Смеси глины и ее свойства
Глина представляет собой природный материал, образовавшийся в результате длительного воздействия ветра на полевошпатовые горные породы преимущественно из гранита и гнейса. Выветривание на протяжении многих тысячелетий происходило при одновременном химическом разложении на различные алюмосиликатные минералы в водной и углекислотной средах. Из-за неравномерности воздействия и первоначального состава глины получается разнородный современный материал, используемых для разных целей.
В зависимости от места отложения и срока хранения делится на:
- первичную, там, где она образовалась;
- вторичную, была перенесена с начального места любыми способами, поэтому у нее будет измененный химический состав;
- каолиновую, образовавшаяся из полевого шпата и горных пород без оксида железа.
В сухом состоянии глина обладает мелкой дисперсной структурой, поэтому хорошо подходит для приготовления строительных и отделочных смесей.
Виды глины для строительства
Существует 7 видов глины, но только 3 вида. К ним относится:
- бентонитовая — используется для сооружения прочных свайных фундаментов и укрепления стенок скважин;
- шамотная — применяется в производстве прочного огнеупорного кирпича;
- сланцевая — ее используют в производстве цемента.
Глина обладает высокой пластичностью, поэтому материал получил широкое применение в различных сферах.
Смеси с глиной для строительства
В магазинах продается несколько разновидностей смесей с глиной в составе:
- смесь кладочная жаростойкая;
- смесь шамотная огнеупорная;
- глина шамотная огнеупорная;
- кладочная шамотная огнеупорная;
- глиняный порошок.
Все перечисленные смеси отличаются между собой соотношением песка, глины и других компонентов, определяющих прочностные показатели материала в застывшем виде.
Огнеупорные глины, в данном случае шамотная смесь, отличается высоким содержанием глинозема. В смеси его доля достигает 42% от всего объема. Такой материал обладает хорошими связующими свойствами и одновременной пластичностью в сыром свежем замешанном виде. Из нее легко формировать элементы кладки сложной формы, которая сохраняется на протяжении длительного времени.
Цементные породы глины применяются в производстве портландцементного клинкера. Используют легкоплавкие виды, преимущественно аргиллиты, суглинки и глинистые сланцы.
Характеристики глиносодержащих смесей представлены в таблице.
| Печная смесь | Глиняный порошок | ||
| цвет | серо-желто-коричневый | желто-коричневый | желто-коричневый |
| Степень влажности после высыхания | до 3% | до 5% | до 8% |
| Максимальная эксплуатационная температура | от -20 до +600 | до 1590 | от -20 до 1350 |
| Жизнеспособность смеси | до 2 часов | до 6 | до 6 |
Со всеми описанными в таблице материалами можно работать при температуре от 5 до 30 градусов выше ноля, а толщина наносимого слоя не должна быть больше 3-5 мм.
Смесь продается исключительно в сухом виде, поэтому ее сначала нужно подготовить для использования. Для этого материал замешивают с водой, добавляя на 1 кг сухого вещества 200 мл воды. Соответственно, на одну упаковку весом 20 кг потребуется примерно 4 л воды.
что делать и как улучшить урожай на даче
Как известно, самая лучшая земля – чернозем. Что ни посадишь – все растет как на дрожжах! Но в России этой роскоши примерно 8% от всей площади. Образуются они в результате разложения растений и животных, что в свое время доказал Михаил Ломоносов. Собственно, он же и ввел этот термин – «чернозем» (1).
Однако у большинства дачников на участке глина. Для посадок она малопригодна. И что делать? Выход один – улучшать почву. Благо, это возможно. И начинать можно сразу же, как только собран урожай.
Как определить качество почвы
Есть разные методы, но самый простой – срезать лопатой небольшой пласт земли, слегка подбросить его и снова поймать на лопату. Если он рассыпался на отдельные комочки – вам невероятно повезло! Именно так ведут себя черноземы. Они не склеиваются, в них свободно проходят вода и воздух, крайне необходимые для развития растений. Если грохнулся обратно такой же целой лепешкой – это глина. В такую почву с трудом приникают вода и воздух, она медленно прогревается, заплывает, на ее поверхности образуется корка. Поэтому ее надо обязательно улучшать.
Как улучшить глинистую почву
Глину на участке можно исправить добавками, которые доступны каждому дачнику.
Перепревший навоз (компост). Его вносят под перекопку почвы весной или осенью. Норма – 1,5 – 2 ведра на 1 кв. м. Но учтите: глубоко заделывать органику нельзя. Оптимальный вариант – 10 – 12 см. Это 1/3 штыка лопаты. В этом случае перегной быстрее превратится в гумус и сделает почву рыхлой.
А если закопать его глубже – он заляжет мертвым грузом и толку не будет. Кстати, самый лучший перегной для исправления глины – конский или овечий.
Можно вносить в почву не перегной, а свежий навоз. Но только осенью. Весной это делать категорически запрещено! Иначе сожжете корни растений.
Лежалые опилки. Это тоже прекрасный разрыхлитель для глины. Норма внесения – 1 ведро на 1 кв. м. Однако у них есть небольшой недостаток: опилки впитывают в себя почвенный азот, и растения начинают голодать. Чтобы этого не произошло, перед внесением их надо замочить на сутки в растворе мочевины: 1 стакан удобрения на 10 л воды (норма на 3 ведра опилок). Свежие опилки (особенно хвойные) вносить нельзя: они выделяют вредные для растений смолы и подкисляют почву.
Речной песок. Органика хорошо улучшает глину, но долго. Поэтому вместе с ней надо обязательно вносить песок – он разрыхляет почву сразу же. Норма – 1 ведро на 1 кв.
м. Этот прием очень трудоемкий, но эффективный.
Чтобы улучшить глину, органику и песок надо вносить ежегодно в течение 5 лет. После этого на участке появится плодородный слой толщиной 15 – 18 см. А если вносить их и дальше, слой будет становиться все толще и толще.
Сидераты. Этим словом называют растения, которые используют в качестве зеленого удобрения (2). Если после уборки ранних овощей или картофеля посеять вику, люпин или фацелию, а в середине октября перекопать их вместе с почвой, уже к весне глинистая земля станет более рыхлой и плодородной. Такой же эффект даст озимая рожь. Ее высевают в конце августа, а перекапывают весной.
На глинистых почвах вообще не должно быть ни одного не засаженного клочка земли. Все свободные места можно, к примеру, засеять почвопокровными растениями. Они не дают появляться корке после дождя.
Дождевые черви. Чтобы усилить эффект от внесения органики, песка и посева сидератов, разведите на участке червей.
Эти неутомимые труженики целыми днями роют норки, через которые к корням поступают вода и воздух, и, пропуская через себя остатки растений, дополнительно обогащают почву органикой.
И, кстати, одним из показателей плодородия почвы является количество в ней дождевых червей. В плодородной почве обитает 1 000 – 1 500 дождевых червой на 10 кв. м площади (3).
Солома и ветки. Бывают участки, где глина ну очень плотная – в нее даже лопата с трудом входит. Тут перегноя, песка и опилок недостаточно. Поэтому в первый год под перекопку лучше вносить солому, небольшие веточки, перемолотую кору или дробленый красный кирпич. Они создадут пористую структуру, почва наполнится воздухом, а уже на второй год можно будет сдабривать ее традиционными разрыхлителями.
Популярные вопросы и ответы
О том, как превратить глинистую почву в плодородную, мы поговорили с агрономом-селекционером Светланой Михайловой.
Можно ли вносить в почву для ее улучшения хвою?
Хвоя со временем сильно подкисляет почву, а большинство растения любят нейтральный грунт.
Вносить хвою для улучшения почвы можно только под рододендроны, верески, голубику и клюкву – они, как раз предпочитают кислую почву.
Можно ли вносить для улучшения почвы опавшие листья деревьев?
Перегнившие листья пополняют почву органикой, а она – основа плодородия. Но тут есть проблема – на листьях часто зимуют патогенные грибы, которые заразят ваш сад на будущий год. Поэтому листья лучше сжечь и использовать золу в качестве подкормки. Либо заложить их в компост.
Можно ли вносить в почву для улучшения яичную скорлупу?
Теоретически яичная скорлупа может улучшить структуру почвы, но вносить ее нужно в гигантских количествах, что по факту нереально.
Источники:
- Виленский Д.Г. История почвоведения в России // М.: Сов. наука, 1958
- Бублик Б.А., Гридчин В.Т. Манна с небес – в огород. Всемогущая сидерация // Казань, 2012 – 96 с.
- Шуваев Ю.Н. Почвенное питание овощных растений // М.: Эксмо, 2008 – 224 с.
Что такое глина? | SportsField Management
Эван С. Маскитти
Глина кажется такой простой. Это грязь, пыль и грязь. Это сама Земля. Что может быть более обычным?
Если присмотреться, глина становится сложной и увлекательной. Почему при высыхании он образует твердую массу, а при намокании — густую массу? Что заставляет одни глины вести себя так иначе, чем другие? Чтобы ответить на них, мы сначала должны решить еще одну загадку: что такое глина?
Столкнувшись с этим вопросом, многие предложили бы что-то вроде знаменитого высказывания судьи Поттера Стюарта:
«Я не могу определить это, но я узнаю это, когда увижу».
Такой взгляд на глину идеально подходит для практических ежедневных работ с землей. Для более глубокого анализа мы должны сделать немного лучше.
Что в имени?
То, как вы определяете глину, зависит от того, кто вы. Вот длинное официальное заявление, поддерживаемое Обществом глиняных минералов:
«Термин «глина» относится к встречающемуся в природе материалу, состоящему в основном из мелкозернистых минералов, который обычно пластичен при соответствующем содержании воды и затвердевает, когда сушат или обжигают.
Хотя глина обычно содержит филлосиликаты, она может содержать и другие материалы, придающие пластичность и затвердевающие при сушке или обжиге. Ассоциированные фазы в глине могут включать материалы, не придающие пластичности, и органические вещества». (Гуггенхайм и Мартин, 19 лет.95)
Это довольно многословно и характеризует стеб, характерный для академических ученых. Такого рода дебаты вряд ли уникальны для почв. У биологов часто возникают проблемы с определением жизни, а некоторые астрономы расходятся во мнениях относительно того, что представляет собой планета. Подробные определения могут показаться бесполезными спорами, но для этого есть веская причина: наше человеческое желание распределять вещи по категориям не всегда сочетается со сложностью природы. Мы должны где-то провести черту, а определения гарантируют, что все будут на одной странице.
В приведенном выше длинном отрывке описаны три способа понимания слова «глина»: как размера частиц, как минерала или как поведения.
Каждый полезен по-своему.
Глина как размер частиц
Размер частиц, вероятно, является наиболее известным определением глины. Размер частиц глины составляет 2 микрона (0,002 мм) и меньше. Даже это не однозначно — что такое «размер»? Имеется в виду высота? Ширина? Объем? Например, что имеет больший размер: фрисби или яблоко? Фрисби шире, но яблоко выше. На самом деле, я бы сказал, что они примерно одинакового размера, потому что их объемы почти равны. Только идеальную сферу можно описать одним «размером», потому что все ее измерения идентичны. Частицы глины имеют тенденцию быть плоскими и широкими (по причинам, обсуждаемым ниже), поэтому «размер» частиц глины зависит от того, как они измеряются. Чтобы стандартизировать определение размера, почвоведы измеряют оседание частиц в толще воды. Мы предполагаем, что частицы имеют сферическую форму (хотя это не так), и рассчитываем скорость их осаждения на основе математического принципа, называемого законом Стокса.
Частицы размером с глину тонут с той же скоростью, что и сфера диаметром 2 микрона. Это называется «эквивалентным сферическим диаметром» или ESD.
Частицы глины не только немного меньше, чем песок или ил. Они настолько меньше, что их почти невозможно схватить. Требуется серьезное умственное усилие, чтобы визуализировать их размеры — даже если вы почвовед, который думает об этом каждый день. На рис. 1 показано масштабное изображение некоторых частиц почвы. «Грубая» глина едва видна, а «мелкая» глина (<0,2 микрон ESD) не может быть прорисована в этом масштабе. Различия еще более усиливаются при сравнении объема, что является наиболее точным определением «размера». По объему мелкая частица глины в 1 триллион раз меньше песчинки. Слово «триллион» в наши дни небрежно используется политиками и журналистами, но я изо всех сил стараюсь помнить, что один триллион — это не просто больше одного миллиарда, это тысяча миллиардов — число, которое кажется невероятно большим.
Глина как минерал
Почвенные частицы являются минералами.
Минералы состоят из атомов. Это ключ к пониманию различных типов глины.
Глинистые минералы официально называются филлосиликатами. Филло — это греческий корень, означающий «листовой», а силикат относится к элементу кремния. Глинистые минералы имеют пластинчатую форму, потому что их атомные связи сильнее в двух горизонтальных направлениях, чем в вертикальном (рис. 2). Частицы имеют тенденцию расти в направлениях x и y и легче отделяться в направлении z. Большинство частиц глинистых минералов имеют соотношение размеров не менее 40:1, а некоторые значительно превышают 100:1 (Диксон и Виид 19).89). На рис. 3 под электронным микроскопом показаны некоторые пластинчатые частицы каолинита.
Расположение атомов также определяет взаимодействие глины с водой. Некоторые глинистые минералы имеют чистый отрицательный заряд на своей поверхности. Эти заряженные поверхности притягивают молекулы воды. Глины с высоким зарядом, такие как вермикулит и смектит, очень плотно удерживают воду. Иллит также имеет высокий заряд, но имеет меньшую площадь поверхности, поэтому его общее сродство к воде является промежуточным.
Каолинит не имеет постоянного заряда.
Рисунок 2: Глинистые минералы прочно связаны по осям x и y и слабо связаны по оси z, что приводит к их пластинчатой форме. Адаптировано из Wang et al. (2020). Рисунок 3: Частицы каолинита, агломерированные в стопки. Изображение воспроизведено из «Архива изображений глины» Минералогического общества Великобритании и Ирландии и Общества глиняных минералов (https://www.minersoc.org/images-of-clay.html).
Глинистые минералы обычно встречаются в виде очень мелких кристаллов, поэтому определения размера частиц и минералогии легко совместить. Почвоведы приняли 2-микронную границу ила/глины в 19 веке.30 с, потому что это в среднем наименьший размер, при котором встречаются неглинистые минералы. Есть еще много частиц глинистых минералов размером более 2 микрон и много неглинистых минералов размером менее 2 микрон. До 1938 года граница размера глины по-разному определялась как 1, 5 или 15 микрон (Simonson 1999). Поэтому отсечка в 2 микрона не такая черно-белая, как ее часто считают.
Глина как поведение
Я считаю, что представление о глине как о поведении является наиболее полезным определением для менеджеров спортивных площадок. Это определение основано на пластичности. Пластичность – это способность почвы принимать новую форму. Пластичность — это то, что позволяет гончарам формировать глину по своему вкусу, и это то, что позволяет управляющему спортивным полем царапать и утрамбовывать горку кувшина.
При определении поведения глины размер частиц и минералогический состав не учитываются. Они являются истинными движущими силами поведения почвы, но эта информация на самом деле не нужна, чтобы решить, «действует» ли почва больше как ил или глина. Инженеры-строители используют лабораторные тесты, чтобы количественно отличить «глиноподобное» поведение от «илистого». Эти тесты измеряют реакцию почвы на добавление или удаление воды. Есть два критических содержания воды: предел пластичности и предел жидкости. На рис. 4 показан образец при этих порогах.
На пределе пластичности почва становится достаточно влажной, чтобы ей можно было придать новую форму. На пределе текучести начинает течь как паста. Разница между ними заключается в индексе пластичности: это диапазон содержания воды, в котором почва может быть сформирована и сформирована. Глины обычно принимают больше воды, прежде чем станут жидкими. Поэтому они имеют более высокие показатели пластичности, чем илы.
На рис. 5 представлена диаграмма пластичности. Данная почва считается глинистой, если она располагается выше линии А. Он классифицируется как ил, если он располагается ниже линии А. Как глины, так и илы могут быть дополнительно описаны как обладающие высокой или низкой пластичностью. Положение почвы на этой диаграмме помогает предсказать ее физические свойства, такие как дренаж и жесткость.
«Глинистая» почва увеличивается от левого нижнего угла к правому верхнему.
Профессор Артур Касагранде разработал эту систему во время Второй мировой войны. В 1942 году Соединенные Штаты отчаянно пытались построить авиабазы на островах Тихого океана. Система Касагранде помогла военным инженерам обеспечить поддержку тяжелых бомбардировщиков во время взлета и посадки. Для испытаний требовалось небольшое оборудование, а значит, их можно было проводить в импровизированных лабораториях прямо на острове. Что еще более важно, тесты напрямую фиксировали поведение почвы при намокании.
Почвы, которые ведут себя как глины, отлично подходят для кожи, но они не способствуют росту здоровой травы. Глины препятствуют дренажу и дыханию корней при уплотнении. В сухом состоянии их высокая прочность препятствует проникновению корней. Глины удерживают больше влаги, чем ил, но большая часть воды задерживается слишком плотно, чтобы растения могли ее использовать.
Что такое глина? Однозначного ответа нет.
Есть три точки зрения на глину: как на размер частиц, как на семейство минералов и как на поведение. Первые два наиболее полезны для ученых, а последний может лучше относиться к характеристикам спортивного покрытия. Все три важны, потому что размер частиц и минералогия в конечном итоге определяют поведение почвы, которое мы наблюдаем и от которого зависим.
Думать в микромасштабе сложно, но оно того стоит. Характеристики глины восходят к атомам. Идея полезная и веселая!
Эван С. Маскитти, доктор философии. кандидат почвоведения Пенсильванского государственного университета. Ранее он несколько лет работал менеджером в профессиональном бейсболе.
Факты о глине для детей
Факты из детской энциклопедии
Скалы Гей-Хед в Мартас-Винъярд почти полностью сделаны из глины. Глина представляет собой встречающийся в природе материал, состоящий в основном из мелкозернистых минералов, которые проявляют пластичность при различном содержании воды и могут затвердевать при сушке и/или обжиге.
Глинистые минералы обычно образуются в течение длительных периодов времени в результате постепенного химического выветривания горных пород (обычно содержащих силикат) при низких концентрациях угольной кислоты и других разбавленных растворителей. Отложения глины обычно связаны с такими средами, как крупные озера и морские отложения.
Содержание
- Историческое и современное использование
- Медицинский
- Картинки для детей
- См. также
Историческое и современное использование
Глины проявляют пластичность при смешивании с водой в определенных пропорциях. После высыхания глина становится твердой, а при обжиге в печи происходят постоянные физические и химические реакции, которые, среди прочего, приводят к превращению глины в керамический материал. Именно благодаря этим свойствам глина используется для изготовления гончарных изделий, как практических, так и декоративных.
Слои глины на строительной площадке.
Сухая глина обычно гораздо более устойчива, чем песок, в отношении раскопок.Различные типы глины при использовании с различными минералами и условиями обжига используются для производства фаянса, керамогранита и фарфора. Ранние люди открыли полезные свойства глины в доисторические времена, и одним из самых ранних артефактов, когда-либо обнаруженных, является сосуд для питья, сделанный из высушенной на солнце глины. В зависимости от состава почвы глина может быть разного цвета, от тускло-серого до темно-оранжево-красного.
Глиняные таблички использовались в качестве первого средства письма, на них писали клинописью с помощью тупого язычка, называемого стилусом.
Глины, спеченные в огне, были первой формой керамики. Кирпичи, кастрюли, предметы искусства, посуда и даже музыкальные инструменты могут быть вылеплены из глины перед обжигом. Глина также используется во многих промышленных процессах, таких как производство бумаги, производство цемента и химическая фильтрация.