Таким образом скопившиеся продукты разрушения горных пород образуют горный песок и первичную глину. Первичные продукты разрушения переносятся водой, ледниками, ветром. В результате их отложения или осаждения образуются вторичные глины. Эти глины обладают большей дисперсностью и содержат в качестве примесей песок, известняк, соединения железа. Отличительной особенностью отложений вторичных глин является их слоистость по высоте.
На большей части территории России под небольшими толщами почвенного слоя залегают глинистые породы толщиной от 2 до 6 м.
При осаждении глин в воде наиболее быстро опускаются вниз тяжелые крупные частицы. Легкие мелкие частицы остаются сверху. Это приводит к образованию механической слоистости глинистой породы по высоте.
Наибольшее влияние на свойства глины, идущей на изготовление керамического кирпича, оказывает глинозем. Так, повышенное содержание глинозема в глине повышает ее пластичность и огнеупорность.
Как уже говорилось, содержание кремнезема в глине достигает 70 %. Увеличение количества кремнезема в глине уменьшает ее связующую способность, повышает пористость кирпича и снижает его прочность. При содержании кремнезема более 85 %, а глинозема менее 6–8 % глинистая порода теряет вяжущие свойства, в результате чего из нее становится невозможным получать керамические изделия.
Окись железа, а также закись железа и пирит, присутствующие в глине, придают обожженному кирпичу красный цвет. Закись железа способствует также образованию особо плотного обожженного кирпича.
Окись кальция, сокращая время спекания глин, ухудшает эксплуатационные характеристики кирпича. Аналогично действие соединений магния в виде карбоната (МgСO3) и доломита (МgСO3∙СаСO3). Находящийся в глине сернистый ангидрит уменьшает прочность обожженного кирпича. Крайне нежелательно присутствие в глинах мела, извести и гипса. Органические примеси влияют на усадку сырца, снижают огнеупорность глин.
Значительно понижают температуру обжига и повышают прочность кирпича окиси калия и натрия.
Свойства глины
Важнейшими свойствами глин являются их пластичность, воздушная усадка при сушке сырца, огневая и полная усадки, связующая способность.
Пластичность глин обуславливает возможность легкого формования из них кирпича-сырца. Пластичность глины увеличивается с повышением содержания в ней частиц размером менее 0,005 мм, а также растворимых солей, воды и органических примесей. Более пластичные глины требуют больше воды затворения (до 20–28 % и более), дают большую усадку (10–15 %), чем малопластичные глины. Заметим, что малопластичные глины плохо формуются, а высокопластичные растрескиваются при сушке.
Пластичность глин повышают введением в них применяемых в промышленности сборного железобетона пластификаторов: СДБ, ЛCTM и др., а также добавкой жирных глин или же отмучиванием глины. В последнем случае глину размешивают в воде и удаляют наиболее крупные частицы песка, которые, естественно, осаждаются на дно в первую очередь. Правда, отмучивание — весьма трудоемкий процесс. Пластичность глины увеличивают также механической обработкой, вылеживанием глин в буртах на воздухе, как правило, в течение осени — зимы — весны.
Для уменьшения пластичности в глины вводят отощающие добавки (песок, молотый шлак, золу).
При сушке глины на воздухе при нормальной температуре воздуха (15–20 °C) она уменьшается в объеме на 5-12 %. Это явление называют воздушной усадкой. При быстрой сушке сырца (на открытом солнцу участке) вода испаряется из наружных слоев быстрее, в результате чего на сырце образуются наружные трещины.
Огневая усадка возникает в результате расплава легкоплавких составляющих глины в начальный момент обжига и составляет 2–8 %.
Таким образом полная усадка изделия из глины при сушке и обжиге колеблется от 5 до 18 %. Вот на величину этой полной усадки и укрупняют формы при выделке сырца.