☰

Природный материал пластичный при увлажнении 5. Природные и искусственные материалы для печей и каминов! Практическое использование глины

Глина - это мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении.

Происхождение глины.

Глина - вторичный продукт, образующийся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания. Основным источником глинистых пластов служат полевые шпаты, при разрушении которых под воздействием атмосферных агентов образуются силикаты группы глинистых минералов. Некоторые глины образуются в процессе местного накопления этих минералов, но большинство из них представляют собой наносы водных потоков, скапливающиеся на дне озёр и морей.

В целом по происхождению и составу все глины подразделяются на:

- глины осадочные , образовавщиеся в результате переноса в другое место и отложения там глинистых и других продуктов коры выветривания. По происхождению осадочные глины делятся на морские глины, отложившиеся на дне моря, и континентальные глины, образовавшиеся на материке.

Среди морских глин различают:

  • Прибрежно-морские - образуются в береговых зонах (зонах взмучивания) морей, незамкнутых заливах, дельтах рек. Характеризуются часто неотсортированностью материала. Быстро переходят в песчанистые и грубозернистые разновидности. Замещаются песчаными и карбонатными отложениями по простиранию Такие глины обычно переслаиваются с песчаниками, алевролитами, пластами угля и карбонатными породамм.
  • Лагунные - образуются в морских лагунах, полузамкнутых с повышенной концентрацией солей или опресненных. В первом случае глины неоднородны по гранулометрическому составу, недостаточно отсортированы и ветречаются совместно с гипсом или солями. Глины опреснённых лагун обычно тонкодисперсные, тонкослоистые, содержат включения кальцита, сидерита, сульфидов железа и др. Среди этих глин встречаются огнеупорные разновидности.
  • Шельфовые - образуются на глубине до 200 м. при отсутствии течений. Характеризуются однродным гранулометрическим составом, большой мощностью (до 100 м. и более). Распространены на большой площади.

Среди континентальных глин выделяют:

  • Делювиальные - характеризуются смешанным гранулометрическим составом, резкой его изменчивостью и неправильной слоистостью (иногда отсутствует).
  • Озёрные с однородным гранулометрическим составом и тонкодисперсные. В таких глинах присутствуют все глинистые минералы, но каолинит и гидрослюды, а также минералы водных окислов Fе и Аl преобладают в глинах пресных озёр, а минералы монтмориллонитовой группы и карбонаты - в глинах соляных озёр. К озёрным глинам принадлежит лучшие разновидности огнеупорных глин.
  • Пролювиальные , образованные временными потоками. Характеризуются очень плохой сортировкой.
  • Речные - развиты в речных террасах, особенно в пойме. Обычно плохо отсортированы. Быстро переходят в пески и галечники, чаще всего неслоистые.

Остаточные - глины, возникающие в результате выветривания различных горных пород на суше, и в море в результате изменения лав, их пеплов и туфов. Вниз по разрезу остаточные глины постепенно переходят в материнские породы. Гранулометрический состав остаточных глин изменчив - от тонкодисперсных разновидностей в верхней части залежи до неравномернозернистых - в нижней. Остаточные глины, образовавшиеся из кислых массивных пород, не пластичны или мало пластичны; более пластичны глины, возникшие при разрушении осадочных глинистых пород. К континентальным остаточным глинам относятся каолины и др. элювиальные глины. В Российской Федерации широко распространены, кроме современных, древние остаточные глины - на Урале, в Зап. и Вост. Сибири, (их много также на Украине), - имеющие большое практическое значение. В упомянутых районах на основных породах возникают глины преимущественно монтмориллонитовые, нонтронитовые и др., на средних и кислых - каолины и гидрослюдистые глины. Морские остаточные глины образуют группу глин отбеливающих, сложенных минералами монтмориллонитовой группы.

Глина есть повсюду. Не в смысле - в каждой квартире и тарелке борща, а в любой стране. И если алмазов, желтого металла или черного золота кое-где не хватает, то глины хватает везде. Что, в общем, неудивительно - глина, осадочная порода, это камень, потертый временем и внешним влиянием до состояния порошка. Последняя стадия эволюции камня. Камень-песок-глина. Впрочем, последняя? И песок может залежатса в камень - золотистый и мягкий песчаник, а глина стать кирпичом. Или человеком. У кого какая удача.

Глину окрашивает камень-создатель и соли железа, алюминия и тому подобных полезных ископаемых, оказавшихся рядом. В глине размножаются, живут и умирают разные организмы. Так и получается красная, желтая, голубая, зеленая, розовая и другие цветные глины.

Ранее глину добывали по берегам рек и озер. Или копали специально под нее яму. Затем глину оказалось возможным не копать самостоятельно, а купить у гончара, например. Во времена нашего детства обычную, красную глину, выкапывали сами, а благородную белую покупали в магазинах для художников или, особенно чистую, в аптеке. Теперь в найпоганенький лавке, торгующей косметикой, непременно есть глина. Правда, не совсем в чистом виде, а в смеси с различными моющими, увлажняющими и питательными средствами.

Наша земля глиной богата. Пробиты в суглинистом почве дороги и тропы в жару становятся источниками пыли, а в слякоть - сплошной грязью. Глинистый пыль покрывал путника с головы до ног и добавлял домашней работы хозяйкам, чей дом стоял у дороги. Удивительно, но вблизи дорог, одетых в асфальт, пыли меньше не стало. Правда, с рыжего он стал черным. Багульник, густо замешано на глине, не только мешает ходить пешеходу и ездить колесу, но и под настроение не против проглотить сапог или джип.

Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита (происходит от названия местности Каолин в Китайской Народной Республике (КНР)), 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) (SiO 2), 39 % оксида алюминия (Al 2 О 3) и 14 % воды (Н 2 0). Al 2 O 3 и SiO 2 - 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).

Сухая глина хорошо поглощает воду, но намокнув, становится водонепроницаемой. После переминания и перемешивания она приобретает свойство принимать различные формы и сохранять их после высыхания. Такое свойство называется пластичностью. К тому же глина обладает связывающей способностью: с порошкообразными твердыми телами (песок) дает однородное "тесто", также обладающее пластичностью, но уже в меньшей степени. Очевидно, что чем больше в глине примеси песка или воды, тем ниже пластичность смеси.

По характеру глины делятся на "жирные" и "тощие".

Глины с высокой пластичностью называются "жирными", так как в замоченном состоянии дают осязательное ощущение жирного вещества. "Жирная" глина блестяща и скользка на ощупь (если такую глину взять на зубы, то она скользит), содержит мало примесей. Тесто", приготовленное из нее, нежное. Кирпич из такой глины при сушке и обжиге дает трещины, и во избежание этого к замесу прибавляют так называемые "отощающие" вещества: песок, "тощую" глину, жженый кирпич, гончарный бой, древесные опилки и проч.

Глины малопластичные или непластичные называются "тощими". На ощупь они шероховатые, с матовой поверхностью, и при трении пальцем легко крошатся, отделяя землистые пылинки. "Тощие" глины содержат много примеси (хрустят на зубах), при разрезании ножом не дают стружек. Кирпич из "тощей" глины непрочен и рассыпчат.

Важным свойством глины является ее отношение к обжигу и вообще к повышенной температуре: если замоченная глина на воздухе твердеет, высыхает и легко вытирается в порошок, не претерпев при этом никаких внутренних изменений, то при высокой температуре происходят химические процессы и состав вещества меняется.

При очень высокой температуре глина плавится. Температура оплавливания (начала плавления) характеризует огнеупорность глины, которая неодинакова для различных ее сортов. Редкие сорта глины требуют для обжига колоссального жара - до 2000°С, трудно получаемого даже в заводских условиях. В этом случае возникает необходимость снижения огнеупорности. Снизить температуру оплавливания можно за счет введения добавок следующих веществ (до 1% по массе): магнезии, окиси железа, извести. Такие добавки называются флюсами (плавнями).

Окраска глин разнообразна: светлосерая, голубоватая, желтая, белая, красноватая, бурая с различными оттенками.

Минералы, содержащиеся в глинах:

  • Каолинит (Al2O3·2SiO2·2H2O)
  • Андалузит, дистен и силлиманит (Al2O3·SiO2)
  • Галлуазит (Al2O3·SiO2·H2O)
  • Гидраргиллит (Al2O3·3H2O)
  • Диаспор (Al2O3·H2O)
  • Корунд (Al2O3)
  • Монотермит (0,20·Al2O3·2SiO2·1,5H2O)
  • Монтмориллонит (MgO·Al2O3·3SiO2·1,5H2O)
  • Мусковит (K2O·Al2O3·6SiO2·2H2O)
  • Наркит (Al2O3·SiO2·2H2O)
  • Пирофиллит (Al2O3·4SiO2·H2O)

Минералы, загрязняющие глины и каолины:

  • Кварц(SiO2)
  • гипс (CaSO4·2H2O)
  • доломит (MgO·CaO·CO2)
  • Кальцит (CaO·CO2)
  • Глауконит (K2O·Fe2O3·4SiO2·10H2O)
  • Лимонит (Fe2O3·3H2O)
  • Магнетит (FeO·Fe2O3)
  • Марказит (FeS2)
  • Пирит (FeS2)
  • Рутил (TiO2)
  • Серпентин (3MgO·2SiO2·2H2O)
  • Сидерит (FeO·CO2)

Глина появилась на земле много тысяч лет назад. Ее «родителями» считаются известные в геологии породообразующие минералы - каолиниты, шпаты, некоторые разновидности слюды, известняки и мраморы. При опрделенных условиях даже некоторые виды песка трансформируются в глину. Все известные породы, имеющие геологические выходы на поверхности земли, подвержены влиянию стихий - дождя, вихревой бури, снегов и паводковых вод.

Перепады температур днем и ночью, нагревание породы солнечными лучами способствуют появлению микротрещин. В образовавшиеся трещинки попадает вода и, замерзая, разрывает поверхность камня, образуя на ней большое количество мельчайшей пыли. Природные циклоны дробят и растирают пыль в еще более мелкую пыль. Там, где циклон меняет свое направление или просто затихает, со временем образовываются огромные скопления частичек породы. Они спрессовываются, пропитываются водой, и в результате получается глина.

В зависимости от того, из какой породы образуется глина и каким образом идет ее образование, она приобретает различные цвета. Наиболее часто встречаются желтая, красная, белая, голубая, зеленая, темно-коричневая и черная глины. Все цвета, кроме черного, коричневого и красного, говорят о глубинном происхождении глины.

Цвета глины определяются присутствием в ней следующих солей:

  • красная глина - калий, железо;
  • зеленоватая глина - медь, двухвалентное железо;
  • голубая глина - кобальт, кадмий;
  • темно-коричневая и черная глина - углерод, железо;
  • желтая глина - натрий, трехвалентное железо, сера и ее соли.

Различно окрашеные глины.

Также мы можем привести промышленную классификацию глин, которая основывается на оценке этих глин по совокупности ряда признаков. К примеру, это внешний вид изделия, цвет, интервал спекания (плавления), стойкость изделия к резкой смене температуры, а также прочность изделия к ударам. По данным признакам можно определить название глины и ее назначение:

  • фарфоровая глина
  • фаянсовая глина
  • беложгущаяся глина
  • кирпичная и черепичная глина
  • трубочная глина
  • клинкерная глина
  • капсульная глина
  • терракотовая глина

Практическое использование глины.

Глины широко применяются в промышленности (в производстве керамической плитки, огнеупоров, тонкой керамики, фарфоро-фаянсовых и сантехнческих предметов торговли), строительстве (производство кирпича, керамзита и др. стойматериалов), для бытовых нужд, в косметике и как материал для художественных работ (лепка). Производимый из керамзитовых глин путём отжига со вспучиванием керамзитовый гравий и песок широко используются при производстве строительных материалов (керамзитобетон, керамзитобетонные блоки, стеновые панели и др.) и как тепло- и звукоизоляционный материал. Это лёгкий пористый строительный материал, получаемый путём обжига легкоплавкой глины. Имеет форму овальных гранул. Производится также в виде песка - керамзитовый песок.

В зависимости от режима обработки глины получается керамзит различной насыпной плотности (объемного веса) - от 200 до 400 кг/ M3 и выше. Керамзит обладает высокими тепло- и шумо-изоляционными свойствами и используется преимущественно как пористый заполнитель для лёгких бетонов, не имеющий серьёзной альтернативы. Стены из керамзитобетона долговечны, имеют высокие санитарно-гигиенические характеристики, а сооружения из керамзитобетона, построенные более 50 лет назад, эксплуатируются и по сей день. Жилье, возводимое из сборного керамзитобетона, дёшево, качественно и доступно. Самым крупным производителем керамзита является Россия.

Глина является основой гончарного, кирпичного производства. В смеси с водой глина образует тестообразную пластичную массу, пригодную для дальнейшей обработки. В зависимости от места происхождения природное сырьё имеет существенные различия. Одно можно использовать в чистом виде, другое необходимо просеивать и смешивать, чтобы получить материал, пригодный для изготовления различных предметов торговли.

Природная красная глина.

В природе эта глина имеет зеленовато-коричневую окраску, которую придает ей оксид железа (Fe2O3), составляющий 5-8% от общей массы. При обжиге в зависимости от температуры или типа печи глина приобретает красную или белесую окраску. Она легко разминается и выдерживает нагрев не более 1050-1100 С. Большая эластичность этого вида сырья позволяет использовать его для работ с глиняными пластинами или для моделирования небольших скульптур.

Белая глина.

Ее месторождения встречаются во всем мире. Во влажном состоянии она светло-серая, а после обжига приобретает белесый цвет или цвет слоновой кости. Белой глине свойственна эластичность и просвечиваемость из-за отсутствия в ее составе оксида железа.

Глина используется для изготовления посуды, кафеля и предметов сантехники или для поделок из глиняных пластин. Температура обжига: 1050-1150 °С. Перед глазурованием рекомендуется выдерживать работу в печи при температуре 900-1000 °С. (Обжиг неглазурованного фарфора называется бисквитным.)

Пористая керамическая масса.

Глина для керамики представляет собой белую массу с умеренным содержанием кальция и повышенной пористостью. Ее натуральный цвет - от чисто-белого до зеленовато-коричневого. Обжигается при низких температурах. Рекомендуется необожженная глина, так как для некоторых глазурей однократного обжига недостаточно.

Майолика - это вид сырья из легкоплавких пород глины с повышенным содержанием белого глинозема, обжигается при низкой температуре и покрывается глазурью с содержанием олова.

Название «майолика» происходит от острова Майорка, где ее впервые использовал скульптор Флорентино Лука де ла Роббиа (1400-1481). Позднее эта техника имела широкое распространение в Италии. Керамические предмета торговли из майолики называли также фаянсовыми, так как их изготовление началось в цехах по производству фаянсовой посуды.

Каменная керамическая масса.

Основу этого сырья составляют шамот, кварц, каолин и полевой шпат. Во влажном состоянии оно имеет черно-коричневый цвет, а после сырого обжига - цвет слоновой кости. При нанесении глазури каменная керамика превращается в прочное, водостойкое и несгораемое изделие. Она бывает очень тонкой, непрозрачной или в виде однородной, плотно спекшейся массы. Рекомендуемая температура обжига: 1100-1300 °С. При ее нарушении глина может рассыпаться. Материал используют в различных технологиях изготовления гончарных предметов торговли из пластинчатой глины и для моделирования. Отличают предмета торговли из красной глины и каменную керамику в зависимости от их технических свойств.

Глина для фарфоровых предметов торговли состоит из каолина, кварца и полевого шпата. Она не содержит оксида железа. Во влажном состоянии имеет светло-серый цвет, после обжига - белый. Рекомендуемая температура обжига: 1300-1400 °С. Этот вид сырья обладает эластичностью. Работа с ним на гончарном круге требует больших технических издержек, поэтому лучше использовать готовые формы. Это твердая, непористая глина (с низким во-допоглощением. - Ред.). После обжига фарфор становится прозрачным. Обжиг глазури проходит при температуре 900-1000 °С.

Различные предмета торговли из фарфора, сформованные и обожженные при температуре 1400 °С.

Крупнопористые крупнозернистые керамические материалы применяются для изготовления крупногабаритных предметов торговли в строительстве, архитектуре малых форм и т. п. Эти сорта выдерживают высокие температуры и термические колебания. Их пластичность зависит от содержания в породе кварца и алюминия (кремнезема и глинозема. - Ред.). В общей структуре много глинозема с высоким содержанием шамота. Температура плавления колеблется от 1440 до 1600 °С. Материал хорошо спекается и дает незначительную усадку, поэтому используется для создания больших объектов и крупноформатных настенных панно. При изготовлении художественных объектов не следует превышать температуру в1300°С.

Это глиняная масса с содержанием оксида или красочного пигмента, представляющая собой гомогенную смесь. Если, проникая глубоко в глину, часть краски останется во взвешенном состоянии, то может нарушиться ровный тон сырья. Как цветную, так и обыкновенную белую или пористую глину можно приобрести в специализированных магазинах.

Массы с цветным пигментом.

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, понижая температуру плавления глины. При окраске предметов торговли 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.

Техническая керамика.

Техническая керамика - большая группа керамических предметов торговли и материалов, получаемых термической обработкой массы заданного химического состава из минерального сырья и других сырьевых материалов высокого качества, которые имеют необходимую прочность, электрические свойства (большое удельное объемное и поверхностное сопротивление, большую электрическую прочность, небольшой тангенс угла диэлектрических потерь).

Производство цемента.

Для изготовления цемента сначала добывают карбонат кальция и глину из карьеров. Карбонат кальция (приблизительно 75 % количества) измельчают и тщательно перемешивают с глиной (примерно 25 % смеси). Дозировка исходных материалов является чрезвычайно трудным процессом, так как содержание извести должно отвечать заданному количеству с точностью до 0,1 %.

Эти соотношения определяются в специальной литературе понятиями «известковый», «кремнистый» и «глиноземистый» модули. Поскольку химический состав исходных сырьевых материалов вследствие зависимости от геологического происхождения постоянно колеблется, легко понять, как сложно поддерживать постоянство модулей. На современных цементных заводах хорошо зарекомендовало себя управление с помощью ЭВМ в комбинации с автоматическими методами анализа.

Правильно составленный шлам, подготовленный в зависимости от избранной технологии (сухой или мокрый метод), вводится во вращающуюся печь (длиной до 200 м и диаметром до 2-7 м) и обжигается при температуре около 1450 °C - так называемой температуре спекания. При этой температуре материал начинает оплавляться (спекаться), он покидает печь в виде более или менее крупных комьев клинкера (называемого иногда и портландцементным клинкером). Происходит обжиг.

В результате этих реакций образуются клинкерные материалы. После выхода из вращающейся печи клинкер попадает в охладитель, где происходит его резкое охлаждение от 1300 до 130 °C. После охлаждения клинкер измельчается с небольшой добавкой гипса (максимум 6 %). Размер зерен цемента лежит в пределах от 1 до 100 мкм. Его лучше иллюстрировать понятием «удельная поверхность». Если просуммировать площадь поверхности зёрен в одном грамме цемента, то в зависимости от толщины помола цемента получатся значения от 2000 до 5000 см² (0,2-0,5 м²). Преобладающая часть цемента в специальных емкостях перевозится автомобильным или железнодорожным транспортом. Все перегрузки производятся пневматическим способом. Меньшая часть цементной продукции доставляется во влаго- и разрывостойких бумажных мешках. Хранится цемент на стройках преимущественно в жидком и сухом состояниях.

Вспомогательная информация.

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования

Кузбасский государственный технический университет

Контрольная работа № 1

Дисциплина: Материаловедение

Выполнил: Сайгина М.В.

Кемерово, 2011

1. Камневидный материал в виде образца кубической формы, ребро которого равно 6,5 см, в воздушно-сухом состоянии имеет массу 495 г. Определить коэффициент теплопроводности (ориентировочный) и возможное наименование материала

Объем образца каменного материала:

Плотность образца каменного материала:

Коэффициент теплопроводности каменного материала:

Исходя из полученных данных, каменным материалом может быть обыкновенный камень.

Ответ:

2. Определить пористость цементного камня с В/Ц=0,62, если химически связанная вода оставляет 21% от массы цемента, плотность которого 3,1 г/см ³

1) Пористость равна:

Тогда:

Так как, то

По условию задачи:

Тогда:

Ответ:

. Как изменяются свойства строительных материалов по мере их увлажнения? Приведите примеры

Физические свойства материала характеризуют его поведение под воздействием физических факторов, моделирующих воздействие внешней среды и условия работы материала (действие воды, высоких и низких температур и т. п.).

Свойства, связанные с воздействием на материал воды, называют гидрофизическими .

Строительные материалы в процессе их транспортировки, эксплуатации и хранения подвергаются действию воды или водяных паров, находящихся в воздухе. При этом их свойства существенно изменяются. Так, при увлажнении материала повышается его теплопроводность, изменяются средняя плотность, уменьшается прочность и другие свойства, материалы становятся более тяжелыми.

Цемент, гипсовые вяжущие, пигменты, клей, и другие материалы портятся от атмосферной влаги, а влажная древесина легко поддается гниению. Поэтому при всех расчетах необходимо учитывать как влажность материала, так и его способность к поглощению влаги (водопоглощение и гигроскопичность). Во всех случаях при применении и хранении пористые строительные материалы предохраняют от увлажнения.

Гидрофильность и гидрофобность- свойства поверхности материала по отношению к воде. Мерой гидрофильности служит энергия связи молекул воды с поверхностью вещества, из которого состоит материал.

Гидрофильные (от греч. Phileo-люблю) материалы имеют высокую степень связи с водой. На гидрофильной поверхности капля воды растекается, а капиллярные поры гидрофильных веществ способны втягивать воду и поднимать ее на значительную высоту.

Гидрофобные (от греч. Phobos-страх) материалы имеют низкую степень связи с водой. На их поверхности капли воды почти не растекаются, а в капиллярные поры вода проникает на минимальную глубину или вообще не проникает.

Для снижения смачиваемости материала и поглощения им воды можно изменять характер его поверхности. Особенно эффективны в роли гидрофобизаторов кремнийорганические вещества. Так, кирпич или бетон, обработанные гидрофобизирующей кремнийорганической жидкостью (ГКЖ), перестают поглощать воду, и более того, вода скатывается с поверхности таких гидрофобизированных материалов «как с гуся вода».

Гигроскопичность- способность материала изменять свою влажность при изменении влажности воздуха. При увеличении влажности воздуха гигроскопичный материал поглощает и конденсирует водяной пар на своей поверхности, в том числе и на поверхности пор. Этот процесс называют сорбцией. Гигроскопичность отрицательно сказывается на качестве строительных материалов. Так, цемент при хранении под влиянием влаги воздуха комкуется и снижает свою прочность. Весьма гигроскопична древесина, от влаги воздуха она разбухает, коробится. Чтобы уменьшить гигроскопичность деревянных конструкций и предохранить их от разбухания, древесину покрывают маслеными красками и лаками, пропитывают полимерами, которые препятствуют проникновению влаги в материал. Капиллярное всасывание - свойство пористо-капиллярных материалов поднимать воду по капиллярам. Оно вызывается силами поверхностного натяжения, возникающими на границе раздела твердой и жидких фаз. Капиллярное всасывание характеризуют высотой поднятия уровня воды в капиллярных материалах и количеством поглощенной воды и интенсивность всасывания. Когда фундамент находится во влажном грунте, грунтовые воды могут подыматся по капиллярам и увлажнять низ стены здания. Во избежание сырости в помещении устраивают слой гидроизоляции, отделяющий фундамент от стены. С увеличением капиллярного всасывания снижается прочность, стойкость к химической коррозии и морозостойкость строительных материалов.

Водопоглощение - свойство материала при непосредственном соприкосновении с водой впитывать и удерживать ее в своих порах. Водопоглощение выражают степенью заполнения объема материала водой или отношением количества поглощенной воды к массе сухого материала.

У высокопористых материалов водопоглощение по массе может превышать пористость, но водопоглощение по объему всегда меньше пористости, так как вода не проникает в очень мелкие поры, а в очень крупных не удерживается. Водопоглощение плотных материалов равно нулю (стекло, сталь, битум) Водопоглощение отрицательно сказывается на других свойствах материалов: понижается прочность и морозостойкость, материал набухает, возрастает его теплопроводность и увеличивается плотность.

Паропроницаемость - способность материала пропускать водяные пары при наличии разницы абсолютной влажности воздуха (парциального давления пара в воздухе) по обе стороны материала. Пар стремится пройти через материал в ту сторону, где его парциальное давление ниже (обычно из теплого помещения в холодное). В одних случаях нужна высокая паропроницаемость (например, материал стены должен «дышать»); в других желательно отсутствие паропрони-цаемости (теплоизоляция не должна отсыревать). Необходимая степень паропроницаемости конструкции достигается правильным выбором материалов и их взаимным расположением в конструкции.

Влагоотдача - способность материала терять находящуюся в его порах воду. Влагоотдачу определяют количеством воды, испаряющейся из образца материала в течение суток при температуре воздуха 20 °С и относительной влажности 60 %. Влагоотдачу учитывают, например, при сушке стен зданий и уходе за твердеющим бетоном. В первом случае желательна быстрая влагоотдача, а во втором, наоборот, замедленная.

Водопроницаемост ь - свойство материала пропускать через себя воду под давлением. Степень водопроницаемости в основном зависит от строения пористости материала. Чем больше в материале открытых пор и пустот, тем больше его водопроницаемость. Водопроницаемость характеризуется коэффициентом фильтрации (м/ч) - количеством воды (в м3), проходящей через материал площадью 1 м2, толщиной 1м за 1 ч при разности гидростатического давления на границах стенки 9,81 Па. Чем ниже коэффициент фильтрации, тем выше марка материала по водонепроницаемости. Водонепроницаемыми являются плотные материалы (гранит, металлы, стекло) и материалы с мелкими замкнутыми порами (пенопласты, экструдированный полистирол).

Для гидроизоляционных материалов важна оценка не водопроницаемости, а их водонепроницаемости, которая характеризуется или временем, по истечении которого появляется просачивание воды под определенным давлением через образец материала (мастика, гидроизол), или максимальным давлением воды, при котором она еще не проходит через образец материала за время испытания (специальные строительные растворы).

Морозостойкость - свойство материалов в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное число циклов попеременного замораживания и оттаивания без видимых признаков разрушения и без значительного снижения прочности и массы. Морозостойкость - одно из основных свойств, характеризующих долговечность строительных материалов в конструкциях и сооружениях. При смене времен года некоторые материалы, подвергаются периодическому замораживанию и оттаиванию в обычных атмосферных условиях, разрушаются. Это объясняется тем, что вода, находящиеся в порах материала, при замерзании увеличивается в объеме примерно на 9…10 %; только очень прочные материалы способны выдерживать это давление льда (200 МПа) на стенки пор.

Высокой морозостойкостью обладают плотные материалы, которые имеют малую пористость и закрытые поры. Материалы пористые с открытыми порами и соответственно с большим водопоглащением часто оказываются не морозостойкими.

4. Наличие каких минералов в составе камня придает ему прочность при ударном воздействии нагрузки

теплопроводность портландцемент термозит пористость

Свойство камня разрушаться под ударной нагрузкой называется хрупкостью. Хрупкость каменного материала зависит от минералогического состава, характера сцепления между отдельными минералами, цементирующего вещества, его состояния, строения и сложения породы. Наиболее хрупкие породы: кварцит, некоторые песчаники и изверженные породы стекловатого строения. Хрупкость является отрицательным свойством каменного материала, применяемого для устройства дорожной одежды. Обратная величина хрупкости называется вязкостью. Ударная вязкость (или сопротивление удару) - способность материала сопротивляться деформированию или разрушению при ударе. Сопротивление удару важно для каменных материалов, которые в процессе эксплуатации в конструкциях подвергаются динамическим воздействиям (например, в дорожных покрытиях, покрытиях полов промышленных зданий и т. п.).

При рассмотрении разнообразных представителей минералов и горных пород в отношении каждого из них была установлена зависимость его свойств от состава и структуры.

По составу породы могут быть мономинеральными и полиминеральными. Качественные характеристики первых в основном определяются свойствами их породообразующего минерала: формой и размером его частиц, дефектами структуры, типом химической связи между частицами, макро- и микропористостью и т. п.

В зависимости от твердости минералов, входящих в состав горной породы и в значительной степени определяющих ее свойства, камни условно делятся на три группы:

прочные - кварциты, граниты, габбро;

средней прочности - мрамор, известняки, травертины;

низкой прочности - рыхлые известняки, туфы.

Кварцитам, например, передаются свойства их породообразующего компонента кварца: высокие твердость, плотность и механическая прочность, малая деформативность (хрупкость), раковистость излома, высокая стойкость к химическому выветриванию и др.

Аналогичным образом на физико-механических свойствах известняков отражаются характерные особенности породообразующего кальцита: сравнительно легкая растворимость в воде, низкая твердость и совершенная спайность, с которыми непосредственно связана пониженная прочность этих пород. Подобное влияние упомянутых свойств кальцита проявляется также на свойствах мраморов, являющихся метаморфизованными разновидностями известняков.

Особенно отчетливо прослеживается негативное влияние совершенной спайности кальцита на прочность крупнокристаллических разновидностей карбонатных пород химического генезиса. Снижение их прочности при механическом воздействии объясняется прежде всего разрушением частиц кальцита по плоскостям спайности, а также по границам их контакта друг с другом.

С увеличением пористости, а также с появлением неплотностей в контактах и некоторых других структурных дефектов, неизбежно возникающих при формировании мономинеральных пород, их упругие и прочностные свойства интенсивно снижаются. Аналогичные явления происходят в полиминеральных породах, когда превалирующий количественно породообразующий минерал оказывает наиболее заметное влияние на формирование определенных свойств породы. У магматических пород, например гранитов, с увеличением содержания кварца, имеющего очень высокий предел прочности при сжатии (около 2000 МПа), повышается механическая прочность. Наоборот, увеличение количества полевых шпатов и слюды в этих породах снижает их прочность, обычно составляющую до 200 МПа для мелкозернистых и до 120... 140 МПа для крупнозернистых их разновидностей. Это происходит вследствие того, что полевой шпат не отличается высоким пределом прочности при сжатии, аналогично кварцу (всего около 170 МПа), а слюда с присущей ей высокой спайностью и способностью образовывать плоскости скольжения способствует механическому разрушению гранита с появлением внутренних скалывающих напряжений. При небольшом количестве слюды или полной ее заменой роговой обманкой гранит приобретает повышенные вязкость и прочность (в том числе и на ударную нагрузку). С повышением пористости у выветрелых и одресвелых гранитов их прочность быстро снижается, достигая 80... 60 МПа и ниже.

Что является сырьем для производства портландцемента и какова технология его получения по мокрому способу

Портландцемент - наиболее распространённый в современном строительстве вид цемента. Получают портландцемент тонким измельчением клинкера с гипсом (3-7%); допускается введение в смесь активных минеральных добавок (10-15%). Клинкер - продукт обжига (до полного спекания) искусственной сырьевой смеси, состоящей приблизительно из 75% карбоната кальция (обычно известняка) и 25% глины. Обжиг сырья ведут преимущественно во вращающихся печах при 1450-1500°С. Свойства портландцемента зависят главным образом от состава клинкера и степени его измельчения. Важнейшее свойство портландцемента - способность твердеть при взаимодействии с водой. Оно характеризуется маркой портландцемента, определяемой по прочности на сжатие и изгиб стандартных образцов цементно-песчаного раствора после 28 суток твердения во влажных условиях. Сырьем для производства портландцемента служат: известковые, мергелистые, глинистые породы и различные добавки - шлак, бокситы и др. Для получения портландцемента применяют, главным образом, карбонатные и глинистые породы. Кроме того, в качестве сырьевых материалов можно использовать и другие природные виды сырья, а также искусственные материалы, получаемые в виде отходов тех или иных производств. К ним относятся основные и кислые доменные шлаки, отходы, получаемые при производстве глинозема, белитовый (нефелиновый) шлам, отходы от переработки горючих сланцев, зола и др. Помимо основных сырьевых материалов в производстве портландцемента используют и различные корректирующие добавки.

Производство цемента "мокрым" способом.

При подготовке сырьевой смеси по мокрому способу в большинстве случаев используют твердый карбонатный (известняк) и мягкий глинистый (глина) компоненты.

Известняк как более твердый материал предварительно подвергается дроблению, а пластичная глина измельчается в присутствии воды в специальных аппаратах (болтушках или мельницах-мешалках). Окончательное тонкое измельчение с получением однородной смеси известняка, глиняного шлама и корректирующих добавок происходит в шаровых трубных мельницах. Хотя компоненты дозируют в мельницы в заданном соотношении, из-за колебаний их химико-минералогических характеристик не удается получить в мельнице шлам состава, отвечающего установленным параметрам. Поэтому необходима специальная технологическая операция по корректировке его состава. После проверки соответствия состава шлама заданным показателям его подают на обжиг во вращающуюся печь, где завершаются химические реакции, приводящие к получению клинкера. Затем клинкер охлаждается в холодильнике и поступает на склад, где также хранятся гипс и активные минеральные добавки. Эти компоненты предварительно должны быть подготовлены к помолу. Активные минеральные добавки высушивают до влажности не более 1 %, гипс подвергают дроблению. Совместный тонкий размол клинкера, гипса и активных минеральных добавок в шаровых трубных мельницах обеспечивает получение цемента высокого качества. Из мельниц цемент поступает в склады силосного типа. Отгружают его либо навалом (в автомобильных и железнодорожных цементовозах), либо упакованным в многослойные бумажные мешки.

При приготовлении шлама из двух мягких (мела и глины) и двух твердых компонентов (известняка и глинистого мергеля) последовательность основных технологических операций не меняется. Однако особенности свойств измельченного сырья и стремление к выбору наименее энергоемких технических решений обусловливают существенные отличия способов измельчения компонентов.

При использовании двух мягких компонентов технологическая схема позволяет эффективно использовать способность мягкого сырья распускаться в воде. Применение мощного оборудования для предварительного измельчения сырья (например, мельниц "Гидрофол") позволяет отказаться от его дробления. Однако на стадии предварительного измельчения часть сырья остается недоизмельченной, и получение шлама также должно завершаться в шаровой трубной мельнице.

При использовании двух твердых компонентов повышенная твердость глинистого сырья обусловливает необходимость его предварительного дробления. Тонкое измельчение всех компонентов происходит в одну стадию в шаровой мельнице. В водной среде облегчается измельчение материалов и улучшается их перемешивание. В результате снижается расход электроэнергии (при мягком сырье экономия может достигать 36 МДж/т сырья) и получается более однородная шихта, что в конечном счете приводит к росту марки цемента. Кроме того, при мокром способе упрощается транспортировка шлама и улучшаются санитарно-гигиенические условия труда. Сравнительная простота мокрого способа и возможность получения высокомарочной продукции на сырье пониженного качества обусловили его широкое распространение в цементной промышленности нашей страны. В настоящее время этим способом выпускается около 85 % клинкера. В то же время введение в шлам значительного количества воды (30-50 % массы шлама) обусловливает резкое повышение расхода теплоты на ее испарение. В результате расход теплоты при мокром способе (5,8-6,7 МДж/кг) на 30-40 % выше, чем при сухом способе. Кроме того, при мокром способе возрастают габариты и соответственно металлоемкость печей.

6. Как образовались глины в природе и каковы их основные минеральные компоненты

Глина - это мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении.

Происхождение глины.

Глины образовались в результате выветривания изверженных полевошпатных горных пород. Процесс выветривания горной породы состоит из механического разрушения и химического разложения. Механическое разрушение происходит в результате воздействия переменной температуры, воды и ветра, химическое разложение - в результате воздействия различных реагентов, например воды и углекислоты на полевой шпат, когда образуется минерал каолинит.

Наиболее чистые глины, состоящие преимущественно из каолинита, называют каолинами. Обычные глины отличаются от каолинов химическим и минералогическим составом, так как помимо каолинита они содержат кварц, слюду, полевые шпаты, кальцит, магнезит и др.

В целом по происхождению и составу все глины подразделяются на осадочные , образовавшиеся в результате переноса в другое место и отложения там глинистых и других продуктов коры выветривания, и остаточные , возникающие в результате выветривания различных горных пород на суше, и в море в результате изменения лав, их пеплов и туфов.

По происхождению осадочные глины делятся на:

. морские глины, отложившиеся на дне моря:

прибрежно-морские - образуются в береговых зонах (зонах взмучивания) морей, незамкнутых заливах, дельтах рек. Характеризуются часто неотсортированностью материала. Быстро переходят в песчанистые и грубозернистые разновидности. Замещаются песчаными и карбонатными отложениями по простиранию.

лагунные - образуются в морских лагунах, полузамкнутых с повышенной концентрацией солей или опресненных. В первом случае глины неоднородны по гранулометрическому составу, недостаточно отсортированы и встречаются совместно с гипсом или солями. Глины опреснённых лагун обычно тонкодисперсные, тонкослоистые, содержат включения кальцита, сидерита, сульфидов железа и др. Среди этих глин встречаются огнеупорные разновидности.

шельфовые - образуются на глубине до 200 м. при отсутствии течений. Характеризуются однородным гранулометрическим составом, большой мощностью (до 100 м. и более).

2. континентальные глины , образовавшиеся на материке.

- делювиальные - характеризуются смешанным гранулометрическим составом, резкой его изменчивостью и неправильной слоистостью (иногда отсутствует).

- озёрные, с однородным гранулометрическим составом и тонкодисперсные. В таких глинах присутствуют все глинистые минералы, но каолинит и гидрослюды, а также минералы водных окислов Fе и Аl преобладают в глинах пресных озёр, а минералы монтмориллонитовой группы и карбонаты - в глинах соляных озёр. К озёрным глинам принадлежит лучшие разновидности огнеупорных глин.

- пролювиальные, образованные временными потоками. Характеризуются очень плохой сортировкой.

- речные - развиты в речных террасах, особенно в пойме. Обычно плохо отсортированы. Быстро переходят в пески и галечники, чаще всего неслоистые.

Глины остаточные - глины, возникающие в результате выветривания различных горных пород на суше, и в море в результате изменения лав, их пеплов и туфов. Вниз по разрезу остаточные глины постепенно переходят в материнские породы. Гранулометрический состав остаточных глин изменчив - от тонкодисперсных разновидностей в верхней части залежи до неравномерно зернистых - в нижней. Остаточные глины, образовавшиеся из кислых массивных пород, не пластичны или мало пластичны; более пластичны глины, возникшие при разрушении осадочных глинистых пород.

Глины состоят из различных окислов, свободной и химически связанной воды и органических примесей. В число окислов входят: глинозем, кремнезем, окись железа, окись кальция, окись натрия, окись магния и окись калия.

Глинозем оказывает наибольшее влияние на свойства керамических изделий и является важнейшей составной частью глины. Чем выше содержанке глинозема, тем выше пластичность и огнеупорность глины. Кремнезем является основным (по количеству) окислом, образующим глины - количество его достигает 60-78%.

Помимо окиси железа в состав глин входят закись железа FeO, пирит FeS2 и другие модификации железа. От количества железа и его модификации зависит цвет керамических изделий и температура спекания черепка. Наиболее плотный черепок получается при наличии, в глине закиси железа.

Содержание окиси кальция (в виде карбонатов и сульфатов кальция) в некоторых глинах достигает 25%. Эти соединения кальция сокращают период спекания глин, что ухудшает условия обжига керамических изделий. Такое же влияние на обжиг изделий оказывает и окись магния, находящаяся в глинах в виде карбоната MgCO3 и доломита MgCO3-CaCO3. В незначительных количествах в глинах встречается в виде примесей сернистый ангидрид SO3. Однако если он находится в соединениях с магнием или натрием, то он может вредно влиять на прочность изделий. Полезными примесями можно считать окись калия и окись натрия, которые служат плавнями, понижающими температуру обжига изделий и придающими им большую прочность. Окиси различных металлов, например марганца, титана и др., содержатся в очень небольших количествах и мало влияют на свойства глин. Вообще на свойства глин влияет не только количественное содержание тех или иных окислов, но и их соотношение.

Примеси оказывают большое влияние на свойства глин. Так, при повышенном содержании свободного кремнезема, не связанного с А12О3 в глинистые минералы, уменьшается связующая способность глин, повышается пористость обожженных изделий и понижается их прочность.

В составе глин также присутствует вода, которая содержится в глинах как в виде свободной, так и химически связанной, т. е. входящей в состав глинообразующих минералов. Наличие в глине тех или иных минералов дает возможность судить о количестве химически связанной воды и, следовательно, об отношении к сушке и обжигу. От содержания органических веществ, находящихся в глине в виде остатков растений и гумусовых веществ, также зависят потери глин при обжиге и, следовательно, усадка изделий. Кроме того, повышенное количество органики снижает огнеупорность глин.

7. Что такое термозит, каковы его свойства и для каких целей применяется в строительстве

Материалы и изделия из шлаковых расплавов являются разновидностью изделий, получаемых из расплавленных горных пород. Огненно-жидкие шлаки металлургической промышленности являются ценным сырьем для получения различных материалов и изделий. Производство изделий из шлаковых расплавов выгодно и экономически, поскольку для их получения не требуется дополнительных затрат топлива, отпадает необходимость в специальных плавильных печах, значительно снижаются удельные капитальные вложения и себестоимость единицы продукции. Однако для надлежащего качества выпускаемых изделий шлаковые расплавы нуждаются в обогащении специальными добавками, что несколько усложняет производство изделий. Из огненно-жидких шлаков получают изделия для покрытий полов промышленных предприятий, облицовочные плитки, используемые в коррозионных средах, тюбинги для крепления горных выработок, легкие материалы - термозит, шлаковую вату и др.

Термозит представляет собой ячеистый материал, получаемый в результате вспучивания расплавленного шлака при быстром его охлаждении. Объемный вес термозита колеблется от 300 до 1100 кг/м3 в зависимости от размера кусков и степени вспучивания. Щебень из термозита является хорошим заполнителем для получения легких термозитобетонов. При заливке расплавленного шлака в специальные формы можно, получать изделия различного профиля и конфигурации. Для уменьшения напряжений и предотвращения образования трещин в период кристаллизации и последующего охлаждения изделий в формы перед заливкой укладывается стальная арматурная сетка.

Термозит - шлаковая пемза. Шлаковая пемза является искусственным пористым материалом. Благодаря своим универсальным физико-механическим и теплотехническим свойствам шлаковая пемза применяется:

как заполнитель в лёгких бетонах,

в теплоизоляционно-конструкционных и высокопрочных мелкозернистых бетонах;

как утеплитель для кровельно-промышленных и гражданских зданий, тёплых полов;

в смесях для дорожных одежд;

в виде тонкомолотых добавок в цементные и асфальтовые бетоны;

в производстве минераловатных изделий.

Шлаковая пемза выпускается двух фракций: 0-5 мм и 5-20 мм, отгружается потребителям по ГОСТ 9757 со следующими характеристиками:

насыпной плотностью следующих марок 600-1000;

прочностью П75-П150;

пористостью - 40-45%;

коэффициентом формы зёрен 1,8-2,0;

устойчивой структурой против силикатного распада;

морозостойкостью Мрз 15 и выше.

Шлаковая пемза относится к первому классу строительных материалов в соответствии с ГОСТ 30108-94, может использоваться в строительстве без ограничений.

Термозит как субстрат для разведения комнатных растений неидеален, так как обладает следующими недостатками:

частицы термозита имеют острые края, что делает его небезопасным в применении,

характеризуется высокой щелочностью (до 43% СаО).

Оба недостатка можно устранить. В первом случае к термозиту рекомендуется добавить 10% кварцевого песка. Песок вводят в субстрат перед обработкой.

Во втором случае, как и вулканические породы, термозит подвергают предварительной обработке с целью удаления из него ядовитых веществ (соединений серы и извести).

Впервые в конце 1960-х годов термозит начали применять для промышленных целей в таких областях, как различные типы свай, шпунтованные сваи, анкерные сваи, Вертикальные Опорные Элементы (ВОЭ), трубы, трубопроводы, границы зон облучения и т.п.

Применение изготовляемого термозита получило широкое признание в ряде мест континентальной части Соединенных Штатов в качестве альтернативного средства забутовки вокруг опор электропередач, свай и анкерных опор. Сваи и ВОЭ крепятся в стволах, пробуренных обычным способом, а затем заранее отмеренное количество термозита заливается или впрыскивается в стволы. Жидкий термозит немедленно начинает реагировать и расширяется до 15 раз по сравнению с исходным объектом, а затем затвердевает. В течение десяти минут свая или ВОЭ дают усадку и их можно освободить.


Будущая керамика

Из какого материала был сделан первый шрифт Иоганна Гутенберга - основоположника европейского книгопечатания

Материал начинающего скульптора

Осадочная горная порода, употребляющаяся для гончарных изделий, кирпича, строительных и скульптурных работ

Пластичная осадочная горная порода, состоящая в основном из глинистых минералов

Почва, осадочная горная порода

Строительное тесто

Сырье для гончарных изделий

Осадочная, вязкая во влажном состоянии горная порода из мельчайших частиц минералов

Какой материал использует ласточка для строительства своего гнезда?

Что означает греческое слово «keramos», от которого произошла керамика?

Именно из этого аллах создал верблюда и финиковую пальму

Из чего сделан мифический великан голем?

Сырье гончара

Из этого природного материала Бог смастерил Адама

Гончарный «пластилин»

Почва-пластилин

Осадочная горная порода

Материал гончара

Огнеупорная и обожженая

Из нее творит гончар

Из чего сделан великан голем?

Материал для лепки

Почвапластилин

Примитивный заменитель цемента

Сырье для Адама

Масса на гончарном круге

Основа пластилина

Месиво для горшка и кирпича

Каолин, терракота

Стройматериал для казахских мазанок

Сырье для керамики

Порода, годная для горшков

. «пластилин» для гончара

Минерал для масок

Из нее Бог вылепил Адама

Сырье для красного кирпича

Сырье гончара и скульптора

Сырье для лепки Адама

Керамика в зародыше

Что есть в самане, кроме соломы?

. «пластилин» для скульптора

Пластичная осадочная горная порода, основной материал для керамики

. "Пластилин" для гончара

. "Пластилин" для скульптора

Гончарный "пластилин"

Ж. земля или землистое вещество, которое с водою составляет мягкое, вязкое и скользкое тесто, сохнущее на воздухе и принимающее в огне каменистую твердость и крепость. Основанием глине служить метал глиний м. алюмний, алюмий или алюминий, в окисленном виде глинозем м. Живая глина, у кирпичников и гончаров, в том виде, как она в пластах, в земле; пресная, налитая водой и вымятая, вымешанная; кислая, лежалая в замеске, готовая в дело. Валяльная, сукновальная глина, белая и тощая, отбирающая жир из шерсти. Глина зеленка, моск. малярная зелень, празелень. Разживайся угольком да глинкой, о нищете. Орем землю до глины, а едим мякину. Человек не глина, а дождь не дубина, не убьет и не размоет. Глинка ж. дикий полевой голубь (не искажено ли из клинтух?). Глиноземный, -земовый, -земистый, до глинозема относящийся или из него составленный. Глиняный, сделанный из глины; скудельный. Простую гончарную посуду называют глиняною, а белую фаянсовою и каменною. Не глиняный, от дождя не размокнешь. Бородка Минина, а совесть глиняна. Есть девка серебряна, поискать парня глиняного, жениха. Глинчатый или глинистый, содержащий глину; похожий на глину, ей подобный. Глинистая почва, в которой до половины глины; тяжелая, вязкая; белая глинистая, лудяк, холодная. Глинистый сланец, слоистая, сильно отвердевшая глина, с другою примесью. Глиноватый, о почве, глинистый, в меньшей степени. Глинище ср. глинница ж. или глинокопня ж. яма или копь, где берут глину; глинище влад. глиняная почва. Глинник стар. гончар, горшечник, горшеня, скудельник. Глинобитный, глинобойный, о строении, сбитый из земли, глины, иногда с примесью соломы. Глиновал м. рабочий, валяющий глину. Глиновальня ж. место, где ее валяют. Глиномял, топтун, работник, мнущий глину, обычно ногами. Глинокоп м. рабочий, копающий глину. Глиномес м. работник для мешения глины. Глиномесный, до замески глины относящийся, напр. снаряд. Глинник или глинчак м. глинище, глинник, чисто глиняная почва. Растение этой же почвы Lygeum. Он персты слюнит, да дудки глинит, лепит, тунеядничает. Глиносоломенные крыши, кроются пучками соломы, обмокнутыми в жидкую глину, сверху смазываются вгладь, а по просушке иногда смолятся, особенно горною смолою, и посыпаются песком

Из чего сделан великан голем

Из чего сделан мифический великан голем

Какой материал использует ласточка для строительства своего гнезда

Партнер соломы в самане

Терракота

Что есть в самане, кроме соломы

Что означает греческое слово "keramos", от которого произошла керамика

Сырьё для лепки Адама

Все материалы для печей и каминов делятся на 2 группы: на природные и искусственные. Давайте рассмотрим каждый из них, их особенности, свойства и область применения при :

Природные материалы

Песок – данный природный материал для строительства печей и каминов бывает нескольких видов: морской песок, речной и горный песок (овражный). Однако для постройки очагов применяется лишь горный песок, который получают при выветривании горной породы. Поверхность его зерен шероховата и имеет острые ребра, что очень «выгодно» в строительстве. Это способствует крепкому сцеплению с вяжущими составами, от чего растворы получаются цепкими, надежными и долговечными.

Нельзя применять морской или речной песок! Они имеют круглые зерна и поэтому плохо сцепляются с растворами!

Также, недопустимо использование мелкого песка, его зерна должны быть не больше 2 миллиметров!!!

Глина – это горная осадочная порода, которая состоит из очень маленьких минеральных частиц, зачастую пластинчатой формы. 0,005мм — размером. Такая пластинчатая структура глинистых материалов образует большую общую поверхность частиц, способную поглощать и задерживать до 30 процентов воды. В таком состоянии глина разбухает и становится вязко-пластичной. Когда же частицы глины высыхают, они сближаются и крепко удерживаются силой поверхностного натяжения тонюсеньких пленок воды, остающихся между ними. В результате глина затвердевает. То есть, при увлажнении происходит набухание глины и ее пластичность. А при сушке – она превращается в камневидный прочный материал, с некоторым уменьшением в объеме (усадкой).

Глина может быть как жирной (с примесями песка до 3 %), так и тощей (с примесями песка до 35 %). Цвет данного материала для печей и каминов зависти от его минерального состава, поэтому глина бывает и красных тонов, и серо-темных, серо-светлых, коричневых, и даже синих тонов.

Используют глину в основном для приготовления кладочных растворов для строительства различных очагов. Заготавливается она на берегах озер, рек, из открытых карьеров. Именно тут, под воздействием снега, дождя, мороза, под открытым небом, глина поддается полному технологическому природному, естественному процессу производства сырья для кладочных растворов-смесей. Если же нет такой возможности заготовить данное сырье, то применяется кирпич-сырец, производимый на кирпичных заводах. Та глина, которая только что вынута из закрытого карьера, не годится для кладочного раствора. Так как она обязательно должна проходить либо естественную обработку (под влиянием природы), либо обработку искусственную (машинным способом).

Вручную такая обработка невозможна! Растворы и кладка будут некачественными!

Искусственные материалы

Материалы керамические (терракотовые) – это каменные материалы, которые производятся из минералов благодаря формированию и последующему обжигу при высоких температурах.

Кирпичи полнотелые керамические – бывают белым, красным и желтым цветом. Формой прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами, с углами, с ровными гранями, размером 250х120х65мм. Масса 1 кирпича полнотелого – 3,7 – 3,9кг. Теплопроводность – 0,71-0,82Вт/мК. Плотность – 1600-1900кг/м.куб. Прочность кирпичей характеризуется пределами прочности на сжатие, изгиб. Прочность обозначается марками – 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100, 75. Морозостойкость – 50, 35, 25, 15.

При производстве кирпича очень важен правильный обжиг материала. Если кирпич будет недо-оббожон, он будет недостаточно прочным, не морозостойким и не водостойким. При недожоге кирпич имеет алый цвет. Если же он будет пере-сжен, его плотность и теплопроводность будут очень высокими. Как правило, такой кирпич имеет искаженные формы.

Для кладки очагов используются кирпичи марки 150, 125 и 100.

Кирпичи фасонные керамические – такие отделочные материалы для каминов и печей используются для декоративной отделки каминов и пр. очагов. Бывают красным, белым и желтым цветом. Фасонные керамические кирпичи производятся путем пластического формования разных геометрических форм.

Кирпичи глазурованные керамические – изготавливаются способом нанесения стекло-видного материала, т.е. глазури, на кирпич-сырец, и дальнейшего обожжения в печи. Имеют различные цвета – зеленый, коричневый, синий, матовый, белый.… Применяются и для кладки, и для облицовки печей, барбекю, каминов или мангалов.

Огнеупорный кирпич (шамотный) – предназначен для футеровок топливников печей-каминов + для их декоративных отделок. Также допускается и для , особенно банных каменок. Его размер – 240*60*115мм. Цвет либо белый, либо желтый. Огнеупорность – 1730 градусов. Прочность – 11-12,6 Мпа, его плотность – 1905-2000 кг/м.куб. Теплопроводность – 0,85-0,9 Вт/мК.

Керамовермикулит – используется для устройства теплозащитных экранов и противопожарных разделок. Его плотность – 350–1050 кг/м.куб, теплопроводность – 0,16 – 0,37 Вт/мК, прочность на сжатие – 0,50 – 2,4 Мпа.

Кремневермикулитовые плиты огнезащитные – это огнеупорные материалы для печей и каминов, которые используют в помещениях, домах, с высокой пожарной опасностью. То есть в банях, в устройствах противопожарных перекрытий, при теплоизоляции помещений в банях. Кроме этого кремневермикулитовые плиты применяют для создания интерьеров бань, каминов, и все благодаря их красивой желто-золотистой фактуре. Плотность данного материала – 300-700 кг/м.куб. Предел прочности на сжат. – 0,6-4 Мпа. Теплопроводность – 0,08-0,13Вт/мК.

Исследование пластичных материалов. Игрушка своими руками.

Выполнил:

ученик 1 «Б» класса

Сидоров Андрей

Проверила:

учитель начальных классов

Ившина И.В.

Пермь, 2016

Введение. 3

1. Теоретическая часть. 5

1.1. Польза лепки. 5

1.2. Материалы для лепки. Свойства и использование. 7

2. Исследовательская часть. 9

2.1. Проведение социологического опроса. 9

2.2. Замораживание пластилина. 9

2.3. Выбор материала для лепки. 9

2.4. Использование полимерной глины.. 11

2.5. Наблюдение. 11

Выводы.. 12

Список использованной литературы. 13

Приложение 1. Опросный лист. 14

Приложение 2. Результаты опроса (диаграммы) 15

Приложение 3. Иллюстрация процесса создания игрушки. 16

Приложение 4. Сравнение игрушек из разных материалов. 17

Приложение 5. Примеры работ из природной глины. 18


Введение.

Все дети любят играть и у каждого ребенка есть любимые игрушки. Чем старше становится ребенок, тем больше ему хочется не просто играть игрушками, но и самому творить и создавать что-то новое. Поэтому дети старшего возраста увлекаются разными творческими направлениями: рисование, вышивание, вырезание из дерева, лепка и прочие. Творчество развивает фантазию, мышление, разные умения и навыки.

Лепка - одно из направлений творчества, которое известно всем детям. Слепить можно что угодно, даже новую игрушку. Многие ребята лепили из пластилина ещё в детском саду и знают, какой это интересный процесс. Пластилин очень пластичный и лепить из него просто, но он оставляет следы на мебели и теряет форму при нажатии. Поэтому слепленные из пластилина фигуры не пригодны для игр. Игрушки из пластилина быстро приходят в негодность.

Актуальным становится вопрос: А можно ли научиться создавать своими руками новые игрушки, занимаясь лепкой? В данной работе мы рассмотрим разные варианты лепки для получения пригодных для игр игрушек.

Цель данной работы выяснить, можно ли использовать результаты лепки для активных игр, то есть из какого материала лучше лепить и как сделать слепленную фигурку прочной и долговечной. Дополнительно необходимо узнать, насколько такое творчество полезно и безопасно.



Гипотеза исследования : Слепленные фигурки могут быть пригодны для игр, если:

1. Заморозить пластилиновые фигурки;

2. Использовать для лепки материал, который затвердевает.

Для реализации поставленной цели нами были выдвинуты следующие задачи:

В теоретической части:

1. Дать определение лепки и описать её пользу.

2. Перечислить и описать разные материалы, которые можно использовать для лепки, а также их основные свойства.

В исследовательской части:

3. Провести социологический опрос учеников 1 класса, проанализировать результаты опроса и выяснить актуальность выбранной темы.

4. Провести эксперимент, подтверждающий первую гипотезу (заморозка пластилина).

5. Провести сравнительный анализ описанных в теоретической части материалов и выбрать наиболее подходящий материал для создания игрушек.

6. Провести опыт по созданию игрушки из выбранного материала в домашних условиях. Подтвердить вторую гипотезу (о выборе материала).

7. Провести наблюдение за тем, что станет со слепленными игрушками с течением времени.

8. Проанализировать результаты исследования, сделать выводы

9. Оформить результаты исследования и создать презентацию.

10. Рассказать одноклассникам о своих исследованиях и предложить самый интересный вариант создания игрушек своими руками.

Методы исследования , использованные в работе:

· Сбор материала;

· Изучение литературы;

· Построение диаграмм;

· Эксперимент;

· Наблюдение и опыты;

· Анализ.


Теоретическая часть

Польза лепки.

Лепка - придание формы пластическому материалу (пластилину, глине, пластике и др.) с помощью рук и вспомогательных инструментов - стеков и т. п.

Польза лепки для умственного развития:

Когда ребенок разминает пластилин (или другой материал) в руках, создает из него детали разных форм, присоединяет их друг к другу, сплющивает, вытягивает, развивается мелкая моторика рук. Научно доказано, что она напрямую влияет на развитие речи ребенка, координацию движений, память и логическое мышление.

Когда ребенок концентрируется на своем занятии, он учится терпению и усидчивости.

Когда он создает из стандартных кусочков пластилина новые формы или смешивает цвета, развивается образное, абстрактное и логическое мышление, проявляются творческие способности.

Когда ребенок двумя руками катает шарик или колбаску, у него работают оба полушария мозга, укрепляются межполушарные связи, что, в свою очередь, способствует развитию внимания и саморегуляции.

Лепка по образцу развивает память, способность сопоставлять факты и образы, логическое мышление, терпение, умение собраться, сосредоточиться, довести начатое до конца и оценить полученный результат, сравнив его с оригиналом.

Когда ребенок лепит то, что сам придумал, развивается воображение, творческие способности и образное мышление.

Для здоровья и эмоционального состояния

Занятия лепкой благотворно влияют на нервную систему, психическое и эмоциональное состояние ребенка.

Регулярные занятия спокойными играми способствуют нормализации сна и понижению чрезмерной активности, уменьшают возбудимость и раздражительность.

При необходимости, лепка помогает детям невербально выразить существующие внутренние конфликты и противоречия.

Лепка позволяет «опредметить» страх и преодолеть его через физическое взаимодействие - сломать, смять фигурку или изменить ее, чтобы получилось что-то хорошее.

Занятие лепкой связано с целой гаммой чувств: от тактильных ощущений, восприятия цвета и запаха до сложных внутренних состояний - волнения, интереса, радости от того, что все получается, и огорчения, если ожидания не совпадают с результатом.

Лепка помогает ребенку выразить свои эмоции (в том числе негативные) в социально приемлемой манере, справиться с болью, злостью, гневом, тревогой.

Произведения, которые создает ребенок, помогут взрослым разобраться в его духовном состоянии и оценить наличие эмоциональных или личностных проблем.

Создавая очередную фигурку или картину из пластилина, ребенок может расслабиться, снять напряжение, успокоиться и избавиться от плохого настроения.

Для маленьких мечтателей лепка становится своеобразным мостом из мира собственных фантазий в реальную жизнь. Она помогает принять существующий мир и свыкнуться с его несовершенством.

Психологи активно используют лепку как одно из направлений арт-терапии, которая обращается к внутренним скрытым самоисцеляющим ресурсам ребенка.

Опыт создания шедевров из обычных материалов убеждает ребенка в его значимости и нужности, учит смотреть на вещи под другим углом и находить оригинальные решения даже в самых безвыходных ситуациях.

Для развития личности

Лепка - простой и эффективный способ выявить скрытые способности и развить естественные навыки ребенка, продемонстрировать ему собственную уникальность и творческое начало.

Лепка знакомит детей с понятиями формы и цвета.

Работа с материалом, которому при желании можно придать любую форму, а потом, если нужно, изменить эту форму на новую, развивает у ребенка уверенность в собственных силах, ответственность и любознательность. Он экспериментирует, забыв о том, что что-то может не получиться.

Ребенок учится новому и пытается осознанно использовать свое умение для достижения нужного результата.

Помимо основных моторных навыков, лепка развивает целеустремленность, усидчивость и аккуратность.

Работая над объёмными образами, дети изучают характерные особенности предметов, уточняют детали, осмысливают основные качества объектов. У них формируются знания о свойствах и законах окружающего мира, тренируется зрительное восприятие.

Лепка играет существенную роль в эстетическом воспитании ребенка и развитии у него чувства прекрасного.

Материалы для лепки. Свойства и использование.

Лепить можно из различных материалов: пластилина, природной глины, полимерной глины, клеевых смесей(холодный фарфор), соленого теста. Далее рассмотрим описанные материалы и расскажем их свойства и особенности.

Природная гли́на - мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Свойства глины: пластичность, огнеупорность, спекаемость, водонепропускаемость. Природная глина имеет красновато-коричневый цвет, добывается с поверхности Земли.

Благодаря сочетанию таких свойств как пластичность и спекаемость глину начали использовать ещё в древности, когда не было бумаги и папируса, и используют до сих пор.

Глина использовалась как один из первых материалов для книг. Около 3500 лет до нашей эры люди писали на плоских глиняных табличках, которые назывались туппумы. На увлажненные таблички наносились надписи, рисунки специальными палочками, а затем таблички высушивались на солнце или обжигались в огне. Готовые таблички одного содержания укладывались в определенном порядке в деревянный ящик - получалась глиняная книга. До сих пор археологи находят древние письмена, сохранившиеся на глиняных табличках. То есть запеченая глина может храниться несколько тысяч лет. (см.Приложении 5).

Глина всегда была доступным и дешевым материалом, поэтому гончарное дело всегда было популярным ремеслом. И сейчас мы каждый день кушаем из керамических тарелок, основой которых также является глина. Из глины производят кирпичи, трубы, черепицу и проч. Глина - самый пластичный природный минерал на Земле.

Пластилин - материал для лепки, созданный в конце 19-го века. Ранее изготавливался из очищенного и размельченного порошка глины с добавлением воска, животных жиров и других веществ, которые не давали глине высохнуть и затвердеть. В настоящее время при производстве пластилина используют также высокомолекулярный полиэтилен, поливинилхлорид, каучуки и другие высокотехнологичные материалы. Окрашивается в различные цвета. Служит для выполнения небольших фигур и моделей, а также для эскизов скульптурных работ. Бывает твердый и мягкий пластилин. Но любой вид обладает высокой пластичностью, и такими недостатками, как:

· Выцветание на свету;

· Прилипание пыли;

· Расплывание на жаре;

· Загрязнение рук вследствие работы с пластилином;

· Некоторые виды пластилина горят.

Холодный фарфор

В основе холодного фарфора - любой крахмал и столярный клей. Крахмал и клей смешиваются, добавляется акриловая краска, для придания смеси нужного цвета и длительное время смесь разминается. Через некоторое время смесь становится пластичной и из нее можно лепить. На воздухе такая смесь застывает. Хранить смесь можно только в закрытом пакете, в который не проникает воздух.

Холодный фарфор не нужно запекать и застывший фарфор уже не тает и не деформируется. Но изготовление смеси требует достаточно много времени и опыта, самостоятельно сделать смесь ребенку очень сложно. Иногда смесь может сильно липнуть к рукам. А также смесь плохо храниться и перед каждой лепкой нужно готовить новые смеси.

Соленое тесто. готовится из муки, соли и воды, окрашивается с помощью пищевых красителей или красок. Оно абсолютно безопасно для детей, но даже после запекания может деформироваться. хранить тесто нельзя, перед каждой лепкой необходимо замешивать новое тесто. В отличие от современного пластилина, цвета слоеного теста не такие яркие и разнообразные.

Полимерная глина для лепки или пластик - пластичный материал для лепки небольших изделий (украшений, скульптур, кукол и др.) и моделирования, затвердевающий при нагревании до температуры 100-130°C. Иногда полимерной глиной называют самозатвердевающие массы, которые не нужно запекать. В составе полимерной глины нет природной глины, основой является поливинилхлорид(ПВХ).

Разные производители предлагают полимерную глину не только различных ярких цветов, но и с добавлением блесток, металлического отлива и проч.

Во время лепки полимерная глина абсолютно безопасна, вся продаваемая глина проходит специальные проверки. Но при запекании важно соблюдать температурный режим. Использование духового шкафа или электрической духовки не безопасно для детей, поэтому запекать необходимо только в присутствии взрослых. Но запекание происходит очень быстро (не более 15 минут). После полного остывания, фигурка становится твердой и прочной.


Исследовательская часть