Что такое глина

Ответить на вопрос «Что такое глина?» не так уж и просто. Глина – это мелкозернистое горное полезное ископаемое, состоящее из нескольких химических соединений минеральных групп и образующихся при разнообразных природных условиях.

К основным составляющим химической формулы этого ископаемого относят каолит, оксид кремния и алюминия. Иногда глина содержит примеси металлов. Золото и серебро содержатся в виде мельчайших частиц. Ее окраска может быть разнообразной, которую дают примеси ионов-хромофоров.

Лежит глина обычно на поверхности земли или под почвой. При насыщении водой, она превращается в густую массу, которой легко придавать различные формы, а затем подвергать дальнейшей обработке.

По каким признакам классифицируют глину

Всю глину делят на:

  • огнеупорную (камнеподобную);
  • сланцевую (которая плохо размокает в воде);
  • каолиновую.

Они в свою очередь подразделяются на три группы:

  • по степени пластичности: жирные, средней жирности и тощие;
  • по количеству содержания окиси алюминия в прокаленном состоянии: кислые (меньше 15%), полукислые (в пределах от 15% до 30%), основные (до 40%) и высокоосновные (больше, чем 40%);
  • по классу огнеупорности: огнеупорные (плавятся при температуре от 1580° C), тугоплавкие (температура плавления 1350÷1580° C) и легкоплавкие (плавятся при температуре ниже 1350° C).

Область промышленного применения каолинита определяют в зависимости от его цвета, внешнего вида, который он приобретает после обжига; количества времени спекания и плавления; а также стойкости при резких сменах температур. Исходя из вышеизложенного, пластичный материал подразделяют на тот, который используют для производства кирпичей, труб, кафеля, фаянса или других изделий.

Материал различается по цвету: он бывает черным, темно-коричневым, белым, зеленым, голубым, желтым или красным. Все зависит от породообразующего материала, а также от его геологического происхождения.

Одну горную породу применяют без дополнительных компонентов, другую подвергают просеиванию и смешиванию со специальными добавками, чтобы получить сырье для изготовления разнообразных изделий: все зависит от места добычи материала.

Как определяется несущая способность грунтов?

Несущая способность грунтов — это одна из его основных характеристик, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта и измеряется в кг/см2 или т/м2.

Зачем нужна несущая способность грунтов?

По несущей способности грунта определяют, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента. Сама несущая способность грунта зависит от трех факторов: тип грунта, степень его уплотненности и насыщенность грунта влагой. Увеличение влажности грунта снижает его несущую способность в несколько раз. Только крупные пески и пески средней крупности не меняют своих свойств при увеличении влажности. Избыточная влажность грунта, скорее всего, связана с высоким уровнем грунтовых вод.

Чтобы узнать несущую способность грунта не обязательно обращаться за помощью к геологам, в случае самостоятельного строительства дома можно определить тип грунта на глаз. Для этого простым земляным буром можно пробурить в земле скважину глубиной 2 м или выкопать яму лопатой. При этом сразу будет понятно, какой грунт находится на этой глубине и насколько он увлажнен. Далее по типу и увлажненности грунта определить его несущую способность.

Основные виды грунтов

На территории нашей страны в основном преобладают песчаные и глинистые грунты, за исключением болотистой местности с просадочными торфяными грунтами , а также горных хребтов и возвышенностей со скальными грунтами.

Как определить вид грунта?

  1. Исследуемый образец грунта укладываем в стеклянную банку на ¼ её высоты;
  2. Доливаем в банку воды до уровня ¾ высоты;
  3. Добавляем в воду 1 чайную ложку средства для мытья посуды;
    закрываем банку крышкой и встряхиваем содержимое в течение 10 минут. За это время образец грунта разделится на составляющие;
    банку ставим и через 1 минуту отмечаем на ней маркером уровень песка, который осел на дне;
  4. Уровень ила отмечаем через 2 часа;
  5. Ждем пока вода станет прозрачной и отмечаем уровень слоя глины.
  6. Процесс осадки глины достаточно длительный и может занять от 2 до 7 дней;
  7. Находим толщину слоя песка, ила и глины. Например: уровень песка через 1 минуту составил 6 см, уровень ила 7 см от дна банки, уровень глины 10 см от дна банки. Тогда: толщина слоя песка 6 см, толщина слоя ила 1 см (7-6=1), толщина слоя глины 3 см (10-7=3), а общая толщина осадка 10 см;
  8. Вычисляем относительную величину каждого вида осадка (в процентах): толщину слоя песка/ила/глины делим на общую толщину осадка, затем умножаем на 100 процентов:

6/10*100% =60% — содержание песка в %;

1/10*100%=10% — содержание ила (пыли) в %;

3/10*100%=30% — содержание глины в %.

Расчетное сопротивление грунта на разной глубине

Величины расчетного сопротивления грунтов (R0), приведенные ниже , даны для глубины заложения фундамента 1,5…2 м.

Если глубина заложения фундамента меньше чем 1,5 м. то расчетное сопротив­ление грунта (Rh) определяется по формуле:
Rh = 0,005R0(100 +h/3), где
h — глубина заложения фундамента в см.

Пример 1
Глинистый грунт на глубине 0,5 м при R0=4 кг/см2 будет иметь расчетное со­противление грунта Rh = 2,33 кг/см2.
Если глубина заложения фундамента больше чем 2 м. то расчетное сопротивление грунта (Rh) определяется по формуле:
Rh = R0 + kg(h — 200), где
h — глубина заложения фундамента в см,
g — вес столба грунта, расположенного выше глубины заложения фундамента (кг/см2);
к — коэффициент грунта (для песка — 0,25; для супеси и суглинка — 0,20; для глины — 0,15).

Пример 2
Глинистый грунт на глубине 3 м при R0=4 кг/см2 будет иметь расчетное сопро­тивление Rh = 10,3 кг/см2. Удельный вес глины — 1,4 кг/см2, а вес столба глины высо­той 300 см — 0,42 кг/см2.

Как определяется несущая способность грунтов?

Несущая способность грунтов — это одна из его основных характеристик, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта и измеряется в кг/см2 или т/м2.

Зачем нужна несущая способность грунтов?

По несущей способности грунта определяют, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента. Сама несущая способность грунта зависит от трех факторов: тип грунта, степень его уплотненности и насыщенность грунта влагой. Увеличение влажности грунта снижает его несущую способность в несколько раз. Только крупные пески и пески средней крупности не меняют своих свойств при увеличении влажности. Избыточная влажность грунта, скорее всего, связана с высоким уровнем грунтовых вод.

Чтобы узнать несущую способность грунта не обязательно обращаться за помощью к геологам, в случае самостоятельного строительства дома можно определить тип грунта на глаз. Для этого простым земляным буром можно пробурить в земле скважину глубиной 2 м или выкопать яму лопатой. При этом сразу будет понятно, какой грунт находится на этой глубине и насколько он увлажнен. Далее по типу и увлажненности грунта определить его несущую способность.

Читайте также  Высота фундамента над землей

Основные виды грунтов

На территории нашей страны в основном преобладают песчаные и глинистые грунты, за исключением болотистой местности с просадочными торфяными грунтами , а также горных хребтов и возвышенностей со скальными грунтами.

Как определить вид грунта?

  1. Исследуемый образец грунта укладываем в стеклянную банку на ¼ её высоты;
  2. Доливаем в банку воды до уровня ¾ высоты;
  3. Добавляем в воду 1 чайную ложку средства для мытья посуды;
    закрываем банку крышкой и встряхиваем содержимое в течение 10 минут. За это время образец грунта разделится на составляющие;
    банку ставим и через 1 минуту отмечаем на ней маркером уровень песка, который осел на дне;
  4. Уровень ила отмечаем через 2 часа;
  5. Ждем пока вода станет прозрачной и отмечаем уровень слоя глины.
  6. Процесс осадки глины достаточно длительный и может занять от 2 до 7 дней;
  7. Находим толщину слоя песка, ила и глины. Например: уровень песка через 1 минуту составил 6 см, уровень ила 7 см от дна банки, уровень глины 10 см от дна банки. Тогда: толщина слоя песка 6 см, толщина слоя ила 1 см (7-6=1), толщина слоя глины 3 см (10-7=3), а общая толщина осадка 10 см;
  8. Вычисляем относительную величину каждого вида осадка (в процентах): толщину слоя песка/ила/глины делим на общую толщину осадка, затем умножаем на 100 процентов:

6/10*100% =60% — содержание песка в %;

1/10*100%=10% — содержание ила (пыли) в %;

3/10*100%=30% — содержание глины в %.

Расчетное сопротивление грунта на разной глубине

Величины расчетного сопротивления грунтов (R0), приведенные ниже , даны для глубины заложения фундамента 1,5…2 м.

Если глубина заложения фундамента меньше чем 1,5 м. то расчетное сопротив­ление грунта (Rh) определяется по формуле:
Rh = 0,005R0(100 +h/3), где
h — глубина заложения фундамента в см.

Пример 1
Глинистый грунт на глубине 0,5 м при R0=4 кг/см2 будет иметь расчетное со­противление грунта Rh = 2,33 кг/см2.
Если глубина заложения фундамента больше чем 2 м. то расчетное сопротивление грунта (Rh) определяется по формуле:
Rh = R0 + kg(h — 200), где
h — глубина заложения фундамента в см,
g — вес столба грунта, расположенного выше глубины заложения фундамента (кг/см2);
к — коэффициент грунта (для песка — 0,25; для супеси и суглинка — 0,20; для глины — 0,15).

Пример 2
Глинистый грунт на глубине 3 м при R0=4 кг/см2 будет иметь расчетное сопро­тивление Rh = 10,3 кг/см2. Удельный вес глины — 1,4 кг/см2, а вес столба глины высо­той 300 см — 0,42 кг/см2.

Отрасли применения глины

В промышленных отраслях применяется очень широко. Прежде всего, в кирпичной и гончарной промышленностях. При смешивании с водой получается масса, похожая на пластичное тесто, которой придают форму предметов и затем обжигают.

При производстве строительных материалов с ее помощью делают цемент. Вначале для этого добывается глина из природных карьеров и смешивается с измельченным в пыль известняком. Его объём составляет 75%, а глины – 25%.

Глина – популярный материал в строительстве и при использовании в строительных работах нужно точно определять ее удельный вес (например, огнеупорная имеет высокий удельный вес, а сукновальная, посудная, солонцеватая и т.д. имеют среднее значение такого веса).

Издавна используется глина в медицине и косметологии. На ее основе изготавливаются мази и противодиарейные препараты, например, в состав всем известного натурального и безопасного препарата «Смекта» входит белая глина.

Из глины делают косметологические отбеливающие и лечебные маски. Под каждый тип кожи подбирается маска из определенного вида цветных глин.

Из чего состоит бентонитовая глина

На 70% бентонитовая глина состоит из минерального компонента класса смектитовых минералов: нонтронита, монтмориллонита, бейделлита, карбоната, гидрослюды, кварца, каолинита и др.

Влага, попадающая в слоистую структуру глины, способствует ее разбуханию и значительному увеличению объема.

Бентонит также содержит натрий, кальций, магний, окись железа и некоторые другие вещества. Его свойства определяются количеством того или иного компонента. К примеру, смесь с преобладанием натрия отличается быстрым набуханием, у кальциевого бентонита это свойство будет невыраженным.

Технические характеристики бентонита

Свойства бентонита определяются его химическими характеристиками:

  • набухаемость — способностью глиняных частиц притягивать большое количество водных молекул;
  • дисперсность — колеблющимся размером глиняных частиц, распределенных в одной среде;
  • адсорбция — способностью поглощать влагу из жидкой среды;
  • коллоидность — способностью распределять вещества в дисперсной среде.

Бентонитовые порошки изготавливают из активированной кальцинированной соды по ГОСТу, определяющему их условную вязкость, хорошую фильтрацию и индекс набухания в 10 мл/г.

Бентонитовая глина также характеризуется:

  1. Вязкостью до 25 сек;
  2. Седиментацией 0%;
  3. Весом до 0,9 г/см³ ;
  4. Плотностью до 1,048 см³/г.

Добыча бентонита и его производство

Самыми крупными являются месторождения бентонита в России, Украине, Испании, Италии, США, Греции и Канаде. Добывается открытым способом, подвергается дроблению в специальных машинах, сортируется и отправляется по назначению. Самыми известными в РФ месторождениями являются Омское, Кудринское и Курганское, там же располагаются и крупнейшие производства.

Где применяются бентонитовые глины

Бентониты находят широкое применение в металлургии, наземном и подземном строительстве, строительстве дорог, бассейнов, производстве керамики, медицине, косметологии, виноделии, сельском хозяйстве, изготовлении емкостей для автозаправок и лаковой продукции, на мусорных полигонах и т.д.

Основная сфера применения – бурение скважин. Глина используется для приготовления жидкости, с помощью которой проводится промывка (глинизация) скважин от горной породы. Применяются, отличающиеся по качеству, активированные и неактивированные растворы. Данная технология исключает фонтанирование нефти и ускоряет процесс бурения. Используется и при бурении скважин под воду.

Плюсы и минусы бентонит

Основными плюсами глины является возможность ее широкого применения и способность восстанавливать мелкие повреждения. К достоинствам материала следует отнести и ряд других его свойств:

  • множество циклов замораживания и размораживания;
  • гидроизоляционные свойства;
  • высокую прочность и долговечность;
  • обеспечивает хорошее сцепление грунта;
  • простое приготовление раствора и монтажа.

Бентонит не имеет недостатков, за исключением жирного его типа, которому при высыхании свойственно растрескиваться. Впрочем, эта особенность устраняется путем специальной обработки.

Что такое песок и зачем он нужен

Песок – это смесь мелких осколков горных пород, которые называются зернами. Это почти чистый кварц (диоксид кремния) с размерами отдельных фрагментов до 5 мм.

Основное применение песка (помимо создание куличиков) – использование в качестве добавки к бетону. Все дело в том, что цемент после высыхания дает усадку и начинает трескаться. Песок, добавленный в раствор, наполняет бетон и не дает цементу стягиваться и предотвращает образование трещин. Его так и называют – наполнитель бетона.

Песок добывается в специальных карьерах или в руслах рек. Существует свыше тридцати видов песка, которые различаются по месту добычи, размеру зерен, влажности, наличию примесей. Чтобы не запутаться в этих дебрях, принято называть их все одним общим названием – строительный песок .

Речной песок добывается со дна реки земснарядами и драгами

Удельный вес глины

Главное меню

Главная
Статьи
Общие вопросы
Технологии
Строительные материалы
Земляные работы
Свайные работы
Бетонные работы
Монтажные работы
Специальные работы
Гидромеханизация
Земснаряды
Техника безопасности
Сварочное оборудование
Мелиоративная техника
Дождевальные машины
Блог
Строительство домов
Ремонтные работы
Читайте также  Сколько кубов кирпича в поддоне

ФОТОГАЛЕРЕЯ

Арматура, опалубка
Бадьи
Бетонные работы
Бульдозеры
Вилочные погрузчики
Грейфер
Изготовление ж/б изделий
Кирпчиная кладка
Краны
Монолитно-каркасные констр.
Монтажные работы
Разработка грунта драглайном
Укладка трубопровода
Фрегаты
Экскаваторы

Поиск

Общие сведения о процессе земляных работ и грунтах. Вес растительного грунта

При земляных работах выполняют следующие основные операции: отделение части грунта от естественного массива, набор отдельной части в рабочий орган машины, перемещение грунта в заданное место и отсыпку в тело земляного сооружения, отвал и т. д. или погрузку в транспортные средства, планирование и уплотнение грунта.

Место набора грунта называется забоем, а место отсыпки — отвалом.
Применяют три основных способа разработки грунта:
механический, при котором часть грунта отделяют от основного массива ковшовым или ножевым рабочим органом машины; гидравлический, когда грунт разрабатывают в сухих забоях — струей воды, а в забоях под водой — потоком воды, путем засасывания землесосом (плотные грунты разрыхляют при этом механическим способом — рыхлителем);

взрывной, при котором разрушают грунт и перемещают его з нужном направлении давлением газов, выделяемых взрывчатыми веществами при их сгорании.

Выбор способа разработки в значительной степени зависит от состава, механических и физических свойств грунта.

Основные свойства грунта, определяющие трудность их разработки,- это объемный вес, разрыхляемость, связность, липкость, водопроницаемость, водопоглощаемость, влажность, размываемость, устойчивость, сопротивление грунта резанию и копанию (при механическом способе) или удельный расход воды в кубических метрах на разработку 1 мг грунта (при гидравлическом способе).

Грунты в естественном залегании называют грунтами в плотном теле. Их объемный вес выражается обычно в кг/м3 или т/м3. При воздействии рабочего органа машины на грунт он разрыхляется и увеличивается в объеме. Отношение объема, занимаемого грунтом после его разрыхле­ния Ур, к первоначальному объему грунта в плотном теле Уп называется коэффициентом разрыхления КР:

По объему в плотном теле и коэффициенту разрыхления грунта (табл. 5) устанавливают толщину снимаемого слоя (стружки) и путь набора грунта для 100%-ного наполнения рабочего органа, объем грунта, который можно погрузить в транспорт, площадь под отвал грунта и т. д.
Таблица 5
Значение объемного веса и коэффициент разрыхления грунтов

Вид грунта

Объемный вес, г/м3

Рыхлый растительный грунт

Пески, уплотненный растительный
грунт

Супеси, легкие суглинки

Чистая жирная глина

Мягкие известняки, меловые
породы

Твердые песчаники и известняки

Связность (взаимное сцепление частиц) характеризует способность грунта противостоять воздействию внешних сил, стремящихся разъединить его частицы. С увеличением связности растет удельное сопротивление грунта резанию и размыву.

Липкость (способность грунта прилипать к различным предметам) затрудняет набор связных грунтов во влажном состоянии в рабочий орган и его разгрузку.

От водопроницаемости (способности грунта пропускать воду) и водопоглощаемости (способности грунта поглощать воду) зависит влажность грунта. Влажность (отношение веса воды к весу сухого грунта в процентах) оказывает существенное влияние на связность, липкость и трудность разработки грунтов. Так, сухая глина требует большего уси­лия на рабочем органе для отделения ее слоя от массива, чем влажная, но обладает меньшей липкостью.

Размываемость (способность грунта разрушаться под действием воды протекающей с определенной скоростью) определяет возможность тки и транспортирования грунта гидравлическим способом.

Устойчивость (способность грунта держаться на откосе) часто опре5езопасность работы машины от возможных оползней; она характеризуется углом естественного откоса грунта и зависит от сцепления его частиц между собой.

Под резанием грунта понимается отделение некоторой его части от массива, а копанием — комплекс процессов, связанных с резанием и перемещением вырезанной части грунта относительно рабочего органа.

Удельное сопротивление резанию (отношение силы, под действием
происходит резание, к площади поперечного сечения срезаемого унта — стружки) и удельное сопротивление копанию (отношение од действием которой грунт вырезается и перемещается в рабочий орган или по рабочему органу, к площади поперечного сечения срезаемого слоя грунта — стружки) определяют толщину слоя (стружки) грунта, которую можно снимать при его разработке данной машиной. Удельное сопротивление резанию и копанию измеряется в кг/’см2 или в кгс/м 2.

Каждый грунт по трудности разработки может входить в группу легкоразрабатываемых грунтов одним методом и в группу трудноразрабатываемых грунтов — другим методом.
Грунты по трудности разработки механическим способом делятся на 6 групп:
I группа — растительный грунт, торф, пески и супеси;
II группа — лессовидный суглинок, рыхлый влажный лесс, гравий до 15 мм;
III группа — жирная глина, тяжелый суглинок, крупный гравий, естественной влажности;
VI группа — ломовая глина, суглинок с щебнем, отвердевший лесс, мергель, опоки, трепел;
V и VI группы — скалы и руда, а также мерзлые глинистые и суглинистые грунты.

Определение плотности скального грунта

Плотность скального грунта определяется методом непосредственных измерений, если из него можно вырезать (выпилить) образец правильной геометрической формы.

Обычно выпиливают кубик, прямоугольник или цилиндр. Штангенциркулем измеряют все его размеры с точностью до 0.01 см. Замеры проводятся несколько раз в различных направлениях, после чего по средним значениям считают объем.

Затем производят взвешивание с точностью до 0.01 г, после чего вычисляют плотность.

Добавить комментарий

Adblock
detector