Вплив води на глину

Залежно від ступеня зволоження глинисті грунти можуть перебувати в твердому, пластичному або текучому стані.

Відео: Primitive Technology: Termite clay kiln & pottery

Здатність грунтів збільшувати свій обсяг в процесі змішування з водою, а також зменшувати його при висиханні і давати усадку негативно позначаються на властивостях гліносирцових матеріалів. Здатність до набухання пов`язана з гідрофільним характером глинистих мінералів і питомою поверхнею глинистих ґрунтів. Поглинання вологи з повітря не призводить до набухання.

Обсяг набухання та усадки, як показали дослідження, проведені в FEB, залежать від кількісного вмісту колоїдних речовин і їх якості. Найбільше набухання спостерігається у грунтів, що містять у великій кількості глинисті мінерали з рухомою кристалічною решіткою (типу монтморилоніту). З огляду на здатність глинистих і колоїдних частинок до набухання у воді і відсутність набухання у піщаних і пилуватих частинок в цих же умовах, часто вдаються до непрямої характеристиці змісту глинистих частинок в грунті за величиною (числу) набухання. Експерименти проводилися на зразках розміром 10x10x7см, отриманих з цегли різного складу. Для визначення усадки кожен зразок занурювали в посудину, де він поглинав 80 см3 води. Потім його висушували в печі при температурі 50 С. Зразок з цегли-сирцю заводського виготовлення має значні усадочні тріщини. Глінобетона зразок з тим же змістом глинистих частинок, але з «оптимальним» співвідношенням пилоподібних, піщаних частинок і гравію, має незначні тріщини при висиханні. Зразок з цегли ручного виготовлення на основі лесовидні суглинки, з високим вмістом пилоподібних частинок має кілька волосяних тріщин. Зразок з цегли ручного виготовлення на основі легкого суглинку з високим вмістом піску взагалі не має усадочних тріщин.

Мал. 1 Зразки глінобетона різного складу після випробувань

Визначення лінійної усадки

Для порівняння усадки глінобетона різного складу необхідно, щоб суміші мали однакову консистенцію.

Німецький стандарт DIN 18952 пропонує методику визначення нормальної консистенції, яка складається з наступних послідовних операцій:

1. Сухий глинистий грунт подрібнюють і просівають через сито з розміром осередків 2 мм. Фракції більше 2 мм видаляють.

2. приблизно 1200 см3 грунту зволожують, ретельно перемішують і ущільнюють молотком на рівній поверхні так, щоб вийшов плоский диск рівномірної товщини.

3. За допомогою ножа диск розрізають на смужки шириною 2 см і викладають в ряд так, щоб вони стикалися краями, і знову відбивають. Ця процедура повторюється до отримання однорідної структури.

4. Після цього грунт з високим вмістом глинистих частинок витримують 12 годин, грунт з низьким вмістом глинистого речовини витримують 6 годин. За цей час вода, що міститься в суміші, рівномірно розподіляється по всьому об`єму.

Відео: Joker PEE on GIANT WATER SLIDE Spiderman Elsa Fun Inflatable Kids Toys Superhero 3D Clay Animation

5. З цієї суміші беруть наважку в 200 г і скачують вручну кульку.

6. Кулька скидають з висоти 2 м на рівну тверду поверхню і заміряють отриманий на ньому відбиток.

7. При нормальній вологості тесту відбиток в поперечнику повинен мати в діаметрі 50 мм з допуском ± 2 мм. Відбиток більше 52 мм вказує на підвищену вологість. У цьому випадку приготовлену пробу слід розпластати і дати підсохнути.

8. Відбиток менше 48 мм вказує на знижену вологість. Тому приготовлену пробу необхідно розпластати і додатково зволожити. В обох випадках досліди потрібно повторювати до тих пір, поки діаметр відбитка не складе необхідної величини.

Після визначення нормальної консистенції проводять випробування на усадку:

1. Грунт нормальної консистенції ущільнюють за допомогою дерев`яного молотка з розміром в поперечнику 2x2 см в спеціальній формі, зображеної на рис. 2.

Мал. 2 Форма для визначення лінійної усадки згідно з німецьким стандартом DIN 18952

2. Випробування проводять на трьох зразках, які одночасно витягуються з форми.

3. На зразках з інтервалом 200 мм ножем наносять контрольні мітки.

4. Зразки висушують протягом 3 днів в нормальних умовах, а потім в печі при температурі 60 ° С до постійної ваги. Відповідно до стандарту DIN зразки повинні сушитися на скляному піддоні, змащеному олією. FEB рекомендує використовувати піддон з тонким шаром піску, що робить процес сушіння більш рівномірним.

5. Після висушування зразків відстань між мітками вимірюють і визначають середнє значення
усадки в процентах. Якщо усадка одного із зразків відрізняється від показників двох інших більш ніж на 2 мм, потрібно виготовити нові зразки і повторити випробування.

Ерозія глінобетона при впливі дощу і морозу

У лабораторії FEB досліджували вплив атмосферних опадів на ерозію глінобетона. Випробовувалися два склади. Перший склад глінобетона містив 40% глинистих частинок. Другий склад глінобетона містив 16% глинистого речовини. Цей зразок був виготовлений з того ж грунту, що і перший, але з додаванням піску. Обидва зразки мали однакові розміри. Після виготовлення і сушіння у обох зразків з`явилися великі усадочні тріщини. Усадка глінобетона з великим вмістом глинистих частинок становила 11%, а усадка другого зразка - тільки 3%. Потім зразки протягом трьох років перебували під впливом атмосферних умов. Глинобетон з великим вмістом глинистого речовини мав значні відшарування по всій поверхні. З`явилися при висиханні волосяні тріщини відкривали доступ для дощової води, яка поглиналася капілярної системою. При замерзанні води її об`єм збільшувався, що призводило до розриву верхніх шарів. У тих місцях, де волосяні тріщини не виявлені, такого ефекту не спостерігалося. Глинобетон з вмістом глинистого речовини 16% після трирічних випробувань не мав ознак ерозії. Зразок не мав волосяних тріщин. Крім того, усадочная тріщина, що утворилася після висихання, під впливом атмосферних опадів зменшилася.

Мал. 3 Зразки глінобетона до випробувань (зліва) і після випробувань (праворуч)

Випробування показали, що глинобетон з вмістом глинистого речовини 40% більшою мірою схильний до ерозії при впливі дощу і морозу.

час сушіння

Гліносирцовий матеріал досягає своєї рівноважної вологості через певний період, який називається часом сушіння. Тривалість сушіння при вологості 44% - 14 днів, в той час як при вологості 81% - близько 30 днів. Проводилися випробування на зразках розміром з цеглину. Їх занурювали в воду на глибину 3 мм на 24 години, а потім витримували в приміщенні з температурою 23 С і відносній вологістю 50%. Всі грунтові цеглини висохли через 20-30 днів, в той час як обпалені і силікатна цегла, а також бетонні блоки не висохло навіть через 100 днів.

Глинобитні будинки. Слідами старих публікацій. Зміст.