Глина

Важнейшими свойствами всех видов является способность в сочетании с водой образовывать пластичное тесто, набухать в воде, принимать и сохранять заданную форму, терять гигроскопичность и спекаться при обжиге. Глина находит применение в самых разных отраслях промышленности: из неё делают фарфор и фаянс, кирпич, используют для формовки на литейном производстве и в качестве абсорбента при перегоне нефти, чистке растительных масел и жиров. Глина может быть огнеупорной и кислотоупорной, она является обязательным компонентом цемента.

Наиболее чистая глина, отложившаяся на месте своего происхождения и лишённая посторонних примесей, называется каолином. В ней содержится минимальное количество плавней, она достаточно тощая, не очень пластичная, но обладает повышенной огнеупорностью. Цвет каолина белый, иногда с розовым или желтоватым оттенком. Используется для изготовления фарфоровой посуды и при производстве бумаги.

Сходство с каолином имеют огнеупорные глины, в состав которых входят примеси гидрослюды. Их цвет белый с сероватым оттенком. Они пластичней каолина и, как следует из названия, используются для изготовления огнеупорных кирпичей, плит, брусков, изоляторов, обмазки печей. Огнеупорные виды при обжиге должны выдерживать без размягчения температуру не менее 1580 градусов.

Разновидностью огнеупоров являются формовочные глины, которые обладают повышенной пластичностью и применяются в металлургии. Кислотоупорные глины содержат примеси железа, магния, кальция и серы. Их используют для нужд химической промышленности. Отдельно выделяются бентонитовые глины, основным образующим минералом которых служит монтмориллонит. Они очень сильно набухают в воде, обладают высокой отбеливающей способностью. Находят применение при бурении скважин, для очистки нефтепродуктов, а иногда и для изготовления литейных форм.

Другие виды чистых глин обычно называют гончарными, но делят по сфере применения: лепная, трубочная, горшочная... Все они представляют собой тонкую пластическую массу и обладают повышенной жирностью. В зависимости от минерального состава они могут быть белыми, жёлтыми, красными, зелёными и чёрными. Гончарные глины в смеси с известью применяются и для производства цемента, а легкоплавкие служат сырьём для керамзита.

Однако наибольшее распространение в мире имеют красные глины с повышенным содержанием песка. Именно их используют для получения кирпича. Состав может быть самым разным, они лишь делятся на жирные и тощие. Химические примеси: щёлочи, окиси железа и других металлов, - на качество не влияют, поскольку к пластичности не имеют отношения. Что касается механических примесей, таких как песок, известь, камни, то и они не всегда являются вредными. Например, песок снижает жирность и препятствует растрескиванию кирпичей в процессе обжига. Из тощей глины можно делать более жидкое тесто, которое легче формовать. Мелкая известь, если её не более 30 %, тоже полезна: она делает глину более легкоплавкой, в результате чего кирпич плотнее спекается. Но вот известковые камешки или избыточное содержание минерала способно свести результат на нет. Под действием влаги известь продолжает гаситься, в кирпиче образуются пустоты, а сам он рассыпается. Не лучше ведут себя и камни, которые, в отличие от глиняного теста, не усаживаются в процессе сушки и обжига, создавая дополнительное напряжение, которое приводит к образованию трещин. Разумеется, и органика, выгорая, создаёт пустоты, которые значительно сокращают кирпичный век.

При обжиге все виды глины до определённого момента ведут себя одинаково. Сначала изделие высыхает. Происходит это при 100-110 градусах. Далее, на стадии красного каления (400-800 градусов) из глины уходит химически связанная с оксидами алюминия и кремния вода. Изделие уже имеет тонкопористый окаменелый состав, не способный к образованию теста, но ещё легко выветривающийся. Если предполагается глазурование поверхности, то первичный обжиг на этой стадии прерывают. А дальнейшее повышение температуры до 900-1100 градусов (светлокалийный жар) спекает глину в крепкую, звонкую, малопористую массу. Если продолжить нагрев, то вскоре начнётся процесс остекловывания и плавки глины — пережог. Для различных видов температура может быть разной: максимальную имеет каолин, который плавится при 2000 градусов.

Существуют глины, имеющие в своём составе повышенное содержание окиси железа и обладающие очень ценным свойством — густоплавкостью. Для них характерен широкий диапазон между температурами спекания и плавления. Изделия получаются максимально прочными и однородными по всей пощади, их отличает повышенная долговечность и устойчивость к внешним воздействиям. Именно такие глины применяются при производстве клинкерного кирпича.