Человечество давно знакомо с лечебными свойствами глины. Еще в древние времена ее применяли не только для изготовления посуды, но и в медицинских целях. Египтяне использовали этот продукт при бальзамировании, а древние ученые и врачи описывая глину, говорили о ее целительной силе. Известный российский врач Боткин успешно применял её для терапии заболеваний сердца и сосудов, базедовой болезни, нарушений работы нервной системы. На сегодняшний день глина широко используется и в официальной и в нетрадиционной медицине, ее применяют для устранения косметологических проблем. Как видите, применения глины обширны, а потому поговорим подробнее о том что представляет собой глина, лечебные свойства и применение, про использование глины человеком для целей здоровья.
Что же собственно представляет собой глина? Это осадочная мелкозернистая горная порода, пластичная при увлажнении и пылевидная в сухом виде. Глина состоит минералов монтмориллонита, каолинита или прочих слоистых алюмосиликатов. Ее минеральный состав настолько разнообразен, что она сравнима чуть ли не с фруктами или овощами. Она способна поглощать канцерогены и шлаки, тем самым очищая организм. В глине высоко содержание кремния и алюминия, она содержит кальций, магний, оксид железа и другие оксиды, в ней также присутствует ангидрид титана.
Ее часто используют для лечения атеросклерозов, туберкулеза и даже рассеянного склероза, именно благодаря высокому содержанию кремния.
Глина делится на разные виды в зависимости от цвета, который определяется повышенным наличием в ней солей и других компонентов. Это определяет спектр ее использования.
В голубой глине высоко содержания кобальта и кадмия. Она чаще всего применяется в медицинских целях.
В красной – калия и железа. Благодаря этим веществам она хорошо действует на суставы, мышцы и позвоночник. В основном используется для аппликаций.
В зеленой много двухвалентного железа и меди. Она подходит для лечения опухолей, печени, поджелудочной железы. Ею лечат жирную кожу и волосы.
В черной и темно-коричневой много железа и углерода. Применяется она в косметической промышленности.
В желтой – серы, натрия, трехвалентного железа. Из нее делают компрессы и аппликации на больные суставы. Ею также лечат высыпания на коже и целюллит.
Свойства глины зависят от размеров ее частичек. Они обладают огромными адсорбционными способностями, поверхность которых составляет около 80 квадратных метров на грамм. Размеры частичек и их свойства напрямую связаны с происхождением глины.
Высокая адсорбция позволяет глине впитывать в себя токсины, гнилостные элементы, вредные кислоты. Ее используют для лечения опухолей, причем как доброкачественных так и злокачественных.
Существует теория, что с помощью применения глины можно положительно повлиять на биополе человека.
Для лечения в основном применяют голубую глину.
Наружное ее применение происходит при радикулитах, артритах, заболеваниях мышц и сухожилий, при кожных недугах, нарушениях менструального цикла, простатите и простудах.
При этом она может применяться как при хронических недугах, так и при острых формах заболеваний.
Глину применяют и для примочек, и для обертываний, и для растираний. Кладут ее на больное место плиткой толщиной в полтора-два сантиметра. При этом она может быть холодной, теплой или слегка подогретой в зависимости от заболевания.
Так, например, теплую глину используют при заболеваниях почек, печени и суставов. А если лечат абсцессы – то рекомендуется накладывание компрессов из глинистой воды и их регулярная замена.
Глина также может применяться для спринцевания при различных заболеваниях женской мочеполовой системы. При этом ее берут 3-4ст ложки на литр воды. При этом воду стоит подогреть до температуры тела.
При лечении глиной могут наблюдаться достаточно серьезные ухудшения состояния. Но зачастую они не требуют прекращения терапии, а всего лишь свидетельствуют о выходе токсинов из тела.
Лечение глиной хорошо проводить в комплексе с диетическим питанием, массажами, обливаниями, солнечными ваннами, ароматерапией и рефлексотерапией стоп.
Существуют методики внутреннего применения глины. Для этого лучше всего брать ее целым куском, жирную, без посторонних примесей. С помощью приема ее вовнутрь проводят терапию атеросклероза, недугов пищеварительной системы, почек, печени, желчного пузыря, крови и кожи.
Глиняные шарики – отличное средство против заболеваний ротовой полости и боли в зубах. Их следует всего лишь сосать и перекатывать во рту.
Глина отлично подходит для очищения воды. Для этого берут один кусочек на литр воды. После этого емкость с водой нужно отставить и дать постоять пару часов. Будьте уверены - глина абсорбирует в себя все токсины и ядовитые вещества.
Глина также широко применяется в косметической промышленности. Ее используют для ухода за всем телом, приготовления очищающих и омолаживающих масок.
Такую маску можно сделать своими руками, смешав ее до состояния пасты с соком огурца и водой. Получившуюся массу нанесите на кожу лица и оставьте до полного высыхания.
Смывайте теплой водой. Такая маска окажет очищающее, питательное и подтягивающее действие. Но не стоит делать ее чаще, чем раз в неделю.
В завершение напомню про использование глины для хранения урожая овощей. Многие огородники перед закладкой моркови, картошки на хранение окунают плоды в глиняную болтушку. Затем после высыхания вокруг овоща создается защитная пленка. Практика показывает, что урожай обработанный таким образом хранится дольше.
Как видите, использование глины имеет массу вариантов и возможностей. Ее лечебные свойства позволяют лечить, ведь она практически не имеет противопоказаний, а потому с успехом применяется в разных отраслях медицинской науки, она сохраняет урожай, она же может позаботиться о красоте вашей кожи. Вывод - глина многолика и безусловно полезна!
Мы продолжаем двигаться в космическую неизвестность. Мир всё больше походит на футуристическую беллетристику. Поэтому таким естественным кажется неестественный по сути возврат к простым, натуральным материалам.
Другой источник современного стремления к натуральности – перманентный страх экологического коллапса. Экологически чистый дизайн сегодня востребован, как никогда. Именно сегодня глина начинает ассоциироваться с ценностью, вопреки устойчивым прямо противоположным историческим коннотациям. Современный дизайн охотно берет глину в оборот, восторженно обнаруживая её невероятный декоративный и практический потенциал.
Глина в строительстве
Глина как материал в современном интерьере имеет весьма широкое применение благодаря своей пластичности. Какой другой материал одинаково употребим и в громоздком строительстве, и в изготовлении тончайших поделок?
Глина, различная по составу и свойствам, сегодня может быть применена едва ли не повсюду.Так, наряду с традиционным – глиняным же! – кирпичом, весьма популярны в качестве строительного материала саманные блоки. Состоящие из глины, песка и органических наполнителей, они обладают и крайне низкой себестоимостью, и замечательными техническими характеристиками.
Хотя современная технология изготовления саманных блоков и отличается от традиционной: вместо соломы, как правило, используются древесные опилки, да и сами блоки производятся не вручную, а механически, – тем не менее, материал этот продолжает сохранять очарование глубокой древности.
Саманные блоки сегодня активно применяются в строительстве, и дома, составленные из них, показывают себя лучшим образом, как по техническим критериям, так и эстетически.
Что нужно знать, чтобы использовать глину
Полезно знать, что для того, чтобы используя глину самостоятельно, как материал строительный или декоративный, получить удовлетворительный, качественный результат, крайне важно уметь подбирать состав глины. Это становится очевиднее, если знать, к примеру, что сами строительные смеси подчас содержат сразу несколько видов глин, что сообщает им их качества.
Потрясающие возможности глины
Глина как материал обладает поистине неиссякаемыми возможностями применения. Известная человеку с древнейшей поры его становления, она до сих пор остаётся актуальной. Как и тысячи лет назад, глина служит самым разнообразным нашим нуждам, пускай и в ином виде, чем прежде: вместо необожжённой посуды в нашем распоряжении сегодня есть и универсальный фаянс, и тончайший фарфор; вместо глинобитных полов – несметное разнообразие плит и плиток – и так далее.
Сегодня на основе глины изготавливают штукатурки для стен, строительные смеси, кровельные и облицовочные материалы, лепнину, скульптуры, посуду, декоративные элементы и многое другое. Вопреки распространению инновационных материалов, глина твёрдо удерживает свои традиционные позиции, и даже проникает в стан конкурента, постоянно обнаруживая новые возможности своей реактуализации.
Стены
Глиняные штукатурки сегодня набирают все большую популярность. Живая поверхность стен, оштукатуренных с применением этого материала, не только весьма привлекательна, но и обладает множеством полезных свойств благодаря своей естественности и экологичности.
Штукатурка из глины – гипоаллергенный материал, действующий на манер фильтра. Она способна поглощать излишнюю влагу, что способствует регуляции микроклимата внутри дома. Она более, чем доступна по цене. Она проста в применении. Обладает прекрасными защитными характеристиками и устойчива к появлению микротрещин, что препятствует её разрушению.
Пол
На сегодняшний день существует ряд технологически отличающихся друг от друга способов устройства глиняного . Вместе с этим, состав и основные свойства этих полов практически идентичны.
Глиняный пол заливается или выстилается смесью из глины, песка, соломы, щебня или других добавок. В результате пол приобретает уникальную по свойствам и наружности гладкую поверхность, устойчивую к износу. Такие полы обладают антисептическими и антистатическими качествами. Они способствуют поддержанию оптимального баланса влажности, способны сдерживать и даже нейтрализовать неприятные запахи. Кроме того, они обладаю способностью сохранять тепло: нагреваясь в течение дня, они постепенно отдают его в ночное время.
Важно так же и то, что поверхность глиняного пола не требует специального обслуживания и легко ремонтируется в случае необходимости.
Облицовка
Облицовка наружных стен при помощи глины – дело не простое: глина хорошо впитывает и отдает воду при намокании и нагревании, что в результате приводит к образованию трещин. Это требует применения специальных технологий при обработке готового покрытия и производстве облицовочных материалов. В таком качестве глина может быть использована в виде керамической наружной плитки и штукатурных смесей
Стены, сложенные из самана, так же не слишком влагостойки, поэтому нуждаются в дополнительном оштукатуривании. С этой целью традиционно используется известь, компенсирующая естественный недостаток глиняных блоков и сообщающая особое очарование постройке.
Крыша
Традиционная керамическая черепица производится путём простого обжига глины. Не смотря на простую технологию, не менявшуюся с глубокой древности, такая черепица способна служить многие десятки лет, иногда даже не нуждаясь в ремонте. Производители, как правило, дают гарантию на свои изделия до 30 лет.
Такая черепица не боится перепадов температуры, пересушивания от прямых солнечных лучей, и даже открытого огня и кислотных дождей. Глиняная крыша очень медленно охлаждается и нагревается, что обеспечивает особый комфортный климат внутри.
При выборе черепицы рекомендуют обратить внимание на то, что поры на её поверхности обязательно должны быть замкнуты: чем “пористее” черепица, тем выше её способность удерживать и поглощать влагу, что может привести в итог к её разрушению. Помимо этого, склонность к поглощению большого объёма влаги значительно снижает морозостойкость глиняной черепицы.
Гончарные исделия
Не смотря на огромное количество новомодных материало для изготовления посуды, глина не теряет своих позиций. Всё так же распространены и востребованы изделия из керамики, фарфора, терракоты и фаянса.
Керамическая посуда не выделяет вредных веществ при нагреве. В ней не бывает накипи.Она химически инертна – словом, керамика едва ли не идеальный вариант посуды, применяемой в нашем быту. Терракота изготовляется из особых красных сортов глины. После обжига она приобретает характерную фактуру, при этом может быть и грубозернистой, и тонкой. Цвет терракоты варьируется в пределах от красно-коричневого до кремово-телесного.
Сегодня терракота применяется для изготовления посуды, чего прежде не делали: бытовало представление о нелюбви терракоты к воде. Развитие же технологии производства терракоты изменило ситуацию, и ныне множество производителей обратилось к этому материалу в поисках новых интересных решений.
Домашнее спа
У глины в современном быту есть и совсем неординарное применение. С тех же давних пор глина зарекомендовала себя не только в качестве строительного или декоративного материала, но и как косметическое средство.
Глина хорошо тонизирует, дезинфицирует, отбеливает кожу. Отлично подходит для приготовления масок для волос, так как содержит большое количество кремния, что способствует росту и укреплению волосяной луковицы.
Хотя сегодня глина по странному стечению обстоятельств как строительный либо декоративный материал воспринимается нами с лёгким оттенком экзотики или даже социальной неустроенности, тем не менее общемировое поветрие и всё активнее меняют это положение дел.
С каждым годом проекты и способы использования глины становятся всё смелее и интереснее. Так что вполне можно ожидать, что через какое-то время облик наших жилищ и городов может значительно измениться, в том числе и благодаря глине.
Глина - продукт выветривания горных пород, в основном полевого шпата и слюды. Землетрясения, сильные ветры, наводнения сдвигают с места пласты пород, измельчают их до пудры. Уложенные в трещинах земной коры, они за миллионы лет затвердевают.
Кембрийские глины являются первичными, они за миллионы лет не вымывались, хотя и подвергались выветриванию. Другие глины называются вторичными, это продукт отложения. Вторичные глины встречаются среди осадочных толщ всех типов - континентальных, включая озерные, прибрежно-лагунные и морские.
Озерные глины часто имеют мономинеральный каолинитовый состав. Чистые монтмориллонитовые глины (бентониты) образуются обычно в результате изменения вулканических пеплов и пемз. В промышленности выделяют 4 наиболее важные группы глин: грубокерамические, огнеупорные и тугоплавкие, каолины, адсорбционные и
высокодисперсные монтмориллонитовые.
Основными химическими компонентами глины являются вторичные минералы простого состава: двуокись кремния (кварц, SiO„ 30-70%), гидрокись алюминия (АЬОз, 10- 40%) и Н20 (5-10%). Присутствуют в глинах ТЮ2, гидрокись железа (Fe20„ FeO), MnO, MgO, CaO, K20, Na20.
Кроме того, в процессе выветривания образуются также вторичные минералы более сложного строения (алюмо — и феррисиликаты). Они более высокодисперсные, чем первичные минералы. Все вторичные минералы сложного состава имеют пластинчатое строение и содержат химически связанную воду. Поскольку эти минералы являются важнейшей составной частью различных глин, они получили название глинистых, или глинных, минералов (А. И. Болдырев, 1974). При всем разнообразии глинистых материалов у них есть общая особенность: они образовались при химическом разрушении других минералов и потому размеры их кристалликов очень малы - всего 1…5 мкм в поперечнике.
В составе глины главную роль играют каолинит, монтмориллонит, гидрослюды, шпаты, известняки, мраморы. По преобладанию глинистого минерала выделяют минеральные типы глин: каолинитовые, монтмориллонитовые, гидрослюдистые и др.
К минералам каолинитовой группы относятся каолинит AL2Si2Os(OH4) и галлуазит АЬ28і2Ол(ОН4) х 2Н?0, а также некоторые другие минералы. Каолинитовые глины содержат примерно 20-25% илистых частиц (меньше 0,001 мм), из них 5-10% частиц коллоидных размеров (меньше 0,25 микрона). Минералы этой группы довольно часто встречаются во многих типах глин. Такие глины имеют сравнительно небольшую на-бухаемость и липкость.
Бентониты - осадочные породы, состоящие из минералов группы монтмориллонита. Эти минералы имеют слоистую кристаллическую структуру как у графита или талька, т. е. состоят из тончайших чешуек, способных при механическом воздействии на них скользить друг по другу. Поэтому эти минералы на ощупь кажутся жирными. Между чешуйками имеются полости, в которые легко проникают молекулы воды. Благодаря этому бентонитовые глины сильно набухают в воде и образуют пластичное тесто.
Из минералов монтмориллонитовой группы в глинах наиболее распространены монтмориллонит AL2Si40|9(OH2) х пН20, бейделлит ALoSbOyfOH?) х пН20, нонтронит Fe2Si4 0|о(ОНз) х пН20. Монтморри-лонитовые глины обладают, в отличие от каолинито-вых, высокой набухаемостью, липкостью и связностью.
Для них весьма характерным признаком является высокая степень дисперсности (до 80% частиц меньше 0,001 мм, из которых 40-45% меньше 0,25 микрона).
Среди глинистых минералов большое место принадлежит минералам группы гидрослюд. В эту группу ВХОДЯТ гидромусковит (иллит) KAb[(Si, Al)4O|0](OH)2 х пН,0, гидробиотит K(Mg, Fe)3[(Al, Si)40io](OH)2 х пН20 и вермикулит (Mg, Fe++, Fe+++)2[(Al, Si)4O|0](OH)2 х nH20.
Кроме глинистых материалов все глины содержат то или иное количество примесей, которые сильно влияют на свойства глин.
Кварц - один из самых распространенных на Земле минералов, состоящий из одной лишь двуокиси кремния - кремнезема (Si02).
Полевой шпат - минерал, в котором наряду с кремнеземом обязательно присутствует глинозем - окись алюминия (А120з), а также окись одного из металлов типа натрия, калия, кальция.
Слюда очень легко расщепляется на тончайшие прозрачные пластинки. Слюда содержат кремнезем, глинозем и (часто) соединения железа, натрия, магния.
Чаще всего эти минералы-примеси и составляют присутствующий в глине песок. Реже в глине встречаются зерна известняка, гипса, других пород и минералов.
Разные минералы по-разному влияют на свойства глины. Так, кварц снижает ее пластичность, но повышает прочность.
Кристаллическая решетка глины
Глинистые минералы различаются по структуре. Такие важные свойства глины, как растворимость, летучесть, вязкость и другие свойства, характеризующие устойчивость соединения, обусловлены энергией кристаллической решетки. Глина относится к кристаллическим твердым телам, т. е. она имеет четкую внутреннюю структуру, обусловленную правильным расположением частиц в строго определенном периодически повторяющемся порядке. Частицы в кристаллах (атомы, молекулы или ионы) располагаются закономерно, образуя так называемую пространственную решетку кристалла.
Кристаллическая решетка различных глинистых минералов построена из одних й тех же элементарных структурных единиц, состоящих из атомов кремния и кислорода, а также из атомов алюминия, кислорода и водорода. В состав глинистых минералов могут также входить Fe, Mg, К, Ми и другие. Глинистые минералы имеют слоистое строение и относятся к слоистым силикатам. Слои глинистых минералов состоят из сочетания кремнекислородных и кислород-гидроксиалю-миниевых соединений.
Элементарной ячейкой кремне кислородного соединения является тетраэдр, четыре вершины которого заняты анионами 02", а в центре этого тетраэдра находится более мелкий катион Si.
Тетраэдр (SiC>4)4 является основной структурной единицей не только глинистых минералов, но и всех существующих в природе соединений кремния с кислородом (А. И. Болдырев, 1974).
Избыток отрицательных зарядов этой элементарной ячейки может быть нейтрализован присоединением каких-либо катионов или соединением нескольких тетраэдров через вершины, когда кислородный ион оказывается одновременно связанным с двумя ионами кремния. Для глины наиболее типичным являются такие соединения, в которых кремнекислородные тетраэдры соединены в слои (или листы) циклической структуры. В таком слое на каждые два иона кремния приходится пять ионов кислорода, что соответствует формуле (Si20s)2
Кремнекислородные тетраэдрические слои могут соединяться со слоем кислород — алюмогидроксильных атомов, которые образуют октаэдры. В них ион алюминия окружен атомами кислорода и гидроксид-ионами. Алюмогидроксильные октаэдры соединяются так же, как и кремнекислородные тетраэдры, - в октаэдрические сетки или слои. Они могут быть построены по аналогии с минералом гиббситом А1(ОН)з или бруситом Mg(OH)2.
Кремнекислородные и кислород-гидроксид-алюми-ниевые сетки образуют так называемые тетраэдро-окта-эдрические слои и пакеты. При соединении тетраэдри-ческого и октаэдрического слоев ионы 0?’ тетраэдриче-ского слоя, расположенные на вершинах тетраэдров, становятся общими для обоих слоев, т. е. ионы 0?" будут служить своеобразными «мостиками» между ионами Si4~ одного слоя и ионами АЬз+ другого слоя. Такая структура наиболее устойчива, так как количество положительных зарядов Si4+ и АЦ+ в этой структуре равно количеству отрицательных зарядов 0?" и ОН".
Минералы группы каолинита имеют двухслойную фисталлическую решетку, пакеты которой образованы из двух связанных через общие атомы кислорода слоев: слоя кремнекислородных тетраэдров и алюмо-гидроксильного слоя, имеющего диоктаэдрическое строение. Такие двухслойные пакеты чередуются в кристалле с промежутками, придавая ему пластинчатое строение. Каолинит не способен впитывать воду в межпакетные пространства и поэтому не обладает способностью к набуханию.
Минералы монтмориллонитовой группы по своим кристаллохимическим свойствам разделяются на две группы:
Диоктаэдрические (монтмориллонит, нонтронит, бейделлит);
Триоктаэдрические (сапонит, гекторит).
Монтмориллонит относится к трехслойным минералам. Его пакеты состоят из октаэдрического слоя (ди-октаэдрического строения), который заключен между двумя тетраэдрическими слоями.
Состав этих слоев вследствие изоморфных замещений не постоянен. Кремний тетраэдров также может быть частично замещен на алюминий и железо, а в октаэдрах, кроме ионов алюминия, могут находиться ионы магния. В отличие от каолинита, межпакетные расстояния монтмориллонита могут изменяться. Эти расстояния изменяются в зависимости от количества воды, находящейся между пакетами. В силу этого монтмориллонит обладает большой способностью к набуханию.
Минералы группы гидрослюд включают гидромусковит (иллит), гидробиотит, вермикулит и другие гид-ратизированные разновидности слюд. Способность поглощения у гидрослюд в несколько раз выше, чем у каолинита, но в 2-3 раза меньше, чем у монтмориллонита.
Структура иллита подобна структуре монтмориллонита, с той лишь разницей, что в его кристаллической решетке имеются многочисленные изоморфные замещения. Так, ион А1з+ в октаэдрических слоях замещен на ион Fe3+ и ион Mg?+, причем два иона алюминия замещаются тремя ионами магния с замещением октаэдрических пустот. В иллите нередко два иона алюминия в октаэдрах замещаются на два иона магния, при этом избыточные отрицательные заряды компенсируются ионами калия, которые размещаются в межпакетных промежутках.
Алюмосиликаты - цеолиты - имеют «молекулярные сита», используемые в качестве катализаторов в нефтехимической промышленности для получения высокооктановых бензинов. Цеолиты являются наилучшими адсорбентами для радиоактивных отходов атомных электростанций. Они прекрасно себя зарекомендовали при выведении радионуклидов из организма «ликвидаторов», а также сельскохозяйственных животных, обитающих на зараженной территории. Цеолиты жизненно необходимы животным. Наевшись вдоволь природных цеолитовА животные здоровели: лучше прибавляли в массе, а среди телят уменьшался падеж. Объясняется это тем, что цеолиты способны поглощать вредные вещества и поставлять в организм недостающие ему компоненты.
Важнейшие физико-химические и водно-физические свойства глины - емкость поглощения, гидро-фильность, связность, липкость, реакция среды - находятся в прямой зависимости от минералогического состава.
Свободная и связанная вода в глине
Молекулы воды сами по себе нейтральны. Однако стоит только поместить дипольные молекулы воды во внешнее электрическое поле, как тотчас начнет проявляться дипольный характер этих молекул.
Гидратация гидрофильных коллоидов также обусловливается электростатическими силами, т. е. за счет электрических зарядов, возникающих вследствие ионизации. На поверхности коллоидных частиц гли ны образуются оболочки, состоящие из диполей воды, ориентированных в зависимости от вида заряда своим положительным или отрицательным концом.
Таким образом, в гидрофильных коллоидах, т. е. в растворах глины, какая-то часть воды оказывается прочно связанной с коллоидными частицами, другая же часть играет роль среды, в которой находятся коллоидные мицеллы.
Свойства связанной воды резко отличаются от свойств свободной воды. По степени упорядоченности структуры связанная вода приближается к свойствам твердого тела и имеет большую плотность по сравнению с водой свободной. Гидратационные оболочки высокомолекулярных соединение не обладают растворяющими свойствами, поэтому высокомолекулярное вещество растворяется только в свободной воде. Связанная вода при охлаждении раствора глины не замерзает, тогда как свободная вода подвержена замерзанию.
Обмен веществ в глине
Часто глины находятся под слоем песка, почвы. При вымывании из почвы минеральных веществ и органических остатков они попадают на глиняную подложку. Наиболее интенсивное проникновение их происходит в верхнем слое глины толщиной 10- 15 см. В Оренбургской области разведано и используется месторождение миоценовой подугольной глины (Н. П. Торопова и соавторы, 2000).
Глина является превосходным «обменным пунктом» ионов минеральных вод. В то же время на состав глины большое влияние оказывают природные минеральные воды. Так, если сульфатно-кальциевые (или магниевые) подземные воды мигрируют среди глинистых пород морского происхождения, обычно содержащих обменный натрий, то протекают реакции:
глина = 2Na+ + Са++ + SO4 <-»2Na+ + SO4 + глина = Са++
глина = 2Na+ + Mg++ + SO4 <-> 2Na+ + SO4 + глина = Mg++
Символом «глина=Са++» обозначена глина, содержащая обменный кальций (или другой обменный катион). Так происходит обмен катионов, количество аниона (SO4 ~) при этом не меняется.
Постепенно весь обменный натрий переходит из глин в раствор. Воды из сульфатных кальциевых (магниевых) превращаются в сульфатные натриевые, а поглощающий комплекс из типичного морского - натриевого становится типично континентальным - кальциевомагниевым (А. И. Перельман, 1982).
В глинистой фракции почв и пород содержатся две категории ионов: одни легко переходят в раствор и способны участвовать в реакциях - это обменные катионы и анионы; другие прочно закреплены в узлах кристаллических решеток и могут переходить в раствор лишь в результате разрушения минералов в ходе длительных процессов выветривания.
Примеси, входящие в глину, определяют ее цвет, консистенцию, особую пластичность или каменную твердость. Различают до 40 видов глин, использующихся в фаянсовой и фарфоровой промышленности, фармакологии, строительстве, парфюмерии (основная часть пудры), химии, в пищевой промышленности. Глина бывает белая, голубая, серая, красная, коричневая, зеленая, черная. Иногда встречаются глины шоколадного или грязно-черного цвета.
Цвета глины определяются большим количеством присутствующих в них солей:
Красный цвет - калий, железо;
Зеленоватый - медь, двухвалентное железо;
Голубой - кобальт, кадмий;
Темно-коричневый и черный - углерод, железо;
Желтый - натрий, трехвалентное железо, сера и ее соли.
Наиболее активной считается голубая, зеленая и черная глина. Хорошо изучен каолинит - основа для фарфоровых изделий, он белый. Огнеупорные глины в основном каолиновые, они пластичны, но в них мало железа.
Глина относится к вторичным горным породам, которые образовались вследствие выветривания скальных массивов в ходе эволюционного процесса. Глина чаще других материалов используется как строительный материал. Состав глины весьма сложен и непостоянен. В чистом своем виде глина практически не содержит примеси. Диаметр ее частиц не превышает 0,01 мм, как правило, глина пластична. В состав всех разновидностей глин входит химически связанная вода, она удерживается в виде тончайших плёнок между частицами глинистого материала.
В состав глины входят кремниевые и алюминиевые компоненты. Наиболее распространённые примеси – гидроксид железа оксиды щелочные земельных металлов кварц и сульфид железа. Породы с высоким содержанием глинозема используют для получения огнеупорных материалов, содержание глинозема в таких горных породах колеблется от 25 до 30%.
При намокании всех разновидностей глин вода заполняет промежутки между частицами, вследствие чего они легко сдвигаются относительно друг друга. Это свойство обуславливает пластичность глинистых материалов.
Глинистый материал в природе широко распространен. Глины разделяют на подгруппы зависимо от минерального состава и диаметра частиц, наличия тех или иных примесей. Существуют такие виды глины:
- красная,
- белая,
- песчаная,
- глина для фарфора,
- каолиновая.
Гранулометриия тех или иных видов материалов зависит от минеральных компонентов и химического состава. Практически всем разновидностям этого уникального ископаемого свойственны пластичность, адсорбция, набухание. При намокании характерны усадка, вспучивание, эти свойства являются определяющими при применении материала в промышленности.
По промышленным техническим требованиям горная порода подразделяется на разновидности:
- легкоплавкую,
- тугоплавкую,
- адсорбционную,
- каолиновую.
Размокшая глина становится пластичной, она способна принимать практически любую форму.
Пластичные массы называются «жирными», так как на ощупь воспринимаются как жирный материал. Разновидности глин с низкой степенью пластичности называют «тощими» или постными. Изделия, выполненные из таких материалов, быстро рассыпаются, для производства кирпича «тощая» глина не подходит.
- Высохшая глина хорошо держит форму, которую ей придали, при этом она незначительно уменьшается в объеме, уплотняется, затвердевает и стает прочной как камень. Благодаря этим свойствам с давних пор глина считается самым широко применяемым материалом для изготовления посуды и прочих предметов быта.
- Кроме всего прочего данная порода обладает такой способностью как клейкость.
- Впитав в себя определенное количество влаги, материал более не пропускает воду, это свойство обуславливает водоупорность материала.
- Ещё одно свойство глины – кроющая способность. Благодаря этому свойству глину издавна используют для покрытия стен зданий, печей.
- Сорбционная способность материала позволяет применять глину в качестве очистителя жиров и продуктов переработки нефти.
Все вышеперечисленные свойства обеспечивают длительный срок службы предметам, изготовленным из глины.
Виды глины и их происхождение
По происхождению глинистые материалы разделяют на подгруппы.
Осадочные глины. Образуются в результате нанесения водными потоками разрушенных пластов горных пород. Эти материалы делятся на морские и материковые. По названию первого ясно, что глина образуется на морском дне, во втором случае образование происходит на материках, в донных отложениях рек и озер.
В природных условиях данная разновидность имеет коричневый оттенок, его придает материалу железосодержащие соединения – оксиды феррума, которые содержатся в глине в количестве от 5 до 9%. Это, как правило, осадочные глины. Они образуются в результате нанесения водой разрушенных пластов горных пород.
В процессе обжига красная глина стаёт красной или белой зависимо от условия процесса и типа обжигающего оборудования. Данная разновидность может выдержать нагревание до 1100 градусов.
Этот сорт глины пластичный, хорошо разминается. Высокая эластичность материала обуславливает его применение в качестве материала для скульптурной лепки.
Залежи природного ископаемого находятся повсеместно. Зачастую они скапливаются в лагунах морских или пресных. В случае с морскими заливами, глина являет собой неоднородную массу, имеет многочисленные примеси.
- При намокании глина приобретает светло-серый оттенок, в результате процесса обжига она превращается в материал красивого белого цвета. Этому сорту глины присуща эластичность.
- Из-за отсутствия соединений железа белая глина слегка просвечивается. Она широко используется для производства бытовых предметов, посуды, кувшинов, декоративных статуэток. Кроме того материал используется при производстве кафельной плитки и сантехники.
- Предметы из этой глины покрывают глазурью, выдерживая в печах при 900- 950 градусах.
Пористая масса для производства керамики
Сырье являет собой глинистый материал с незначительным содержанием кальция и высокой пористостью.
- Эта глина состоит из каолинита, иллита и других алюмосиликатов, также в ней имеются вкрапления песка и карбонатов. Кремнеземы и глинозем являют собой основу глиногенных минералов.
- Пористая масса относится к осадочным типам глины. Она образуется в результате нанесения водой разрушенных пластов горных пород.
- Естественный цвет такой глины колеблется от белого до коричневого. Встречаются и зеленоватые глины. Материал подвергается обжигу при невысоких температурах.
Майолика
Это легкоплавкая разновидность глинистого материала, в которой содержится большое количество глинозема белого цвета. Сырье подвергается обжигу при невысокой температуре. Глазируют майолику специальными смесями с содержанием соединений олова.
Слово «майолика» произошло от наименования острова Майорки, где данный материал был использован впервые. Майолика широко использовалась в Италии. Традиционно предметы из майолики называют фаянсовыми, потому что впервые они начали производиться в специальных отделениях по изготовлению фаянса.
Каминная глиняная масса
В состав этой породы входит кварц, значительное количество полевого шпата и шамот. По происхождению это шельфовые породы. Они образуются на глубине около двухсот метров. Обязательное условие – отсутствие какого-либо рода течений.
Материал черного цвета. После обжига масса напоминает изделия из слоновой кости по цвету. Благодаря использованию глазури изделия из сырья становятся необычайно прочными, обладают высокой водостойкостью.
Данное сырье представляет собой запекшуюся массу. Обжигают его при температуре 1100 – 1300 градусов. Процесс обжига проводится под тщательным присмотром с соблюдением технологических правил, в противном случае глиняные изделия могут рассыпаться.
Каменную керамическую массу используют для моделирования, для изготовления различных керамических предметов. Изделия из этого материала очень красивы. Каменная керамика обладает уникальными техническими свойствами.
В состав сырья входит полевой шпат, значительное количество кварца и каолин. Примесей железа эта разновидность глины не содержит.
При смачивании водой масса приобретает серый оттенок, а после процесса обжига становится идеально белой. Обжигают материал в печах при температуре 1300 – 1400 градусов. Данное сырье очень эластично.
Не рекомендуется использовать эту разновидность для работ на гончарных кругах. Материал является очень плотным, практически без пор, поглощение воды очень низкое. Обожжённый материал становится прозрачным. Предметы из фарфорового глинистого материала покрывают различными глазурями.
Материалы для грубой керамики
Крупнопористая глина применяется для производства габаритных предметов, зачастую используется в строительстве. Изделия материала отличаются высокой термостойкостью, они прекрасно выдерживают колебания температур.
Пластические свойства сырья зависят от наличия в соединении кварца и алюминия. Характерные особенности материала обусловлены наличием значительного содержания шамота и глинозема.
Материал относится к тугоплавким разновидностям. Температура плавления – 1400 1600 градусов. Грубокерамический материал прекрасно спекается, он практически не дает усадки. Эти свойства определяют его применение для производства габаритных объектов, а также крупных панно и мозаик.
Монтмориллонитовая глина
Сырье применяют в качестве отбеливателя при очистке палаточных сиропов, в пивоварении, при производстве сока и рафинированных масел. Данный материал улучшает качество готовых продуктов, кроме того данная разновидность глины используется как средство для борьбы с грызунами и насекомыми.
Адсорбционная глина
Характерная особенность – высокие связующие свойства, высокая степень катализа. Самая распространенная среди адсорбционных глин – бентонит.
Цветные глинистые материалы
Разноцветная глина – это материал, который содержит оксиды металлических элементов или пигменты, и представляет собой однородную смесь.
- При проникновении в толщу материала пигментов некоторая часть их остаётся во взвешенном состоянии, при этом однородность тона сырья нарушается.
- Природные пигменты придают глине тот или иной оттенок, их разделяют на две категории: оксиды металлических элементов и собственно красящие вещества.
- Оксиды – это природные компоненты натурального происхождения, образующиеся в толще кары земли. Данные вещества подвергают очистке и тонкому измельчению. Для придания глине той или иной окраски чаще всего используют оксид меди. Это вещество в процессе обжига в результате процесса окисления приобретает зеленоватый оттенок.
- Для придания материалу синего оттенка применяют кислородсодержащие соединения кобальта. Соединения хрома обеспечивают цвет оливок, а соединения магния и никеля – коричневый и серый соответственно.
- Красящие компоненты добавляют в сырье в количестве от 1 до 5%. При более высоком содержании пигментов могут возникнуть нежелательные последствия в процессе обжига.
Сфера применения
Глина активно применяется в строительстве для изготовления кирпичей, керамических изделий. Она обладает неоспоримыми достоинствами, а также сравнительно низкой стоимостью. К преимуществам данного сырья следует отнести термоустойчивость, адсорбционные свойства, экологичность, воздухопроницаемость.
Глина - один из древнейших строительных материалов, применяемых в строительстве по сей день. Свойство этого природного материала к затвердеванию в определённых условиях позволяет использовать его в различных целях при строительстве построек различного назначения - и жилых, и хозяйственных. Из глины делают несущие конструкции (саманные стены ), на ней заводят раствор для кладки печей (из неё же собственно делают и сам печной кирпич), её используют как утеплитель, а также глиной штукатурят стены. В связи с тем, что этот природный и экологически чистый материал может широко использоваться в строительстве , мы решили подготовить статью по вопросу применения глины в строительных целях.
Немного о глине
Глина - мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита (происходит от названия местности Каолин в Китае), 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) (SiO2), 39 % оксида алюминия (Al2О3) и 14 % воды (Н2O).
Al2O3 и SiO2 — 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).
Основным источником глинистых пород служит полевой шпат, при распаде которого под воздействием атмосферных явлений образуются каолинит и другие гидраты алюминиевых силикатов. Некоторые глины осадочного происхождения образуются в процессе местного накопления упомянутых минералов, но большинство из них представляют собой наносы водных потоков, выпавшие на дно озёр и морей.
Глина - это вторичный продукт земной коры, осадочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания (ru.wikipedia.org).
Саманное строительство
Что из себя представляет саман ? Сам термин происходит от тюркского «солома». Подразумевает саман под собой строительный материал из глинистого грунта, высушенного на открытом воздухе.
Ещё в сравнительно недавнем прошлом этот материал имел достаточно широкое распространение в мире. По сей день саманные постройки повсеместно встречаются и в Азии, и в Европе, и на территории России.
Несмотря на то, что в настоящее время принято применять современные материалы, считающиеся более прочными и долговечными, существуют живые свидетельства того, что многие материалы современности в значительной степени уступают по прочности домам, построенным из глины.
Например, на сайте www.subscribe.ru в статье «саманное строительство» приводятся данные о том, что участники войны в Афганистане свидетельствовали о том, что при попадании из танка прямой наводкой в стену из самана она не разрушалась, а оставался только след.
Теперь немного о том, как сделать саман. На сайте www.subscribe.ru по этому поводу приводится следующая информация: Земля под ногами - основной источник материала для строительства. Песок и глина лежат практически везде. Для смеси всегда нужно также достаточно длинной, прочной, сухой соломы. Идеальная смесь содержит много грубого песка и немного глины.
Глины нужно ровно столько, чтобы склеить песок и солому, приблизительно в соотношении 3 или 4 к 1, песок к глине.
Большинство почв - смесь песка, глины и других примесей. Нужно понять Вашу почву и с ней работать.
Ил для самана не подходит. Избегайте почв с более чем незначительным содержанием ила. Ил снижает клейкость глины и непрочен на сжатие. Глина существенно отличается от ила. Глины усыхают линейно на 5-15 %, поэтому растрескиваются, если не смешать их с большим количеством песка и соломы. Когда же глина высыхает в пространстве между грубыми зёрнами песка, она плотно скрепляет их вместе. В результате получается на удивление прочный материал - саман.
Конечно, это лишь краткая информация о том, как сделать саман. Если вы хотите приготовить его правильно и профессионально, то вопрос поиска и подбора материалов, а также составления пропорций надо изучить более тщательно. Благо, интернет-ресурсы позволяют сделать это без особых затруднений.
Использование глины для кладки печей
Глина является основным материалом для приготовления раствора для кладки печей. Качество этого раствора оказывает прямое влияние на качество кладки, а значит и печи.
О том, как правильно приготовить раствор, приведём информацию из книги А.М. Шепелева «Как построить сельский дом»: «Правильно приготовленный глиняный раствор не трескается, прочно связывает между собой кирпичи и не выкрашивается. Трещины в швах кладки нарушают нормальную работу печи.
Толщина швов влияет на прочность кладки. Швы должны быть толщиной 3 мм (как исключение - 5 мм). Чем меньше в печи глины и больше кирпича, тем выше качество печной кладки. Вот почему, готовя глиняный раствор желательно отдельно просеять глину и песок через сита с отверстиями не более 3x3мм, а затем ещё раз процедить раствор.
Доза песка, добавляемого в глину, зависит от жирности последней: жирнее глина - больше песка, и наоборот.
Глину для раствора нужно хорошо размочить и промять. Делают это так. Берут большой крепкий ящик или бочку, заполняют их на 1/3 объёма глиной, заливают водой, тщательно перемешивают и оставляют на сутки или больше. Затем все перемешивают и, если надо, добавляют воду. Полученное глиняное молоко процеживают на сите с отверстиями не более 3×3 мм в другую ёмкость. Оставшиеся комки вновь заливают водой, разминают, добавляют глину и т. д.
Оставшуюся от глиняного молока воду сливают, используя её при замочке следующей порции глины. Отстоявшаяся глина должна иметь густоту сметаны.
Приготовив нужное количество глины, определяют её жирность и потребность в песке. Для этого берут какую-то одну объёмную часть процеженной глины (например, банку из-под консервов) и вливают её в ведро. Этой же меркой отмеряют 3 части песка, добавляют его небольшими порциями в глину и все перемешивают веслом или палкой. Если раствор сильно обволакивает весло (палку) - он жирный и нужно добавить песка. Если к веслу (палке) прилипают отдельные сгустки - раствор нормальной жирности и годен для кладки. Измерив «ставшийся песок, определяют жирность глины, вернее потребность в песке. Например, осталось 0,5 банки песка, значит, для приготовления нормального по жирности раствора на 1 часть глины требуется 2,5 части песка (состав 1:2,5).
Таким образом, в зависимости от качества глины на одну её объемную часть может потребоваться от 0,5 до 3-х и более частей песка.
Нормальный по жирности раствор не трескается, крепко связывает между собой кирпичи; жирный раствор сильно трескается, а тощий - непрочный.
Качество раствора можно проверить так. Из густого раствора скатывают шарик диаметром 5 см и делают лепешку толщиной 1 см и диаметром 10 см. И то и другое высушивают при обычной комнатной температуре. Высохнув, они не должны растрескиваться, а шарик при падении с высоты 1 м не должен рассыпаться. В этом случае раствор пригоден для кладки.
Готовят раствор на бойке или в ящике. Для этого грядкой насыпают отмеренную порцию песка, делают в ней углубление, наливают порцию приготовленного глиняного теста и все перемешивают до полной однородности. При необходимости добавляют воду, получая сметанообразную массу, легко сползающую с железной лопаты, но не растекающуюся по ней. При ощупывании между пальцами должен ощущаться сплошной шероховатый слой песчинок, а не скользкая с разрозненными песчинками глина.
Во время кладки глиняный раствор должен быть таким, чтобы при небольшом нажиме на него кирпичом, смоченным водой, он легко выдавливал из шва излишне наложенный раствор.
Для кладки 1000 кирпичей при швах толщиной до 5 мм требуется 250 л процеженного раствора.
Время, затраченное на процеживание раствора, с лихвой окупается удобством в работе».
Использование глины как утеплителя
Глина также используется в качестве утеплителя. Чаще всего её используют для утепления потолка. Для получения качественного утеплителя помимо глины применяют опилки.
На сайте www.domoustroi.ru приводится следующая информация по утеплению потолков этим способом: Потолок из глины и опилок отличается хорошей термостойкостью, легкостью в изготовлении, легким весом, противопожарным качеством и доступностью в цене.
Чтобы утеплить потолок и сделать потолок из глины и опилок, следует приобрести в первую очередь глину и опилки. Опилки сейчас приобрести не трудно, так как их даже раздают бесплатно самовывозом на предприятиях деревообработки. Даже если придется покупать опилки, то их стоимость будет ничтожна, по сравнению с другими материалами для потолка. Глина же будет немного дороже, но её нужно совсем мало, поэтому ее можно добыть и самому.
Итак, для начала подготовим потолочное перекрытие для будущего потолка.
Так как смесь глины и песка будет жидкой, то необходимо на потолочные доски что-либо постелить водонепроницаемое. Можно взять обычную пленку и пристрелять её к дереву обыкновенным строительным степлером. Некоторые под пленку застилают картон. Картон имеет гофрированный слой между плоскими слоям, это дает дополнительное утепление, но потолок становится более пожароопасным.
После того, как потолок застелен пленкой, можно приступать к замешиванию глино-опилкового раствора.
Для этого необходимо залить полную бочку водой и высыпать туда четыре-пять вёдер глины. Глина должна размочиться.
Перемешивать глину в бочке до того момента, пока она максимально не растворится. Вода должна приобрести характерный грязный цвет. Далее, залить в бетономешалку пару вёдер полученной смеси из глины и воды и засыпать опилками. Нельзя забывать добавлять глиняную воду по мере перемешивания опилок. Консистенция не должна быть ни густой, не жидкой.
Далее, замешав раствор, нанести его на потолок равномерным слоем 5-10 см. в зависимости от необходимого утепления и пригладить слегка утрамбовывая. Через несколько дней потолок должен подсохнуть, и если появятся небольшие трещины, то их проще всего затереть простой глиной, хотя можно оставить и так, потому, что трещины будут незначительные.
В данной статье мы рассмотрели различные случаи применения глины, а именно: строительство стен , приготовление раствора для кладки печей и утепление потолков . Во всех этих случаях глина является эффективным строительным материалом. В завершение следует заметить, что это не все варианты применения глины в строительстве, например, её применяют в производстве керамзита и цемента, поэтому этот природный материал безо всякого преувеличения оправдывает название этой статьи: «Глина - универсальный природный материал для строительства».
Статью подготовил Евгений ИЗМАЙЛОВ,
фото srubnbrus.com
