Химический состав глин

Химический состав глин характеризует их пригодность для производства различных глин для производства изделий определенных видов. Химический состав глин представляют следующими оксидами: кремнезем в глинах 50-65, в запесоченных глинах -80-85%; глинозем от 14 до 45 % и выше, является тугоплавким оксидом, с повышением его содержания возрастает огнеупорность глин.

В зависимости от содержания оксидов алюминия глины подразделяются на высокоглиноземистые (свыше 45%), высокоосновные (38-45%), основные (28-38%), полукислые (14-28%) и кислые (менее 14%). В производстве изделий строительной керамики обычно используют основные и полукислые глины.

Оксиды щелочноземельных металлов: СаО-0,5-20 %, МgО – 0,2-4%, способствуют спеканию глин (3-4%), при больших количествах – повышают пористость черепка. Щелочные оксиды – Nа2О+К2О-5-6%, снижают водопоглощение глин. Оксиды железа –2-14%. Диоксид титана – не более 1,5 %. ППП -3-15 %. SO3 – не более 0,8 %.

Глинистую часть составляет особая группа минералов – тонкозернистые водные алюмосиликаты, которые и определяют основные свойства глин. Этим минералам присущи слоистые структуры – они состоят как бы из множества слоев особого строения и обладают спайностью.

В зависимости от строения слоев основные глинистые минералы подразделяют на группы:

1) минералы из двухэтажных слоев – одного тетраэдрического и одного октаэдрического; слои образуют структуры минералов каолинитовой группы (каолинит, диккит, накрит, галлуазит);

2) минералы из трехэтажных слоев – двух тетраэдрических и заключенного между ними одного октаэдрического слоя; к ним относятся минералы групп: монтмориллонитовой (монтмориллонит, нонтронит), вермикулитовой (вермикулит) и гидрослюдистой (гидромусковит, иллит, глауконит);

3) минералы из пакетов, сложенных из одного одноэтажного (октаэдрического) и одного трехэтажного слоев; к ним относятся минералы хлоритовой группы (хлорит);

4) особую группу глинистых минералов образуют минералы-сростки, представлющие собой сочетание структур из двух- и трехэтажных слоев (монотермит, бейделлит). В зависимости от того, какой элемент преобладает в тетраэдрах, возникают многочисленные разновидности монтмориллонита: Na - бентонит; Аl — монтмориллонит; Мg - сапонит; Fе - нонтронит (Н2Fе2Si209) железистый эквивалент каолинита.

Гранулометрический состав глин.

В состав глины входят различные по крупности частицы: 5,0—0,14 мм — песчаные фракции; 0,14—0,005 мм — пылевидные фракции и мельче 0,005 — глинистые фракции. Огнеупорные глины являются высокодисперсными, содержание в их составе фракций меньше 0,001 мм составляет 60—80%- В легкоплавких глинах преобладают фракции 0,01—0,005 и 0,005—0,001 мм, содержание же фракций с размером зерен меньше 0,001 мм редко превышает 50%, а иногда их содержание составляет 6—10%- Большое влияние на связующую способность глин и их усадку оказывают фракции меньше 0,001 мм.

Чем больше содержание глинистых частиц, тем выше пластичность. Пластичность можно повысить добавлением высоко-пластичных глин. Понизить пластичность можно добавлением непластичных материалов, называемых отощителями,— кварцевого песка, шамота, шлака, древесных опилок, крошки угля.