Песок с глиной, суглинок: свойства, соотношение компонентов и пропорции

Песок — это сыпучий материал из осадочных горных пород, состоящий из зёрен размером от 0,16 мм до 5,0 мм. Зёрна диаметром более 5 мм относятся к щебню, менее 0,16 мм — к пыли.

Песок — наиболее распространённый строительный материал. Его используют в железобетоне, асфальтобетоне, во всех сухих строительных смесях, штукатурных растворах, в качестве дренажного слоя при подготовке оснований фундаментов, дорог всех классов и во многих других строительных и промышленных технологиях.

Глина также состоит из осадочных горных пород, но, в отличии от песка, они представлены в ней очень мелкими частицами. Основные минералы в глинах — из группы каолинитов, образовавшихся при распаде полевого шпата.

Глина имеет широкое применение. Из разных сортов этого материала изготавливают техническую керамику, посуду, художественные изделия, игрушки и поделки. Её используют в медицине, косметологии, изготовлении глинобитных жилищ. Много глины во всех странах идёт на изготовление кирпича.

Использование песка с глиной

Песок с глиной применяют, в основном, в качестве строительного материала. Для кладки каминов, печей годятся только огнеупорные кирпичи и раствор из глины и песка. Соотношение глины и песка в такой смеси может быть от 1:2 до 1:4. Всё зависит от качества глины. Жирная чистая глина требует больше песка, тощая — меньше.

Чтобы проверить правильность пропорции глины и песка в смеси для кладки камина или печи, готовый раствор наносят на кирпич тонким слоем (1 см) и подсушивают эту инсталляцию в печи, топке, в термошкафу, на электроплитке. Если высушенный раствор потрескался – в нём много глины, нужно добавлять песок. Если трещин нет, но материал крошится – много песка, нужно добавить глины.

Такая отработка технологии одновременно с подбором массового состава ингредиентов позволяет определить адгезию раствора из глины и песка к кирпичу. Оба материала — термостойкие, этим и обусловлено их применение в печном деле.

Песок с глиной используют и в качестве штукатурного раствора. Его составляют из песка, глины и древесных опилок. В некоторых случаях добавляют цемент, который придаёт поверхности недостающую прочность. Опилки являются связующим материалом, уменьшающим растрескивание. Для изготовления таких покрытий часто используют природные суглинки — смеси песка с глиной.

Готовые сухие смеси песка и глины для кладочных и штукатурных работ можно купить в строительных магазинах. Их расфасовывают в бумажные мешки по 25 кг. Для приготовления раствора материал нужно затворить водой и выдержать в течение времени, указанном в инструкции.

Различие свойств разных сортов глины и песка иногда требует корректировки состава купленной смеси. Для выверенных пропорций требуется большой опыт исполнителя работ.

Приглашаем посетить нашу компанию и приобрести строительные смеси песка с глиной для кладки каминов и печей.

Глина – универсальный природный материал для строительства — Светич

  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 3×3мм, 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

Глина вместо цемента – Строительный журнал

Глинобетон – изюминки материала. состав и пропорции для

О данном материале знают не все, исходя из этого он в большинстве случаев вызывает большое количество вопросов у начинающих строителей. Но в действительности все весьма просто – герой данной статьи более известен как саман (смесь глины с соломой). В данной статье мы детально рассмотрим, что такое глинобетон и его использование.

Особенности материала

Казалось бы, глина как стройматериал оказалась в далеком прошлом в прошлом, но с развитием экологического строительства в последнее время ее снова стали деятельно применять. Дело в том, что глина узкого помола есть хорошим вяжущим и консервирующим средством.

В случае если развести ее с водой и добавить в раствор наполнитель, к примеру, растительные волокна либо опилки, возможно взять хороший и экологичный теплоизоляционный материал. К примеру, такую смесь обычно применяют для заполнения пустотелых шлако- и керамзитобетонных блоков либо в качестве утепляющей штукатурки.

Кроме этого в смесь время от времени додают гипс, известь либо кроме того цемент, что разрешает сделать глинобетон более прочным. Это разрешает его применять в качестве несущего материала при постройке экологичных домов.

Объемная масса материала зависит от соотношения ингредиентов. Оптимальный же показатель считается – 550-600 кг на кубический метр.

Бытует вывод, что таковой материал поддается гниению, и есть пожароопасным, поскольку в его составе имеется солома либо опилки. Но это просто догадки, поскольку сечка растительных стеблей и опилки в глиняном жидком растворе разбухают и хорошо обволакиваются глиной, которая не только надежно их связывает, но и консервирует.

Что касается пожароопасности, то заполнитель начинает тлеть лишь при действии открытого огня, к примеру, газового пламени, в течение нескольких мин.. В следствии пожаробезопасность материала кроме того выше, чем у некоторых более классических материалов, каковые используются в строительных работах.

Преимущества

Возрастающая популярность материала разъясняется следующими его преимуществами:

• Содействуют образованию благоприятного для человека микроклимата. Глина способна поглощать и выделять влагу стремительнее и значительно в большем объеме, чем классические строительные материалы. Причем, это не отражается на прочности материала.
• Аккумулирует тепло. Благодаря данному свойству, материал может создавать комфортные условия в жилье кроме того в условиях громадных суточных перепадов температур.
• Возможность повторного применения, для этого материал нужно в воде.
• Идеально подходит для постройки дома своими руками. Материал не требует применения строительной техники и дорогостоящего оборудования. Технология работы с ним доступна кроме того неопытным строителям.
• Глина защищает древесину и другие органические материалы от гниения. В случае если обработать ним деревянные стенки, то их не поразит ни грибок, ни насекомые.
• Глина очищает воздушное пространство, поглощая загрязняющие вещества.
• Низкая цена материала. Именно поэтому, строительство с применением глины получается не только экологичным, но и экономичным.

Обратите внимание! При изготовлении легкого материала плотностью менее 500-600 кг на метр кубический, материал нужно просушивать. В другом случае солома будет в течение долгого времени оставаться мокрой и со временем начинает гнить.

Недостатки

Конечно же, наровне с преимуществами, глинобетон владеет и некоторыми недостатками:

• Прочность образовывает менее 600 кг на метр кубический, в следствии чего гвозди и дюбеля в нем не держатся. Выполнить оштукатуривание возможно лишь с применением армировки.
• При высыхании раствора происходит большая усадка.

Приготовление материала

Состав и пропорции

Для изготовление прочного и «теплого» материала применяют следующие компоненты:

Цементно-глиняный кладочный раствор

Смешанные растворы с двумя связующими материалами, глиной и цементном, называют цементно-глиняным раствором. Глина применяется в кладочных растворах из-за дешевизны, пластичности и долговечности. Помимо прочего обладает достаточно хорошей адгезией, но плохо противостоит воде и долго твердеет. Цементно-глиняному раствору присуща пластичность, благодаря глине, и морозостоек, а, благодаря цементу, неплохо выдерживает воздействие влаги. Пригоден практически для любых работ с камнем и керамикой. Но что самое важное, позволяет работать с добавкой поваренной соли (до 5% от массы воды) или поташа (втрое больше соли) при температурах до -10 град. С. При этом вода подсаливается или заправляется поташом.

Для надземных частей зданий из камня, бетона или керамических изделий при влажности менее 60% используются кладочный раствор цементно-глиняный марки М10, для хозяйственных построек и сооружений временного характера подойдет марка М4. В случае относительной влажности выше 75% применяются растворы, более высокой марки прочности М25-50 и М10, соответственно. Цоколи и фундаменты можно выполнять из растворов М10 при маловлажных грунтах (глубина вод ниже 3 м под поверхностью), исходя из расхода 100 кг смеси на 1 кубометр кладки, или из М25 для влажной почвы (от 1 до 3 м уровня вод ниже земли) при расходе в 125 кг на кубометр. Для мокрых грунтов цементно-глиняные растворы не применяются.

В ходе изготовления обычно руководствуются следующими соотношениями. Для фундаментов и цоколей в маловлажных грунтах применяются растворы марок М10 и М25, а для наземных частей и фундаментов ниже уровня грунтовых вод применяются более высокие марки прочности цементно-глиняных растворов.

Для марки раствора М10 цемент (марок М150-М400) и количество глины в кладочном растворе берутся поровну, а песок добавляется в пропорции зависящей от марки цемента. Одна доля цемента М150 — песок 7 долей, М200 — 8 долей песка, М250 — 9 долей, М300 и М400 — 11 долей. Для цементов низких марок прочности доля песка берется, исходя из цифры, полученной делением марки на 20, а доля глины составляет для цемента М100 — половину одной доли, а для М50 — десятую часть доли.

Цементно-глиняный раствор марки М25 потребует для цементов марок М400 и М300 0.7 долей глины и 8 долей песка. Для марок цемента М250, М200, М150, М100 пропорции глины уменьшаются, соответствуя ряду 0.7, 0.5, 0.3, 0.1, при долевом участи песка, соответственно, 5, 5, 3.5, 2. А из марки цемента М50 цементно-глиняный кладочный раствор марки М25 не делают вовсе.

Более высокие марки цементно-глиняный растворов приготовляются из цементов не ниже М300. Для марки М50 в готовую смесь цемент М500 или М400 с долей глины 0.7 и долями песка 7.5 и 6, соответственно. Из цемента М300 марка данная марка раствора получается добавлением 5 долей песка и 0.4 доли глины.

Марка М75 раствора получается из цементов марок М600, М500, М400, М300 при долях песка 6, 5, 4, 3 и глины 0.7, 0.5, 0.3 и 0.2, соответственно. Цементно-глиняный раствор марки М100 изготавливается из марок цементов М600, М500 и М400, применяя пропорции кладочного раствора для песка 4.5, 4, 3 и глины 0.4, 0.3 и 0.2.

Дешево не всегда означает плохо, когда-то целые дома строили из глины, а керамика выстаивает достойно против тысячелетий.

Глина для кладки: правила применения

Глина раствор для кладки применяют в основном профессионалы. Такую смесь приготовить гораздо сложнее в отличии от цементного раствора. Глина для кладки печей пропорции определяются сложнее и это занимает время. Но без сомнения результат будет довольно положительным. Ведь это компонент наиболее подходит для кладки конструкций где повышенная температура. Так же на видео вы сможете увидеть весь процесс приготовления.

Внимание: Данный раствор наиболее приемлем для изготовления рабочей части печей и установки каминов. Так же для любых конструкций, где повышенная температура. Он наиболее приемлем. Цена изготовления низкая, но по долговечности этот материал стоит на первом месте.

Глиняный состав не подойдет для заливки фундамента. Здесь лучше будет применить цементный состав. Но он с успехом применяется для кладки рядового кирпича м в некоторых случаях просто незаменим.

Особенности приготовления глиняного раствора

Начиная заниматься кладкой печи, так важно понимать, что здесь будет повышенная температура и оптимальным вариантом для раствора будет глина. Такой раствор не принято использовать, например, занимаясь кладкой фундамента, или труб, так как отличается неустойчивостью.

• Желая приготовить раствор качественно, который в дальнейшем будет использован для возведения печи, необходимо учитывать важные пропорции и соблюдать некоторые тонкости этого вопроса, ведь нельзя смешивать глину с песком, как часто поступают многие.
• Говоря о качестве и жирности глины, то она играет важнейшую роль, поэтому так важно, помнить об этом. Глина для кладки кирпича должна применяться в определенных пропорциях и это определяется именно от ее жирности.

Внимание: В печных растворах часто вместо глины, люди используют цемент, но он не будет долго стоять, а будет трескаться и придется ремонтом заниматься каждый сезон.

Также если вы решили разобрать кладку, то ту кладку, в которой используется раствор на глиняной основе, можно будет разобрать с особой легкостью, без каких-либо потерь.

Материалы и инструменты

Как правило, для проведения такой работы не требуются какие-то особые материалы, инструменты, обычно инструменты есть в наличии у любого хозяина, а значит, трудностей быть не должно.

• Прежде всего у вас должна быть емкость для замеса. Здесь она может быть любой вместительности, но лучше, чтобы не было рельефа по стенкам. Там будет залипать глина и это значительно усложнит замес;
• Мягкая чистая вода. Чтобы смешать раствор, вы должны взять воду, просеянный песок и глину, которая отличается высоким качеством. Есть несколько способов, как можно оценить жирность глины.

Внимание: Просеивание вас избавит не только о мусора, хотя и это значительно облегчит кладку. Здесь важно понять, что в этом случае вы получите полностью однородный материал, который будет равномерно набирать влагу и будет эластичным.

Методы оценки на жирность

Как уже говорилось выше, глина для кладки печей пропорции определяются по жирности. Определить можно несколькими способами. Тут вы можете выбрать любой.

Этот вариант наиболее часто и используют печники. Он позволяет определит пропорцию наиболее точно. Рекомендуется сразу шарики нумеровать и состав записывать на бумагу. Иначе вы просто забудете сколько и чего было в каждом из них.

• В самом начале вы должны воспользоваться глиной и небольшим количеством воды, тем самым приготавливая, таким образом, плотное тесто, помните, что глина обязательно должна липнуть к рукам, далее нужно вылепить порядка 5-ти шариков, причем в них надо использовать разные соотношения глины и песка. После этого оставляем их полностью высыхать.
• После этого с высоты порядка одного метра роняем по очереди их на твердую поверхность.
• Если образцы потрескались, то это значит, что глина получилась слишком жирной, а значит, к ней нужно высыпать песок, но если растрескиваний не произошло, то из такой массы можно смело делать раствор и не за что не думать.

Глину также можно замочить водой, используя для этого глубокую посуду, после чего тщательно перемешать и удалить комки, используя деревянную лопату.

• Если смесь начинает полностью покрывать лопатку толстым слоем, тогда это говорит о большой жирности состава и обязательно нужно добавить песка.
• Но если глиняное тесто станет покрывать лопатку тонко, то знайте, что нужна добавка более жирной глины, в том случае, если на лопатке вы заметили комочки, то глина не будет нуждаться в изменениях.

Внимание: Вы должны выбрать тот метод оценки глины на жирность, который лучше подойдет вам, здесь все зависит от пожеланий хозяина. Но для второго варианта надо иметь практику. Ведь здесь все рассчитано на интуицию и практику.

Нужно понимать, что используя любую методику вы сможете определить, таким образом, пропорцию, в которой в исходную массу раствора нужно будет всыпать песок, разбавляя глиной повышенной жирности.

Опытные застройщики утверждают, что лучше всего изготавливать жирный раствор, ведь он способен дать больше трещин, в дальнейшем их можно будет заделать, используя при этом смесь меньшей жирности.

Приготовление раствора: особенности

Теперь вы можете приступать к приготовлению раствора, который и будет предназначен для кладки печи. Помните, что есть множество методов для выполнения этой работы, на которые можно обращать внимание, среди них есть наиболее простые и эффективные. Вы все делаете самостоятельно, поэтому уделяйте большое внимание качеству.

• Глина для кладки кирпича в первую очередь должна полностью пропитаться водой. Сначала она засыпается в емкость и заливается водой. Она должна так лежать порядка трех дней. Мастера говорят в этом случае, что глина должна «прокиснуть». Вы можете это увидеть на фото.
• Как только глина размокнет, то обувая резиновые сапоги, нужно будет ногами месить массу. Так вы сделаете массу более однородной и разомнете все комки.

Внимание: Получая готовый раствор, его обязательно нужно проверить, используя для этого лопату, помните, что раствор должен сползать с лезвия без следов, поэтому так можно понять, готов ли он.

• Проверяем качество состава следующим образом: наносим его на один кирпич, после чего прижимая к нему другой кирпич. Оставляя их в таком состоянии, уже через пять минут, пытаясь поднять верхний кирпич не отлипнет от нижнего. Этот показатель будет говорить о качественно подготовленном растворе
• Если глина получилась нормальной и песок добавлять нет необходимости, то также можно приготовить раствор с легкостью. На боек слоями нужно наносить глину, периодически не забывая увлажнять водой, после того как глина станет мягче, то ее нужно перемешать.
• Если жирность глины получилось нормальной, то ее принято укладывать в большую емкость и делать это нужно слоями. В процессе работы, ее увлажняют, после этого заливают водой, совсем скоро размокшую глину нужно перемешать, пропуская сквозь сито.
• После того как вами будет получен раствор, его нужно обязательно перелить в иную емкость, производя перемешивание с песком, причем песок необходимо всыпать незначительными порциями, учитывайте это обязательно. Раствор лучше хранить в таре, которая будет плотно закрыта, обычно на это уходит неограниченное время.

Внимание: Бытует такое мнение, чтобы обеспечить прочность строительной смеси, в нее нужно добавлять соль, или цемент, который предварительно будет разведен в воде, но помните, что если смесь будет приготовлена правильно, то она не будет нуждаться в тех или иных добавках.

Стоит сказать, что может делаться и шамотная глина для кладки печи. Как правило ее применяют для топочной части и ели вы будете использовать твердые сорта топлива. Тогда лучше к раствору добавить порядка 15% шамота. Это увеличит способность глины выдерживать высокие температуры.

Основные и важные рекомендации

Раствор из глины для кладки печей приготовлен. Но здесь есть некоторые рекомендации, к которым стоит прислушаться, они значительно облегчат ведение работ.

Внимание: Раствор должен иметь вид густой сметаны. Тогда у вас он не будет «плысть» при кладке. Также будет давать нормальную усадку.

• Начиная заниматься кладкой нужно будет вымочить кирпич в воде. Многие этому не придают значения и не делают, но это зря. В приготовлении глины это довольно важно.
• Швы должны получаться толщиной 3-4 мм, ведь если получится слишком толстый шов, то знайте, что он начнет трескаться, связано это с температурными перепадами, а это приведет к тому, что может быть сделана неправильная тяга, не забывайте, что часто это становится причиной угарного газа. Это важный совет от опытных специалистов, его стоит выполнить обязательно, чтобы избежать подобных ошибок и неприятностей.
• Хочется отметить, что начиная заниматься кладкой печи, то все эти рекомендации должны быть учтены заранее, ведь в противном случае, действительно нельзя будет избежать те или иных проблем, вы обязательно совершите неисправимые ошибки, а значит, кладка печи будет осуществлена неправильно.

Внимание: Определение жирности глины, а также эффективный и правильный просев песка – это, те виды работ, качество проведение которых зависит исключительно от вас.

• Не нужно стараться выполнить эту работу быстро, лишь бы как-то, ведь тогда и приходится сталкиваться с проблемами и ошибками, нужно выполнять каждый этап работы ответственно и все получится.
• Глина для кладки кирпича является важным строительным материалом, теперь вы сами убедились в этом. Это значит, что ее необходимо правильно готовить, так можно действительно создать печь высочайшего качества и долговечности, а это, то, о чем и мечтает каждый хозяин.
• Теперь вы знаете, какие материалы и инструменты необходимы для проведения этой работы, кроме того вам известно, обо всех методах оценки глины на жирность, а это значит, что любой этап этой работы может быть выполнен эффективно и качественно, если вы станете соблюдать те рекомендации специалистов, о которых было сказано. Ведь строительство не терпит не качественного материала. А делая работу самостоятельно все можно сделать на высоком уровне. Глина для кладки печей купить пожалуй можно, но в этом случае о качестве можно будет только догадываться.

Глина для кладки может быть куплена и ли просто выкопана. Если все будет сделано правильно, то печь получится не только долговечной, но вы сможете, таким образом, и серьезно сэкономить. Ведь цена раствора будет крайне низкой.

Полезная информация

Здесь вы найдете множество полезной информации, которая относится к этой статье. Строительство, это довольно многогранная отрасль, где есть довольно много составляющих. Здесь надо правильно произвести расчеты, которые помогут выбрать нужное количество материалов. Так же надо произвести их осознанный выбор выбор, ведь на рынке продаж есть и не качественная продукция. То что находится ниже поможет вам сделать правильный выбор.

Глинистые породы, виды и применение в производстве цемента.

Для цементного производства применяют следующие виды глинистых пород: глину, суглинок, глинистый сланец, лесс и лессовидные суглинки. Глины – тонкодисперсные осадочные горные породы , состоящие из различных минералов: каолинита, монтмориллонита, гидрослюд и других гидроалюмосиликатов. Глина при увлажнении разбухает и приобретает пластичность.

При сухом способе производства пластичность и связующая способность глины обеспечивают возможность брикетирования и гранулирования сырьевой муки. Суглинок – глина, содержащая повышенное количество песчаных и пылеватых частиц.

Глинистые сланцы – твердые плотные горные породы с ориентированным расположением слагающих минералов, тонкослоистой структурой и хорошо выраженной сланцеватостью – способностью легко раскалываться на тонкие пластинки. Глинистые сланцы по сравнению с глиной характеризуется меньше влажностью, более постоянным составом и не смерзаются зимой при хранении на складах.

Лесс – пористая тонкозернистая, рыхлая горная порода, состоящая из очень тонких пылевидных частиц кварца, полевого шпата, глинистых материалов и некоторых других силикатов. Он содержит значительное количество карбоната кальция. Пористость лесса 48-50%, пластичность его не велика. Лессовидный суглинок – суглинок, переходный по своим свойствам к лессу.

Из глинистых пород используют глину, суглинок, глинистый сланец, мергелистую глину, лёсс; видный суглинок.

Глины состоят из глинистого вещества и примесей. Первое представляет собой либо один глинистый минерал (мономинеральные глины) либо смесь различных минералов (полиминеральные глины). Глинистое вещество — это в основном гидроалюмосиликаты m А l ₂О₃ * n Si O ₂* рН₂О, где значения коэффициентов при окислах для отдельных глинистых минералов различны. В кристаллическую решетку гидроалюмосиликатов могут также входить К, Na, Mg, Са, Fe. Известен ряд групп глинистых минералов: каолинитовая Аl₂О₃*2Si O ₂*2Н₂О, галлуазитовая А l ₂О₃* 2Si O ₂*4Н₂О, монтмориллонитовая АIО₃*3-5Si O ₂* n Н₂О, монотермитовая 0,2К₂О*А l ₂О₃ *3Si O ₂*1,5Н₂О (вместо калия в монотермит могут входить Na, Mg, Са), гидрослюды-продукты гидратации слюд. Глины содержат примеси в виде железистых соединений, кварца, карбонатов кальция и магния, гипса, полевого шпата и ряда других веществ.

Монтмориллонит отличается более высокой степенью дисперсности, чем другие глинистые минералы. Поэтому использование монтмориллонитовых глин увеличивает потребность в воде сырьевого шлама при мокром способе производства. B месте с тем с увеличением дисперсности глин, а также содержания в них железистых примесей взаимодействие их с карбонатным компонентом сырьевой смеси ускоряется.

Сырьем для производства цемента служат различные виды глин, поскольку обычно используют глины, залегающие вблизи месторождения карбонатных материалов.

Суглинки отличаются меньшим содержанием тонких зерен и повышенным количеством частиц песка.

Глинистые сланцы представляют собой твердые плотные породы слоистой структуры, которые легко раскалываются вдоль плоскостей наслоения. По сравнению с обычными глинами они отличаются меньшей влажностью, более постоянным составом и не смерзаются зимой при хранении на складах. Используют их в качестве сырья на ряде заводов Сибири и Казахстана.

Лёсс — порода, лишенная слоистости. Он весьма нежен на ощупь и растирается пальцами в пылевидную массу. К нему обычно примешаны тонкие частицы кварцевой породы, полевого шпата, карбоната кальция, слюды и др. Если лёсс, содержит 30% углекислого кальция, то он по составу приближается к мергелю. Пластичность природного лёсса весьма незначительна. Лёссы и лессовидные суглинки используют в качестве сырья на предприятиях Казахстана и Средней Азии.

Глина обладает рядом ценных свойств, особенно важна ее пластичность, т. е. способность принимать под давлением любую форму и сохранять ее после прекращения давления, а также связующая способность, позволяющая глин связывать определенное количество непластичных материалов. Благодаря этим свойствам глины сырьевую муку можно гранулировать и брикетировать, причем гранулы и брикеты не рассыпаются при повышенных температурах. Пластичность и связующая способность глины зависят от ее минералогического состава, размеров и характера поверхности частиц, содержания примесей, и количества воды и ряда других причин. Суглинки, лёс и глинистые сланцы отличаются меньшей пластичностью, чем глины.

Глины легко впитывают влагу и становятся водонепроницаемыми. Большинство глин легко размывается водой, что используется в технологическом процессе производства цемента.

Глинистые породы, содержат нужные для производства цемента кислотные окислы Si O ₂, А l ₂О₃ и Fе₂ O ₃, известняк же является носителем основного окисла СаО. Главным признаком пригодности глины для производства цемента является величина ее силикатного и глиноземного модулей, значение которых определяет величину этих модулей в цементе, так как карбонатный компонент сырьевой смеси обычно содержит немного глинистых примесей.

Естественная влажность глин — 10-25% в зависимости от времени года и степени уплотнения. Суглинки, лесс и глинистые сланцы отличаются меньшей влажностью. Объемный вес глин — 1700-2100 кг/м З . У суглинков и лёсса он меньше, а у глинистого сланца больше.

Содержание в глинах примесей MgO, SО₃, щелочей и других соединений устанавливают в соответствии с пределами, допускаемыми для цемента. Примесь кварцевых зерен затрудняет помол сырья, а включения крупной гальки делают глину практически непригодной для производства без предварительного ее обогащения.

Карбонатное и глинистое (алюмосиликатное) сырье должно быть возможно более равномерным по составу и структуре, не содержать включений крупных зерен кварца и других обломочных пород, затрудняющих помол сырья и трудно усваиваемых в процессе обжига.

8 класс. Химия. Методы разделения и очистки веществ. Практическое занятие. Разделение смесей веществ – Методы разделения и очистки веществ

Комментарии преподавателя

ОТСТАИВАНИЕ

Как разделить смесь, состоящую из песка и глины? Это одна из стадий в керамическом производстве (например, в производстве кирпичей). Для разделения такой смеси используют метод отстаивание. Смесь помещают в воду и перемешивают. Глина и песок с разной скоростью оседают в воде. Поэтому песок осядет значительно быстрее глины (Рис.1).

Рис. 1. Разделение смеси глины и песка методом отстаивания

Метод отстаивания используют также для разделения смесей нерастворимых в воде твердых веществ с разной плотностью. Например, так можно разделить смесь железных и древесных опилок (древесные опилки в воде всплывут, а железные осядут).

Смесь растительного масла и воды тоже можно разделить методом отстаивания, т.к масло не растворяется в воде и имеет меньшую плотность (Рис. 2). Таким образом, отстаиванием можно разделять смеси нерастворимых друг в друге жидкостей с различной плотностью.

Рис. 2. Разделение смеси растительного масла и воды методом отстаивания

Фильтрование

Для разделения смеси поваренной соли и речного песка можно воспользоваться методом отстаивания (при смешении с водой соль растворится,  песок осядет), но надежнее будет отделить песок от раствора соли другим методом – методом фильтрования.

Фильтрование данной смеси можно провести с помощью бумажного фильтра и воронки, опущенной в стакан. Крупинки песка остаются на фильтровальной бумаге, а прозрачный раствор поваренной соли проходит через фильтр. В данном случае речной песок – это осадок, а раствор соли – фильтрат (Рис. 3).

Рис. 3. Использование метода фильтрования для отделения речного песка от раствора соли

Фильтрование можно проводить не только с помощью фильтровальной бумаги, но и с использованием других пористых или сыпучих материалов. Например, к сыпучим материалам относится кварцевый песок, а к пористым – стекловата и обожженная глина.

Некоторые смеси можно разделить с помощью метода «горячее фильтрование». Например, смесь порошков серы и железа. Железо плавится при температуре более 1500 С, а сера – около 120 С. Расплавленную серу можно отделить от порошка железа с помощью подогреваемой стекловаты.

Выпаривание, упаривание

Выделить соль из фильтрата можно с помощью выпаривания, т.е. нагреть смесь и вода испарится, а соль останется на фарфоровой чашке. Иногда применяют упаривание, частичное испарение воды. В результате образуется более концентрированный раствор, при охлаждении которого растворенное вещество выделяется в виде кристаллов.

Использование магнита

Если в смеси присутствует вещество, способное к намагничиванию, то его легко выделить в чистом виде с помощью магнита. Например, так можно разделить смесь порошков серы и железа.

Флотация

Эту же смесь можно разделить еще одним методом, используя знание о смачиваемости компонентов смеси водой. Железо смачивается водой, т.е. вода растекается по поверхности железа. Сера же водой не смачивается. Если поместить в воду кусок серы, то он утонет, т.к. плотность серы больше плотности воды. А вот порошок серы всплывет, т.к. к несмачивающимся водой крупинкам серы прилипают пузырьки воздуха и выталкивают их на поверхность. Для разделения смеси нужно поместить ее  в воду. Порошок серы всплывет, а железо утонет (Рис. 4).

Рис. 4. Разделение смеси порошков серы и железа методом флотации

Метод разделения смесей, основанный на различии смачиваемости компонентов, называется флотацией (франц. flotter – плавать). Рассмотрим еще несколько методов разделения и очистки веществ.

Перегонка

Один из древнейших методов разделения смесей – перегонка (или дистилляция). С помощью этого метода можно разделять компоненты, растворимые друг в друге, имеющие разные температуры кипения. Именно таким способом получают дистиллированную воду. Воду с примесями кипятят в одном сосуде. Образующиеся водяные пары конденсируются при охлаждении в другом сосуде в виде уже дистиллированной (чистой) воды.

Рис. 5. Получение дистиллированной воды

Хроматография

Близкие по свойствам компоненты можно разделить с помощью метода хроматографии. Этот способ основан на различном поглощении разделяемых веществ поверхностью другого вещества.

Например, красные чернила можно разделить на компоненты (воду и красящее вещество) посредством хроматографии.

Рис. 6. Разделение красных чернил методом бумажной хроматографии

В химических лабораториях хроматографию осуществляют с помощью специальных приборов – хроматографов, основные части которого – хроматографическая колонка и детектор.

Адсорбция

Для очистки некоторых веществ в химии широко используется адсорбция. Это накопление одного вещества на поверхности другого вещества. К адсорбентам относится, например, активированный уголь.

Попробуйте опустить таблетку активированного угля в сосуд с подкрашенной водой, перемешайте, отфильтруйте и увидите, что фильтрат стал бесцветным. Атомы угля притягивают к себе молекулы, в данном случае, красителя.

В настоящее время адсорбция широко применяется для очистки воды и воздуха. Например, фильтры для очистки воды содержат в качестве адсорбента активированный уголь.

Источники

 http://www.youtube.com/watch?v=06FxSSR50tM

http://www.youtube.com/watch?v=p_cqzuhpQiY

http://www.youtube.com/watch?v=J00kL_pBqlg

источник презентации – http://www.myshared.ru/slide/1135509/

http://infourok.ru/prezentaciya-po-himii-po-tememetodi-razdeleniya-i-ochistki-smesey-400159.html

Конспект http://interneturok.ru/ru/school/chemistry/8-klass

Физические свойства глины. Действие глины на кожу и организм в целом. Применение голубой глины

Пигменты – это неорганические соединения, которые окрашивают глину и глазурь. Пигменты можно разделить на две группы: оксиды и красящие вещества. Оксиды – основной материал естественного происхождения, который образуется среди пород земной коры, очищается и распыляется. Чаще всего используются: медный оксид, который в окислительной среде обжига принимает зеленый цвет; оксид кобальта, образующий голубые тона; оксид железа, дающий в смеси с глазурью голубые тона, а в смеси с глиной -ангобы земляных тонов. Оксид хрома придает глине оливково-зеленый цвет, оксид магния – коричневый и пурпурный, оксид никеля – серовато-зеленые тона. Все эти оксиды можно смешивать с глиной в пропорции 0,5-6%. Если превысить их процентное содержание, то оксид будет действовать как флюс, пони жая температуру плавления глины. При окраске изделий температура не должна превышать 1020 °С, иначе обжиг не даст результата. Вторая группа – красящие вещества. Их получают промышленным способом или путем механической обработки природных материалов, которые представляют полную гамму красок. Красящие вещества смешиваются с глиной в пропорции 5-20%, отчего зависит светлый или темный тон материала. Все специализированные магазины имеют в ассортименте пигменты и красящие вещества как для глины, так и для ангобов.

Приготовление керамической массы требует большого внимания. Ее можно составить двумя способами, которые дают совершенно разные результаты. Более логичный и надежный путь: вносить красящие вещества под давлением. Более простой и, разумеется, менее надежный метод: подмешивать красители в глину рукой. Второй способ применяется, если нет точных представлений об окончательных результатах окраски или же есть необходимость повторить какие-то определенные цвета.

использованы материалы:

Долорс Росс. Керамика: техника. Приёмы. Изделия./Пер. с нем. Ю.О. Бем. – М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА, 2003.

Глина является полезным ископаемым и представляет собой осадочную мелкозернистую горную породу. В сухом состоянии она является пылевидной, а при увлажнении становится пластичной и может увеличиваться в размерах.

Описание

В составе материала присутствует один или несколько минералов группы каолинита. В основе может быть минерал группы монтмориллонита и других алюмосиликатов слоистого типа, которые еще называются глинистыми минералами. Может содержать карбонатные и песчаные частицы.

Породообразующим минералом выступает каолинит, который состоит из оксида кремния в объеме 47 %, оксида алюминия – 39 %, а также воды – 14 %. Значительная часть химического состава желтой глины – это Al 2 O 3 и SiO 2 . Материал может иметь следующие цвета:

• зеленый;
• синий;
• коричневый;
• черный;
• лиловый.

Окраска обусловлена примесями ионов, в качестве которых выступают хромофоры.

Основные виды

Глина – полезное ископаемое, которое имеет несколько видов. Каждый из них обладает своей областью использования. Если число пластичности достигает 0,27, то материал называется легким. Когда этот параметр превышает упомянутую цифру, то глина является тяжелой. Обычно добываемая и реализуемая глина по большей части состоит из каолина, который используется в целлюлозно-бумажной промышленности и при производстве огнеупорных изделий, а также фарфора.

Глина – полезное ископаемое, которое представлено еще и строительной разновидностью, а также глинистым сланцем. Этот материал идет на изготовление огнеупорного кирпича, а также ложится в основу жаропрочных изделий. Среди видов важное место занимает бентонит. Он образуется при химическом распаде вулканического пепла. В воде данная разновидность разбухает и увеличивается в объеме в несколько раз. Используется при бурении скважин и при производстве буровых растворов.

Глина – полезное ископаемое, которое представлено еще и сукновальной разновидностью, которая ценится за отбеливающие свойства при очистке нефтепродуктов. Из этого типа глины изготавливаются фильтры, которые применяются при очистке минеральных и растительных масел.

Еще одна разновидность – комовая глина, которая называется гончарной. Она нашла свое применение при изготовлении посуды. Глинистый сланец – это важное сырье, которое вместе с известняком используется при производстве портландцемента. Наиболее распространенными в природе являются:

• глина из песчаника;
• белая глина, которая является каолином;
• красная глина.

Сорта используются для производства огнеупорных изделий, а также фаянса и фарфора.

Основные свойства

Глина – полезное ископаемое, которое обладает рядом свойств, среди них следует выделить:

• воздушную и огневую усадку;
• пластичность;
• спекаемость;
• огнеупорность;
• вязкость;
• цвет керамического черепка;
• пористость;
• усушку;
• дисперсность;
• набухание.

Глина – это наиболее устойчивый гидроизолятор, который не пропускает влагу, что является одним из важных качеств. Глиняная почва имеет устойчивость. Она развита на пустошах и пустырях. Развитие корневой растительности в глиняных залежах невозможно.

Для сохранения качества подземных вод полезна водонепропускаемость материала. Между глинистыми слоями залегает большая часть качественных артезианских источников.

Технические характеристики и дополнительные свойства

Теперь вам известно, является ли глина полезным ископаемым. Однако это не все, что следует знать об этой горной породе. Важно ознакомиться еще и с основными характеристиками, например, удельным и объемным весом молотой глины, который составляет 1400 кг/м 3 . Шамотной глине свойственен показатель 1800 кг/м 3 .

Когда глина имеет вид сухого порошка, ее объемный и удельный вес составляет 900 кг/м 3 . Важна еще и плотность мокрой глины, которая варьируется от 1600 до 1820 кг/м 3 . У сухой этот показатель примерно равен 100 кг/м 3 . Сухое сырье обладает теплопроводностью, которая достигает 0,3 Вт/(м*К). У материала во влажном состоянии этот параметр равен 3,0 Вт/(м*К).

Условное обозначение

Условное обозначение глины вам должно быть интересно, если вы занимаетесь ее изучением. Когда в материале имеются примеси песков, он обозначается штрихами и точками. Если же в глине присутствуют валуны, то к штрихам добавляются кружочки. Глинистые сланцы имеют такое же обозначение, как и слоистая глина, это длинные штрихи, густо расположенные и проводимые по направлению пластов.

Песок и глина

Песок и глина – полезные ископаемые, которые являются наиболее распространенными. Они образуются при разрушении горных пород по типу гранита. Под действием воды, солнца и ветра гранит разрушается, это способствует образованию глины и песка. По цвету они отличаются друг от друга: песок чаще бывает желтым, иногда серым, тогда как глина – белая или коричневая.

Песок состоит из отдельных частиц разной величины. Крупинки между собой не скреплены. Поэтому песок является сыпучим. Глина состоит из мелких частиц, похожих на чешуйки, хорошо скрепленных друг с другом. Песок является осадочной горной породой или может быть искусственным материалом из зерен горных пород. Обычно он состоит почти из чистого минерала кварца, веществом выступает диоксид кремния.

Природный материал обладает зернами с размерами в пределах 5 мм в диаметре. Минимальное значение составляет 0,16 мм. Классифицировать песок можно по условиям накопления. Материал с учетом этого подразделяется на следующие виды:

• аллювиальный;
• делювиальный;
• морской;
• озерный;
• эоловый.

Если песок появился в результате деятельности водоемов, то он обладает более округлой формой частиц.

Свойства гранита

Песок, глина, гранит, известняк – полезные ископаемые. Если более подробно рассматривать гранит, то он представляет собой магматическую платоническую горную породу кислого состава. В основе лежат:

• калиевый полевой шпат;
• плагиоклаз;
• кварц;
• биотит;
• мусковит.

Гранит распространен в континентальной земной коре. Его плотность достигает 2600 кг/м³, тогда как прочность на сжатие равна 300 МПа. Материал начинает плавиться при 1215 °C. При присутствии давления и воды температура плавления снижается до 650 °C.

Гранит – это наиболее важная порода земной коры, она широко распространена и слагает большую часть всех компонентов. Среди разновидностей гранитов можно выделить аляскит и плагиогранит. Последний имеет светло-серый цвет с резким преобладанием плагиоклаза. Аляскит – это розовый гранит, в нем присутствует резкое преобладание калиево-натриевого полевого шпата.

Свойства известняка

Рассматривая таблицу полезных ископаемых: песка, глины, гранита, известняка, вы можете остановить внимание на последнем. Он представляет собой осадочную горную породу органического или хемогенного происхождения. В основе чаще всего лежит карбонат кальция в виде кристаллов разного размера.

Известняк состоит из раковин морских животных и обломков. Плотность материала составляет 2,6 г/см 3 , его морозостойкость равна F150. Прочность на сжатие эквивалентна 35 МПа, тогда как потеря прочности во влагонасыщенных условиях достигает 14 %. Пористость материала равна 25 %.

В заключение

Глина – это осадочная горная порода, которая при соединении с водой начинает размокать и разделяться на отдельные частицы. В результате образуется взвесь или пластичная масса. Глиняное тесто пластично, а в сыром виде может принять любую форму. После высыхания материал сохраняет ее, но уменьшается в объеме. Пластичные глины еще называются жирными, ведь на ощупь кажутся именно такими. Если пластичность невысока, то материал называется тощим. Кирпичи из него быстро рассыпаются и имеют плохую прочность.

Порода клейкая и обладает связующей способностью. Она насыщается некоторым объемом воды, а после больше не пропускает жидкость, что говорит о водоупорности. Глина имеет кроющую способность, поэтому раньше ее широко использовали для побелки стен домов и печей. Среди свойств следует выделить сорбционность. Это выражено в способности поглощать вещества, растворенные в воде. Данная характеристика позволяет использовать глину для очистки растительных жиров и продуктов нефтепереработки.

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 3×3мм, 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

Глина – это один из самых древнейших материалов, применяют в строительстве и на сегодняшний день. Из глины изготавливают несущие конструкции, из нее разводят раствор для кладки печей, изготавливают кирпич, и ещё глиной штукатурят стены.

Самым важным свойством глины является её способность сохранять тепло. Этот строительный материал экологически чистый и является хорошим антисептиком, поэтому многие владельцы частных домов, которым требуется заказать brusovik44.ru которых можно посмотреть на любом строительном сайта его применяют в строительстве. Кроме, того, глина хорошо поглощает шумы и обладает хорошей звукоизоляцией.

Глину часто используют для саманного строительства. Для саманных блоков необходимо взять в определенной пропорции глину, песок и солому. Причем в пропорции песка должно быть больше, чем глины.

Если этот материал не перемешивать с другими компонентами, то глина при строительстве будет трескаться, но если она является смешать с другими материалами, то изделия будут служить долго и будут очень прочными. Чаще всего глину используют в качестве утеплителя потолка. Чтобы получить хороший утеплитель, глину смешивают с опилками. Таким раствором покрывают не только потолки, но и на стены.

Глина используют в качестве основного материала, который используется для изготовления кладочных растворов печей. От качества раствора зависит качество кладки и самой печи.

Глину для раствора с начало размачивают и проминают. Воду, которая осталась от глиняного молока, сливают и применяют её для замочки последующей порции глины. Отстоявшая глина должна иметь консистенцию, как у сметаны.

Затем определяют густоту глины и потребность раствора в песке. После добавления песка, раствор тщательно перемешивают. Нормальный по жирности раствор трескаться не будет, и будет крепко закреплять между собой кирпичи, а очень пластичный раствор – сильно трескается.

Глину используют для производства кирпича. Самая подходящая для изготовления кирпича считается глина средней пластичности, так как из очень пластичных глин трудно сохнет кирпич и дает трещины, а из менее пластичных кирпич получается непрочным и не морозостойким.

Для получения глиняного теста средней пластичность применяют глину и добавляют к ней воду, количество которой определяют по расчетам. При нормальной густоте глиняного теста оно легко укладывается в формы для создания кирпичей.

Глина, которая требуется для производства кирпичей, испытывают, делают из нее пробные кирпичики. Готовый, обожженный кирпич обязательно должен иметь правильную форму, без дефектов и не размокать в воде.

Глина является уникальным природным материалом, который независимо от места происхождения обладает приблизительно одинаковыми свойствами и признаками. Главное свойство этого природного материала – гигроскопичность. То есть, глина активно поглощает воду, делаясь более пластичной и вязкой. Поэтому, с глиной сравнительно легко работать, ей можно задать практически любую форму, а процесс обжига легко устранит способность глины впитывать воду, что сделает изделие пригодным для эксплуатации.

Как определить качество глины

Вязкость глины зависит от размера её частиц. Мелкозернистая глина, которую относят к особо качественному сырью, встречается в природе крайне редко, делая такую марку глины очень ценной. Как определить качество глины? Обычно, делая подобный анализ, в первую очередь обращают внимание на количество примесей в материале, которые влияют на прочность, огнеупорность, цвет и фактуру конечного изделия. Однако, у нас нет в распоряжении химической лаборатории, поэтому есть способы определения качества глины по внешним признакам.

Первостепенный признак, влияющий на качество будущегогончарного изделия – это пластичность сырья . Мягкое сырьё позволяет получать самый разнообразные и интересные формы изделий, однако такой тип глины, несмотря на сложную технологию обжига, не будет обладать достаточным запасом прочности, а также не выдержит высокую температуру обжига. Слишком пластичную глину можно «разбавить» крупнозернистыми материалами, что придаст ей больше прочности, однако такой приём не всегда желателен, особенно при безглазурном обжиге изделий. Чтобы проверить пластичность глины , можно слепив из неё что-нибудь продолговатое, а затем попытаться разорвать. Если при разрыве глина трескается, края остаются сухие, рванные, то это признак непластичной, нежирной глины. В свою очередь, если глина не рвётся, а стремится растянуться, то это верный признак пластичности. Кроме того, такая глина хорошо впитывает воду. Чрезмерная концентрация воды в сырье может привести к тому, что потребуется слишком долгая предварительная сушка, чтобы изделие «вылежалось». Пластичная глина не подойдёт для изделий, которым требуется большой запас прочности.
Все остальные признаки позволяют выявить качество глины только на конечном этапе, в процессе или после обжига изделия.

Осадка глины – это процесс, происходящий во время обжига глиняных изделий . Пластичная глина впитывает больше воды, а значит, обладает и большей осадкой. При осадке глина уменьшается в размерах, потому-что теряет связанную воду из своего состава, доводя её концентрацию до минимума. В процессе осадки также происходит важнейший процесс – связывания элементов стекла в глине, что превращает её в керамику. Такой процесс лучше всего происходит в нежирной глине, потому-что для его достижения требуется высокая температура, а также низкая концентрация воды в сырье. Значит, для изготовления высококачественной керамики лучше использовать нежирную, непластичную глину. Это свойство можно выявить ещё на стадии отбора сырья.

Огнеупорность глины не является подходящим показателем качества , потому-что определить её можно лишь на самом последнем этапе, а также тогда, когда изделие будет уже испорчено. В основном в природе встречается глина с температурой плавления в 1200 градусов Цельсия. Именно поэтому, процесс обжига не следует проводить при температуре выше 960 градусах. При этой температуре у любого материала пропадают поры, происходит процесс связывания стекла, что превращает глину в керамическое изделие.

Пришло время сделать короткое обобщение. Как определить качество глины ? Единственная операция, которая от вас требуется при выборе сырья – это оценка пластичности глины. Для этого повторите простейшую операцию: слепите из глины продолговатый предмет, а затем разорвите его, оценив пластичность. Непластичная глина является более качественной, поскольку позволяет получить более прочные глиняные изделия. Если же требуется сложная форма, лучше обратить своё внимание на пластичную глину, которая хоть и выдерживает не очень высокую температуру, зато позволит получить красивый сувенир.

Управление почвами

Текстура почвы и Структура почвы – это уникальные свойства почвы, которые будут иметь огромное влияние на поведение почвы, такие как водоудерживающая способность, удержание и поставка питательных веществ, дренаж и выщелачивание питательных веществ. Что касается плодородия почвы, более грубые почвы обычно имеют меньшую способность удерживать и удерживать питательные вещества, чем более мелкие почвы. Однако эта способность снижается, поскольку мелкозернистые почвы подвергаются интенсивному выщелачиванию во влажной среде. Текстура почвы Текстура почвы играет важную роль в управлении питательными веществами, поскольку влияет на удержание питательных веществ. Например, почвы с более мелкой текстурой, как правило, обладают большей способностью накапливать почвенные питательные вещества. В нашем обсуждении минерального состава почвы мы упоминали, что минеральные частицы почвы присутствуют в широком диапазоне размеров. Напомним, что фракция мелкозема включает все частицы почвы размером менее 2 мм.Частицы почвы в этой фракции делятся на 3 отдельных класса размеров, которые включают песок, ил и глину. Размер песчинок колеблется от 2,0 до 0,05 мм; ил 0,05 мм и 0,002 мм; и глина менее 0,002 мм. Обратите внимание, что частицы глины могут быть более чем в тысячу раз меньше, чем частицы песка. Эта разница в размерах в значительной степени связана с типом основного материала и степенью выветривания. Частицы песка, как правило, являются первичными минералами, не претерпевшими значительного выветривания.С другой стороны, частицы глины являются вторичными минералами, которые являются продуктами выветривания первичных минералов. По мере продолжения выветривания частицы почвы разрушаются и становятся все меньше и меньше. Текстурный треугольник Текстура почвы – это относительные пропорции песка, ила или глины в почве. Текстурный класс почв – это группа почв, основанная на этих относительных пропорциях. Почвы с самой мелкой текстурой называются глинистыми почвами, а почвы с самой крупной текстурой – песками.Однако почва, которая имеет относительно однородную смесь песка, ила и глины и проявляет свойства каждого по отдельности, называется суглинком. Существуют разные типы суглинков, в основе которых наиболее часто присутствует отдельная почва. Если процентное содержание глины, ила и песка в почве известно (в основном посредством лабораторного анализа), вы можете использовать текстурный треугольник для определения класса текстуры вашей почвы. Рисунок 15 . Текстурный треугольник. Текстурный треугольник описывает относительные пропорции песка, ила и глины в различных типах почв. Источник: http://soils.usda.gov/technical/manual/print_version/complete.html Основные текстурные классы почв Мауи представлены в Таблице 3 . Каждый из текстурных классов, перечисленных в таблице 3, представляет собой мелкозернистые почвы. Как видите, исследования почвы показывают, что более 90% почв Мауи имеют мелкую структуру. Это во многом связано с типом материнского материала большинства почв Гавайев, которым является базальт. Поскольку базальт представляет собой камень с мелкой текстурой, он превращается в мелкозернистую почву.Относительное количество глины имеет большое значение в почве. Таблица 3. Основные текстурные классы почв Мауи Текстурный класс Процент почв Мауи, относящихся к основным классам текстуры илистая глина 44% Суглинок илистый 23% Илистый суглинок 11% Суглинок 10% Глина 5% Чтобы узнать больше о текстурном треугольнике и текстурных классификациях почвы, нажмите на анимацию из Университета штата Северная Каролина ниже: http: // course.почва.ncsu.edu/resources/physics/texture/soiltexture.swf Важность глины и других частиц аналогичного размера Частицы глины, как и другие частицы аналогичного размера, являются важными компонентами почвы. Существует фундаментальная разница между почвами, которые содержат большое количество частиц песка, и почвами, которые содержат большое количество очень мелких частиц, таких как глина. Эта разница – площадь поверхности. Общая площадь поверхности данной массы глины более чем в тысячу раз превышает общую площадь поверхности частиц песка той же массы.Чтобы представить эту идею в перспективе, представьте себе один куб с 6 сторонами. Этот куб представляет собой частицу песка. Теперь представьте, что вы разбиваете этот единственный куб на 100 кубиков меньшего размера, которые представляют собой 100 частиц глины. У этих 100 кубиков по 6 сторон. По сути, разбив большой куб, вы открыли гораздо больше поверхностей. Таким образом, общая площадь поверхности меньших кубиков будет намного больше, чем площадь поверхности одного куба. Для дальнейшего изучения этой концепции просмотрите короткую анимацию, щелкнув следующую ссылку на Университет штата Северная Каролина: http: // курсы.почва.ncsu.edu/resources/physics/texture/soilgeo.swf Это увеличение площади поверхности имеет важное значение для управления питательными веществами, поскольку оно обеспечивает множество мест для частиц почвы, чтобы удерживать и поставлять питательные вещества (такие как кальций, калий, магний, фосфат) и воду для поглощения растениями Типы очень мелких частиц в почве Наиболее распространенные глинистые минералы в почве Мауи – это слоистых силикатных глин, или филлосиликатов .Существуют различные типы слоистых силикатов, такие как каолинит, галлуазит, монтмориллонит и вермикулит. Как мы обсудим позже, различные типы слоистых силикатов сильно различаются. Для получения дополнительных сведений о различных минералах слоистой силикатной глины щелкните ссылку ниже и прокрутите вниз до «Филосиликатной комнаты»: http://www.soils.wisc.edu/virtual_museum/silicates.html Аморфные минералы, такие как аллофан, имоголит и ферригидрид , могут быть найдены в вулканических почвах Гавайев, образовавшихся из вулканического пепла.Как и силикатные глины, эти минералы имеют очень большую площадь поверхности. В результате почвы с аморфными минералами содержат большое количество воды и запасенных питательных веществ, в зависимости от степени выветривания. Оксиды алюминия и железа обычно встречаются в сильно выветренных почвах тропиков. По мере интенсивного выветривания глинистых минералов структура силикатных глин изменяется. В частности, силикатные глины теряют кремнезем. В почве остаются оксиды алюминия и железа.Гиббсит является примером оксида алюминия, который имеет серовато-беловатый оттенок. Гетит является примером оксида железа, придающего почве красноватый цвет. Свойства оксидов Оксиды достаточно стабильны и устойчивы к дальнейшим атмосферным воздействиям. Оксиды могут действовать как клей и удерживать вместе другие частицы почвы. Оксиды могут связывать питательные вещества, например фосфор. Оксиды обладают высокой анионообменной способностью (AEC). Гумус – это часть органического вещества, которая наиболее устойчива к разложению и остается в почве. Гумус состоит из мелких частиц с огромной площадью поверхности. Эти частицы обладают очень большой способностью удерживать и поставлять питательные вещества, а также удерживать воду. Структура почвы Структура почвы – это расположение частиц почвы в группы.Эти группы называются педами или агрегатами, которые часто образуют отличительные формы, обычно встречающиеся в определенных горизонтах почвы. Например, для поверхностного горизонта характерны зернистые частицы почвы. Агрегация почвы является важным показателем обрабатываемости почвы. Считается, что хорошо агрегированные почвы имеют «хорошую вспашку». Различные типы грунтовых структур представлены в Таблице 4 . Таблица 4 .Типы почвенных структур в почвах Источник: http://www.cst.cmich.edu/users/Franc1M/esc334/lectures/physical.htm Почвенные агрегаты Обычно только очень мелкие частицы образуют агрегаты, которые включают силикатные глины, минералы вулканического пепла, органические вещества и оксиды. Существуют различные механизмы агрегации почвы. Механизмы агрегации почв Почвенные микроорганизмы выделяют вещества, которые действуют как вяжущие вещества и связывают частицы почвы вместе. У грибов есть волокна, называемые гифами, которые проникают в почву и связывают частицы почвы вместе. Корни также выделяют в почву сахар, который помогает связывать минералы. Оксиды также действуют как клей и соединяют частицы вместе. Этот процесс агрегации очень характерен для многих сильно выветрившихся тропических почв и особенно распространен на Гавайях. Наконец, частицы почвы могут естественным образом притягиваться друг к другу за счет электростатических сил, подобно притяжению между волосами и воздушным шаром. Стабильность агрегата Стабильная агрегация почв – очень ценное свойство продуктивных почв. Тем не менее, устойчивость почвенной агрегации во многом зависит от типа минералов, присутствующих в почве. Некоторые глинистые минералы образуют очень устойчивые агрегаты, тогда как другие глинистые минералы образуют слабые агрегаты, которые очень легко распадаются. Сильно выветрившиеся силикатные глины, оксиды и аморфные вулканические материалы, как правило, образуют наиболее устойчивые агрегаты.Присутствие органических веществ в этих материалах улучшает образование стабильных агрегатов. В управлении питательными веществами важна агрегированная стабильность, потому что хорошо агрегированные минералы хорошо дренируются и вполне пригодны для обработки. Напротив, менее выветрившиеся силикатные глины, такие как монтмориллонит, образуют слабые агрегаты. Некоторые силикатные глины обладают способностью к набуханию при усадке. Это означает, что минеральные вещества почвы расширяются или набухают при намокании, в результате чего почва становится липкой и плохо дренируется.При высыхании эти почвы усыхают и образуют трещины. Состав кристаллической решетки силикатных глин определяет потенциал набухания при усадке. Хотя на Мауи нет почв, способных к набуханию при усадке, эти почвы можно найти на Молокаи. Для простого обсуждения химического состава почвенных глин щелкните следующую ссылку: http://www.aehsmag.com/issues/2002/june/soilclays.htm Чтобы узнать больше о структуре силикатных глин, щелкните следующую ссылку из Университета Флориды: http: // grunwald.ifas.ufl.edu/Nat_resources/silicates/silicates.htm

Песок и глина не делают бетон

Что происходит, когда вы добавляете песок в глинистую почву? Многие люди утверждают, что в результате получается бетон, а другие говорят, что в результате получается почва, которую легче копать. Как могут быть такие большие расхождения в том, что так легко проверить?

Почему это проблема? Садовникам с тяжелой глиной трудно копать, поэтому они хотят ее рыхлить.Песок очень легко копать, и разумно добавить его, чтобы создать более рыхлую почву.

Треугольник текстуры почвы – песок и глинистый грунт

Песок и глина для изготовления бетона

Этот миф, как уже говорилось, несложно развенчать. Бетон – это смесь песка, гравия и цемента. Поскольку ни глинистый грунт, ни песок не содержат цемента, из него не может быть получен бетон.

Может быть, когда люди говорят «бетон», они действительно имеют в виду твердую почву? Глина становится тверже, когда вы добавляете в нее песок?

Создание Adobe

Некоторые люди утверждают, что песок и глина образуют саман, прочный материал, используемый на юго-западе США и в Центральной Америке для изготовления кирпичей.Adobe сделан из почвы, которая содержит примерно 70% песка и 30% глины. Слишком много глины не сделает кирпичи твердыми. Тяжелая глинистая почва состоит примерно на 60% из глины, а не на 30%. Добавление небольшого количества песка не создаст почву с 70% песка, поэтому из него не получится саман.

Региональные отделения

Большинство садоводов, верящих этому мифу, родом из Юго-Запада США. Сообщений достаточно, и я начинаю думать, что в их утверждениях что-то есть. Люди рассказывают историю о том, как подсыпали песок и в итоге получилась такая твёрдая почва, что копать вообще невозможно.Может, использовали не тот песок?

С другой стороны, жители Европы рекомендуют добавлять песок регулярно. Многие ведущие садоводы, такие как Бет Чатто, используют этот метод для рыхления глинистой почвы. Поиск в Google на сайтах Великобритании даст вам длинный список рекомендаций по добавлению песка в глину. Они действительно предупреждают, что это должен быть грубый строительный песок, а не гладкий песок для детских площадок.

Австралийцы также рекомендуют добавлять песок в глинистую почву, но их проблема в основном заключается в песчаной почве, и в этом случае они добавляют в нее глину.

Эти региональные различия предполагают, что глина, песок или климат в этих регионах влияют на результаты, которые видят люди.

Научные доказательства

Существует множество ссылок на исследования в Калифорнии, но никто никогда не приводит подробностей. Я безуспешно просил и искал его несколько лет. Никто из тех, кто утверждает, что он существует, его не создал. Если у вас есть референция, разместите ее в комментариях.

Личный опыт

В моем первом саду была очень тяжелая глина, из которой можно было делать скульптуры.Выкопав 3-4 дюйма песка, земля стала достаточно рыхлой, чтобы ее можно было копать, и растения начали лучше расти. После добавления песка почва не стала тверже.

В моих следующих двух садах было 50% и 40% глины. Добавление песка в обоих случаях давало более рыхлую почву.

Все эти сады находятся в Южном Онтарио.

Некоторые утверждают, что нельзя правильно смешать песок с глиной, и это совершенно верно. Я обнаружил, что песок покрывает комки глины и не дает им снова соединиться.Теперь через эту почву проходят песчаные каналы, которые пропускают больше воздуха и воды в почву. Даже через 5 лет я все еще вижу каналы, когда что-то сажаю. Имейте в виду, что я как можно меньше беспокою почву.

Треугольник текстуры почвы

Треугольник текстуры почвы, изображенный выше, показывает количество глины, ила и песка в различных типах почвы. Треугольник полезен для классификации почвы, но я думаю, что он привел к мифу о том, что вам нужно добавить 30-40% песка, прежде чем вы окажете какое-либо влияние на почву.Глядя на треугольник, кажется, что это так. Если ваша почва находится в середине участка глины, вам нужно добавить много песка, прежде чем он станет песчаной глиной или глинистым суглинком. Но это просто удобный способ маркировать почву; это не значит, что небольшое количество песка ничего не изменит. Не вся почва в районе желтой глины имеет одинаковые свойства. Почва с 80% глины и почва с 45% очень разные, но оба они по-прежнему классифицируются как глинистые.

Для изменения свойств почвы не нужно большое количество песка.

Логическая экстраполяция

Поскольку у нас нет научных данных, давайте рассмотрим это логически. Допустим, у вас глинистая почва, и после добавления песка становится все труднее. Что будет, если добавить еще песка? Если миф правдоподобен, полученная почва будет еще тверже. Добавьте еще песка, и он станет еще труднее. В какой-то момент у вас будет почти чистый песок, твердый, как алмаз. Имеет ли это логический смысл?

Даже если существует критическая точка, в которой добавление песка делает почву более твердой, у большинства садоводов почва не будет в критической точке.Логика ясно показывает, что в лучшем случае миф верен только для некоторых глинистых почв.

Глина не делает глину тверже

Без каких-либо научных данных, скорее всего, песок не делает большую часть глины тверже. Возможно, глина на юго-западе другая и по-разному реагирует с песком. Ведь видов глинистых грунтов много.

Песок не создает хорошую почву

Песок может разрыхлить почву для рытья, и он может даже раскрыть ее и позволить большему количеству воздуха проникнуть в почву, но он не может сделать хорошую почву и не улучшит структуру почвы.В глинистую почву нужно добавить больше органических веществ. Это повысит активность микробов, и только тогда улучшится структура почвы.

Ищу комментарии

Если у вас есть опыт добавления песка в глину, сообщите мне о ваших результатах. Обязательно укажите некоторую информацию о том, где вы живете.

Влияние содержания глины на сопротивление сдвигу смеси глины и песка

Хотя механика грунта была разработана в основном на основе результатов испытаний чистого песка или чистой глины, почвы, встречающиеся на поле, в основном представляют собой смеси различных почв.Механическое поведение таких почвенных смесей очень трудно определить по нескольким параметрам, поскольку доля мелких и крупных зерен может быть бесконечной. Тем не менее, поведение почвенных смесей было исследовано с различным сочетанием разных типов почв.

Многочисленные исследования выполнены на глинисто-алевритовых смесях [1,2,3,4,5,6,7,8]. Карим и др. [1] определил предельное содержание мелких частиц, при котором поведение смесей изменилось, и было определено, что содержание мелких частиц составляет 30%.Нагарадж [2] провел испытания на неограниченное сжатие с использованием глинисто-песчаных смесей песка, бентонита, каолинита и двух природных грунтов. Было обнаружено, что смеси имеют самую высокую прочность на неограниченное сжатие при содержании фракций песка от 40 до 60% независимо от типа глины. Vallejo et al. [3] измерили прочность на сдвиг и пористость каолинитовых смесей глины и песка с различным содержанием глины. Прочность смесей на сдвиг определялась песком при содержании глины менее 25%, в то время как определялась глиной при содержании глины более 60%.Chang et al. [4] провели испытание на простой циклический сдвиг каолинитовых смесей глины и песка и обнаружили, что циклическое сопротивление и содержание глины находятся в линейной зависимости при одинаковом соотношении пустот. Simpson et al. [5] использовали смесь каолинитовой глины и песка для эдометрических испытаний, испытаний на конус падения, трехосных испытаний и использовали термические игольчатые зонды для исследования механических характеристик, таких как консистенция, прочность в критическом состоянии и сжимаемость. По результатам испытаний было получено содержание глины, определяющее переход от «песчаного» к «глинисто-подобному» поведению.Результат показал, что «предельное содержание глины», при котором поведение изменяется с «подобного песку» на «подобное глине», различается в зависимости от измеренных свойств.

Mollins et al. [6] изучили свойства смесей глины и песка (бентонит Вайоминг и песок Knapton Quarry) с помощью испытаний на набухание и испытаний на гидравлическую проводимость. Результаты испытаний на набухание показали, что бентонит достиг коэффициента пустотности определенного ограничивающего напряжения, и этот коэффициент пустотности и логарифм вертикального эффективного напряжения находятся в линейной зависимости.Корреляция проницаемости с пустотностью бентонита выражалась степенным законом. Позже Mollins et al. [7] измерили дренированную прочность бентонитовых смесей глины и песка с различным содержанием глины и относительной плотностью. Относительная плотность и угол трения песка в критическом состоянии влияют на предел прочности на сдвиг глинисто-песчаных смесей. Дафалла [8] исследовал влияние содержания глины и влажности на сопротивление сдвигу смесей глины и песка. По мере увеличения содержания воды сцепление и угол внутреннего трения глинисто-песчаных смесей уменьшались.Более того, при более высоком содержании глины увеличение содержания воды резко снижает сцепление и угол внутреннего трения. Увеличение содержания глины привело к увеличению когезии при низком содержании глины, таком как 5 и 10%; однако при содержании глины до 20% когезия может снизиться.

Изменение свойств материала в зависимости от коэффициента пустотности может быть объяснено многими факторами, такими как пустотность, относительная плотность, сжимаемость и проницаемость. Изменение пустот в зависимости от объемного содержания мелких частиц было теоретически выведено Lade et al.[9]. В их работе предполагалось, что зерна почвы представляют собой непластичную полную сферу одинакового размера. На рис. 1а показано теоретическое изменение коэффициента пустотности при изменении объема мелкозернистого содержимого вместе с концептуальными цифрами заполнения пустот. Вариация коэффициента пустотности была выражена как для максимума, так и для минимума на рис. 1b.

Рис. 1

(изменено из Lade et al. [9])

a Теоретическое изменение соотношения пустот и заполнения пустот при мелкодисперсном содержимом, а также b изменение максимального и минимального соотношения пустот при мелкодисперсном содержимом

Ueda et al.[10] оценили теоретический вклад крупных и мелких частиц в механические свойства смесей двухразмерных частиц. Были приняты методы и эксперименты с двумерными дискретными элементами. Вклад крупных частиц в прочность на сдвиг изменился от единицы при небольшом содержании глины до нуля при большом содержании глины, как показано на рис. 2. Содержание глины, при котором вклад крупных частиц начал уменьшаться, было определено как нижний предел (W ^a _s ), а содержание глины, при котором вклад крупных частиц становится равным нулю, было определено как более высокий предел (W ^b _s ).Вклад крупных частиц продолжал варьироваться в двух пределах. Прочность на сдвиг глинисто-песчаной смеси с низким содержанием мелочи зависела от свойств крупноразмерной частицы, и пустота такой смеси оказалась частично заполненной мелкой фракцией. По мере увеличения содержания мелких частиц пустота полностью заполняется, и частицы большого размера будут окружены мелкой фракцией. Впоследствии, как показано на рис. 2, зона сдвига, вероятно, возникла в зоне мелких частиц, и поведение глинисто-песчаной смеси стало определяться свойством мелких частиц.

Рис. 2

Теоретическое изменение вклада крупных частиц в прочность на сдвиг при изменении содержания мелких частиц

В этом исследовании прочность на сдвиг смесей глины и песка была измерена с использованием испытания на прямой сдвиг и испытания на угол естественного откоса. Бентонит и песок Jumunjin были адаптированы для глины и песка, соответственно, и содержание глины колеблется от 0 до 30% по весу. Была измерена прочность на сдвиг при различном содержании глины, и результаты, полученные в результате испытаний, были сопоставлены по отношению к сухой единице веса.Кроме того, влияние коэффициента пустотности на прочность на сдвиг обсуждалось на основе теоретически построенной диаграммы и графических сравнений.

Как построить дорогу из глины из песка – Общая история автомобильных дорог – История автомобильных дорог

Как построить дорогу из глины

проф. M. Goode Homes, Департамент гражданского строительства,
Университет Южной Каролины

Когда песчано-глиняная дорога строится на глинистом грунте, надлежащий дренаж является одной из самых важных вещей, поскольку, если грунтовое покрытие дороги не сухое и твердое, покрытие из песчано-глинистой почвы обязательно прорвется. .Обычно достаточно боковых канав, которые должны быть достаточно большими, чтобы уносить всю воду, падающую на дорогу. Эти боковые канавы должны быть широкими и неглубокими, а не узкими и глубокими, чтобы их не было трудно держать открытыми, и путешествовать по ним не было опасно. Они должны быть от четырех до пяти футов в ширину и от одного до полутора футов в глубину, с уклоном три к одному на стороне у дороги и вниз к одному на внешней стороне, и они должны иметь выходы как можно чаще, чтобы уносите воду полностью подальше от дороги.Если основание влажное или сырое большую часть времени или проходит через болотистую местность, следует проложить подкладочные дренажи, чтобы фундамент дороги оставался сухим и прочным. Следует иметь в виду, что необходимо проявлять большую осторожность, чтобы глиняный грунт оставался сухим и, в большинстве случаев, грунт в песчаной почве.

Подготовка субкласса

Дорожное полотно должно быть классифицировано по линиям и уклонам, установленным инженером. Весь губчатый материал, растительный материал, деревья, корни и пни следует осторожно удалить с дорожного полотна, а пространство таким образом заполнить прочным материалом, а поверхность дорожного полотна должна быть сухой, а песок и глина должны быть вспаханы и боронованы. дисковой бороной на глубину 4 дюйма, пока глина не будет полностью измельчена, а грунтовый слой глины должен быть сравнительно сухим, иначе он не будет измельчаться.После этого необходимо выровнять дорожное полотно, и тогда оно будет готово для песка.

Смешивание песка и глины

Основание теперь покрыто шестью-восемью дюймами чистого, острого и прочного песка. (Когда глина уже содержит много песка, указанное выше количество песка должно быть уменьшено на это количество.) Песок должен быть распределен равномерно и иметь одинаковую толщину. Для достижения наилучших результатов дорожное полотно должно быть сухим при добавлении песка и особенно должно быть сухим при смешивании песка и глины, так как очень трудно равномерно смешать песок с глиной, когда последняя влажная и липкая. .Теперь перемешивание проводят зубчатой ​​бороной или бороной с пружинными зубьями до тех пор, пока песок и глина полностью не смешаются и смесь не станет мелкой дробленой. Дорожное полотно теперь оформлено дорожной машиной (можно использовать лобзик из колотого бревна), вершина которого составляет по крайней мере полдюйма на фут половинной ширины дороги, и открыта для движения транспорта. С этого момента, пока поверхность не станет полностью консолидированной, следует проявлять максимальную осторожность, чтобы поверхность оставалась гладкой и надлежащим образом увенчанной, и, по крайней мере, в течение недели поверхность проезжей части следует изменять каждое утро с помощью дорожной машины, поскольку, если проезжая часть изношена поначалу трудно получить гладкую поверхность.Сначала дорога будет грязной и липкой после каждого дождя, но это естественное последствие [до тех пор, пока песок и глина] не станут полностью уплотненными. Если избыток глины воздействует на поверхность и делает проезжую часть липкой, следует добавлять еще песка, пока проблема не исчезнет. С другой стороны, если проезжая часть слишком песчаная, лучше не трогать ее, так как эта проблема решится сама собой.

Дождевание и прикатывание

[Если] желательно сразу же уплотнить поверхность, как только песок и глина будут тщательно перемешаны, дорожное полотно следует присыпать и боронить до тех пор, пока песок и глина не превратятся в грязь однородной консистенции.Как только он достаточно высохнет, поверхность следует выровнять дорожной машиной и придать ей надлежащий венец. И непосредственно перед тем, как он полностью высохнет, его следует раскатывать до тех пор, пока он не станет твердым и не перестанет показывать следы обычных груженых автомобилей. Каток должен весить от шести до десяти тонн, не более, и может быть как в лошадиных силах, так и в паровом катке.

Техническое обслуживание

Уход за песчано-глиняной дорогой чрезвычайно прост и легок, если за ним правильно и постоянно ухаживать.Поверхность должна быть гладкой и ровной, на ней не должно быть отверстий и углублений, выбоин и поперечных водостоков. Совершенно необходимо предотвратить образование четко очерченных водотоков, даже небольших, на песчано-глинистой поверхности; ведь песчано-глинистая смесь особенно подвержена разрушительному действию проточной воды. После каждого дождя или, по крайней мере, один раз в месяц сразу после дождя, поверхность дороги следует перетаскивать с помощью бревна или аналогичного устройства до тех пор, пока поверхность не станет гладкой и не восстановится коронка.Когда поверхность становится очень шероховатой или сильно изношенной, лучше всего вспахать ее и измельчить материал с помощью бороны, после чего поверхность изменится и укрепится, как в случае новой дороги. Если поверхность становится очень шероховатой или сильно изношенной, лучше всего ее вспахать и измельчить материал с помощью бороны, после чего поверхность изменится и укрепится, как в случае новой дороги. Если песчано-глина слишком истончается, следует добавить новый материал для покрытия перед тем, как вспахивать и боронить проезжую часть; так как в противном случае старый и новый материал не будут смешиваться или слипаться, и новая поверхность будет отслаиваться и скоро будет потрачена впустую.

Боковые канавы необходимо подвергнуть генеральной чистке и ремонту не реже одного раза ранней весной и один раз ранней осенью. Весь мусор и другие препятствия следует выбрасывать по сторонам, противоположным проезжей части; а все вымытые места и ямы в канавах следует засыпать плотно утрамбованными камнями и глиной. Особое внимание следует уделять тому, чтобы все выпускные отверстия были открытыми и достаточными для отвода всей воды вдали от дороги. Обочины, образующиеся между проезжей частью и боковыми канавами, следует убрать, чтобы вся вода, попадающая на поверхность дороги, сразу могла стекать в боковые канавы.

% PDF-1.4 % 1 0 obj > / Метаданные 2 0 R / Страницы 3 0 R / StructTreeRoot 5 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 2 0 obj > поток 2018-04-18T10: 44: 31-07: 002018-04-18T10: 44: 31-07: 002018-04-18T10: 44: 31-07: 00 Приложение Adobe InDesign CS5.5 (7.5) / pdfuuid: d1c67074- a4a9-40f7-bc72-a5f7f07ebad9uuid: ef04dbef-4409-4854-840d-fb6f3905aedb Adobe PDF Library 9.9 Ложь конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > эндобдж 28 0 объект > эндобдж 29 0 объект > эндобдж 30 0 объект > эндобдж 31 0 объект > эндобдж 32 0 объект > эндобдж 33 0 объект > эндобдж 34 0 объект > эндобдж 35 0 объект > эндобдж 36 0 объект > эндобдж 37 0 объект > эндобдж 38 0 объект > эндобдж 39 0 объект > эндобдж 40 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 42 0 объект > эндобдж 43 0 объект > эндобдж 44 0 объект > эндобдж 45 0 объект > эндобдж 46 0 объект > эндобдж 47 0 объект > эндобдж 48 0 объект > эндобдж 49 0 объект > эндобдж 50 0 объект > эндобдж 51 0 объект > эндобдж 52 0 объект > эндобдж 53 0 объект > эндобдж 54 0 объект > эндобдж 55 0 объект > эндобдж 56 0 объект > эндобдж 57 0 объект > эндобдж 58 0 объект > эндобдж 59 0 объект > эндобдж 60 0 объект > эндобдж 61 0 объект > эндобдж 62 0 объект > эндобдж 63 0 объект > эндобдж 64 0 объект > эндобдж 65 0 объект > эндобдж 84 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 6 0 obj > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Rotate 0 / StructParents 0 / TrimBox [0.0 0,0 612,0 792,0] / Тип / Страница >> эндобдж 87 0 объект > поток HWn} S = L4n `! (‘dK

Песок? Глина? Суглинок? Какой тип почвы у вас есть?

Тест на «грязевое сотрясение» почвы поможет вам определить тип почвы; инструкции ниже.

Хотя ученые используют множество методов для классификации почвы, садовники обычно описывают почву, используя такие слова, как «песчаный», «глина» и «суглинок». Эти термины описывают текстуру почвы . Знание текстуры почвы поможет вам предсказать, как она будет вести себя в различных условиях.Это первый шаг к созданию наилучших условий для выращиваемых вами растений.

О текстуре почвы

Текстура почвы определяется размером содержащихся в ней минеральных частиц. Песок, ил и глина – минеральные частицы в почве – происходят из горных пород, разрушенных за тысячи лет климатическими и экологическими условиями (дождь, ледники, ветер, реки, животные и т. Д.).

• Самыми крупными и крупными минеральными частицами являются песок . Этих частиц 2.00–0,05 мм в диаметре и ощущение песка при растирании между пальцами.
• Частицы ила имеют размер от 0,05 до 0,002 мм и в сухом состоянии напоминают муку.
• Частицы глины очень мелкие – менее 0,002 мм. Когда они влажные, они кажутся липкими в ваших пальцах и слипаются до такой степени, что вы не можете увидеть отдельную частицу без микроскопа.

Пропорция этих трех размеров минеральных частиц определяет структуру почвы.

Текстура почвы и рост растений

Соотношение размеров частиц влияет на размер порового пространства – пространства между минеральными частицами – и, следовательно, на количество воздуха и воды, которое может удерживать почва. Это также влияет на другие характеристики. Например, чем мельче частицы почвы, тем сильнее они связываются во влажном состоянии. Таким образом, глинистые почвы могут быть липкими и трудными для обработки. Они плохо дренируют и имеют меньше пор для воздуха, поэтому корни могут страдать от недостатка кислорода.Однако глинистые почвы часто богаты питательными веществами для растений. Напротив, песчаные почвы могут слишком быстро отводить воду для здорового роста растений и, как правило, содержат мало питательных веществ, но с ними легче работать. Добавление органического материала может решить многие проблемы, связанные с любой крайностью.

Хотя идеальной почвы не существует, разные растения лучше всего растут на разных типах почвы. Большинство обычных садовых растений предпочитают суглинки – почвы с балансом минеральных частиц разного размера (примерно 40% песка, 40% ила и 20% глины) с большим количеством органических веществ и порового пространства.Однако одни растения лучше растут на песчаных почвах, а другие хорошо приспособлены к глинистым почвам.

Текстурный треугольник почв Службы охраны природных ресурсов США классифицирует почвы на основе процентного содержания в них песка, ила и глины.

Какая у вас почва? Узнайте с коктейлем!

1. Наполните прозрачный контейнер с прямыми стенками примерно на две трети водой; затем добавьте достаточно почвы, чтобы почти заполнить банку. Вы также можете добавить щепотку стирального порошка, чтобы компоненты грязи хорошо разделялись.Энергично встряхните банку, а затем поставьте ее в такое место, где она не будет нарушена.
2. Понаблюдайте за банкой в ​​течение следующих нескольких дней, пока частицы расслаиваются. Более крупные частицы песка являются самыми тяжелыми и оседают на дне, затем следует слой ила, а затем слой глины. Глина может оставаться во взвешенном состоянии и замутнять воду в течение нескольких дней, поэтому образец должен оставаться неподвижным. Органические вещества будут плавать на поверхности воды или чуть ниже.

Образец слева взят из многолетнего сада.Образец справа взят из загруженного верхнего слоя почвы. Оба сидели безмятежно в течение пяти дней. Обратите внимание на органическое вещество, плавающее в левом образце. Справа частицы глины еще не полностью осели и все еще мутят воду.

3. Измерьте высоту каждого слоя, а также общую высоту почвы (включая все слои). Затем переведите эти измерения в проценты для каждого компонента, разделив высоту каждого компонента на высоту образца.

Высота осажденной почвы составляет приблизительно 2,75 дюйма. Слой песка – 2 дюйма, слой ила – 0,25 дюйма, а слой глины – 0,5 дюйма. Разделение высоты каждого слоя на всю высоту показывает, что образец состоит примерно из 70% песка, 10% ила и 20% глины.

4. Используйте текстурный треугольник почв Службы охраны природных ресурсов США, чтобы определить тип почвы, нарисовав линии, представляющие процентное соотношение трех компонентов.Точка, где они сходятся, – это текстура почвы; в данном случае между супесей и супесей.

Красная точка отмечает место схождения трех линий, указывая на структуру образца почвы.

Теперь, когда вы определили структуру почвы, вы можете предпринять шаги, чтобы максимизировать ее способность поддерживать здоровый рост растений. Узнайте, как: Создание здоровой почвы.

Копание в почву: Практикум по саду – это руководство, написанное KidsGaroding в сотрудничестве с Ассоциацией водоразделов Нижней Сахарной реки.Он предназначен для выращивания нового поколения, которое вдохновлено делать коллективный выбор, сохраняющий и улучшающий существующие почвенные ресурсы. KidsGareding – это национальная некоммерческая организация, которая возглавляет молодежное садоводческое движение с 1982 года. Ассоциация водоразделов Нижней Сахары – некоммерческая добровольная природоохранная организация, базирующаяся в южной части центрального Висконсина.

Подпишитесь на электронную почту

Узнавайте о лучших предложениях, новых продуктах и ​​советах по садоводству.

Сжимаемость и набухание смесей для песчано-глинистых футеровок

Песочно-глинистые футеровки используют расширяющуюся глину, которая действует как наполнитель, заполняя пустоты в песке и таким образом снижая гидравлическую проводимость смеси.Гидравлическая проводимость и перенос воды и других веществ через песчано-глинистые смеси имеют первостепенное значение при проектировании футеровок и гидравлических барьеров. Было проведено множество успешных исследований для получения соответствующих смесей, удовлетворяющих требованиям по гидравлической проводимости. В этом исследовании исследуются сжимаемость и набухаемость смесей, чтобы убедиться, что они приемлемы для легких конструкций, дорог и плит на уклоне. Ряд смесей песка и расширяющейся глины был исследован на разбухание и сжатие.Показатели набухания и сжимаемости увеличивались с увеличением содержания глины. Использование очень расширяющегося материала может привести к большим изменениям объема из-за набухания и усадки. Было обнаружено, что включение менее экспансивного почвенного материала в качестве частичной замены бентонита на одну треть-две трети снижает сжимаемость на 60-70% при содержании глины 10% и 15% соответственно. Было обнаружено, что давление набухания и процент набухания также значительно снизились. Добавление менее расширяющейся природной глины к бентониту может привести к получению облицовки, которая по-прежнему остается достаточно непроницаемой и в то же время менее проблемной.

1. Введение

Спрос на лайнеры в проектах по защите окружающей среды и герметизации растет [1]. В футеровках из песчано-глинистой смеси используется высокопластичная бентонитовая глина, которая действует как барьер и заполняет пустоты в песке и, таким образом, снижает гидравлическую проводимость смеси. Использование бентонита может привести к большим изменениям объема в результате набухания и усадки. Для улучшения сжимаемости и набухания рекомендуется добавлять часть глины с меньшей пластичностью, чем бентонит.Ожидается, что это приведет к получению достаточно непроницаемой футеровки с меньшей сжимаемостью и меньшим потенциалом расширения, что приведет к использованию природных местных глин с меньшей пластичностью в облицовках и, таким образом, уменьшит потребность в бентоните и улучшит характеристики футеровки. Целью данной статьи является исследование влияния добавления природных глинистых грунтов на сжимаемость и набухание. Дафалла и Аль-Махбаши [2] исследовали влияние добавления природной глины к бентониту на кривую водоудержания смесей песка и бентонита.Это исследование сосредоточено на использовании экспансивной глины в составе песчано-глинистых футеровок в геоэкологических проектах. Работа, проводимая в рамках этого исследования, является частью проекта, финансируемого NPST (Национальный план науки и технологий, Саудовская Аравия), по исследованию с использованием местных глин в лайнерах в восточных частях Саудовской Аравии.

2. Справочная информация

2.1. Расширяющиеся почвы и их использование

Были проведены обширные исследовательские работы на обширных почвах, поскольку они представляют серьезную опасность для зданий и легких конструкций из-за изменения их объема, когда они подвергаются изменениям содержания влаги, вызывающим движение этих структур.Поведение таких глин при изменении влажности контролируется некоторыми внутренними и внешними факторами. К внутренним факторам относятся тип глины (минералогия и химическое равновесие), плотность и состояние упаковки, начальное содержание влаги, давление поровой воды и давление порового воздуха, а к внешним факторам относятся вертикальные и горизонтальные напряжения, источник влаги, гидравлический градиент. , и скорость, с которой вода вводится в дополнение к химическому составу воды. Многие из этих факторов взаимосвязаны [3].

Просторные почвы, иногда называемые чернохлопковыми [4], хороши для сельского хозяйства из-за содержания в них питательных веществ и минералов. Эта глина также используется в медицинских продуктах и ​​широко используется в косметике. Исследования нанокомпозитов из глины для получения материалов с улучшенными характеристиками в настоящее время привлекают внимание многих исследователей [4].

2.2. Смеси песчано-глинистых пород

Природные песчано-глинистые почвы обычно неэффективны для использования по назначению или использования в качестве непроницаемых футеровок.Инженеры-геотехники и геоэкологические инженеры сочли необходимым разработать инженерный подход для достижения соответствующей гидравлической проводимости и других требуемых свойств. Футеровки из песчано-глинистой смеси также могут контролировать перемещение других материалов и токсичных загрязнителей из-за их низкой проницаемости и свойств поглощения ионов. Оптимальное соотношение глины и песка зависит в основном от пористости гранулированного материала. Смеси из уплотненного песка и глины были введены в качестве барьера при утилизации отходов после повышения осведомленности и растущих экологических проблем во второй половине двадцатого века [1].Контроль выщелачивания отходов можно сдерживать с помощью лайнеров с низкой гидравлической проводимостью [5].

Песочно-глинистые смеси обычно используются в качестве футеровки при утилизации отходов и для защиты стратегических энергетических проектов. Конструкции с использованием бентонита были признаны успешными во многих областях. Стоимость обработанной глины и бентонита побудила многих исследователей изучить возможность использования местных материалов. Rawas et al. (2005) исследовали использование оманских сланцев в хвостовиках. Obrike et al. [6] исследовали использование сланцев Auchi и Imo на свалках отходов в Нигерии.Лэнгдон и др. [7] изучали проницаемость глинистых пластов одной и той же геологической формации и разных бассейнов отложений в Турции. Это только примеры, и в настоящее время продолжаются другие исследования.

Геосинтетический материал также может использоваться в сочетании с песчано-глинистыми футеровками. Стандарты ASTM представили новый тест для определения значений гидравлической проводимости [8], который описывает лабораторные измерения потока и гидравлической проводимости GCL-образцов с использованием гибкого стенового пермеаметра.

2.3. Обзор литературы по сжимаемости песчано-глинистых смесей

Сжимаемость и характер набухания песчано-глинистых смесей имеют большое значение. Сильно расширяющийся материал может расширяться до такой степени, что может вызвать чрезмерное искажение поверхностей или обеспечить неровную опору для фундаментов и легких конструкций. Реакция на нагрузки и напряжения в песчано-глинистых смесях изучалась многими исследователями. Wasti и Alyanak [9] изучали смеси песка и глины и наблюдали, что, когда начальное содержание не набухшей глины достаточно для заполнения пустот в песке с максимальной пористостью, общее поведение имеет тенденцию быть похожим на глину.Влияние глинистого материала на общее поведение почвенных смесей поднималось многими исследователями (например, [10–12]). Tsotsos et al. [13] представили новую экспериментальную и численную концепцию для работы со смешанными почвами. Они пришли к выводу, что деформационное поведение смешанных грунтов сильно зависит от процентного содержания глины в смеси и механических свойств каждого компонента. Подход к моделированию был основан на поведении четко определенных типов конструкций. Это вряд ли сработает для всех смесей или для различных диапазонов и типов песчано-глинистых смесей.

Факторы, в том числе условия размещения, влияющие на набухание в бентоните и других глинах, также являются теми же факторами, которые влияют на песчано-глинистые смеси. Дафалла [14] обсуждал роль начального содержания влаги и плотности в сухом состоянии на поведение глин. Диксон [15] работал над разбуханием засыпки на основе бентонита, используемой для ядерных структур в Канаде. Он показал, что давление набухания увеличивается с увеличением эффективной сухой плотности глины.

Однако исследования песчано-глинистых смесей в полузасушливых районах были ограниченными.Дафалла [3] представил модель для прогнозирования поведения искусственных смесей песка и глины с использованием метода испытания конуса падения. Алаваджи [16] изучил характеристики набухания и сжимаемости смесей песок-бентонит, смоченных жидкостями с двумя типами коммерческого бентонита, и исследовал поведение сжимаемости, когда смесь подвергается воздействию жидкостей с переменными концентрациями Ca (NO ₃ ) ₂ и NaNO ₃ . Алаваджи [16] использовал эти химические вещества, чтобы исследовать их влияние на процесс набухания и сжимаемости.Его результаты показали, что потенциал набухания (SP), время набухания, давление набухания и объемная сжимаемость уменьшаются с увеличением концентрации химических веществ. Mollins et al. [17] обнаружили, что метод уплотнения не влияет на окончательный коэффициент пустотности глины в испытанных образцах. Бенсон и Бутвелл [18] исследовали условия уплотнения и зависящую от масштаба гидравлическую проводимость уплотненных глиняных футеровок.

Phanikumar et al. [19] провели испытания на сжимаемость и набухание для глинисто-песчаных смесей и пришли к выводу, что по мере увеличения содержания песка в смесях с 0% до 30% потенциал набухания уменьшался на 71% и 50%, а давление набухания уменьшалось на 67% и 57%. соответственно для фракций почвы, проходящих через сито 425 мкм мкм и 75 мкм мкм.Они также заявили, что коэффициент объемной сжимаемости снизился на 30%, а индекс сжатия снизился на 50%, поскольку содержание песка увеличилось с 0% до 30% для фракций почвы, проходящих через сито 425 мкм м.

Основная цель этого исследования – изучить сжатие и набухание песчано-расширяющейся глиняной футеровки, чтобы помочь проектировщикам оптимизировать и выбрать подходящую смесь. Использование глинистых смесей, состоящих из природной глины и коммерческого бентонита, вместо одного только бентонита в песчано-глинистых смесях, исследуется как новый подход к производству менее проблемных и более экономичных смесей.Это считается серьезной проблемой в полузасушливых районах, где может происходить значительное высыхание этих смесей и приводить к растрескиванию.

3. Материалы и методы испытаний

Природные глинистые материалы с высокой пластичностью широко распространены во многих полузасушливых регионах. Свойства большинства этих глин не удовлетворяют требованиям для использования в песчано-глинистых футеровках. Это можно объяснить низкой пластичностью или неспособностью обеспечить необходимую гидравлическую проводимость. Было решено изучить возможность использования этих материалов для уменьшения количества обрабатываемого бентонита и улучшения характеристик набухания и усадки песчано-глинистых футеровок.Считается, что глина Аль-Катиф в Саудовской Аравии имеет хороший потенциал в качестве добавки для улучшения характеристик песчано-глинистых футеровок. Промышленный бентонит и глина Аль-Катиф были выбраны для изучения свойств набухания и сжимаемости выбранных песчано-глинистых футеровок.

3.1. Глина Аль-Катиф

Необработанная природная экспансивная глина, использованная в этом исследовании, была получена из города Аль-Катиф, расположенного на берегу Персидского залива в 400 км от Эр-Рияда, столицы Саудовской Аравии. Несколько исследователей исследовали характеристики набухания экспансивной глины Al-Qatif [20–22].На основании этих исследований глина Аль-Катиф обычно характеризуется как очень экспансивная почва из-за высокого содержания в ней минералов монтмориллонита. Образцы почвы были взяты из карьеров, выкопанных на глубину 1,5–3,0 м от поверхности земли. Образцы были переданы в лабораторию, и были выполнены полные геотехнические характеристики и химический состав. Шамрани и др. [23] указали, что природная глина Аль-Катиф относится к проблемным глинам из-за ее высокой пластичности. Сводка результатов геотехнической характеристики представлена ​​в таблице 1.Химический состав глины Аль-Катиф представлен в Таблице 2.

Свойство Диапазон Номер проходящего сита материала 200 > 90% Предел жидкости 130–150 Предел пластичности 60–70 Индекс пластичности 70–80 Максимальная плотность в сухом состоянии 1.150–1.200 г / см 3 Оптимальное содержание влаги 32–40% Процент набухания (ASTM D4546) 16–18% Давление набухания (ASTM D4546) 500–800 кН / м 3 (= 12 кН / м 3 )

K + (%) K 2 O (%) Al (%) Al 2 O 3 (%) Si (%) SiO 2 (%) Ca 2+ ( %) CaO (%) 1.8 2,2 3,3 6,3 8,1 17,3 0,7 0,9

3,2. Песок

Песок, использованный в этом исследовании, был коммерчески доступным однородным песком, который локально используется в бетонных смесях в Эр-Рияде. Он обычно известен как «бетонный песок», и его много в Саудовской Аравии. Размер зерна колеблется от 0,6 до 0,1 мм. Согласно Единой системе классификации почв (USCS, [24]), этот песок классифицируется как песок с плохой сортировкой (SP).

3.3. Бентонит

В данном исследовании использовался бентонит HY OCMA, полученный от местного поставщика. Индексные свойства бентонита HY OCMA, использованного в настоящем исследовании, приведены в таблице 3. Химический состав бентонита представлен в таблице 4.

Свойство Значение Удельный вес, GS 2,76 Предел жидкости, LL (%) 480 Предел пластичности, PL (%) 49.6 Индекс пластичности, PI (%) 430

3 FeO 3 (%) 9034 K O (%) Na 2 O (%) Al 2 O 3 (%) MgO (%) SiO 2 (%) TiO 2 (%) ) CaO (%) 2.9 0,1 1,9 17,0 4,6 55,2 <0,1 0,9

Источник руды – регион Персидского залива – Оценка OCMA.

3.4. Приготовление песчано-глинистой смеси и испытания на уплотнение

3.4.1. Подготовка образца

Образцы расширяющейся глины Al-Qatif, полученные с поля, сушили на воздухе, измельчали ​​и просеивали с использованием сита размером 425 мкм м (номер 40).Высушенный в печи песок и глину Al-Qatif тщательно перемешивали, затем добавляли и перемешивали необходимое количество воды, и образец хранили в пластиковых пакетах в течение 24 часов для созревания. Аналогичным образом готовили песчано-бентонитовые глинистые смеси.

3.4.2. Испытания на уплотнение

Испытания на уплотнение были проведены для оценки оптимального содержания воды и максимальной массы сухих блоков смесей песчано-глинистой расширяющейся глины и смесей песок-бентонит. Используемое содержание расширяющейся глины Al-Qatif составляло 0%, 5%, 10%, 15%, 20% и 25% по сухому весу песка, а используемое содержание бентонита составляло 0%, 5%, 10 и 20% по сухому весу. вес песка.Указанные пропорции смеси относятся к глинам, высушенным на воздухе. Для каждой смеси оптимальное содержание воды и максимальный вес сухой единицы были определены с использованием стандартного метода уплотнения Проктора (ASTM D698 [25], метод A). Были приготовлены образцы смесей с содержанием воды от 3 до 22%. К смесям добавляли дистиллированную воду для получения желаемого содержания воды.

Молоток 2,5 кг (5,5 фунта) использовался для уплотнения смесей в форму 101,6 мм (4 дюйма) (внутренний диаметр) с 113.9 мм (4,5 дюйма) в высоту, чтобы обеспечить равномерное уплотнение для каждого слоя. В каждой форме уплотняли по три слоя. После уплотнения и разравнивания определяли вес уплотненных смесей и содержание в них воды. Максимальный сухой удельный вес и оптимальное содержание воды в уплотненных смесях песок-расширяющаяся глина и уплотненный песок-бентонит были определены по кривой уплотнения. Градация песка и пористость являются главными факторами при проектировании песчано-глинистых смесей. На рисунке 1 представлен гранулометрический состав однородного песка, использованного в данном исследовании.На рис. 2 представлена ​​максимальная плотность в сухом состоянии при оптимальном содержании влаги для глиняно-песчаных смесей Al-Qatif. Было обнаружено, что добавление 5%, 10% и 12% бентонита в песок смещает максимальную плотность в сухом состоянии до 17,7, 18,2 и 18,5 кН / м ³ , а оптимальное содержание влаги на 11, 11 и 12 процентов. На Рисунке 3 представлены максимальная плотность в сухом состоянии и оптимальное содержание влаги для выбранных глиняно-песчаных смесей, использованных в данном исследовании.

3.5. Испытания на сжимаемость и набухание

Испытания на одномерное уплотнение и набухание проводились с использованием обычных методов одометра.Аппарат с фиксированным кольцом представляет собой эдометр, в котором кольцо, удерживающее образец, не может двигаться во время испытания. Камера, окружающая кольцо, используется для погружения образца. Два пористых диска с фильтровальной бумагой Whatman рядом с образцом помещали внизу и вверху образца. Ячейка эдометра была помещена в загрузочную раму, которая передает вертикальные нагрузки через специально сконструированное плечо рычага. Для контроля изменения высоты образца использовался индикатор часового типа с точностью 0,01 мм.В некоторых экспериментах использовались цифровые индикаторы часового типа, подключенные к регистратору данных. Рамы с фронтальной загрузкой использовались для большинства испытаний. Диаметр используемого кольца составлял 50 мм.

Метод одномерного испытания на набухание, используемый для определения потенциала набухания, был проведен в соответствии со стандартом ASTM D4546–96 [26] (метод A). Отличием от этого метода было использование давления посадки 7 кН / м ² . В этом методе образец смачивали и давали ему разбухнуть вертикально под давлением посадки до полного первичного набухания.

Эдометрические испытания образцов экспансивной глины, бентонитового порошка или смесей проводились с использованием аналогичного подхода. Количество грунта, необходимое для заполнения уплотнительного кольца, рассчитывается, когда известна плотность в сухом состоянии. Расчетная сумма помещается в три подъема в кольцо с помощью ручной трамбовки. Подготовленные образцы помещали в кольцо эдометра и выравнивали перед помещением в ячейку эдометра. Определяли вес кольца и образца. Регистрировали начальную высоту образца.Были получены начальная влажность и удельный вес. Эти меры позволили вычислить высоту твердых тел Hs.

4. Программа испытаний

Программа испытаний включала испытания трех смесей глины, обозначенных как A, B и C. Смесь, обозначенная как глина (форма A), представляет собой коммерческий бентонит без добавления глины Al-Qatif. Это дает типичную смесь песка и бентонита, используемую на практике. Для этой смеси содержание глины составляло 5, 10 и 15% от веса песка. Испытания Формы А проводились при плотности в сухом состоянии 17.5 кН / м ³ . Свойства набухания и сжимаемости этих смесей использовались в качестве эталонов для других смесей. Смесь, называемая (Форма B), представляет собой глинистую смесь коммерческого бентонита и глины Аль-Катиф, в которой одна треть составляет бентонит, а две трети – глина Аль-Катиф. Смесь, называемая (Форма C), представляет собой смесь, в которой две трети составляют бентонит, а одна треть – глина Al-Qatif. Эти соотношения основаны на весах, высушенных на воздухе. Начальная плотность в сухом состоянии для форм B и C была максимальной плотностью в сухом состоянии, полученной в результате испытаний на уплотнение.Подбиралось содержание влаги при оптимальном содержании влаги. Этот выбор был сделан потому, что материал футеровки на месте обычно уплотняется подрядчиками приблизительно до максимальной плотности в сухом состоянии и оптимального содержания влаги. Обычно допустимы отклонения в +/- 2% влажности, также допустим уровень уплотнения 95%.

Для форм B и C общее содержание глины 5, 10, 15, 20, 25 и 30% было испытано на набухание и сжимаемость. Всего на эти две формы было протестировано 12 образцов.Каждый образец представлен двумя экземплярами. Три образца были испытаны для смесей бентонита (Форма А). Основные параметры, измеренные в этих испытаниях, включают процент набухания, давление набухания, индекс сжимаемости и индекс набухания. Первоначальный коэффициент пустотности сообщался для каждого теста.

Данные по набуханию и сжимаемости и графики для глин форм A, B и C были построены и сопоставлены. Тенденции и поведение, показанные результатами испытаний, должны предоставить информацию об общем поведении и руководство по выбору наиболее надежной смеси для предполагаемого покрытия.

5. Результаты и обсуждение

5.1. Соотношение влажности и плотности в сухом состоянии

Основной причиной добавления глины является снижение проницаемости смеси. Добавление слишком малого количества глины приведет к неприемлемо высокой проницаемости и может привести к вымыванию мелких частиц под действием потока воды со значительными гидравлическими градиентами. В рамках данного исследования были изучены зависимости влажности и плотности песчано-глинистых смесей. Установлено, что максимальная плотность в сухом состоянии увеличивается с увеличением содержания глины до определенного предела, а затем уменьшается.Это происходит из-за того, что больше мелочи заменяют песчинки, когда пустоты полностью заполнены. При оптимальном содержании влаги степень насыщения составляет менее 100% из-за наличия воздушных пустот в системе. Уплотненный грунт представляет собой трехфазную систему, состоящую из воздуха, воды и твердых частиц. Глиняная паста, образованная в порах, может расширяться и заполнять все воздушные пространства, когда необходимо получить 100% непроницаемую смесь. На рис. 3 представлены зависимости влажности и плотности песчано-глинистых смесей и песчано-бентонитовых смесей.Из рисунка 2 видно, что 15% глины достаточно для заполнения пустот при оптимальном содержании влаги. Меньшее количество глины может заполнить пустоты при условии, что может возникнуть достаточное расширение из-за увеличения влажности сверх оптимального содержания влаги. В полузасушливых районах рекомендуется использовать менее экспансивный материал, так как в сухие сезоны это может привести к усадке и растрескиванию. Глины с высокой пластичностью могут привести к высокой линейной усадке и, как ожидается, к сильному растрескиванию в полевых условиях.Для бентонитовых смесей видно, что менее 15% могут заполнить пустоты в песке. Фактически, 5% или немного больше может быть достаточно, чтобы заполнить пробел, когда глина полностью пропитается.

5.2. Сжимаемость и набухание смесей песок-бентонит

Три различных содержания бентонита были рассмотрены для исследования сжимаемости и набухания смесей песок-бентонит. Испытания проводились на первоначально сухих смесях, уплотненных до плотностей, близких к максимальной плотности в сухом состоянии, и пустотности.В таблице 5 и на рисунках 4, 5 и 6 представлены профили сжимаемости, давления набухания и процента набухания для испытанных смесей песка и бентонита. Давление набухания и процент набухания показали явное увеличение с увеличением. Индекс сжимаемости высокий для более высокого содержания бентонита.

Содержание глины Форма смеси Cc Cs Набухание,% Давление набухания, кН / м 2 Плотность в сухом состоянии 1, кН / м3 г.c 5% (S R1) Форма A 0,0362 – 0,5167 1,55 95 1,75 0 10% (S R1) 10% (S R1) ) Форма A 0,0986 – 0,5182 4,57 175 1,75 0 15% (S R3) Форма A 0,1883 – .5198 8,23 200 1,75 0

5.3. Сжимаемость и набухание смесей бентонита и природной глины (соотношение 1: 2)

В этом разделе обсуждается материал, описываемый как форма B, в которой глина, добавленная в песок, на одну треть состоит из бентонита и на две трети из расширяющейся глины Аль-Катифа. . Общее содержание глины по весу песка находилось в диапазоне от 5% до 30%.В таблице 6 представлена ​​сводка данных, полученных для комбинации бентонита и природной глины (соотношение 1: 2).

3 Содержание глины Форма смеси Индекс сжатия Cc Индекс набухания Cs Соотношение пустот Набухание% Давление набухания (кПа) Плотность в сухом состоянии м 3 мк % 5% (S1 -a) Форма B 0.0179 – 0,5167 0,20 17 17,5 0 5% (S1 -b) Форма B 0,0374 0,0126 0 0,4911 0,0126 0,4911 17,8 11 10% (S3 – a) Форма B 0,0392 – 0,5198 1,67 70 17,5 0 10% (S б) Форма B 0.0492 0,0159 0,4620 0,51 11 18,2 11 15% (S5- a) Форма B 0,0734 – 0,5198 10046 3,3 17,5 0 15% (S5 -b) Форма B 0,0377 0,0154 0,4706 2,17 50 18,1 13 20% (S7 а) Форма B 0.0754 0,0277 0,4404 6,16 85 18,5 13 20% (S7 -b) Форма B 0,0447 0,0183 0,44 23 0,0183 0,44 23 18,5 13 25% (S9 -a) Форма B 0,0691 0,0223 0,4739 6,43 90 18,1 17 – 25% ( б) Форма B 0.0497 0,0199 0,4730 5,15 60 18,1 17 30% (S11 -a) Форма B 0,0860 0,0297 0,503 1196 17,7 16 30% (S11 -b) Форма B 0,0726 0,0202 0,5102 11,44 150 17,7 16 На фиг. 7 представлено соотношение пустотности в зависимости от полулогарифма давления для 5% и 25% глины с добавлением формы B.Эти данные были выбраны как типичное представление общего поведения. Процент набухания незначителен для 5% глины и составляет 5,15% для 25% глины. Сжимаемость намного выше для 25% глины, и это отражается более крутым наклоном, показанным для разных стадий нагружения. Давление набухания и процент набухания нанесены на график для всех соотношений глины формы B на фиг. 8 и 9. Давление набухания для 5%, 10% и 15% было получено для образцов с различным начальным содержанием влаги, и это отражено в более широком вариация результатов. 5.4. Сжимаемость и набухание смесей с бентонитом и природной глиной (соотношение 2: 1) В этом разделе обсуждается материал, описываемый как форма C, в котором глина, добавленная в песок, на две трети состоит из бентонита и на одну треть расширяющейся глины Al-Qatif. . Общее содержание глины по весу песка находилось в диапазоне от 5% до 30%. Образцы подвергались испытаниям на набухание и сжатие с помощью эдометров. В таблице 7 представлены сводные данные, полученные для комбинации бентонита и природной глины (соотношение 2: 1). Содержание глины Форма смеси Индекс сжатия Cc Индекс набухания Cs Коэффициент пустотности Набухание% Давление набухания (кПа) Плотность в сухом состоянии 3 мк % 5% (S2 -a) Форма C 0,0275 – 0,5167 0,92 60 17.5 0 5% (S2 -b) Форма C 0,0347 0,0141 0,4925 0,24 8 17,8 11 10% (S4 – a ) Форма C 0,0438 – 0,5198 1,91 100 17,5 0 10% (S4 – b) Форма C 0,0392 0,050114 0,4 2.26 25 18,2 11 15% (S6 – a) Форма C 0,0721 – 0,5198 4,48 180 17,5 0 3 0 3 15% (S6 – b) Форма C 0,0352 0,0219 0,4706 4,09 60 18,1 13 20% (S8 -a) Форма C 0,07 0.0274 0,4417 10,80 150 18,5 13 20% (S8 -b) Форма C 0,0573 0,0209 0,4490 18,15 0,4490 18,15 13 25% (S10 -a) Форма C 0,0666 0,0127 0,4739 13,19 170 18,1 17 25% (S10 -b) Форма C 0.0605 0,0206 0,4773 16,56 170 18,1 17 30% (S12 -a) Форма C 0,1370 0,0302 0,5569 20046 17,7 16 30% (S12 -b) Форма C 0,0870 0,0249 0,5523 28,11 200 17,7 16 9050 Выбранные типичные соотношения глинистых смесей, показанные на Рисунке 10, демонстрируют, что сжимаемость богатого бентонитом материала высока по сравнению с другими менее расширяющимися смесями.Показатель сжимаемости в промежуточной точке (15%) можно принять равным 0,045. На рисунке 11 представлен общий вид индекса сжимаемости и индекса набухания для всех испытанных смесей, независимо от типа используемой глины. Индекс сжимаемости можно спрогнозировать на основе общего содержания глины для двух предложенных форм, используя уравнение где – индекс сжимаемости, а CL – содержание глины, выраженное в процентах. Индекс набухания Cs аналогичным образом можно предсказать с помощью уравнения Это говорит о том, что вариация индекса набухания для двух испытанных форм пренебрежимо мала. Значения давления набухания и процента набухания для формы C показаны на рисунках 8 и 9. Более высокий процент бентонитового материала четко отражается на линиях тренда как давления набухания, так и процента набухания. 5.5. Гидравлическая проводимость смесей песок-расширяющаяся глина Гидравлическая проводимость является определяющим фактором для минимального используемого содержания глины. Сообщается, что глиняно-песчаные смеси Al-Qatif дают значения гидравлической проводимости в диапазоне 7.20 × 10 −8 см / с для 5% глины и 3,54 × 10 −8 см / с для 25% глины при дополнительном давлении 100 кПа (Dafalla et al.2013). Смесь бентонита и песка с 10% бентонита привела к гидравлической проводимости 2,719 × 10 -6 см / с (Dafalla et al. 2013). Можно отметить, что глина Al-Qatif может работать лучше, чем коммерческий бентонит, в отношении гидравлической проводимости. Однако преимуществом обработанного бентонита является единообразие свойств в отличие от натуральной глины, где вы можете столкнуться с большими вариациями.В этой статье рассматриваются характеристики набухания и сжимаемости смесей, а приведенные здесь значения гидравлической проводимости представлены для демонстрации того, что использование натуральной глины не повлияет на основные требования к облицовке. 5.6. Общие комментарии Сравнивая индексы сжимаемости, можно видеть, что добавление глины Al-Qatif к бентониту приведет к снижению индекса сжатия с 0,0986 до 0,0400 для 10% содержания глины и с 0,1883 до 0,05 для содержания глины 15%.Это эквивалентно 60 и 70 процентам для 10% и 15% глины соответственно. Давление набухания и процент набухания значительно снижаются за счет добавления глины Al-Qatif. Давление набухания бентонит-песчаной смеси из 15% глины снижено с 200 кПа до 100 кПа и 185 кПа для изначально сухих смесей. Процент набухания снижается почти на 50%. Видно, что использование одного бентонита нецелесообразно из-за ожидаемого высокого давления набухания и процента набухания. Следует использовать минимальное соотношение глины, которое только удовлетворяет требуемой проницаемости.Ожидается, что это будет достигнуто с использованием смесей бентонита и местной природной глины с меньшим расширением. Из этого исследования кажется, что использование 15% глины, состоящей на одну треть из бентонита, является подходящим выбором для глиняной футеровки с гидравлической проводимостью 1 × 10 -7 см / с. Использование более высоких соотношений глины увеличит сжимаемость и разбухание материала облицовки, что может привести к проблемам с легкими конструкциями или общим профилем уровня земли. 6.Выводы Набухание и сжимаемость смесей песка и расширяющейся глины следует рассматривать наряду с другими требованиями к конструкции хвостовиков. Соответствующее соотношение глины, которое удовлетворяет гидравлической проводимости и другим факторам, следует выбирать с учетом свойств набухания и сжатия смеси. Местный глинистый материал с более низкими характеристиками расширения можно рассматривать как частичную замену бентонита в песчано-глинистых смесях. В этом исследовании изучали добавление глины Аль-Катиф к промышленному бентониту для образования глинистого материала с соотношением глины Аль-Катиф к бентониту 1: 2 и 2: 1, а затем его использование в смесях песка и глины для футеровки. Было обнаружено, что добавление менее расширяющегося грунтового материала к бентониту может снизить сжимаемость на 60-70% при содержании глины 10% и 15% соответственно. Было обнаружено, что давление набухания и процент набухания также значительно снизились. Добавление местной менее расширяющейся природной глины к бентониту может дать облицовку, которая менее проблематична с точки зрения расширения и оседания и при этом должна быть достаточно непроницаемой для удовлетворения обычных проектных требований. Поделиться Вам может понравится Цоколь фото: 85 фото пошаговая инструкция основных этапов возведения 16.12.2022 Багет дома: Французский багет рецепт 👌 с фото пошаговый 02.04.2019 Виды крепежей: Крепежные изделия и их классификация 15.06.2023 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт