一、粘土的成因和分类
粘土是制造烧结砖瓦的主要原料。粘土加适量的水拌和后成为可塑的泥料,它能塑成任何形抉;千燥后又能保持其塑成的形状,经焙烧后,一能成为致密坚硬、具有一定物理力学性能的制品。
在自然界,地壳表层的各种硅酸盐岩石,如长石、花岗岩、斑岩、片麻岩等,长期在水、潮汐、风、雨,冰、:雪等急剧变化的作用下,崩解破裂,成为碎块.粘上即是这种碎块兴石在水和大气中碳酸气的作用孔因化学分解而成的。
粘土生后,有的直接留在生成粘土的母岩地方,称为残留粘土(或称原生粘土、一次粘上)。有的则借风力或水力转移到别的地方去,则称为运积粘土(或称漂积土、次生料东七、二次粘土等)。
残留粘土中,有的是由长石或共它硅酸盐岩石发生分解而成;有的是由于碳酸盐岩石(石矢石、自云石)生济解而成,也有的是由子粘土页岩发生崩解而成。它通常夹有未完全分解的原生岩石颗粒。
运积粘土中,有的是由于水运堆积而成,有的则是由于风运堆积而成。水运粘土有河泥、淤泥、海泥和冰川泥等。当水流经过原生粘土矿床,将枯土冲散,枯土的悬浮颗粒就披冲走。随着流速的减小,块度和比重较大,如镖石、砾石、砂子等依次沉积下来。当流速进一步减小或停止时,粘上泥浆也逐渐沉积下来。这样,水流枕将原虫粘土按照颗拉组成分级。所以就颗权来说,次生枯土较原生粘土为纯净。低次生粘土在沉淀过程中,常常夹杂各种盐类和氧化铁等杂质。因此就化学成分来说,次生钻土又较原生粘土为不纯净。
风运钻土,也称黄土。它是由枯土、细粒石英和其它犷物混合组成的。黄土属于几乎没有被胶结过的疏松的粉砂,其中含有大量的碳酸盐和其它盐类。黄土多呈淡黄色或暗黄色,没有层理,分布很广,沉积较厚。
(二)粘土的分类
粘土形成后,由于来源的不同,粘土的成分和性质也不同,因而它的分类也是多种多样的。一般按其外貌、组成及性质,将粘土分为高岭上、粘土、瘦化粘土和页岩状枯土。
高玲土是高岭石所组成的较纯净的拈上,它是长石、钙长石自然风化的产物。高岭土具有显著的晶体结构,可塑性较低,呈淡黄色或白色。高岭土有原生和次生之分。原生高岭土由主要含有长石和云母的火成岩、变质岩和沉积岩分解而成。离开原沉积地有一定距离而沉积的为次生高岭土,矿物成分很不相同,.且含有大量杂质。高岭上有较高的耐火度(1730-1770摄氏度),烧结温度在1400摄氏度左右,烧后呈白色,它是优质的陶瓷原料。
粘土 一般都是次生粘土,其颗粒较细,是各种矿物岩石的碎屑组成的混合物,杂质也较多。根据其耐火性能,又可分为:耐火粘土、难熔粘土及易熔粘土。
①耐火拈土耐火度高于158000,是一种含杂质较少比较纯净的粘土。共颗粒组成比较分故,一般具有较高的可塑性。它的颜色有多种,但经过焙烧后,则成为白色,灰色或淡黄色。,多用作耐火材料或殉瓷原料。
②难熔粘土耐火度在1350~15800C,含杂质熔剂10^-15%,在天然状态下有各种不同的颜色,焙烧后呈黄色或揭色。用作拓器、地砖及污水管等原料。
③易熔拈土耐火度在1350.0以下,含有较多的杂质,是制造砖瓦的主要原料。根据其所含杂质的不同性状,又可分为砂质枯土、铁质粘土、泥灰枯土、复州枯土、明矾粘土、膨润粘土或漂白枯土,沥青质粘土和黄土等.
砂质枯土含有大量机械混合的石英砂。
铁质粘土含有大量的氧化铁、氢氧化铁或铁硅酸盐杂质,使其呈黄色或红色.它是砖瓦工业用得较多的原料。枯土中含铁量若继续增加,颜色将随之加深而成为褚石。赫石可用来做着色剂。
泥灰枯土含有大量的碳酸钙杂质,若其含量继续增加,则成为泥灰岩。
复州粘土其中氧化钙和氧化镁含量高达7%,它是以铝硅酸盐水化物的形态混合于拈土中的。复州粘土一般具有较低的可塑性,较高的孔隙率,具有胶体结构或稳晶结构。
这种枯土的主要特性是,能从动物油、杭物油、犷物油及脂肪中吸取主要的色素,也能部分地从水中吸取,因而又可称为漂白粘土。
明矾粘土其中含有明矾是由于矿物粘土中的黄铁矿缄化生成物与氧化铝及碱发生作用而形成的。
膨润土或漂白粘上通常含有大最的碱金属及碱土金属氧化物的胶状物质,有皂化和吸收油脂的特性。属于这类拈土的有膨润土、灰泥土等。膨润土和复州土很接近,难于明确划分。
沥青枯土含有大量的沥青物质,呈黑色。
黄土为不分层的细土状风成岩。在我国华北和西北地区分布较广,它是在干澡气候条件下形成的一种具有黄揭色、灰黄或褐黄等色,并有针孔状,无层理,有时厚度较大。化学成分属于砂质粘土和泥灰粘土之间,由粘土物质,碳酸钙和石英、长石、云母等矿物细粒所组成,可塑性较低。
瘦化粘土(或硬质粘土)硬度很大,氧化铝含量很高,断口呈贝壳状,结构致密,在水中不易水解,因此不能形成软泥,可塑性极差,它是耐火制品的原料。
由于瘦化枯土的结构非常细致,用显微镜也不能侧定它的矿物组成。关于瘦性粘土的成因,意见很不一致,一种意见是,瘦性粘土是在地质化学过程的影响下结紧的再结晶的细沉淀物。另一种意见认为,是由于胶体硅石,胶体矾土互相作用而生成的化学沉淀物。
页岩状粘土〔或粘土质页岩)是由于粘土矿床发生动力变质而生成的。它主要由粘土物质和石英及云母的细屑所组成。其中常见的矿物杂质有金红石、电气石、黄铁矿和方解石等。
粘土质页岩的可塑性很不一致,在有些情况下,将它磨细掺水搅拌茹能够获得软泥。在另一种情况下,如果页岩的变质发生在很高的压力和较高的温度下,那就不具有可塑性,或可塑性极低。
枯土质页岩的耐火度,一般在1180-1200摄氏度左右,焙烧后呈灰黄色,红色或暗红色。经磨细后掺水能获得软泥的枯土质页岩,可以代替钻土用作制砖原料。
粘土除上述分类法外,可根据粘土在掺水后所得桨体的性质来划分,如肥粘土(塑性较大或称富粘土)和瘦粘土(塑性较小或称贫粘上)。还可根据粘土用途的不同来分类的,如陶瓷枯士、造纸粘土、耐火枯土、赤陶土,砖土、瓦土、染料用粘土、漂白粘土等。
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