Глина

Глини в пластах осадових порід.

Глина у подрібненому вигляді.

Гли́на  (рос. глина, англ. clay, нім. Töne m pl)— пластична осадова гірська порода, що складається в основному з глинистих мінералів (каолініт, гідрослюди й ін.). Тип глини виділяють за перевагою в ній того чи іншого глинистого мінералу. Глини становлять близько 50% всіх осадових гірських порід земної кори.

Глини — землисті незцементовані гірські породи, утворені частинками розміром менше 0,01 мм переважно глинистих, а також інших мінералів, що здатні з водою утворювати пластичну тістоподібну масу, яка при висиханні зберігає надану форму, а після випалювання набирає твердість каменю і міцність.

Види

За характером технологічних вимог промисловості серед глин виділяють чотири найбільш важливі групи: легкоплавкі, вогнетривкі та тугоплавкі; каоліни; адсорбційні (високодисперсні монтморилонітові).

Глина може бути білою, сірою, червоною, жовтою, блакитною або чорною. За розташуванням виділяють глину підстелення.

Склад

Містить багато силікатів алюмінію і марганцю з залізом, калієм, натрієм і органічними речовинами.

Містить понад 50 % часточок розміру менше 0,01 мм (у тому числі 25 % — менше 0,001 мм). Комплекс глинистих мінералів: каолініт, монтморилоніт та гідрослюда. При збільшенні кількості грубоуламкового матеріалу глини переходять в алеврити та піски. Головні хімічні компоненти глини: SiO₂ (30—70 %), Аl₂О₃ (10—40 %), Н₂O (5—10 %), крім того присутні Fe₂O₃ (FeO), TiO₂, CaO, MgO, К₂O, Na₂O, CO₂ та інші.

Фізичні властивості глин

При зволоженні пластична, при нагріванні (випалі) стає міцною і твердою. Глина може утримувати воду, що сприяє створенню водоносних шарів у ґрунті.

Розрізнюють дві групи властивостей глин:

1. які визначають характеристики міцності, тривкості, крихкості (густина, щільність, опір зсуву, пластичність, структурна в'язкість);

2. які визначають гідростійкість глин (пористість, водопроникність, розмокання, набухання, природна вологість).

Основною властивістю першої групи є пластичність — здатність твердих тіл змінювати форму і розміри під дією зовнішніх сил без розривів суцільності і зберігати залишкову деформацію після зняття сил.

Пластичність характеризується числом пластичності:

Р = W_в — W_н, %,

де W_в — вологість на верхній межі, коли глина переходить з пластичного стану в рідкий, %;

W_н — вологість на нижній межі, коли глина втрачає пластичність, %.

Основними властивостями другої групи, що визначають гідростійкість глин, є розмокання та набухання.

Розмокання оцінюється часом повного руйнування зразка глини у воді t_р при d_m/d_t = 0.

Схема набухання глини

Питоме набухання (Н) характеризує зміну висоти зразка по відношенню до його первинного значення, в % (див. рис.).

H = 100 (h₁- h_o)/ h_o= 100 * Δh / h_o, %, де h₁ i h_o — кінцева і початкова висота зразка

Комплексною оцінкою процесу промивки є промивність — здатність руд промиватися водою до повного розриву зв'язку зерен між собою і звільнення їх від глини.

За промивністю руди поділяють на 4 категорії, які характеризуються числом пластичності:

• легкопромивні Р < 3.
• середньопромивні Р = 3 - 15.
• важкопромивні Р = 15 - 20.
• сильно важкопромивні Р > 20.

Використання

Глиняні таблички були використані в якості першого відомого письмового середовища, написи клинописом проводились за допомогою тупої тростини, яка називається стилусом.

Вироби, виліплені з глини і випалені у вогні, називаються керамічними.

З білої глини виготовляють фарфоровий та фаянсовий посуд, реактивні двигуни, різноманітні технічні деталі.

Глини жовтого, рожевого, червоного, сірого, зеленого кольорів у залежності від їхніх властивостей ідуть на виготовлення цегли, черепиці, обличкувальних плиток, домашніх прикрас (декоративних статуеток, вазонів для квітів), гончарного посуду.

Глини використовуються у медицині (як адсорбент), застосовують при виробництві паперу, фарб, гуми, мила, цементу, алюмінію.

У ливарному виробництві використовуються глини як зв'язуючий компонент формувальних сумішей для виготовлення ливарних форм; крім того, глини входять до складу ливарних фарб у вигляді глинистої суспензії, яка у зваженому стані підтримує протипригарний матеріал. У цій галузі промисловості застосовуються як вогнетривкі, так і тугоплавкі глини, а також бентонітові, що мають високу зв'язуючу властивість.

Вимоги промисловості до глин, які використовуються у ливарному виробництві, визначені ГОСТ 3226-93. Найбільше придатними для виготовлення ливарних фарб вважаються бентонітові глини. Для оцінки формувальних глин велике значення має вміст у них шкідливих домішок (S, CaO+MgO, NaO+KO і оксиди Fe).

Глина є одним з найстаріших будівельних матеріалів на Землі, поряд з каменем і деревом. Глина використовується для створення саману, кобу, кордвуду, утрамбованих глиняних структур і будівельних елементів, глинобиту, мазанки.

Розповсюдження в Україні

В Україні найбільш цінні в господарському відношенні глини є в межах Українського щита (Вінницька, Дніпропетровська, Запорізька, Черкаська, Кіровоградська та Хмельницька область) та у Північно-Західному Донбасі. Родовища бентонітових глин експлуатують у Черкаській та Закарпатській областях. Полімінеральні глинисті породи поширені у осадових відкладах всієї України – їх використовують численні цегельні та цементні заводи.

Окремі родовища

• Часово-Ярське родовище вогнетривких глин
• Кіровоградське родовище вогнетривких глин
• Веселівське родовище вогнетривких глин
• Новорайське родовище вогнетривких глин
• П'ятихатське родовище вогнетривких глин

Цікавинки

Адама - першу людину - Бог виліпив саме з глини.

Література

• Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
• Наказ «Про затвердження Інструкції із застосування Класифікації запасів і ресурсів корисних копалин державного фонду надр до родовищ глинистих порід» 17 грудня 2004.
• Самилін В., Білецький В./ Спеціальні методи збагачення корисних копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2003. — 116 с.

Див. також

• Вибільні глини
• Вогнетривкі глини
• Промивка
• Спеціальні методи збагачення корисних копалин
• Гончарство
• Бентоніт
• Пластилін
• Глиняний кар'єр