Всего чаще к глине примешивается песок, как материал наиболее дешевый и доступный. Самые лучшие результаты дает песок кварцевый, не содержащий никаких подмесей, но такой найти бывает довольно трудно, и поэтому часто приходится довольствоваться песком обыкновенным, предпочитая песок с острыми зернами, добываемый из карьеров, песку с зернами груглыми (речному или морскому). Песок сильно илистый вовсе для подмеси в глину не годится. Подмесь песку всегда изменяет также и огнеупорность глины, так как песок представляет собою почти чистую кремнекислоту (кремнезем). Все, сказанное нами в свое время в этом отношении о кремнеземе, в полной мере приложимо к песку, но только молкому. Крупный кварцевый песок поднимает огнеупорность глины.
Песок с успехом можно заменить молотым кварцем и кремнем, причем к этим понижающим пластичность глины материалам также в полной мере относится все сказанное нами о влиянии на огнеупорность подбавки кремнезема. В особенности хорошие услуги приносит молотый кварц и кремень там, где надо сильно уменьшить усадку изделий. С помощью этих материалов усадку некоторых глин можно довести до нуля, т.е. совершенно ее уничтожить.
Обожженная и размолотая глина, носящая название шамота, как мы уже упоминали, также понижает пластичность глины. В то же время она увеличивает пористость изделий уменьшает их усадку и подымает огнеупорность.
Известь также понижает пластичность глины, но является вообще говоря, примесью нежелательной, а выше 18-20% и прямо вредной. Только при производстве каменного товара со сплавленным черепком известь всегда исскуственно к глине прибавляется.
Наконец, нада упомянуть о прибавке к глине с целью увеличения пористоти изделий таких органических веществ, которые во время обжига выгорят и оставят вместо себя пустоты. Такими выгорающими веществами могут быть: угольный порошок, опилки, соломенная резка, полова, навоз, кострика, торф и т.п.
Некоторые из указанных нами веществ меняют, как мы видели, не только пластичность глины, но и ее огнеупорность. Всего чаще, однако, огнеупорность глины понижают, а это бывает необходимо для производства изделий со сплавленным черепком, прибавкой веществ специальных, носящих общее название флюсов или плавней. В качестве плавней прежде всего применяют полевые шпаты в разнообразнейших сортах и даже комбинациях, вроде гранита, порфира и пегматита. Далее идет известь в виде мела или еще лучше мергеля или доломита, так называемый шритт -- сплавленные и затем размолотые смеси щелочей с песком или кварцем, стеклянный бой, доменные и каменноугольные шлаки, зола и т.п. дешевые материалы, содержащие легкоплавкие силикаты.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА ГЛИНЫ И ПРИГОТОВЛЕНИЕ ИЗ НЕЕ ТЕСТООБРАЗНОЙ ОДНОРОДНОЙ МАССЫ.
Глина, добытая из земли, всегда подвергается целому ряду манипуляций, общая цель которых получение совершенно однородной смеси, в которой все частички всех составных частей глины, непластических подмесей (естественных и исскуственно введенных) и воды -- были бы распределены друг относительно друга вполне одинаково в каждом месте смеси. Равномерность смеси, из которой готовытся произведения, одно из первых условий успешного изготовления товара хорошего качества, и чем изделия обладают более тонкими стенками, тем всякое в этом отношении отступоение сильнее сказывается в деформации предметов при обжиге, растрескивании и даже полном их при этом разваливании на кусочки; иногда это растресскивание наблюдается при том не во время фабрикации, а далее при употреблении предмета в дело от перемен температуры, легкого удара и т.п.
Если даже глина идет в дело без всеких посторонних подмесей, все же она никогда прямо вынутая из земли не будет вполне однородна и кроме различных естественных подмесей, частью прямо вредных и подлежащих удалению, а частью, хотя и не вредных, но неравномерно распределенных по всей толщине глиняного пласта, вторичная осадочная глина всегда в виду своего наносного происхождения обладает слоистостью и сохраняет способность разделяться и раскалываться в направлении слоев даже после обжига, если эта слоистость в ней не будет уничтожена. Природная слоистость при этом удерживается в глинах весьма упорно и может быть уничтожена лишь посредством усиленной механической переработки, которая притом тем затруднительнее, чем глина пластичнее и чем она вязче.
Самый употребительный предварительный прием в приведении глины в раздробленный, удобный для образования из нее однородного теста виде, прием заключается в вымораживании глины или так называемом ее зимовании. Вырытая из земли глина осенью или поздним летом сваливается в узкие и длинные гряды высотою в 1--11/2 арш. и подвергается размачивающему действию дождя, а если осень не дождливая, то поливается исскиственно, так чтобы морозы застали ее совершенно до земли промоченной. Вода замерзает посреди частиц глины и, увеличиваясь при этом в объеме, разрывает их друг от друга и делает глину более рассыпчатой. Действие вымораживания усиливается при многократном повторении замерзания и растаивания, и потому результаты зимования глины получаются особенно хорошими при зиме неустойчивой, с оттепелями. Во время оттепелей веьма рекомендуется глину перелопачивать, чтобы распространить происходящие в ней процессы на всю толщу заготовленного материала. Слоистость при вымораживании глины совершенно исчезает, и к весне, оттаяв и просохнув, глина распадается на мелкие хрупкие комочки, жадно поглощающие воду при замачивании.
Рядом с изменением физичесикх свойств глины во время зимования ее в ней происходят и некоторые химичесике процессы, касающиеся, напр., не самого глинистого вещества, а подмесей к нему. Железный колчедан, весьма обыкновенная подмесь к глине, переходит в это время в железный купорос и выщелачивкается водою. Иногда зимованием можно совершенно непластичную глину, каковой является, напр., каменистый глинистый стланец, превратить в глину, пригодную для тех или иных керамичесикх произведений и обладающею достаточною для того пластичностью.
Тех же результатов, но в более малой степени можн достигнуть, разложив летом глину тонкими слоями на солнце и поливая ее время от времени водой. На солнце политая глина бвстро высыхает, растрескивается и становится более рассыпчатой.
Так или иначе распущенная и приведенная в более или менее порошкообразное состояние глина затем освобождается от крупных подмесей-камней, крупных не промерзших комков и т.д. пропуском через грохот, а иногда при изготовлении более дорогого товара подвергается еще отмучиванию, которое всего проще совершается в приборе, изображенном на рис.1. В резервуар А кладут глину и, пуская на нее сверху из желоба струю воды, старательно с водой перемешивают. Вода увлекает с собою частицы глины и подмесей и по желобу c поступает на сито t, где отделяется от крупных, но легких, плавающих в воде примесей и собирается в резервуаре B, в то время как крупные, тяжелые примеси остаются на дне резервуара А. В резервуаре В оседают на дно более мелкие, но тяжелые частицы (песок и т.п. ), а вода с глинистыми частицами переходит в третий резервуар С. Глине здесь дают осесть на дно, а воду после этого спускают через отверстия в боковой стенке резервуара 1,2,3,4.
Для отмучивания жирных сортов глины приходится прибегать к весьма энергичному ее перемешиванию с водой в первом резервуаре, который в этом случае выгодно бывает заменить железным полуцелиндрическим корытом a (рис. 2), через которое приходит вал d с несколькими насаженными на него винтообразно расположенными разветвленными пальцами e. Измельченная вращением такой мешалки и смешанная с водой глина затем проходит сквозь сктчатую тенку c и направляется в отстоечные чаны.