полностью в сосуде, наполненном очень жидким раствором глины. Этот раствор можно использовать 2 или з раза.

При болях рук и ног после обморожений лучше использовать ванны для конечностей. Для такого способа лечения глиняной водой можно воспользоваться тазиком с глинистым раствором, который предварительно постоял на солнце.

Полные ванны принимают на улице. Для этого в земле нужно проделать довольно большое круглое отверстие, заполнить его водой и хорошей глиной. Глину с водой хорошо перемешать, чтобы получилась светлая жидкая масса.

На открытом воздухе это можно проводить только в теплое время года. В прохладную погоду ванны делают на теплой воде, не обновляя глины, 6-7 раз (2 раза в неделю).

После ванны следует лечь в постель, укрыться и выпить горячий настой трав.

Продолжительность ванны - от 30 минут до 1 часа в зависимости от конкретного случая и переносимости процедуры больным.

Какие заболевания лечит глина: псориаз, себорея, облысение

А какие заболевания лечит глина и как её использовать при ожогах?

Глины можно использовать в лечебных целях при следующих заболеваниях кожи:

Псориаз. Глину следует смешать с крупной солью (в соотношении 1:1) и накладывать полученную смесь на пораженные участки кожи на 1-2 часа 1 раз в день. Лучше использовать глину, разбавленную уксусом в соотношении 1: 3.

Себорея (жирная кожа). При жирных волосах - мыть голову глиняной водой, при жирной коже лица необходимо сделать маску.

Облысение. Голову 3 раза в день растирать смесью раздавленного чеснока, лукового сока и глиняной воды.

Ожоги. Глиняные примочки толщиной до 3-4 см положить на марлю, приложить к ожоговой поверхности. Менять лепешки каждые 2 часа до эпителизации. После этого накладывать 3-4 компресса в день на область ожога и держать в течение 2 часов.

Глину можно использовать для выведения из организма радионуклидов: как сильный адсорбент, она активно впитывает в себя разнообразные токсические вещества, в том числе и радиоактивные.

Лечение глиной кожных заболеваний косметических недостатков

Широкое использование глины при кожных заболеваниях и для избавления от косметических недостатков практикуется с древних времен. Из нее изготавливали различного рода кремы, делали компрессы на лицо, руки и другие части тела. И конечно, лечение глиной кожных заболеваний проводилось при помощи всевозможных очищающих и тонизирующих ванн.

Особый интерес вызывает вопрос о правильном применении глин. В продаже имеются глины, которые предлагается использовать, смешивая порошок и воду непосредственно перед применением, а затем наносить полученную смесь на кожу или волосы. В то же время на рынке представлены и маски на основе глины, где тот или иной вид глины входит в состав основы-эмульсии в количестве 10-40 процентов. Выбор вида глин зависит от решаемой задачи, а также во многом от состояния кожи.

Глина - один из древнейших строительных материалов, применяемых в строительстве по сей день. Свойство этого природного материала к затвердеванию в определённых условиях позволяет использовать его в различных целях при строительстве построек различного назначения - и жилых, и хозяйственных. Из глины делают несущие конструкции (саманные стены ), на ней заводят раствор для кладки печей (из неё же собственно делают и сам печной кирпич), её используют как утеплитель, а также глиной штукатурят стены. В связи с тем, что этот природный и экологически чистый материал может широко использоваться в строительстве , мы решили подготовить статью по вопросу применения глины в строительных целях.

Немного о глине

Глина - мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита (происходит от названия местности Каолин в Китае), монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов (глинистые минералы), но может содержать и песчаные и карбонатные частицы. Как правило, породообразующим минералом в глине является каолинит, его состав: 47 % оксида кремния (IV) (SiO2), 39 % оксида алюминия (Al2О3) и 14 % воды (Н2O).

Al2O3 и SiO2 — составляют значительную часть химического состава глинообразующих минералов.

Диаметр частиц глин менее 0,005 мм; породы, состоящие из более крупных частиц, принято классифицировать как лёсс. Большинство глин - серого цвета, но встречаются глины белого, красного, жёлтого, коричневого, синего, зелёного, лилового и даже чёрного цветов. Окраска обусловлена примесями ионов - хромофоров, в основном железа в валентности 3 (красный, желтый цвет) или 2 (зеленый, синеватый).

Основным источником глинистых пород служит полевой шпат, при распаде которого под воздействием атмосферных явлений образуются каолинит и другие гидраты алюминиевых силикатов. Некоторые глины осадочного происхождения образуются в процессе местного накопления упомянутых минералов, но большинство из них представляют собой наносы водных потоков, выпавшие на дно озёр и морей.

Глина - это вторичный продукт земной коры, осадочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания (ru.wikipedia.org).

Саманное строительство

Что из себя представляет саман ? Сам термин происходит от тюркского «солома». Подразумевает саман под собой строительный материал из глинистого грунта, высушенного на открытом воздухе.

Ещё в сравнительно недавнем прошлом этот материал имел достаточно широкое распространение в мире. По сей день саманные постройки повсеместно встречаются и в Азии, и в Европе, и на территории России.

Несмотря на то, что в настоящее время принято применять современные материалы, считающиеся более прочными и долговечными, существуют живые свидетельства того, что многие материалы современности в значительной степени уступают по прочности домам, построенным из глины.

Например, на сайте www.subscribe.ru в статье «саманное строительство» приводятся данные о том, что участники войны в Афганистане свидетельствовали о том, что при попадании из танка прямой наводкой в стену из самана она не разрушалась, а оставался только след.

Теперь немного о том, как сделать саман. На сайте www.subscribe.ru по этому поводу приводится следующая информация: Земля под ногами - основной источник материала для строительства. Песок и глина лежат практически везде. Для смеси всегда нужно также достаточно длинной, прочной, сухой соломы. Идеальная смесь содержит много грубого песка и немного глины.

Глины нужно ровно столько, чтобы склеить песок и солому, приблизительно в соотношении 3 или 4 к 1, песок к глине.

Большинство почв - смесь песка, глины и других примесей. Нужно понять Вашу почву и с ней работать.

Ил для самана не подходит. Избегайте почв с более чем незначительным содержанием ила. Ил снижает клейкость глины и непрочен на сжатие. Глина существенно отличается от ила. Глины усыхают линейно на 5-15 %, поэтому растрескиваются, если не смешать их с большим количеством песка и соломы. Когда же глина высыхает в пространстве между грубыми зёрнами песка, она плотно скрепляет их вместе. В результате получается на удивление прочный материал - саман.

Конечно, это лишь краткая информация о том, как сделать саман. Если вы хотите приготовить его правильно и профессионально, то вопрос поиска и подбора материалов, а также составления пропорций надо изучить более тщательно. Благо, интернет-ресурсы позволяют сделать это без особых затруднений.

Использование глины для кладки печей

Глина является основным материалом для приготовления раствора для кладки печей. Качество этого раствора оказывает прямое влияние на качество кладки, а значит и печи.

О том, как правильно приготовить раствор, приведём информацию из книги А.М. Шепелева «Как построить сельский дом»: «Правильно приготовленный глиняный раствор не трескается, прочно связывает между собой кирпичи и не выкрашивается. Трещины в швах кладки нарушают нормальную работу печи.

Толщина швов влияет на прочность кладки. Швы должны быть толщиной 3 мм (как исключение - 5 мм). Чем меньше в печи глины и больше кирпича, тем выше качество печной кладки. Вот почему, готовя глиняный раствор желательно отдельно просеять глину и песок через сита с отверстиями не более 3x3мм, а затем ещё раз процедить раствор.

Доза песка, добавляемого в глину, зависит от жирности последней: жирнее глина - больше песка, и наоборот.

Глину для раствора нужно хорошо размочить и промять. Делают это так. Берут большой крепкий ящик или бочку, заполняют их на 1/3 объёма глиной, заливают водой, тщательно перемешивают и оставляют на сутки или больше. Затем все перемешивают и, если надо, добавляют воду. Полученное глиняное молоко процеживают на сите с отверстиями не более 3×3 мм в другую ёмкость. Оставшиеся комки вновь заливают водой, разминают, добавляют глину и т. д.

Оставшуюся от глиняного молока воду сливают, используя её при замочке следующей порции глины. Отстоявшаяся глина должна иметь густоту сметаны.

Приготовив нужное количество глины, определяют её жирность и потребность в песке. Для этого берут какую-то одну объёмную часть процеженной глины (например, банку из-под консервов) и вливают её в ведро. Этой же меркой отмеряют 3 части песка, добавляют его небольшими порциями в глину и все перемешивают веслом или палкой. Если раствор сильно обволакивает весло (палку) - он жирный и нужно добавить песка. Если к веслу (палке) прилипают отдельные сгустки - раствор нормальной жирности и годен для кладки. Измерив «ставшийся песок, определяют жирность глины, вернее потребность в песке. Например, осталось 0,5 банки песка, значит, для приготовления нормального по жирности раствора на 1 часть глины требуется 2,5 части песка (состав 1:2,5).

Таким образом, в зависимости от качества глины на одну её объемную часть может потребоваться от 0,5 до 3-х и более частей песка.

Нормальный по жирности раствор не трескается, крепко связывает между собой кирпичи; жирный раствор сильно трескается, а тощий - непрочный.

Качество раствора можно проверить так. Из густого раствора скатывают шарик диаметром 5 см и делают лепешку толщиной 1 см и диаметром 10 см. И то и другое высушивают при обычной комнатной температуре. Высохнув, они не должны растрескиваться, а шарик при падении с высоты 1 м не должен рассыпаться. В этом случае раствор пригоден для кладки.

Готовят раствор на бойке или в ящике. Для этого грядкой насыпают отмеренную порцию песка, делают в ней углубление, наливают порцию приготовленного глиняного теста и все перемешивают до полной однородности. При необходимости добавляют воду, получая сметанообразную массу, легко сползающую с железной лопаты, но не растекающуюся по ней. При ощупывании между пальцами должен ощущаться сплошной шероховатый слой песчинок, а не скользкая с разрозненными песчинками глина.

Во время кладки глиняный раствор должен быть таким, чтобы при небольшом нажиме на него кирпичом, смоченным водой, он легко выдавливал из шва излишне наложенный раствор.

Для кладки 1000 кирпичей при швах толщиной до 5 мм требуется 250 л процеженного раствора.

Время, затраченное на процеживание раствора, с лихвой окупается удобством в работе».

Использование глины как утеплителя

Глина также используется в качестве утеплителя. Чаще всего её используют для утепления потолка. Для получения качественного утеплителя помимо глины применяют опилки.

На сайте www.domoustroi.ru приводится следующая информация по утеплению потолков этим способом: Потолок из глины и опилок отличается хорошей термостойкостью, легкостью в изготовлении, легким весом, противопожарным качеством и доступностью в цене.

Чтобы утеплить потолок и сделать потолок из глины и опилок, следует приобрести в первую очередь глину и опилки. Опилки сейчас приобрести не трудно, так как их даже раздают бесплатно самовывозом на предприятиях деревообработки. Даже если придется покупать опилки, то их стоимость будет ничтожна, по сравнению с другими материалами для потолка. Глина же будет немного дороже, но её нужно совсем мало, поэтому ее можно добыть и самому.

Итак, для начала подготовим потолочное перекрытие для будущего потолка.

Так как смесь глины и песка будет жидкой, то необходимо на потолочные доски что-либо постелить водонепроницаемое. Можно взять обычную пленку и пристрелять её к дереву обыкновенным строительным степлером. Некоторые под пленку застилают картон. Картон имеет гофрированный слой между плоскими слоям, это дает дополнительное утепление, но потолок становится более пожароопасным.

После того, как потолок застелен пленкой, можно приступать к замешиванию глино-опилкового раствора.

Для этого необходимо залить полную бочку водой и высыпать туда четыре-пять вёдер глины. Глина должна размочиться.

Перемешивать глину в бочке до того момента, пока она максимально не растворится. Вода должна приобрести характерный грязный цвет. Далее, залить в бетономешалку пару вёдер полученной смеси из глины и воды и засыпать опилками. Нельзя забывать добавлять глиняную воду по мере перемешивания опилок. Консистенция не должна быть ни густой, не жидкой.

Далее, замешав раствор, нанести его на потолок равномерным слоем 5-10 см. в зависимости от необходимого утепления и пригладить слегка утрамбовывая. Через несколько дней потолок должен подсохнуть, и если появятся небольшие трещины, то их проще всего затереть простой глиной, хотя можно оставить и так, потому, что трещины будут незначительные.

В данной статье мы рассмотрели различные случаи применения глины, а именно: строительство стен , приготовление раствора для кладки печей и утепление потолков . Во всех этих случаях глина является эффективным строительным материалом. В завершение следует заметить, что это не все варианты применения глины в строительстве, например, её применяют в производстве керамзита и цемента, поэтому этот природный материал безо всякого преувеличения оправдывает название этой статьи: «Глина - универсальный природный материал для строительства».

Статью подготовил Евгений ИЗМАЙЛОВ,

фото srubnbrus.com

Общие свойства

Свойства глин целиком зависят от их химического и минерального состава, а также от величины составляющих их частиц. Уже одни эти. факты указывают нам на важнейшие свойства глин.

Важнейшими свойствами глин являются:

1) способность в смеси с водой образовывать тонкие «взвеси» (мутные лужи) и вязкое тесто;

2) способность набухать в воде;

3) пластичность глиняного теста, т. е. способность его принимать и сохранять любую форму в сыром виде;

4) способность сохранять эту форму и после "высыхания с уменьшением объема;

5) клейкость;

6) связующая способность;

7) водоупорность, т. е. способность после насыщения определенным количеством воды не пропускать через себя воду.

Глины могут быть всех цветов - от белого до черного. На Украине и в некоторых других районах белая глина служит материалом для побелки стен, печей и т. д. Когда хотят покрасить стены в цветные тона, берут желтые, красные, зеленые и другие глины. Таким образом, здесь мы имеем дело с новым свойством глины - с красящей и кроющей ее способностью.

Физические свойства глины

Большое разнообразие условий образования и степени литификации глинистых пород обусловливает значительный диапазон изменения их свойств. Среди физических свойств наименее изменчивы показатели плотности глинистых пород. Они варьируют от 2,50 до 2,85 г/см 3 . Примесь органических веществ понижает плотность глин, так как для гумуса она равна 1,25-1,40 г/см 3 . У минеральных монтмориллонитовых глин ее величина также низкая - до 2,25 г/см³.

Значения пористости варьируют от 25-30 до 60%; подавляющая часть пор является открытой, доступной для жидкой компоненты.

Наибольшей плотностью, как правило, обладают древние глины, залегающие на значительных глубинах и испытавшие сильное уплотнение. К этой категории относятся большая часть палеозойских, мезозойских, некоторые эоценовые и палеогеновые глины. Высокую уплотненность, независимо от возраста, имеют глинистые образования горно-складчатых районов, такие, как апшеронские глины Закавказья, олигоценовые глины Западного Кавказа. Среди континентальных четвертичных отложений наибольшую уплотненность имеют ледниковые глинистые залегания. Наименьшими показателями уплотнения характеризуются четвертичные озерные, озерно-ледниковые, аллювиальные и делювиальные глинистые образования. С плотностью и пористостью глинистых пород тесно связана их водопроницаемость. Большая часть глин и суглинков относится к слабопроницаемым или практически водонепроницаемым породам. Значения коэффициента фильтрации для них изменяется от 10 -3 до 10 -5 м/сут. Это объясняется наличием у глин и суглинков ультракапиллярных пор, полностью занятых связанной водой. Фильтрация через такие поры возможна только при превышении начального градиента.

Важной особенностью глинистых пород является их способность вступать в обменные реакции, приводящая к изменению их состава, строения и свойств. Обменная способность глин часто используется в практических целях, например в химической промышленности, а также при целенаправленном изменении их свойств, таких, как водопроницаемость, липкость и др. Глинистые породы благодаря особенностям гранулометрического и химико-минерального состава проявляют четко выраженные физико-химические свойства. Так, многие глинистые породы при их увлажнении набухают, а при высушивании дают усадку, что сопровождается изменением объема от нескольких до 25-30%, а в некоторых случаях и больше. Развиваемое при этом давление набухания может достигать 1,0-1,5 МПа. При определенных условиях глинистые породы обладают липкостью, величина которой может достигать 5-6 Н/см².

Среди различных типов глин наиболее гидрофильными, а следовательно, и более склонными к проявлению названных свойств являются глины и тяжелые глины, содержащие значительное количество набухающих глинистых минералов (монтмориллонита, смешаннослойных) и органического вещества. Присутствие солей, а также слабогидрофильных глинистых минералов (типа каолинита) приводит к снижению показателей этих свойств. Наибольшая обменная способность, пластичность, набухание, усадка, липкость у высокопористых озерных глин, глин старичной фации аллювия, богатых органикой, у многих озерно-ледниковых и элювиальных глин, а также у лагунных и морских глин, лишенных солей. Наименее гидрофильны супеси и суглинки ледникового и аллювиального (пойменная фация) происхождения. Набухание, усадка и липкость глин помимо дисперсности и химико-минерального состава зависят от их степени уплотнения и прочности структурных связей. Наибольшим набуханием обладают высокогидрофильные, умеренно уплотненные глины с коагуляционным и переходным типом структурных связей. Таковыми являются, например морские отложения юры Русской платформы, некоторые разности сарматских глин Предкавказья и др.

Слаболитифицированные, высокопористые и, наоборот, сильнолитифицированные глины с переходным типом структурных связей обладают низкими показателями набухания. У первых это объясняется высокой пористостью и влажностью, а у вторых - наличием прочных структурных связей, препятствующих набуханию. К таким глинам относятся современные отложения морей и озер, многие четвертичные образования морского, озерного, водно-ледникового и аллювиального генезиса, а также глины древних комплексов - девона, карбона и перми.

Глинистые породы обладают различной деформируемостью и прочностью. Коэффициент их сжимаемости изменяется от единиц (у слаболитифицированных глин) до тысячных долей МПа"1 (у сильнолитифицированных глин). Модуль общей деформации варьирует от нескольких до 50-60 МПа. Угол внутреннего трения и сцепления изменяется соответственно от 5-10° и 0,01 - 0,05 МПа до 20-36° и 0,12-0,6 МПа. Столь широкий диапазон изменения механических свойств глинистых пород объясняется их различным составом, уплотненностью, влажностью и др. Среди многочисленных факторов, влияющих на прочностное и деформационное поведение глин, важнейшим является характер структурных связей. Глинистые породы с коагуляционным типом структурных связей характеризуются наибольшей сжимаемостью. График сжимаемости таких глин имеет вид экспоненциальной кривой, наклон которой к оси абсцисс постепенно уменьшается, вследствие чего коэффициент их сжимаемости постепенно снижается по мере уплотнения от 1 до 0,1 МПа -1 , а модуль общей деформации соответственно возрастает от 1 до 10 МПа. В условиях быстрого неконсолидированного сдвига такие глины дают криволинейную зависимость т = / (а). Значения (р и С при этом являются небольшими и, как правило, не превышают 5-15° и 0,05 МПа. При проведении опытов в условиях медленного консолидированного сдвига зависимость т =/(ст) приближается к прямолинейной, а значение С возрастает. Характер деформирования при сдвиге - вязкопластичный, остаточная прочность несущественно отличается от пиковой. Подобными прочностными и деформационными свойствами обладают современные и четвертичные глины и суглинки континентального, лагунного и морского происхождения со слабой и средней степенью уплотнения, высоким водонасыщением, мягкопластичной и пластичной консистенцией.

Глинистые породы с переходным типом структуры характеризуются значительно меньшей сжимаемостью: значение коэффициента сжимаемости составляет сотые доли МПа, а модуль деформации - 15-50 МПа. Зависимость сдвигающего усилия от нормальной нагрузки имеет прямолинейный характер как для консолидированного, так и неконсолидированного сдвига. Разрушение при сдвиге хрупкое, остаточная прочность намного ниже пиковой. Угол внутреннего трения изменяется в пределах 18-32°, сцепление - 0,1-0,4 МПа.

Наиболее часто глинистые породы с переходным типом контактов встречаются среди пород морского, лагунного и ледникового происхождения с высокой степенью уплотнения и водонасыщения, а также пород различного генезиса и степени уплотнения, находящихся в аридной зоне и имеющих невысокую степень водонасыщения. Указанными выше прочностными и деформационными свойствами могут обладать породы различного возраста и генезиса, испытавшие значительное уплотнение или частичную цементацию в ходе литогенеза. Часто среди них встречаются недоуплотненные и переуплотненные глины. Первые образуются за счет ранней цементации, а вторые - при разгрузке литифицированных пород с сохранением у них части фазовых цементационных контактов.