ABLOY-FIRE.RU - Надежная автоматика для противопожарных дверей

Abloy
Главная
Продукция
Решения для одностворчатых дверей
Решения для двустворчатых дверей
Где купить


Новости

21.05.07 - Итоги семинара "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

10.05.07 - Первый в России семинар: "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

30.04.07 - Открыт новый сайт "Надежная автоматика для противопожарных дверей Abloy"

Соотношение глины и песка при кладке печи


Раствор для печи глина и песок пропорции: инструменты и материалы, смеси

Содержание статьи:

Температура горения дров – 500–1050 С. Не всякий камень и раствор может выдержать такую нагрузку. Печь сооружают из огнеупорного шамотного и глиняного кирпича, а вместо обычного цементного применяют глиняный состав. Пропорции глины и песка в растворе для печи нужно строго соблюдать, иначе кладка окажется непрочной, а печь – недолговечной.

Приспособления для работы

Глину для печи лучше брать жирную, очищенную от посторонних фракций

Для изготовления кладочной смеси нужен минимум инструментов и материалов:

  • глина – красная, достаточно жирная, пластичная;
  • песок – речной кварцевый и шамотный;
  • вода – обычная, но чистая;
  • лопата и мастерок;
  • ведра, корыта, бочки для подготовки глины и замешивания раствора;
  • любое приспособление для перемешивания.

В магазине можно приобрести готовый сухой раствор для сооружения печей. В этом случае для приготовления нужны только вода, ведро и миксер.

Выбор и подготовка песка

Шамотный песок, добытый в речке, необходимо просеять

Для сооружения разных частей печи нужен разный песок. Самая большая температура при горении наблюдается в топочной камере. Для топки готовят смесь из глины и шамотного песка. Его изготавливают дроблением из шамотного кирпича. По сути, это измельченная глина после низкотемпературного обжига.

Для кладки корпуса и дымоотводных каналов берут раствор на базе глины и речного песка. Его отличие – высокая однородность, средний и мелкий диаметр частиц, округлость формы. Речной песок очень чистый, не содержит механических примесей и практически не включает органических добавок. Его применяют при изготовлении штукатурки: в магазине ищут материал с соответствующей маркировкой.

Так как добытый с берега или дна реки песок включает разные фракции, перед работой его обязательно просеивают. Для раствора нужна средняя и мелкая фракция: крупные частицы приводят к сильной усадке раствора при высыхании. Кроме того, материал необходимо промывать. Для этого придется изготовить приспособление из металлической трубы с конусообразным окончанием.

Уровень жирности глины

Для проверки раствора лепят шарик и придавливают его

Глина – микрозернистый минерал сложного состава. Отличается эластичностью, водостойкостью, хорошей адгезией к камню. Для кладочного раствора берут красную глину. Материал предварительно очищают.

Главная характеристика минерала – жирность. Этот параметр определяет качество будущей печки. Излишне жирная при застывании активно испаряет влагу и растрескивается. Со временем такой раствор выкрашивается. Чересчур тощий материал недостаточно пластичен и не скрепляет кирпичи.

Прежде чем замесить глину для печи, определяют ее жирность. Есть несколько способов:

  • Горсть сухого материала замачивают водой и разминают в кулаке. Если состав принял консистенцию пластилина – глина жирная. Если рассыпается в крошку – тощая.
  • Смешивают минерал с водой – на 0,5 л 100–150 мл воды, замешивают и делают шарики в 45–50 мм. Один из них расплющивают в лепешку. Поделки оставляют высыхать 2–3 дня. Если по прошествии 3 дней сформировались трещины – глина слишком жирная. Если уронить шарик с 1 м на пол, и он не разобьется – жирность минерала в норме. Если разобьется – чересчур тощая.
  • Самый точный способ: из глиняного теста делают шарик и сдавливают между двумя дощечками, пока на нем не образуются трещины. По их величине судят о минерале. Если шарик рассыпается даже при небольшом сжатии – тощая. Если тонкие трещинки появляются, когда шарик сжат наполовину – материал жирный. Оптимальной считают глину, шарики из которой дают трещинки при сплющивании на 1/3.

И жирную, и тощую глину можно применять, подобрав правильное количество песка.

Как установить качество раствора

После приготовления раствора нормальной жирности можно начинать кладку

Для кладки печи в доме или в бане подходят только нормальные растворы. Жирные после застывания выкрашиваются. А так как печь эксплуатируются активно, происходит это очень быстро. Тощие растворы не гарантируют прочность стенок, что небезопасно.

Так как в точности измерить показатели материалов без приборов сложно, прибегают к другому способу. Замешивают 5 растворов с разной концентрацией песка и глины и определяют пригодность каждого состава. Технология такова.

  1. Готовят 5 равных порций глины. Первую оставляют без изменений, во 2 образце добавляют 10 % песка, в 3 – 25%, в 4 – 75%, а в 5 глина и песок будут в равном объеме.
  2. К каждой порции добавляют столько воды, чтобы из каждого образца получилось густое тесто.
  3. Из порций лепят шарики диаметром в 4–5 см и пластинки толщиной 2–3 см. Оставляют на 10–12 дней для высыхания. Сохнуть образец должен в закрытом помещении при комнатной температуре.
  4. Если шарики и пластинки трескаются во время сушки – состав жирный, в него нужно доложить больше песка. Если пластинки раскрашиваются, а шарики разбиваются при падении – смесь тощая, глины надо класть больше. Если при падении глиняная поделка не рассыпается – раствор имеет нужную жирность и пластичность. При изготовлении смеси песок и глину смешивают в тех же пропорциях, что и в этом образце.

На этапе изготовления больших порций обращают внимание на густоту состава. Если при проведении мастерком по поверхности остаются разрывы – смесь чересчур густая. Если следы от мастерка быстро заливает жидкость – смесь жидкая. Ей нужно отстояться, а лишнюю воду слить.

В правильном растворе мастерок оставляет след без размывов, а канавки отекают очень медленно.

Варианты и технология приготовления раствора

Для кладки печей подбирают пропорции глины и песка, основываясь на характеристиках имеющихся материалов. Если глина жирная, увеличивают долю песка, если тощая – меньше кварца. В итоге хороший состав для печи получают опытным путем.

Как правильно замесить раствор

Глину предварительно замачивают в воде на 2 – 3 дня

Готовят кладочный состав по нескольким «рецептам». Технология самого доступного метода:

  1. Глину замачивают на 2–3 дня в ящике из дерева или в жестяном корыте. Спустя 3 дня кладут песок и, надев сапоги, протаптывают смесь до тех пор, пока не разбивают все комки.
  2. Затем раствор замешивают трамбовкой и руками, чтобы измельчить все мелкие комки.
  3. Нормальный раствор, пригодный для строительства печи, сползает с лопаты, но не стекает. Если уложить слой в 3–4 мм между 2 кирпичами, спустя 5 минут камни уже не оторвутся друг от друга.
  4. Если смесь слишком жирная, добавляют песок – не более 15% от объема, и повторяют все манипуляции.

Следующий метод рекомендуется, если используется нормальная глина.

  1. Сначала сооружают деревянный настил с бортиками – боек.
  2. На боек слоями укладывают глину и смачивают водой. Когда материал размякнет, его переворачивают, сгребают в кучки и грядки, разравнивают и секут лопатой на ломти. Все эти операции повторяют до тех пор, пока раствор не станет совершенно однородным.

Высокой однородности быстрее достигают, когда используют 3 метод. Он эффективен, но и трудоемок. Глину для размокания складывают в бочках, затем процеживают смесь через сито с ячейками в 3*3 мм. Песок к составу добавляют тоже просеянный. Если консистенция слишком густая, разбавляют водой.

Соотношение песка и глины

Для жирной глины пропорции песка увеличивают, для тощей – уменьшают

Объем и соотношение ингредиентов варьируются в очень широких пределах. Оптимальным сочетанием является пропорция песка к глине 1:2 или 1:1. Объем воды – примерно ¼ от количества минерала.

На деле пропорции определяет жирность минерала. При высокой жирности на 2 доли глины может приходиться 4 доли песка. Если материал тощий, долю песка уменьшают вдвое.

Проверка качества раствора

Качество раствора проверяют самыми разными методами. Самый доступный – стекание материала с лопаты, выполняется прямо во время приготовления.

Достоверный результат дает тактильный тест. Нормальный состав создает на пальцах шероховатый слой. Жирный образует пленку, залипает на ладонях. Тощий следов не оставляет.

Визуально оценить качество смеси можно с помощью обычной деревянной палки. После погружения в нормальный раствор на ней остаются следы и частицы смеси, в жирный – плотная пленка. Тощий раствор следов не оставляет, дерево остается мокрым.

Самый надежный практический метод – укладка слоя между кирпичами. Если раствор достаточно густой и жирный, через 5 минут кирпичи друг от друга не отрываются. Если жирный – такой эффект наблюдается, даже когда кладут совсем тонкий слой, не более 2 мм. Если тощий – нижний кирпич упадет.

Раствор для кладки печи из кирпича

Песок – рыхлая смесь из зерен горных пород. Размеры гранул – от 0,16 до 5 мм. Часто материал состоит только из оксида кремния, но включает самые разные примеси. Песок добывают из карьеров, со дна водоемов и рек, получают искусственно. Свойства материалов различаются и имеют разное применение. Часто применяют сырье для приготовления раствора для кладки печи из кирпича.

Глина – мелкозернистая осадочная порода. Состоит из нескольких минералов: монтмориллонита, каолинита, других слоистых алюмосиликатов. В сухом состоянии она напоминает пыль, в увлажненном становится пластичной.

Раствор глины и песка для печки из кирпича

Оба материала относятся к осадочным горным породам, однако свойства их буквально противоположны. Песок впитывает влагу – до 10%, но при этом не изменяет физических характеристик, не образует с водой истинных растворов или взвесей. Он служит наполнителем строительной смеси и обеспечивает ей плотность и структуру. Читайте про плотность строительного песка.

После высыхания глиняный предмет становится водонепроницаемым и не изменяет конфигурацию. Глина выступает связующим звеном.

Глина набухает в воде, увеличиваясь в объеме и приобретая другое свойство – пластичность. Ей можно придавать любую форму.

Для кладки кирпича используются самые разные составы. Наиболее известен цементный – смесь цемента и песка. Он твердеет в условиях высокой влажности, что делает его незаменимым при возведении зданий из кирпича или камня. Глиняно-гипсовый имеет другие свойства: гипс воспроизводит сложные и тонкие формы, но боится влаги. Гипсовой штукатуркой отделывает стены только в сухих жилых помещениях. Про сухую универсальную смесь М 150 расскажет этот материал.

Глиняно-песчаный раствор – вариант для кладки печей и каминов. Этот состав выдерживает действие высокой температуры и под влиянием огня становится только крепче.

Технические характеристики и свойства песка и глины

Печь – сооружение особое. Кирпичи и соединяющий их раствор подвергаются тяжелой нагрузке: в топке температура достигает +950–1000 С, а в верхней части дымоходной трубы составляет всего +50 С. Материалы должны выдерживать подобные перепады, так что подбирают их тщательно. Про глиняный раствор для кладки печей из кирпича читайте тут.

Для стен печи берут состав на базе красной глины. Для топочной камеры и дымохода нужен огнеупорный шамотный состав из шамотного песка и глины.

Параметры Речной песок Шамотная глина Красная
Удельный вес, кг, куб м 1,5 1,6–1,9 Не определяется
Величина зерна, мм От 0,16 до 2 2 От 2 до 5
Минеральный состав Кремнезем Кварц, каолины Каолинит, иллит, другие минералы
Содержание примесей, % 0,7–1 До 1 От 5 до 9
Число пластичности 0,1–0,27
Температуры плавления, С 1700–1800 1550–1580 1100

Состав

Глина выступает связующим в строительном растворе. Ее главное свойство – пластичность, определяемая таким показателем, как число пластичности или жирность. Это изменяемый параметр. Состав смеси зависит от того, какой материал используют.

  1. Жирность глиняной смеси можно оценить без специальных измерительных приборов. Горсть состава увлажняют и разминают. Если материал приобретает консистенцию и эластичность пластилина – глина жирная. Если комок рассыпается – тощая.
  2. Более точный метод таков: в 500 мл глины добавляют 100–150 мл воды, размешивают до однородности, чтобы материал не прилипал к коже. Из смеси скатывают 2 шарика величиной в 50 мм и один расплющивают в лепешку. Образцы оставляют высыхать на воздухе 2–3 дня.

Если на тестовых комочках после высыхания появились трещины – глина жирная, ее смешивают с большим количеством песка. Если шарик, брошенный с высоты 1 м, разбивается на куски – слишком тощая. Ее смешивают с более жирными сортами.

Оптимален для печных работ сорт, комок из которого не разбивается, падая на пол.

Пропорции печной смеси определяет число пластичности: на 1 часть глины берут от 2 до 5 долей песка. В зависимости от жирности материала раствор для кладки готовят так: на 1 часть глины добавляют от 2 до 5 частей чистого речного песка.

Для топочной камеры состав изготавливают другой. На 1 часть огнеупорной глины кладут 1 часть обычной красной и 4 части шамотного песка. Шамот – не природный материал. Его получают дроблением шамотного кирпича. Его можно заменить обычным речным песком, но такой вариант менее надежен, он выдерживает меньшие температурные перепады. Про известковый раствор для кладки кирпича узнайте здесь.

Как проверить правильность пропорций

Качество смеси проверяют постоянно по мере ее изготовления:

  1. При замешивании ингредиенты довольно быстро образуют однородную массу, так как оба компонента способны впитывать влагу. Но если, постояв полчаса, состав расслаивается – глина тощая, мало набухает и содержит много песка.
  2. Расслоение вызывается также избытком воды. Ее просто сливают. Другой тест: снять мастерком слой массы. Если поверхность с трещинками, «рваная» – воды слишком мало.
  3. Если смесь приняла нужную консистенцию, но прилипает к лопате или к рукам – используется слишком жирная глина, нужно добавить речного песка.
  4. Перед сооружением печи выполняют тестовую кладку из 2–3 кирпичей. Если швы между камнями не заполняются полностью, состав слишком тощий. Его обогащают добавкой жирного сорта.

Глиняная масса застывает очень долго. Изготавливают ее в объеме, достаточном для работы на весь день.

Теплоемкость смеси

Чтобы нагреть глиняный раствор на 1 градус понадобится 900 Дж. Это и есть теплоемкость смеси. На практике значение далеко не такое точное, поскольку речь идет о неоднородном составе. Параметр зависит от общего количества шамота. Чем его больше, тем более высокой тепловой емкостью обладает готовая строительная смесь. Какой кирпич выбрать для кладки печей расскажет эта ссылка.

Печное сооружение строят из глиняного кирпича, поскольку он может аккумулировать тепло и отдавать его медленно. Раствор должен обладать такими же свойствами.

Этот параметр очень важен, так как задача печи – равномерная и длительная передача тепла.

Где лучше применять смесь

Глиняные строительные смеси необходимы, когда сооружение подвергается действию разных температур. Также их пластичные свойства востребованы при отделке помещений. Оба материала активно используют и при изготовлении гончарных изделий, но здесь смесь используют другую.

Для кладки и ремонта печей – пропорции

Соотношение компонентов выбирают с учетом того, насколько сильно нагревается часть печной конструкции:

  1. Глиняный раствор применяют при сооружении теплоаккумулирующей области. Она нагревается до 550–600 С, не соприкасается с пламенем, не подвергается действию окисей. Распушка, исток дымохода также нагреваются не сильно – до 400 С, хотя и охлаждаются сильнее. Пропорции определяет показатель пластичности: от 2 до 5 долей песка на 1 долю глины.
  2. Шамотный раствор можно нагревать до 1200 С и выше. Он нужен для кладки топочной камеры. В отдельных случаях вся печь или камин выполняются из шамота. Обычное соотношение: 30% глины и 70% шамота. Но если глиняная смесь жирная, пропорции изменяют – 50:50.
  3. 1, 2 ряд печи можно класть на известково-песчаный вариант.
  4. Цемент не эластичен и разрушается при большом нагреве. Смеси на его основе годятся только для фундамента и оголовка дымохода.

Допускается заменить шамотный раствор цементно-шамотной смесью. Она лишь немного уступает шамоту по огнестойкости, но очень быстро схватывается. После приготовления раствора его нужно использовать за 45 минут.

Для штукатурки – соотношение материалов

Для отделочных работ применяют белую, красную глину разной жирности. Песок берут только самый чистый – речной, морской, намывной карьерный, мелкой или средней фракции. Соотношение стандартное: при высокой жирности 1:5, при средней – 1:3, при тощей – 1:2. Читайте про отличия карьерного от речного.

Характеристики выбирают в соответствии с назначением штукатурного состава. Для выравнивания стены и заделки дефектов нужна штукатурка, хорошо заполняющая неровности, быстро схватывающаяся. Для него предпочтительнее брать карьерный или искусственный песок: его зерна имеет угловатую форму, шероховаты и лучше сцепляются с вяжущим компонентом. Для декоративной отделки выбирают речной: частицы его имеют скругленную форму и более равномерно распределяются по объему материала.

Для пескоструйных работ

Для пескоструек применяют только песок или шлак. Лучший выбор – сыпучий желтый или белый кварц. Для разных работ нужны разные фракции:

  1. Пылевидная – с размерами зерен до 0,1 мм. Обрабатывают непрочные поверхности, с целью создать матовый фон или рисунок.
  2. Средняя – 0,1–0,4 мм. Так получают сложные изображения на стекле и зеркале с разной степенью матовости.
  3. Относительно крупную фракцию частицами до 1 мм, используют для получения объемных изображений.

Для строительных работ

Материалы выступают основой практически всех строительный смесей и искусственных материалов. Красный кирпич получают обжигом глины, кладочный раствор и бетон содержит либо песок, либо каолиновые минералы, отделка всегда включает какой-либо из материалов. Про технические условия для негашеной комовой извести читайте в этой статье.

Укладочную смесь подбирают исходя из свойств материала и характера работы. Силикатный камень кладут на цементный раствор, а красный – на глиняно-песчаный. Причина – соответствие тепловых и прочностных характеристик.

Как очистить глину от песка в домашних условиях – как отделить

Перед изготовлением раствора из суглинка компоненты для него нужно подготовить – очистить. Делают это 2 способами:

  1. Сухая очистка – выбирают из материала веточки, мусор, листья. Затем измельчают и фильтруют через сито с диаметром ячеек до 2,5 мм.
  2. Мокрая – глина не сыпучая, поэтому чаще поступают иначе: замачивают материал, а когда он набухнет, протирают через ячейки большого размера – до 3 мм.

Способ мокрой чистки.

Видео

Как замесить глину и песок для замазки печи смотрите в этом видео:

Итоги

  1. Для печных сооружений нужен раствор, выдерживающий температуру не менее 1100–1200 С.
  2. Для возведения самой печи готовят растворы из красной глины. Для топочной камеры и дымохода нужен вариант из шамотной и песка. Нет разницы между применением кварцевого песка и обычного речного.
  3. Соотношение компонентов в материале зависит от показателей компонентов. Жирную глину смешивают с 5 частями песка, тощую – с 2.
  4. По мере изготовления выполняют проверочные тесты. Если раствор липкий – прибавляют песок, если расслаивается – жирную глину.
  5. Другие варианты для кладки – цемент, известково-песчаный, годятся только для фундамента или наружной части дымохода.

пропорции песка и глины, можно ли добавлять цемент

Содержание статьи:

Для любого сооружения из кирпича важны параметры строительного камня и кладочного раствора. Последний скрепляет между собой кирпичи, чтобы они образовали прочную поверхность. При этом швы между камнями, заполненные высохшим раствором, не должны выступать «слабым звеном».

На какие параметры влияет смесь для кладки кирпичей

Застывшая смесь глины и песка – крепкий и долговечный материал, она не разрушается десятки лет

Составы для сооружения дома, камина, кирпичной бани сильно отличаются. Для первых важнее всего долговечность и прочность сцепления, для вторых на первый план выходит стойкость к действию очень высоких температур и открытого пламени.

Раствор для кладки печи из кирпича ненадлежащего качества приводит к потере функциональности или даже разрушению сооружения. Явными признаками некачественной или неправильно выбранной смеси являются следующие дефекты.

  1. Трещины в швах – состав даже после полного высыхания должен оставаться эластичным и обладать сходным с кирпичом коэффициентом теплового расширения. Если смесь слишком сухая, под воздействием температуры она теряет плотность, рассыхается и выкрашивается. Печь с трещинами долго не простоит.
  2. Появление дыма – если трещины становятся слишком большими или раствор полностью высыпается из стыков, дым через щели проникает в помещение. Это опасно для жизни.
  3. Шатающиеся кирпичи – обычно появляются вокруг дверок топочной камеры. Здесь на них приходится большая нагрузка, под совместным действием веса и открытого пламени кладочная смесь выкрашивается еще быстрее, камни начинают шататься.

В последнем случае можно подождать с ремонтом до весны, но пользоваться топкой придется крайне осторожно.

Почему возникают проблемы со смесью

Готовить глиняный раствор для печи крайне просто, тем не менее при малейшем нарушении технологии или состава стенки трескаются, пропускают дым, не передают тепла. Основные причины:

  • Неверный выбор состава – печь кладут из специального огнеупорного кирпича – шамотного и красного глиняного. Эти материалы имеют определенные коэффициенты теплопроводности. Если кладочный раствор будет обладать другим коэффициентом, камни и смесь в стыках будут по-разному менять объем. В результате стенки разрушаются. Для кладки печных конструкций берут только глиняный раствор. Цементный или гипсовый не подходят.
  • Неправильное соотношение составляющих – количество песка и глины в растворе зависят от характеристик ингредиентов. Строгого соотношения нет. Если глина, например, очень жирная, добавляют больше песка, если тощая – меньше. Эта неоднозначность приводит к ошибкам при замесе.
  • Несоблюдение технологии – печной корпус имеет сложное строение. Внутри размещается не только топка и зольник, но и несколько дымоотводных каналов. Отработанные нагретые газы циркулируют по каналам и передают больше тепла. Чтобы создать эту структуру, приходится класть кирпич на ребро. Если при этом будет изменена толщина шва, это резко снизит эффективность печи.

При изготовлении раствора допускается вводить термостойкие пластификаторы. Они повышают эластичность состава.

Состав глиняного раствора для кладки печей

Если глина среднежирная, раствор замешивают в пропорции 1х1

Соотношение глины и речного песка для кладки печи целиком зависит от жирности первого компонента. Если глина среднежирная, для кладки 100 кирпичей потребуется смесь, включающая 2 ведра глины, 2 ведра песка и воды столько, чтобы готовый раствор имел сметанообразную консистенцию.

Указанный состав приблизителен. На деле его готовят, поочередно добавляя тот или иной компонент, пока не получают желаемое.

Чтобы улучшить характеристики состава, к нему прибавляют поваренную соль и жаростойкий клей.

Как правильно замесить

Приготовление раствора – довольно длительный пошаговый процесс. Проще купить готовый сухой раствор в магазине.

Уровень жирности глины

Первое, что необходимо установить – жирность материала. Различают тощую, нормальную и жирную глину. Первая непластична и при высыхании раскрашивается, вторая дает небольшую усадку и не растрескивается. Высушенные пластинки из жирной глины эластичны, но при сушке сильно растрескиваются, хотя и сохраняют прочность.

Чтобы установить жирность материала, используют следующие методы.

  • Замачивают на сутки глину, а затем лепят из нее колбаски длиной в 22 см и диаметром в 1,5 см. Жгуты накручивают на палку или ветку сечением в 5 см. Колбаска из жирной глины растягивается и не рвется, из нормальной – растягивается, но растрескивается на сгибах, из сухой разрывается.
  • Разводят материал водой до консистенции блинного теста, перемешивают лопаткой и вынимают последнюю. Если слой на лопате прилипает к ней, это жирная глина, если отпадает частями – нормальная, если не липнет вовсе – тощая.
  • Делают шарик и придавливают дощечкой. Если трещины появляются, когда мячик наполовину сплющен – глина жирная, если на 1/3 диаметра – нормальная, если надломы появляются даже при легком нажатии – тощая, ее придется обогащать.
  • Такой же шарик бросают на землю с высоты 1 м. Изделие из жирной и нормальной глины не разбивается, из сухой рассыпается.

Другие способы занимают больше времени, так как экспериментальные образцы нужно высушивать.

Выбор и подготовка песка

Песок просеивают сквозь железное сито

Для кладочного раствора подходит и карьерный песок и речной, но предпочтение отдается последнему. Здесь песчинки имеет округлую форму более одинакового размера. Кроме того, речной песок чище.

Карьерный приходится подготавливать:

  • сначала вручную выбирают фрагменты растений, листья, камушки;
  • просеивают сквозь железное сито с ячейками в 1,5 мм;
  • помещают материал в мешок или сачок и промывают под напором воды.

Состав песка особого значения не имеет.

Приготовление глиняно-песчаного раствора

Перед приготовлением раствора глину нужно на сутки замочить

Приготовить печной кладочный раствор непросто. Известны следующие способы:

  • Глину на 24 часа заливают водой и размешивают до состояния сметаны. Процеживают полученный раствор, присоединяют к нему песок и перемешивают до однородности. Если появляются лужи, кладут порцию песка и вновь перемешивают.
  • Чистую глину соединяются с песком в соотношении 1:2 и заливают ¼ объем воды. Перемешивают и определяют качество по состоянию раствора. Нормальная смесь удерживается на лопате и медленно сползает. При недостатке песка или высокой жирности глины смесь с трудом стряхивается с лопаты.

Если раствор почти не удерживается и стекает, глина была слишком тощей или добавлено много песка. В последнем случае нужно просто добавить еще глины.

Если материал тощий, можно добавить порцию покупной жирной глины. Иначе придется выполнять трудоемкую процедуру обогащения.

Разводить глину для кладки печки нужно по правилам. Ее высыпают в корыто, заливают водой по бортики. В среднем соотношение глиняной смеси и воды составляет 3:1.

Проверка качества

Качество смесей проверяют с помощь шариков, которые сбрасывают с высоты 1м

Перед тем как изготовить рабочую порцию, проводят тесты. Для них понадобятся 5 емкостей.

В первую кладут только глину. Во вторую с таким же объемом материала добавляют половину порции песка, в третью – полную порцию, в четвертую – полторы, в пятую – 2 порции. Затем добавляют одинаковое количество воды, размешивают и лепят из полученной смеси 10 шариков – по 2 на каждую смесь. Из 1 шарика делают тонкую лепешку и оставляют высыхать в течение 12 суток. Затем обследуют.

Шарик при сбрасывании с высоты 1 м не разбивается, лепешка при сушке не растрескивается и не крошится – смесь, давшая столь удачные образцы, является лучшим вариантом для глиняного раствора.

Глину тоже рекомендуется очистить и протереть сквозь решето. Чем чище материал, тем больше теплоемкость смеси.

Приспособления для работы

Чтобы приготовить раствор своими руками, нужны самые простые инструменты: мастерок или лопата для замешивания, строительный миксер для изготовления большого объема и емкости – ведро, корыто.

Исправление ошибок при приготовлении

Печной раствор высыхает долго, рекомендуется готовить сразу весь необходимый объем

Рекомендуется готовить сразу весь необходимый объем. Глиняный раствор высыхает долго, у печника есть время. Когда работу переносят на день или на два, состав все же высыхает. Чтобы этого не случилось, ведро со смесью накрывают мокрой тканью.

Если состав все-таки засох, его разбивают молотком и заливают водой на 24 часа. Затем размягчают все кусочки глины и вновь перемешивают миксером.

Если раствор получился слишком жидкий, избыток жидкости можно слить.

Сколько времени требуется для просушки печи

Глиняная кладка сохнет долго, поэтому просушивают печку в 2 этапа. В течение 5–7 дней сооружение высыхает естественным путем – при открытой дверце топки, зольника и с открытыми заслонками. Затем еще 9–12 дней печку сушат с помощью вентилятора.

Затем протапливают печку. Делают это ежедневно дважды в день, но всего пару поленьями.

Сушку считают оконченной в тот момент, когда после 3–4 часов после топки на стенках не выступает конденсат.

пропорции глины и песка, как приготовить правильно шамотную смесь и сделать обмазку печки, а также цементно-глиняный состав для штукатурки своими руками

Растворы на основе глины — традиционные материалы при сооружении домашней печи. Они применяются как для кладки кирпичей, так и для оштукатуривания сложенной печки. В этот статье мы рассмотрим правила приготовления глиняного раствора — его состав и пропорции, а также, как правильно сделать своими руками .

Глиняный раствор для кладки печи

При возведении печи цементная смесь, склонный к растрескиванию при сильном нагревании, используется лишь при кладке ее основания (фундамента) и оголовка дымохода. Для кладки же топки, дымохода и для штукатурки применяют только растворы на основе глины.

Для кладки основания печи допускается использовать обычную красную глину, которую можно найти в любом карьере. В топке и дымоходе кирпичи скрепляются термостойкой шамотной глиной – белой каолиновой осадочной породой высокой плотности, которую для увеличения прочностных характеристик обжигают в печах. Под действием высоких температур она приобретает кремовый или серо-коричневый оттенок, и после обжига не уступает в прочности даже камню.

Классический состав для кладки печи состоит только из глины и песка. При необходимости в него добавляют другие ингредиенты, улучшающие состав.

Производители предлагают следующие огнеупорные шамотные смеси:

  • «Терракот»: изготавливается с применением классической печной технологии.
  • «Плитонит»: с армирующими термостойкими волокнами.
  • «ПечникЪ»: в виде молотого шамотного порошка.
  • «Печной дом Макаровых»: мертель шамотный (неформованная масса), в состав входит глина и молотый огнеупорный кирпич.
  • «СПО»: на основе шамота и песка.

Кроме кладочных и штукатурных смесей для печей и каминов, в строительных магазинах реализуются и усиленные глиняные составы, используемые для шамотных топок. В продаже есть также специальные составы для кладки банных печей, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности.

Мнение эксперта

Сергей Шабловский

Штукатур

Если вы хотите освоить профессионально печное дело или самостоятельно сложить в доме печку, я рекомендую вам посмотреть видео курсы от Александра Залуцкого:

Печник с двадцатилетним стажем подробно рассказывает как все сделать самостоятельно шаг за шагом.

Составы: глина, песок, добавки

Кладочный раствор

Для выполнения печных работ используют следующие виды растворов:

  • На основе красной глины: способны выдерживать среднюю температуру 1100°С, используются для кладки тела печи.
  • Огнеупорный шамотный: для скрепления кирпичей в топке или дымоходе.
  • Известковый: огнеупорность ниже средней, способен выдерживать температуру лишь 450-500°; применяется для кладки основания печи и трубы, находящихся над уровнем крыши.
  • Песчано-цементный и цементно-известковый: используются лишь для верхней части дымохода и кладки фундамента. Цементно-известковый прочнее обычного известкового, но выдерживает температуру лишь до 200-250°С.
  • Глиняно-известковый: используется для оштукатуривания.

Совет! Добавление в кладочный раствор соли увеличит его прочность. На одно ведро готового глиняного раствора добавляют 1,5-2 кг соли. Смесь после этого высыхает дольше, но становится после обжига монолитной и очень прочной.

Пропорции и приготовление кладочного раствора

Так как глина застывает довольно долго, для кладки можно приготовить сразу весь объем для работы. На связывание 50 кирпичей его понадобится около 20 литров. Для русской печи раствора понадобится больше на 15-20%.

Материал обязательно предварительно измельчается и замачивается не менее суток. Замочить ее можно сразу в емкости, в которой будет готовиться раствор. После этого в нее добавляется требуемое количество просеянного песка, и все тщательно перемешивается. Сделать это можно строительным миксером, дрелью или деревянной лопаткой.

Пропорции глины и песка могут варьироваться в зависимости от жирности первой. На 1 часть глины может добавляться от 2 до 5 частей песка.

Мнение эксперта

Александр Гурьянов

Штукатур и мастер декоративной отделки  

Чтобы найти правильное соотношение, готовят несколько образцов раствора с разным количеством песка. Из каждого скатывают шарики диаметром 5 см и с высоты 1 м бросают их на твердую поверхность. После падения шарик, сделанный из «правильного» глиняного раствора, не должен изменять форму или растрескиваться. Если он сплюснулся – смесь получилась слишком жирная. Добавляем песок. Если растрескался – вводим больше глины.

Как приготовить смесь для кладки показано на видео.

Глина для штукатурки печи

Если печь уже ранее была оштукатурена, быстро привести ее в порядок и замазать появившиеся со временем трещины можно с помощью той же глины. Штукатурку печных стен делают для того, чтобы:
  • Снизить опасность проникновения дыма при растрескивании швов в старых печах.
  • Придать определенный стиль.
  • Выровнять неаккуратную кладку.
  • На дольше сохранить тепло в печке.

Приготовление своими руками

Для оштукатуривания можно использовать простой глиняный состав, известково-глиняный, известково-гипсовый или сделать его из песка, глины и цемента. Процесс замеса такого раствора мало чем отличается от приготовления смеси для кладки. Глиняная масса также предварительно измельчается и замачивается, а затем перемешивается с песком и известью или цементом.

На 1 часть глины средней жирности и 2 части песка (желательно найти чистый речной) добавляется 1 часть известкового теста. При использовании цемента ориентируются на количество песка. Чем его больше, тем больше необходимо добавлять цемента. На 3 части песка его необходимо взять 1 часть.

При добавлении в глиняный раствор любых других компонентов они вначале перемешиваются между собой, а лишь затем с предварительно замоченной глиной.

Для армирования и упрочения штукатурки в нее могут добавляться асбест, стекловолокно, пенька или солома в пропорции 1 : 2 : 0,1 (глина : песок  : добавки).

Как правильно сделать обмазку

Поверхность печки очищается от старого раствора, пыли и грязи. Если этого было не сделано при возведении печи, то выбираются кладочные швы между кирпичами на 10 мм. Оштукатуривать начинают лишь предварительно растопленную теплую печь:

  1. Поверхность необходимо обильно смочить.
  2. Вначале наносится слой, называемый набрызгом. Для него готовится чуть более жидкий раствор, который можно будет легко набрызгать на печь небольшим слоем кистью или веником. Сделать это лучше дважды. Второй тонкий слой наносится после схватывания первого для того, чтобы заделать мелкие трещины и места, где раствора попало слишком мало.
  3. Перед нанесением каждого слоя стена обязательно вновь увлажняется.
  4. На гвозди крепится арматурная сетка.
  5. Она покрывается тонким слоем очень жидкого глиняного раствора. После такого грунтования основной слой будет липнуть лучше.
  6. Грунтовка просушивается.
  7. Теперь наносится основной слой. Он должен быть небольшим – 2-5 мм. Если требуется большая толщина слоя, то его наносят повторно после просушивания.
  8. Последний слой – накрывка, выравнивающая поверхность и заполняющая все мелкие неровности. Ее толщина 2-5 мм. Раствор для нее готовится таким же жидким, как и для набрызга.

Итак, приготовление глиняного раствора – процесс не такой уж сложный. Но вот сама кладка требует опыта и внимательности. Ошибка в порядовке (схеме кладки) может обернутся тем, что печка будет нещадно дымить или при отсутствии достаточной тяги откажется разгораться вовсе. Поэтому, если вы приступаете к подобной работе впервые, делайте это под руководством опытного печника.

Надеемся, что статья была вам интересна. Свои вопросы и замечания оставляйте в комментариях ниже.

Предыдущая

Черновая отделкаПравила протравки цементной штукатурки: нейтрализующий раствор и другие способы

Следующая

Черновая отделкаМожно ли штукатурить по краске: как правильно поступить?

Как приготовить глину для кладки печи: пропорции песка в растворе

Глина для печи применяется в разных ситуациях: для домашних и уличных печей, барбекю и камина. В отличие от других составов, получаемая смесь экономична и обладает хорошими показателями устойчивости. Естественно, такого результата можно достичь только при точном выборе и подготовке составляющих, а также соблюдении технологии замешивания смеси.

Выбор составляющих глиняного раствора

Чтобы приготовить качественный раствор из глины, необходимо правильно подобрать все компоненты.

Потребуется несколько основных составляющих:

  1. Глина. Это самый важный ингредиент, именно он придает смеси необходимые свойства: вязкость, жаропрочность, огнеупорность. Для этого мероприятия подходят не все виды материала: разные варианты (особенно встречающиеся в природе) содержат множество добавок, которые могут испортить конечный результат. Избавиться от таких примесей не всегда удается, к тому же это может быть весьма трудоемкое занятие. А поскольку главным фактором при устройстве печей является герметичность, выбранный материал предварительно тестируется и тщательно проверяется. Глина является основным ингредиентом при изготовлении жаропрочных кладочных составов

    На заметку! Глина может иметь нормальную, среднюю и высокую степень жирности.

  2. Песок. Является не менее значимым компонентом раствора. Для работы также может использоваться материал, добытый самостоятельно, но его обязательно тщательно очищают и просеивают. В итоге песок должен содержать только однородные частички без примесей.

    В отличие от карьерного, речной песок считается самым чистым

  3. Вода. Многие ошибочно полагают, что этот ингредиент не нуждается в особой подготовке, это приводит к потере качеств составом при первом повышении температуры. Для работы подходит только чистая, хорошо отстоявшаяся вода без посторонних включений.

    Для печного раствора желательно использовать чистую питьевую воду

Каждый компонент подготавливается заранее в необходимом количестве, желательно с небольшим запасом.

Особенности получаемой смеси

Глиняный раствор имеет определенные границы в области использования. Наиболее подходящими для применения являются самые горячие участки: топочные и теплоаккумулирующие фрагменты конструкции. Это объясняется тем, что получаемый раствор отлично выдерживает высокие температуры и прямое воздействие пламени, но быстро приходит в негодность при попадании конденсата или существенных механических нагрузках.

На заметку! За счет надежного сцепления глиняный состав способен прослужить долгие годы даже в условиях интенсивной эксплуатации при температуре до 1000оС.

Глиняный раствор с незапамятных времен используется для кладки печей

Преимущества:

  • Экологичность. Все составляющие имеют природное происхождение и не выделяют вредные для здоровья человека вещества.
  • Доступность. Компоненты можно добыть, подготовить своими руками или приобрести по разумной цене.
  • Простота демонтажа. Если возникнет необходимость переложить или заменить участок печи, то работы не потребуют значительных усилий. Смесь хорошо удаляется, а кирпичи остаются чистыми и целыми.

Но для получения необходимых положительных свойств потребуются серьезные усилия и время.

Способы проверки качества глиняного раствора

Перед приготовлением смеси нужно определить пропорции компонентов в зависимости от жирности выбранной глины, это поможет избежать проблем в дальнейшем. При изготовлении большого количества материала исправить ошибки может быть крайне затруднительно.

Для определения жирности основного ингредиента необходимо сделать следующее:

  1. Немного глины (около 1 кг или одна литровая пластиковая банка) подвергают тщательной очистке. Для этого большой мусор можно выбрать руками, а для удаления остальных загрязнений потребуется несколько раз замочить вещество в воде. Жидкость постоянно сливается, чтобы удалить всю взвесь.

    Перед использованием глина очищается и замачивается на несколько суток

  2. Получившаяся масса с нормальной структурой делится на 5 равных частей: к первой части ничего не добавляется, ко второй – 25% просеянного песка, к третьей – 50%, к четвертой – 75%, к пятой – 100%.
  3. Каждый элемент замешивается отдельно. Вода добавляется в небольших количествах до получения пастообразной консистенции. Судить о готовности раствора можно по тому, пристает ли смесь к пальцам: если нет – то дальнейшее перемешивание не требуется.

После того как экспериментальная партия состава будет готова, ее необходимо проверить.

По пластичности образцов определяется жирность глины

Метод 1

Эта технология не представляет особой сложности. Каждая из пяти частей скатывается в шарик небольшого размера и разминается в лепешку. Это легко сделать, поместив его в центр ладони и надавив пальцами другой руки. Все получившиеся лепешки помечаются соответствующими бумажками, на которых указаны пропорции песка.

На высыхание фрагментов потребуется 2–3 дня. Первоначально проводится визуальный осмотр: лепешка не должна иметь трещин и разрушаться при сжимании. Если уронить ее на пол, то она должна остаться целой. Исходя из результатов эксперимента, определяется правильное соотношение песка и глины.

Метод 2

Скатываются шарики диаметром около 3 см, каждый из которых помещается между двумя тщательно оструганными дощечками. Постепенно без излишних усилий выполняется надавливание, периодически проверяется результат. Если шарик сразу начал трескаться, то это тощая смесь, если растрескивание произошло при сдавливании наполовину – состав слишком жирный. Оптимальный вариант соотношения составляющих – когда большая часть шарика расплющится и не разрушится.

Проверка жирности состава с помощью сдавливания глиняного шарика

Существуют и другие способы, но общий принцип у всех одинаков.

Как правильно приготовить глину для кладки печи

На основе результатов эксперимента делаются соответствующие выводы. При высокой жирности количество песка нужно увеличить минимум в 1,5–2 раза, при низкой, наоборот – уменьшить.

Идеальные пропорции глины и песка для кладки печей составляют 1:1, такой раствор получается пластичным и термостойким. А вот разводить смесь необходимо, ориентируясь на промежуточный результат. Классический рецепт предполагает добавление ¼ жидкости, но в зависимости от конкретной ситуации количество воды можно увеличить.

Определить качество раствора можно по количеству трещин на высохшем образце

Совет! Если не получается точно подобрать пропорции ингредиентов, то в качестве добавки можно использовать цемент и соль (на 10 кг глины 1 кг цемента и 150 г соли).

Подготовка глины

Ориентируясь на объемы работ, подготавливается нужное количество основного вещества. Но перед приготовлением раствора материал проходит предварительную подготовку:

  1. Глина помещается в емкость и полностью заливается водой. Это может быть обитый железом ящик или бочка. Если имеются куски или уплотнения, то их предварительно разламывают.
  2. Все тщательно перемешивается и оставляется на 48 часов. Многие мастера считают, что выдерживать глину следует не менее 5–7 дней, постоянно добавляя воду.

    Раствор готовится поэтапно с выдержкой по времени

  3. Состав хорошо перемешивается и через сито переливается в другую емкость. Получаемая масса должна иметь пастообразную структуру без загрязнений.

Если спустя 48 часов наблюдаются небольшие комки, то все снова перемешивается, размалывается и оставляется еще на 24 часа.

Замешивание раствора

Готовый глиняный материал можно замешивать несколькими методами, каждый из которых учитывает особенности вещества:

Определить качество и готовность раствора можно с помощью тактильных ощущений. Получившийся материал растирается руками: при образовании на пальцах однородного шероховатого слоя смесь можно использовать. Внешне состав должен напоминать густую сметану, тогда печка получится надежной и будет служить долгие годы.

Как сделать раствор из глины для кладки печи все про растворы инструкции

Ответы знатоков

Пётр Семилетов:

Не совсем согласен с автором предыдущего ответа. Как печник с 18летним стажем объясняю что раствор готовится с учётом жирности глины. Да 1/2(1-глина2-песок) это среднестатистический но проще определить визуально Если набрав на мастерок готовый раствор вы сбрасываете раствор лёгким движением и на мастерке остаются комочки и полоски раствор готов Если мастерок чистый то надо добавить глины Насчёт цемента это вовсе бред Цемент по определению не переносит резкого перепада температур и ваша печь рухнет как колосс родосский. Самое надёжное пригласить профессионала — хоть и недешево но наверняка и будет кому предъявить если что не так

ityth:

Как приготовить раствор для кладки печи?

Кирпичная кладка собственно печи или камина ведется на глинопесчаном растворе. За два-три дня до начала работы глину необходимо замочить, залив водой в соотношении 1:2 для сухой глины или 1:1 — для влажной. Периодически раствор перемешивают, при необходимости добавляя воду, до получения однородной пульпы консистенции жидкой сметаны. При этом следует учитывать, что чем жирнее глина, тем на больший срок ее необходимо замачивать. Дополнительно повысить плотность раствора можно путем включения в его состав цемента из расчета 1 (цемент) : 9 (песок) .

— там еще много рецептов

Rost:

Внутри на глину кладут а снаружи на ц. п. раствор!

нормальный раствор.. нужен.. у каждого печника свой…. свой я не скажу… ни к чему

Николай Тодоров:

В зависимости от кирпича подбирают и раствор (обычно это соотношение глины и песка в пределах 1:1 или 1:2 в зависомости от жирности глины). Кладку из огнеупорного кирпича ведут на растворе из огнеупорной глины, смешанной в пропорции 1:1 с мекоизмельчённым шамотом. Сейчас на рынках есть в продаже-глина обыкновеннаяглина шамотнаяможно достать и гжельскуюПесок желательно горный но не всегда достать поэтому лучше с зёрнами не более 1мм

Татьяна Макарова:

Смесь печная применяется для кладки из красного кирпича промышленных и бытовых печей и каминов, с рабочей температурой до 850°С.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ: Перед началом кладки, кирпич необходимо вымочить в воде. Затем берется небольшое количество огнеупорной смеси (1-2 мешка) и засыпается в емкость. Постоянно перемешивая смесь, добавляется вода небольшими частями. По консистенции глиняный раствор должен быть таким, чтобы при кладке кирпича, он мог легко выдавиться под тяжестью самого кирпича и под легким нажатием на него рукой.

Шов глиняного раствора должен иметь толщину 3-5мм — чем тоньше шов, тем прочнее кладка. Затвердевший раствор печной смеси в кладке имеет степень расширения при нагревании, равнозначную красному (печному) кирпичу, что позволит избежать трещин в кладке при эксплуатации печей. Одного мешка смеси достаточно, чтобы положить в среднем 35-40 кирпичей.

Вес 25 ± 0,2 кг. ТУ 1523-002-0148977766-2006

Состав смеси: 1.Глина красная природная по нормативному документу месторождения. 2.песок кварцевый по ГОСТ 22551-77 3.песок формовочный по ГОСТ 2138-91

Продукция не включена в номенклатуру продукции услуг подлежащих обязательной сертификации и декларации о соответствии.

При хранении смесь не боится влажности. Срок хранения не ограничен.

Антон Глызин:

если глина хорошо размочена то можно! главное чтоб комков глиняных не осталось!

P.S печи может и нужна любовь но а если эта печь стоит в какой нибудь котоельной и огромная то на нее никакой любви и рук не хватит

ALEX***:

А почему нет???

Олег:

Не желательно. Печь-это как дочь. Любовь нужна.:)

Truculentus:

Если это не противоречит внутреннему мироощущению, то можно.

Роман Гудыменко:

Если мешалка новая и идеально чистая хоть тесто в ней замешивайте для пасхальных куличей :):):) !

валентин мельничук:

я делал но намаялся прилично и комочков куча. Потом просверлил лопасти и пркрутил несколько проволок стальных, такую себе сетку сделал если понимаете меня, получилось неплохо. Просто у меня выхода не было нужны были большие обьемы, не для печек.

Андрей Волков:

Купи сухую смесь шамотную и не парься. Миксером мутиться всё — там расход не такой уж большой чтобы в бетономешалке мутить . Да и глину для ручных замесов нужно замачивать и еще и наковырять её в нужном месте

::р:::ж:::i:::о:::::::::::$:::e::

Можно конечно, намешал сколько надо и бросай хоть на год, через год вспомнил, пришел, воды добавил, опять размешал и работай, это же, е-мое, глина!)

Юра:

и даже очеь удобно, сам планирую

Лучшие ответы

captain Nemo:

В идеале глиняный раствор и кирпич почти не отличаются по своему составу и способны переносить нагревание более 1000 градусов. Печники-профессионалы определяют качество глины для раствора на ощупь и выполняют кладку с толщиной швов 3-4 мм. При более толстых швах глина между кирпичами не выдерживает высоких температур и крошится, образуются трещины, в которые всасывается воздух, а значит ухудшается тяга, увеличивается расход топлива и возникает опасность выхода угарного газа в жилое помещение.

Золотое правило печных работ — чем меньше глины в печной кладке, тем выше ее качество.

Одно из основных правил печника, доставшееся от предков: чем меньше глины, тем лучше качество кладки. И еще, глина — самый благородный строительный материал, поскольку дает право на ошибку. Если кладку на цементном растворе невозможно разобрать без потерь, то печная кладка на глиняном растворе разбирается легко и без отходов. При ремонтных работах кирпич и облицовочный материал, уложенный на глиняном растворе, всегда можно сохранить.

Существует мнение, что прочность глиняного раствора можно увеличить при помощи всевозможных добавок. Например: на 10 кг глины — 100-150 г поваренной соли или 1 кг цемента.

Однако наши прадеды навряд ли пользовались цементом, а их печи стояли по сто и более лет.

Если правильно подобраны составные части, глиняный раствор не требует никаких добавок, а всевозможные рекомендации — лишь подстраховка.

Раствор для кладки должен быть пластичным, в меру жирным, или, как говорят, нормальным. Жирный раствор, высыхая, уменьшается в объеме и растрескивается. Тощий не дает достаточной прочности. Глины для приготовления раствора бывают разной жирности али пластичности. Есть залежи глины, из которых приготовляют раствор нормальной жирности без добавления песка. Иногда приходится смешивать две-три глины, взятые из разных мест, и строго дозируя их.

Сначала их смешивают в сухом виде, затем затворяют водой. Если глины окажутся более жирными, то в них добавляют песок, количество которого может колебаться oт 0,5 до 5 частей по объему. Самое распространенное соотношение глины и песка в готовом растворе: 1:1 или 1:2. Количество воды составляет примерно 1/4 часть объема глины. Жирные глины потребуют большего количества песка, который должен быть мелкозернистым и не содержать посторонних примесей. Песок предварительно просеивают через частое сито с ячейками в свету 1,5×1,5 мм, не реже. Очень тощие глины приходится отмучивать, удаляя из них излишки песка. sbani /files/pechi_glina

сергей кургузов:

вобщето при кладке печи нужно всё делать на глаз глины мало нужно песок нужно чтоб просеян был, а при облицовке нужно соли добавить

Сергей Семёнов:

цемент добавлять необязательно-для арки или свода да. но стены лучше класть без цемента. соотношение песка с глиной подбирай на ощупь. т. к. глина то же бывает разная-полученый состав должен быть не слишком рыхлым (текучим) и не слишком жирным (вязким и склонным к трещинам) критерий такой что печной шов должен быть 3-4мм. если не можешь получить такой тонкий шов глина жирновата и нудно больше песка

Способы

Очистка воды от глиняной взвеси проходит на первых этапах водоподготовки. Способы и формы очистки, а также виды применяемого оборудования будут зависеть от изначального качества воды на основании данных ее анализа. Чем сильнее вода загрязнена глиной, тем больше этапов очистки она проходит.

Итак, очистка воды от глины включает в себя:

  • отстаивание — начальный этап водоподготовки, позволяющий крупным и тяжелым частицам глины осесть на дно;
  • применение гидроциклона — метод очистки воды от механических примесей, которые не оседают; действует по принципу центрифуги, когда крупные частицы концентрируются возле стенок устройства, а очищенная вода собирается в центральной части;
  • процеживание — способ очистки воды методом пропускания через особую мембрану, поры которой меньше, чем улавливаемые частицы загрязнения;
  • фильтрацию через фильтры-осветлители — по действию аналогично процеживанию;
  • коагуляцию — добавление в воду специальных веществ, способствующих укрупнению взвешенных частиц, которые можно впоследствии удалить фильтрацией;
  • пленочную фильтрацию — метод, при котором фильтрующий материал покрывается пленкой глиняной взвеси, включающей даже очень мелкие частицы.

Каждый из перечисленных способов обычно применяется в комплексе с другими, поскольку все они представляют собой этапы одного процесса.

Цели

Если воду планируется использовать в быту, особенно — для питья и приготовления пищи, очистка от глины необходима. Она позволяет:

  • уменьшить мутность — даже в небольших концентрациях глиняная взвесь снижает прозрачность воды и делает ее непригодной для питья;
  • смягчить воду и удалить из нее примеси — вода, содержащая растворенную глину, по уровню жесткости, как правило, не соответствует требованиям ГОСТа «Вода питьевая«, а также часто непригодна для бытовых нужд;
  • устранить запах — у питьевой воды, согласно нормативным документам, никаких посторонних запахов быть не должно.
  • обеззаразить воду на начальном этапе очистки, поскольку глиняная взвесь часто содержит опасные микроорганизмы, водоросли, простейшие и другие биологические объекты.

Для чего нужен замок из глины вокруг фундамента

Сама конструкция глиняного замка выполняет несколько функций:

  1. Защита фундамента от влажности.
  2. Дополнительная плотная подушка для подошвы основания.
  3. Уменьшение давления грунтовых и талых вод на стены фундамента.

Конечно, современные материалы справляются с гидроизоляцией в несколько раз эффективнее. Но у замка из глины имеется главное преимущество – дешевизна и доступность. Ведь глину можно не покупать, а набрать в водоемах или карьерах.

Еще несколькими приятными особенностями обладает такой материал:

  • жирность, позволяющая не использовать дополнительные материалы в районе подошвы для изоляции от влаги;
  • плотность высохшего вещества не дает фундаменту идти трещинами или крошиться;
  • простота в использовании, подразумевающая любое количество материала использовать для замка.

Но при всем великолепии у глины имеются и некоторые не сильно приятные стороны:

  1. Недолговечная защита – через 5-6 лет замок стоит сделать заново, убирая прошлый слой.
  2. Не всегда хорошее качество – из-за примесей песка глина становится менее жирной и сильно промерзает, теряя свои свойства.
  3. Невысокая гидроизоляция вертикальных поверхностей – требуется дополнительная гидроизоляция для внешних и внутренних стен фундамента.

Даже имея такие нюансы, от глиняного замка вокруг фундамента отказываться не стоит. Это позволит сэкономить значительные средства на изоляцию и другие строительные работы.

Стоит знать, что чем ближе грунтовые воды подходят к фундаментам, тем недолговечнее будет замок. Поэтому часто для отвода воды от фундаментов выполняют дренаж по всему периметру возле основания дома.

Как разводить и с чем перемешивать шамотную глину пошаговая схема

Шаг 1: Настаиваем порошок на воде

Чтобы приготовить раствор из шамотной глины для штукатурки нам нужно будет пачка шамотного порошка. Засыпаем порошок в емкость, потихоньку добавляя воду, до той поры, пока порошок не будет целиком покрыт водой. Прежде чем разводить конечный раствор, шамотная глина должна настояться как минимум три дня.

Шаг 2: Делаем конечный замес

После того, как мы выдержали необходимое время, размешаем получившуюся смесь еще раз, если понадобится добавив чуть-чуть кварца и воды, при необходимости. Если раствор выйдет жидким, можете присыпать еще порошка, через чур насыщенный развидите добавочным числом воды. По собственной консистенции готовый к работе раствор должен напоминать сметану – при подобной густоте он не будет течь с поверхности и отлично прилипнет к поверхности стены.

Разумеется, вы можете купить и состав для моментального замешивания – его не потребуется настаивать три дня, но и стоит он дорого. Во всяком случае в приобретенный состав необходимо добавить ремонтный ПВА клей, не будет лишне укреплять раствор такого типа и измельченным стекловолокном. Для штукатурки таким раствором больших познаний не надо – просто заблаговременно подготовьте большой и маленький шпатели и одинаково наносите раствор на поверхность.

Шаг 3: Готовим поверхность

Исходя из пониженных пластических параметров шамота, обязательно необходимо поверхность, которую вы желаете заштукатурить, снабдить сеткой, а для исправления сцепки пройтись превосходной грунтовочной смесью. Потому как разговор идет очень часто об оштукатуривании каминов и печей, то и грунтовочная смесь должна быть термостойкой, а сетка – железной. В подобном случае вы компенсируете гибкость шамота и добьетесь высочайшей огнеупорности штукатурки.

Как подготовить материал для работ

Для выполнения изоляционных работ подойдет глина любого цвета. Главное, чтобы она имела как можно меньше песка в себе. Лучше брать глину, которая намокает очень долго. Это является критерием малых примесей песка в ней.

Оптимальным вариантом считается подготовка материала еще осенью, за полгода до будущего использования. Для глины необходимо выделить определенное место, где она будет подвержена морозам, осадкам и другим погодным условиям. Так осенью и весной ветер сможет из верхнего слоя отсеять песок. А мороз зимой добавит материалу прочности и стойкости за счет циклов заморозки и оттаивания.

На весну, непосредственно перед использованием за 3-4 дня глину стоит залить водой и накрыть пленкой. Пусть она станет однородным вязким материалом. Тогда будет легче ее укладывать и утрамбовывать. Да и характеристики у нее улучшаться.

Некоторые владельцы предпочитают сделать глинную массу за 1-2 суток пред использованием. Это не принципиально. Но лучше дать глине настояться до необходимой кондиции.

Проверить готовность массы можно просто. Набрать в кулак глину и сильно зажать ее на полминуты. Если на открытой ладони останется плотный ком, который не рассыпается – материал готов к использованию. В противном случае, стоит залить глину водой и дать постоять еще немного времени. Это занимает от нескольких часов до суток. И после такой процедуры проверку готовности глины стоит повторить.

Сжимаемость и набухание смесей для песчано-глинистых футеровок

Песочно-глинистые футеровки используют расширяющуюся глину, которая действует как наполнитель, заполняющий пустоты в песке и тем самым снижая гидравлическую проводимость смеси. Гидравлическая проводимость и перенос воды и других веществ через песчано-глинистые смеси являются первоочередной задачей при проектировании футеровок и гидравлических барьеров. Было проведено множество успешных исследований для получения соответствующих смесей, удовлетворяющих требованиям по гидравлической проводимости.В этом исследовании исследуются сжимаемость и набухаемость смесей, чтобы убедиться, что они подходят для легких конструкций, дорог и плит на уклоне. Ряд смесей песка и расширяющейся глины был исследован на разбухание и сжатие. Показатели набухания и сжимаемости увеличивались с увеличением содержания глины. Использование сильно расширяющегося материала может привести к большим изменениям объема из-за набухания и усадки. Было обнаружено, что включение менее экспансивного почвенного материала в качестве частичной замены бентонита на одну треть-две трети снижает сжимаемость на 60-70% при содержании глины 10% и 15% соответственно.Было обнаружено, что давление набухания и процент набухания также значительно снизились. Добавление менее экспансивной природной глины к бентониту может привести к получению облицовки, которая по-прежнему остается достаточно непроницаемой и в то же время менее проблематичной.

1. Введение

Спрос на лайнеры в проектах по защите окружающей среды и локализации растет [1]. В футеровках из песчано-глинистой смеси используется высокопластичная бентонитовая глина, которая действует как барьер и заполняет пустоты в песке и, таким образом, снижает гидравлическую проводимость смеси.Использование бентонита может привести к большим изменениям объема в результате разбухания и усадки. Для улучшения сжимаемости и набухания рекомендуется добавлять часть глины с меньшей пластичностью, чем бентонит. Ожидается, что это приведет к получению достаточно непроницаемой футеровки с меньшей сжимаемостью и меньшим потенциалом расширения, что приведет к использованию природных местных глин с меньшей пластичностью в облицовках и, таким образом, уменьшит потребность в бентоните и улучшит характеристики футеровки. Целью данной статьи является исследование влияния добавления природных глинистых грунтов на сжимаемость и набухание.Дафалла и Аль-Махбаши [2] исследовали влияние добавления натуральной глины к бентониту на кривую водоудержания смесей песка и бентонита. Это исследование сосредоточено на использовании экспансивной глины в составе песчано-глинистых футеровок в геоэкологических проектах. Работа, проводимая в рамках этого исследования, является частью проекта, финансируемого NPST (Национальный план науки и технологий Саудовской Аравии), по исследованию с использованием местных глин в лайнерах в восточных частях Саудовской Аравии.

2. Справочная информация
2.1. Расширяющиеся почвы и их использование

На обширных почвах были проведены обширные исследовательские работы, поскольку они представляют серьезную опасность для зданий и легких конструкций из-за изменения их объема, когда они подвержены изменениям содержания влаги, вызывающим движение этих структур. Поведение таких глин при изменении влажности контролируется некоторыми внутренними и внешними факторами. К внутренним факторам относятся тип глины (минералогия и химическое равновесие), плотность и состояние упаковки, начальное содержание влаги, давление поровой воды и давление порового воздуха, а к внешним факторам относятся вертикальные и горизонтальные напряжения, источник влаги, гидравлический градиент. , и скорость, с которой вода вводится в дополнение к химическому составу воды.Многие из этих факторов взаимосвязаны [3].

Просторные почвы, иногда называемые чернохлопковыми [4], хороши для сельского хозяйства из-за уровня содержащихся в них питательных веществ и минералов. Эта глина также используется в медицинских продуктах и ​​широко используется в косметике. Исследования нанокомпозитов из глины для получения материалов с улучшенными характеристиками в настоящее время привлекают внимание многих исследователей [4].

2.2. Смеси песчано-глинистых пород

Природные песчано-глинистые почвы обычно неэффективны для целевого назначения или использования в качестве непроницаемых футеровок.Инженеры-геотехники и геоэкологи сочли необходимым разработать инженерный подход для достижения соответствующей гидравлической проводимости и других требуемых свойств. Футеровки из песчано-глинистой смеси могут также контролировать перемещение других материалов и токсичных загрязнителей из-за их низкой проницаемости и свойств поглощения ионов. Оптимальное соотношение глины к песку зависит в основном от пористости гранулированного материала. Смеси из уплотненного песка и глины были введены в качестве барьера при удалении отходов после повышения осведомленности и растущих экологических проблем во второй половине двадцатого века [1].Контроль выщелачивания отходов может осуществляться с помощью лайнеров с низкой гидравлической проводимостью [5].

Песчано-глинистые смеси обычно используются в качестве облицовки при утилизации отходов и для защиты стратегических энергетических проектов. Конструкции с использованием бентонита оказались успешными во многих областях. Стоимость обработанной глины и бентонита побудила многих исследователей исследовать использование местных материалов. Rawas et al. (2005) исследовали использование оманских сланцев в хвостовиках. Obrike et al. [6] исследовали использование сланцев Auchi и Imo на свалках отходов в Нигерии.Langdon et al. [7] изучали проницаемость глинистых пластов одной и той же геологической формации и разных бассейнов отложений в Турции. Это только примеры, и в настоящее время продолжаются другие исследования.

Геосинтетический материал также может использоваться в сочетании с песчано-глинистыми футеровками. Стандарты ASTM представили новый тест для определения значений гидравлической проводимости [8], который описывает лабораторные измерения как флюса, так и гидравлической проводимости GCL-образцов с использованием гибкого стенового пермеаметра.

2.3. Обзор литературы по сжимаемости песчано-глинистых смесей

Сжимаемость и характер набухания песчано-глинистых смесей имеют большое значение. Сильно расширяющийся материал может расширяться до такой степени, что может вызвать чрезмерное искажение поверхностей или обеспечить неровную опору для фундаментов и легких конструкций. Реакция на нагрузки и напряжения в песчано-глинистых смесях изучалась многими исследователями. Wasti и Alyanak [9] изучали песчано-глинистые смеси и обнаружили, что, когда начальное содержание не набухшей глины достаточно для заполнения пустот в песке с максимальной пористостью, общее поведение имеет тенденцию быть похожим на глину.Влияние глинистого материала на общее поведение почвенных смесей поднималось многими исследователями (например, [10–12]). Tsotsos et al. [13] представили новую экспериментальную и численную концепцию для работы со смешанными почвами. Они пришли к выводу, что деформационное поведение смешанных грунтов сильно зависит от процентного содержания глины в смеси и механических свойств каждого компонента. Подход к моделированию был основан на поведении четко определенных типов конструкций. Это вряд ли сработает для всех смесей или для различных диапазонов и типов песчано-глинистых смесей.

Факторы, в том числе условия размещения, влияющие на набухание в бентоните и других глинах, также являются теми же факторами, которые влияют на песчано-глинистые смеси. Дафалла [14] обсуждал роль начального содержания влаги и плотности в сухом состоянии на поведение глин. Диксон [15] работал над разбуханием засыпки на основе бентонита, используемой для ядерных структур в Канаде. Он показал, что давление набухания увеличивается с увеличением эффективной сухой плотности глины.

Однако исследования песчано-глинистых смесей в полузасушливых районах были ограничены.Дафалла [3] представил модель для прогнозирования поведения искусственных смесей песка и глины с использованием метода испытания конуса падения. Алаваджи [16] изучил характеристики набухания и сжимаемости смесей песок-бентонит, смоченных жидкостями с двумя типами коммерческого бентонита, и исследовал поведение сжимаемости, когда смесь подвергается воздействию жидкостей с переменными концентрациями Ca (NO 3 ) 2 и NaNO 3 . Алаваджи [16] использовал эти химические вещества, чтобы исследовать их влияние на процесс набухания и сжимаемости.Его результаты показали, что потенциал набухания (SP), время набухания, давление набухания и объемная сжимаемость уменьшаются с увеличением концентрации химических веществ. Mollins et al. [17] обнаружили, что метод уплотнения не влияет на окончательный коэффициент пустотности глины в испытанных образцах. Бенсон и Бутвелл [18] исследовали условия уплотнения и зависящую от масштаба гидравлическую проводимость уплотненных глиняных футеровок.

Phanikumar et al. [19] провели испытания на сжимаемость и набухание для глинисто-песчаных смесей и пришли к выводу, что по мере увеличения содержания песка в смесях с 0% до 30% потенциал набухания уменьшался на 71% и 50%, а давление набухания уменьшалось на 67% и 57%. соответственно для фракций почвы, проходящих через сито 425 мкм м и 75 мкм м.Они также заявили, что коэффициент объемной сжимаемости снизился на 30%, а индекс сжатия снизился на 50%, поскольку содержание песка увеличилось с 0% до 30% для фракций почвы, проходящих через сито 425 мкм м.

Основная цель этого исследования - изучить сжатие и набухание песчано-расширяющейся глиняной футеровки, чтобы помочь проектировщикам оптимизировать и выбрать подходящую смесь. Использование глинистых смесей, состоящих из природной глины и коммерческого бентонита, вместо одного только бентонита в песчано-глинистых смесях, исследуется как новый подход к производству менее проблемных и более экономичных смесей.Это считается серьезной проблемой в полузасушливых районах, где может происходить значительное высыхание этих смесей и приводить к растрескиванию.

3. Материалы и методы испытаний

Природные глинистые материалы с высокой пластичностью широко распространены во многих полузасушливых регионах. Свойства большинства этих глин не удовлетворяют требованиям для использования в песчано-глинистых футеровках. Это можно объяснить низкой пластичностью или неспособностью обеспечить необходимую гидравлическую проводимость. Было решено исследовать использование этих материалов для уменьшения количества обработанного бентонита и улучшения характеристик набухания и усадки песчано-глинистых футеровок.Считается, что глина Аль-Катиф в Саудовской Аравии имеет хороший потенциал в качестве добавки для улучшения характеристик песчано-глинистых футеровок. Промышленный бентонит и глина Аль-Катиф были выбраны для изучения характеристик набухания и сжимаемости выбранных песчано-глинистых футеровок.

3.1. Глина Аль-Катиф

Необработанная природная экспансивная глина, использованная в этом исследовании, была получена из города Аль-Катиф, расположенного на берегу Персидского залива в 400 км от Эр-Рияда, столицы Саудовской Аравии. Несколько исследователей исследовали характеристики набухания экспансивной глины Al-Qatif [20–22].На основании этих исследований глина Аль-Катиф обычно характеризуется как очень экспансивная почва из-за высокого содержания в ней минералов монтмориллонита. Образцы почвы были взяты из карьеров, выкопанных на глубину 1,5–3,0 м от поверхности земли. Образцы были переданы в лабораторию, где были выполнены полные геотехнические характеристики и химический состав. Shamrani et al. [23] указали, что природная глина Аль-Катиф относится к проблемным глинам из-за ее высокой пластичности. Сводка результатов геотехнической характеристики представлена ​​в таблице 1.Химический состав глины Аль-Катиф представлен в Таблице 2.


Свойство Диапазон

Номер проходящего сита материала 200 > 90%
Предел жидкости 130–150
Предел пластичности 60–70
Индекс пластичности 70–80
Максимальная плотность в сухом состоянии 1.150–1.200 г / см 3
Оптимальное содержание влаги 32–40%
Процент набухания (ASTM D4546) 16–18%
Давление набухания (ASTM D4546) 500–800 кН / м 3 (= 12 кН / м 3 )


K + (%) K 2 O (%) Al (%) Al 2 O 3 (%) Si (%) SiO 2 (%) Ca 2+ ( %) CaO (%)

1.8 2,2 3,3 6,3 8,1 17,3 0,7 0,9

3,2. Песок

Песок, использованный в этом исследовании, был коммерчески доступным однородным песком, который локально используется в бетонных смесях в Эр-Рияде. Он обычно известен как «бетонный песок», и его много в Саудовской Аравии. Размер зерна колеблется от 0,6 до 0,1 мм. Согласно Единой системе классификации почв (USCS, [24]), этот песок классифицируется как песок с плохой сортировкой (SP).

3.3. Бентонит

В данном исследовании использовался бентонит HY OCMA, полученный от местного поставщика. Индексные свойства бентонита HY OCMA, использованного в настоящем исследовании, приведены в таблице 3. Химический состав бентонита представлен в таблице 4.


Свойство Значение

Удельный вес, GS 2,76
Предел жидкости, LL (%) 480
Предел пластичности, PL (%) 49.6
Индекс пластичности, PI (%) 430


FeO 3 (%) K 2 O (%) Na 2 O (%) Al 2 O 3 (%) MgO (%) SiO 2 (%) TiO 2 (%) ) CaO (%)

2.9 0,1 1,9 17,0 4,6 55,2 <0,1 0,9

Исходная руда - Регион Персидского залива-OCMA Grade.
3.4. Приготовление песчано-глиняной смеси и испытания на уплотнение
3.4.1. Подготовка образца

Образцы расширяющейся глины Al-Qatif, полученные с поля, были высушены на воздухе, измельчены и просеяны с использованием сита размером 425 мкм (номер 40).Высушенный в печи песок и глину Al-Qatif тщательно перемешивали, затем добавляли и перемешивали необходимое количество воды, и образец хранили в пластиковых пакетах в течение 24 часов для созревания. Аналогичным образом готовили песчано-бентонитовые глинистые смеси.

3.4.2. Испытания на уплотнение

Испытания на уплотнение были проведены для оценки оптимального содержания воды и максимального веса сухих блоков смесей песчано-глинистой расширяющейся глины и смесей песок-бентонит. Используемое содержание расширяющейся глины Al-Qatif составляло 0%, 5%, 10%, 15%, 20% и 25% от сухой массы песка, а используемое содержание бентонита составляло 0%, 5%, 10 и 20% от сухой массы. вес песка.Указанные пропорции смеси относятся к глинам, высушенным на воздухе. Для каждой смеси оптимальное содержание воды и максимальный вес сухой единицы были определены с использованием стандартного метода уплотнения Проктора (ASTM D698 [25], метод A). Были приготовлены образцы смесей с содержанием воды от 3 до 22%. К смесям добавляли дистиллированную воду для получения желаемого содержания воды.

Молоток 2,5 кг (5,5 фунта) использовался для уплотнения смесей в форму 101,6 мм (4 дюйма) (внутренний диаметр) с 113.9 мм (4,5 дюйма) в высоту, чтобы обеспечить равномерное уплотнение для каждого слоя. В каждой форме прессовали по три слоя. После уплотнения и разравнивания определяли вес уплотненных смесей и содержание в них воды. Максимальный сухой удельный вес и оптимальное содержание воды в уплотненных смесях песок-расширяющаяся глина и уплотненный песок-бентонит были определены по кривой уплотнения. Градация песка и пористость являются главными факторами при разработке песчано-глинистых смесей. На рис. 1 представлен гранулометрический состав однородного песка, использованного в данном исследовании.На рисунке 2 представлена ​​максимальная плотность в сухом состоянии при оптимальном содержании влаги для глиняно-песчаных смесей Al-Qatif. Было обнаружено, что добавление 5%, 10% и 12% бентонита к песку приводит к смещению максимальной плотности в сухом состоянии до 17,7, 18,2 и 18,5 кН / м 3 и оптимального содержания влаги на 11, 11 и 12 процентов. На рис. 3 представлены максимальная плотность в сухом состоянии и оптимальное содержание влаги для выбранных глиняно-песчаных смесей, использованных в данном исследовании.




3.5. Испытания на сжимаемость и набухание

Испытания на одномерное уплотнение и набухание проводились с использованием обычных методов одометра.Устройство с фиксированным кольцом представляет собой эдометр, в котором кольцо, удерживающее образец, не может двигаться во время испытания. Камера, окружающая кольцо, используется для погружения образца. Два пористых диска с фильтровальной бумагой Whatman рядом с образцом помещали внизу и вверху образца. Ячейка эдометра была помещена в рамку нагрузки, которая передает вертикальные нагрузки через специально сконструированное плечо рычага. Для контроля изменения высоты образца использовался индикатор часового типа с точностью 0,01 мм.В некоторых экспериментах использовались цифровые индикаторы часового типа, подключенные к регистратору данных. Рамы с фронтальной загрузкой использовались для большинства испытаний. Диаметр используемого кольца составлял 50 мм.

Метод измерения одномерного набухания, используемый для определения потенциала набухания, был выполнен в соответствии со стандартом ASTM D4546–96 [26] (метод A). Отличием от этого метода было использование давления посадки 7 кН / м 2 . В этом методе образец смачивали и позволяли набухать вертикально под давлением посадки до тех пор, пока не завершилось первичное набухание.

Эдометрические испытания образцов экспансивной глины, бентонитового порошка или смесей проводились с использованием аналогичного подхода. Количество грунта, необходимое для заполнения уплотнительного кольца, рассчитывается, когда известна плотность в сухом состоянии. Расчетная сумма помещается в три подъема в кольцо с помощью ручной трамбовки. Подготовленные образцы помещали в кольцо эдометра и выравнивали перед помещением в ячейку эдометра. Определяли вес кольца и образца. Регистрировали начальную высоту образца.Были получены начальная влажность и удельный вес. Эти меры позволили вычислить высоту твердых тел Hs.

4. Программа испытаний

Программа испытаний включала испытания трех смесей глины, обозначенных как A, B и C. Смесь, обозначенная как глина (форма A), представляет собой коммерческий бентонит без добавления глины Al-Qatif. Это дает типичную смесь песка и бентонита, используемую на практике. Для этой смеси содержание глины составляло 5, 10 и 15% от веса песка. Испытания для Формы А проводили при плотности в сухом состоянии 17.5 кН / м 3 . Свойства набухания и сжимаемости этих смесей использовались в качестве эталонов для других смесей. Смесь, называемая (Форма B), представляет собой глинистую смесь коммерческого бентонита и глины Аль-Катиф, одна треть которой составляет бентонит, а две трети - глину Аль-Катиф. Смесь, называемая (Форма C), представляет собой смесь, в которой две трети составляют бентонит, а одна треть - глина Al-Qatif. Эти соотношения основаны на весах, высушенных на воздухе. Первоначальная плотность в сухом состоянии для форм B и C была максимальной плотностью в сухом состоянии, полученной в результате испытаний на уплотнение.Было выбрано содержание влаги при оптимальном содержании влаги. Эти выборы были сделаны потому, что материал футеровки на месте обычно уплотняется подрядчиками приблизительно до максимальной плотности в сухом состоянии и оптимального содержания влаги. Обычно допустимы отклонения в +/- 2% влажности, также допустим уровень уплотнения 95%.

Для форм B и C общее содержание глины 5, 10, 15, 20, 25 и 30% было испытано на набухание и сжимаемость. Всего на эти две формы было протестировано 12 образцов.Каждый образец представлен двумя экземплярами. Три образца были испытаны на смесь бентонита (Форма А). Основные параметры, измеренные в этих испытаниях, включают процент набухания, давление набухания, индекс сжимаемости и индекс набухания. Для каждого теста сообщалось начальное соотношение пустот.

Данные по набуханию и сжимаемости и графики для глин форм A, B и C были построены и сопоставлены. Тенденции и поведение, показанные результатами испытаний, должны предоставить информацию об общем поведении и руководство по выбору наиболее надежной смеси для предполагаемого покрытия.

5. Результаты и обсуждение
5.1. Соотношение влажности и плотности в сухом состоянии

Основной причиной добавления глины является снижение проницаемости смеси. Добавление слишком малого количества глины приведет к неприемлемо высокой проницаемости и может привести к вымыванию мелких фракций под действием потока воды со значительными гидравлическими градиентами. В рамках этого исследования были изучены зависимости влажности и плотности песчано-глинистых смесей. Установлено, что максимальная плотность в сухом состоянии увеличивается с увеличением содержания глины до определенного предела, а затем уменьшается.Это происходит из-за того, что больше мелочи заменяют песчинки, когда пустоты полностью заполнены. При оптимальном содержании влаги степень насыщения составляет менее 100% из-за наличия воздушных пустот в системе. Уплотненный грунт представляет собой трехфазную систему, состоящую из воздуха, воды и твердых частиц. Глиняная паста, образованная в порах, может расширяться и заполнять все воздушные пространства, когда необходимо получить 100% непроницаемую смесь. На рис. 3 представлены зависимости влажности и плотности песчано-глинистых смесей и песчано-бентонитовых смесей.Из рисунка 2 видно, что 15% глины достаточно для заполнения пустот при оптимальном содержании влаги. Меньшее количество глины может заполнить пустоты при условии, что может возникнуть достаточное расширение из-за увеличения влажности сверх оптимального содержания влаги. В полузасушливых районах рекомендуется использовать менее экспансивный материал, так как в сухие сезоны это может привести к усадке и растрескиванию. Глины с высокой пластичностью могут привести к высокой линейной усадке и, как ожидается, к серьезным трещинам в полевых условиях.Для бентонитовых смесей видно, что менее 15% могут заполнить пустоты в песке. Фактически, 5% или немного больше может быть достаточно, чтобы заполнить пробел, когда глина полностью пропитается.

5.2. Сжимаемость и набухание смесей песок-бентонит

Для исследования сжимаемости и набухания смесей песок-бентонит были рассмотрены три различных содержания бентонита. Испытания проводились на изначально сухих смесях, уплотненных до плотностей, близких к максимальной плотности в сухом состоянии, и пустотности.В таблице 5 и на рисунках 4, 5 и 6 представлены профили сжимаемости, давления набухания и процента набухания для испытанных смесей песка и бентонита. Давление набухания и процент набухания показали явное увеличение с увеличением. Индекс сжимаемости высокий для более высокого содержания бентонита.


Содержание глины Форма смеси Cc Cs Набухание% Давление набухания кН / м 2 Плотность в сухом состоянии кН / м 3 г.c

5% (S R1) Форма A 0,0362 - 0,5167 1,55 95 1,75 0
10% (S R2 ) Форма A 0,0986 - 0,5182 4,57 175 1,75 0
15% (S R3) Форма A 0,1883 - 0.5198 8,23 200 1,75 0




5.3. Сжимаемость и набухание смесей бентонита и природной глины (соотношение 1: 2)

В этом разделе обсуждается материал, описываемый как форма B, в которой глина, добавленная в песок, на одну треть состоит из бентонита и на две трети из расширяющейся глины Аль-Катифа. . Общее содержание глины по весу песка находилось в диапазоне от 5% до 30%.В таблице 6 представлена ​​сводка данных, полученных для комбинации бентонита и природной глины (соотношение 1: 2).


Содержание глины Форма смеси Индекс сжатия Cc Индекс набухания Cs Коэффициент пустотности Набухание% Давление набухания (кПа) Плотность в сухом состоянии
кН / м 3
мк %

5% (S1 -a) Форма B 0.0179 - 0,5167 0,20 17 17,5 0
5% (S1 -b) Форма B 0,0374 0,0126 0,4911 0,00 0 17,8 11
10% (S3 - a) Форма B 0,0392 - 0,5198 1,67 70 17,5 0
10% (S3 - б) Форма B 0.0492 0,0159 0,4620 0,51 11 18,2 11
15% (S5- a) Форма B 0,0734 - 0,5198 3,83 100 17,5 0
15% (S5 -b) Форма B 0,0377 0,0154 0,4706 2,17 50 18,1 13
20% (S7 - а) Форма B 0.0754 0,0277 0,4404 6,16 85 18,5 13
20% (S7 -b) Форма B 0,0447 0,0183 0,4423 7,23 100 18,5 13
25% (S9 -a) Форма B 0,0691 0,0223 0,4739 6,43 90 18,1 17
25% (S9 - б) Форма B 0.0497 0,0199 0,4730 5,15 60 18,1 17
30% (S11 -a) Форма B 0,0860 0,0297 0,5096 11,30 170 17,7 16
30% (S11 -b) Форма B 0,0726 0,0202 0,5102 11,44 150 17,7 16

На фиг. 7 представлено соотношение пустотности в зависимости от полулогарифма давления для 5% и 25% глины, добавленной в форме B.Эти данные были выбраны как типичное представление общего поведения. Процент набухания незначителен для 5% глины и составляет 5,15% для 25% глины. Сжимаемость намного выше для 25% глины, и это отражается более крутым наклоном, показанным для разных стадий нагружения. Давление набухания и процент набухания нанесены на график для всех соотношений глины формы B на фиг. 8 и 9. Давление набухания для 5%, 10% и 15% было получено для образцов с различным начальным содержанием влаги, и это отражено в более широком вариация результатов.




5.4. Сжимаемость и набухание смесей с бентонитом и природной глиной (соотношение 2: 1)

В этом разделе обсуждается материал, описываемый как форма C, в которой глина, добавляемая в песок, на две трети состоит из бентонита и на одну треть расширяющейся глины Аль-Катифа. . Общее содержание глины по весу песка находилось в диапазоне от 5% до 30%. Образцы подвергались испытаниям на набухание и сжатие с помощью эдометров. В таблице 7 представлена ​​сводка данных, полученных для комбинации бентонита и природной глины (соотношение 2: 1).


Содержание глины Форма смеси Индекс сжатия Cc Индекс набухания Cs Коэффициент пустотности Набухание% Давление набухания (кПа) Плотность в сухом состоянии кН / м 3 мк %

5% (S2 -a) Форма C 0,0275 - 0,5167 0,92 60 17.5 0
5% (S2 -b) Форма C 0,0347 0,0141 0,4925 0,24 8 17,8 11
10% (S4 - a ) Форма C 0,0438 - 0,5198 1,91 100 17,5 0
10% (S4 - b) Форма C 0,0392 0,0114 0,4620 2.26 25 18,2 11
15% (S6 - a) Форма C 0,0721 - 0,5198 4,48 180 17,5 0
15% (S6 - b) Форма C 0,0352 0,0219 0,4706 4,09 60 18,1 13
20% (S8 -a) Форма C 0,0718 0.0274 0,4417 10,80 150 18,5 13
20% (S8 -b) Форма C 0,0573 0,0209 0,4490 18,15 150 18,5 13
25% (S10 -a) Форма C 0,0666 0,0127 0,4739 13,19 170 18,1 17
25% (S10 -b) Форма C 0.0605 0,0206 0,4773 16,56 170 18,1 17
30% (S12 -a) Форма C 0,1370 0,0302 0,5569 34,74 200 900 17,7 16
30% (S12 -b) Форма C 0,0870 0,0249 0,5523 28,11 200 17,7 16

Выбранные типичные соотношения глинистых смесей, показанные на Рисунке 10, демонстрируют, что сжимаемость богатого бентонитом материала высока по сравнению с другими менее расширяющимися смесями.Показатель сжимаемости в промежуточной точке (15%) можно принять равным 0,045. На рисунке 11 представлен общий вид индекса сжимаемости и индекса набухания для всех испытанных смесей, независимо от типа используемой глины.



Индекс сжимаемости можно спрогнозировать на основе общего содержания глины для двух предложенных форм, используя уравнение где - индекс сжимаемости, а CL - содержание глины, выраженное в процентах.

Индекс набухания Cs аналогичным образом можно предсказать с помощью уравнения.

Это говорит о том, что изменение индекса набухания для двух испытанных форм пренебрежимо мало.

Давление набухания и процент набухания для формы C показаны на графиках 8 и 9. Более высокий процент бентонитового материала четко отражен в линиях тренда как давления набухания, так и процента набухания.

5.5. Гидравлическая проводимость смесей песок-расширяющаяся глина

Гидравлическая проводимость является определяющим фактором для минимального используемого содержания глины. Сообщается, что глиняно-песчаные смеси Al-Qatif дают значения гидравлической проводимости в диапазоне 7.20 × 10 −8 см / с для 5% глины и 3,54 × 10 −8 см / с для 25% глины при дополнительном давлении 100 кПа (Dafalla et al.2013). Смесь бентонита и песка с 10% бентонита привела к гидравлической проводимости 2,719 × 10 90 · 104 −6 90 · 105 см / с (Dafalla et al. 2013). Можно отметить, что глина Al-Qatif может работать лучше, чем коммерческий бентонит, в отношении гидравлической проводимости. Однако преимуществом обработанного бентонита является однородность свойств, в отличие от натуральной глины, где вы можете встретить большие вариации.В данной статье рассматриваются характеристики набухания и сжимаемости смесей, а приведенные здесь значения гидравлической проводимости представлены для демонстрации того, что использование натуральной глины не повлияет на основные требования к облицовке.

5.6. Общие комментарии

Сравнивая индексы сжимаемости, можно увидеть, что добавление глины Al-Qatif к бентониту приведет к снижению индекса сжатия с 0,0986 до 0,0400 для 10% -ного содержания глины и с 0,1883 до 0,05 для 15% -ного содержания глины.Это эквивалентно 60 и 70 процентам для 10% и 15% глины соответственно.

Давление набухания и процент набухания значительно снижаются за счет добавления глины Al-Qatif. Давление набухания бентонитно-песчаной смеси из 15% глины снижено с 200 кПа до 100 кПа и 185 кПа для изначально сухих смесей. Процент набухания снижается почти на 50%.

Видно, что использование одного бентонита не рекомендуется из-за ожидаемого высокого давления набухания и процента набухания. Следует использовать минимальное соотношение глины, которое только удовлетворяет требуемой проницаемости.Ожидается, что это будет достигнуто с использованием смесей бентонита и местной природной глины с меньшим расширением. Из этого исследования кажется, что использование 15% глины, состоящей из одной трети бентонита, является подходящим выбором для глиняной футеровки с гидравлической проводимостью 1 × 10 -7 см / с. Использование более высоких соотношений глины увеличит сжимаемость и разбухание материала облицовки, что может привести к проблемам с легкими конструкциями или общим профилем уровня земли.

6.Выводы

Набухание и сжимаемость смесей песка и расширяющейся глины следует рассматривать наряду с другими требованиями к конструкции хвостовиков. Соответствующее соотношение глины, которое удовлетворяет гидравлической проводимости и другим факторам, следует выбирать с учетом характеристик набухания и сжатия смеси. Местный глинистый материал с более низкими характеристиками расширения можно рассматривать как частичную замену бентонита в песчано-глинистых смесях. В этом исследовании изучали добавление глины Аль-Катиф к промышленному бентониту для образования глинистого материала с соотношением глины Аль-Катиф к бентониту 1: 2 и 2: 1, а затем его использование в песчано-глинистых смесях для футеровки.

Было обнаружено, что добавление менее расширяющегося грунтового материала к бентониту может снизить сжимаемость на 60-70% при содержании глины 10% и 15% соответственно. Было обнаружено, что давление набухания и процент набухания также значительно снизились. Добавление местной менее экспансивной природной глины к бентониту может дать облицовку, которая менее проблематична в отношении расширения и оседания и при этом должна быть достаточно непроницаемой для удовлетворения обычных проектных требований.

Конфликты интересов

Автор заявляет, что у них нет конфликта интересов.

Благодарности

Автор хотел бы поблагодарить Tawasol Research Excellence Program (Программа TRE), Университет Короля Сауда, Эр-Рияд, Саудовская Аравия, за поддержку. Автор хотел бы поблагодарить доктора Терри Казенса, Университет Лидса, Соединенное Королевство, за его ценные консультации и руководство для этого исследования. Спасибо также Eng. Abdulsattar Al Qatt and Eng. Галалу Фателрахману за проведение большинства лабораторных исследований.

.

Влияние формы и размера частиц на минимальную пустотность песка

Минимальная пустотность является важным параметром для оценки свойств почвы. Он тесно связан с характеристиками сжатия, проницаемостью и прочностью почвы на сдвиг, а также зависит от распределения частиц по размеру и формы частиц. Однако существующие исследования обычно сосредоточены на моделировании минимального коэффициента пустотности с учетом распределения частиц по размерам, игнорируя влияние формы частиц на минимальное соотношение пустот.В этой статье анализируется влияние гранулометрического состава и формы частиц на минимальный коэффициент пустотности с использованием четырех типов песка и альтернативных материалов. Эксперименты показали, что минимальный коэффициент пустотности сначала уменьшался, а затем увеличивался с увеличением содержания мелких частиц. Минимальный коэффициент пустотности достиг минимального значения, когда доля содержания мелких частиц составляла приблизительно 40%. Чем более неправильной формы частицы, тем сложнее контакт между частицами, тем больше пустот между частицами и тем больше минимальное соотношение пустот.На основе экспериментальных данных была получена реляционная модель между минимальным значением минимального коэффициента пустотности и соотношением размеров частиц с бинарными смесями частиц различных размеров и форм. Эта предложенная модель требовала только одного параметра T , который был тесно связан со сферичностью частиц, чтобы предсказать минимальное значение минимального коэффициента пустотности с различным содержанием мелких частиц. Результаты эксперимента показали, что предсказанное значение было очень близко к фактическому измеренному значению.

1. Введение

Гранулированный грунт представляет собой смесь частиц разного размера, и гранулометрический состав контролирует структурную форму почвы, которая влияет на механические свойства почвы (например, [1–5]). Распределение частиц по размерам широко используется в промышленных производствах, таких как бетонные смеси [6], обработка керамики [7] и порошковая металлургия [8]. В качестве важного параметра, отражающего гранулометрический состав грунта в инженерно-геологических изысканиях, минимальный коэффициент пустот ( e мин ) тесно связан с характеристиками сжатия, проницаемостью и прочностью грунта на сдвиг.

Принято считать, что содержание мелочи является основным фактором, влияющим на e min [9–14]. Кезди [15] предложил аналитический метод оценки e min смеси двух размеров частиц, но этот метод подходит только для наполнителей с очень маленькими частицами.

Кубриновски и Исихара [16] предложили набор эмпирических уравнений для влияния содержания мелких частиц на e min путем анализа большого количества данных испытаний для ила.Chang et al. [17–19] создали модель только с двумя параметрами для прогнозирования e min песчано-иловых смесей с доминирующей сетчатой ​​структурой структуры частиц. Эта модель отражала тесную корреляцию между размером частиц и e min . Модель Фурнаса [20] подходит только для оценки плотности упаковки бинарных порошковых компактов, и она еще не была исследована для использования с плотностью упаковки песчано-иловых смесей с различными размерами частиц.

Принято считать, что еще одним важным фактором является форма частиц, которая влияет на коэффициент e min и, таким образом, влияет на сопротивление сдвигу гранулированных грунтов. Используя испытание на трехосное сжатие распыленного порошка нержавеющей стали, Shinohara et al. [21] обнаружили, что угол внутреннего трения увеличивается с увеличением угла кромки зерна и начальной компактности. Ashmawy et al. [22] проанализировали влияние формы частиц на разжижение с помощью недренированного испытания с возвратно-поступательной нагрузкой.Саллам и Ашмави [23] использовали метод дискретных элементов для моделирования зависимости напряжения от деформации узлов плоских и узких элементов различной формы, и они указали, что угол дилатансии также в значительной степени ограничен формой частиц. Различные формы частиц могут существенно изменить целостность и сопротивление сдвигу зернистых грунтов [24–28]. Cho et al. [10] и Cherif Taiba et al. [29] уже предположили, что увеличение неоднородности частиц вызывает уменьшение жесткости, но повышенную чувствительность к состоянию напряжения.

Ученые в основном изучали влияние гранулометрического состава на e min почв и предложили соответствующие аналитические методы для прогнозирования e min для почвенных смесей. Однако проведено очень мало исследований влияния формы частиц на e min . Чтобы лучше изучить закон распределения e min , было выбрано четыре типа песка разного происхождения, а в качестве альтернативных материалов были введены стальные шарики [11] и частицы стальных цилиндров для дальнейшего анализа влияния формы частиц и гранулометрический состав на e min .

2. Методика и условия эксперимента
2.1. Песок, использованный для экспериментальных испытаний

Песок, использованный в эксперименте, был четырех разных источников: песок реки Нанкин (сокращенно NS), песок озера Дунтин (DS), горный песок Ичжэн (YS) и стандартный песок Фуцзянь (FS). Свойства этих типов песка представлены в таблице 1. Градационные кривые для четырех типов исходного песка до и после испытания на уплотнение показаны на рисунке 1. Размер зерен варьировался от 0.От 075 мм до 5 мм.


Песок (мм) (мм) (мм)

NS 0,13 0,23 0,76 5,85 0,54 2,64
DS 0,16 0,32 0,71 4,44 0,90 2.64
YS 0,12 0,21 0,81 6,75 0,45 2,54
FS 0,13 0,22 0,80 6,15 0,47 2,62 900 6,15 0,47 2,62 900 900
Примечание . C u =, C C = и G s : удельный вес твердых частиц.

2.2. Параметры формы четырех типов исходного песка

Чтобы принять во внимание влияние формы частиц, большое количество типичных частиц четырех типов исходного песка было сфотографировано с помощью микроскопа Dino-Lite, а затем в двухмерном режиме. изображения были преобразованы в двоичную форму с помощью Photoshop. Бинаризованные изображения были проанализированы с помощью Image-ProPlus для получения основных параметров формы частиц, таких как длина L и ширина B .Вторичные параметры формы, такие как плоскостность, сферичность и угловатость, были рассчитаны с использованием первичных параметров [30, 31]. Математические выражения и физические значения параметров вторичной формы перечислены в таблице 2.


Параметр вторичной формы Выражение Описание

Плоскостность Опишите расширенные свойства частицы, где - размер вдоль главной оси плоскости частицы и размер вдоль вертикальной оси шпинделя.
Сферичность Опишите, насколько близко частица подходит к форме сферы, где - максимальный радиус тангенциальной окружности частицы и минимальный радиус окружной окружности частицы.
Угловатость Опишите количество ребер и степень выступа поверхности частицы, где - минимальная длина окружности внешнего многоугольника вдоль границы частиц, а - окружность стандартного эллипса с такая же площадь и плоскостность, как у частиц.

Двумерное микроскопическое изображение DS группы зерен 0,5–1 мм показано на рисунке 2 (a), а изображение после бинаризации показано на рисунке 2 (b ). Вторичные параметры формы четырех типов экспериментального песка перечислены в таблице 3.


Песок Плоскостность Сферичность Угловатость

NS 1.3755 0,5632 1,0445
DS 1,3551 0,5687 1,0319
FS 1,3299 0,5894 1,0286
YS 1,3189

Сравнивая параметры из таблицы 3, можно было увидеть, что последовательность неоднородностей формы частиц от высокого к низкому была NS, DS и FS.YS не рассматривался для сравнения из-за его хрупкости, что привело к дискретности параметров формы.

2.3. Альтернативные материалы

Стальные шарики и стальные цилиндрические частицы были использованы в качестве материалов, заменяющих песок, для исследования влияния формы частиц. Двумерные изображения и параметры формы восьми частиц показаны в таблице 3. Следует отметить, что зерна B1 и C1, B2 и C2, B3 и C3, а также B4 и C4 были равны по объему.

Значение песка e min обычно пересчитывается из максимальной плотности в сухом состоянии, которая измеряется с помощью метода испытания на ударную вибрацию [21]. В методе вибрационного удара обычно используются два типа уплотняющих ковшей объемом 250 мл и 1000 мл. Два уплотнительных ковша имеют одинаковую высоту 18 см, но их соответствующие внутренние диаметры составляют 5 см и 10 см. Было обнаружено, что внутренний диаметр уплотнительного ковша объемом 250 мл настолько мал, что энергия, генерируемая молотком, не может легко рассеиваться, что способствует более легкому дроблению частиц.Разрушение частиц приведет к ряду очевидных изменений исходных свойств песка, таких как изменение градации песка, увеличение максимальной плотности в сухом состоянии и уменьшение e мин . Поэтому в этом эксперименте использовалось уплотняющее ведро на 1000 мл, чтобы минимизировать дробление частиц.

Были измерены минимальные отношения пустот одной группы частиц для DS, NS, YS, FS и альтернативных материалов. Минимальные соотношения пустот в бинарных смесях также были измерены путем смешивания двух разных частиц с различным содержанием мелочи.(1) Измерение значения e мин для мелкозернистого песка Четыре типа исходного песка, т. Е. DS, NS, YS и FS, были отсортированы на пять групп частиц с размером каждой частицы от 1 мм до 2 мм, от 0,5 мм до 1 мм, от 0,25 мм до 0,5 мм и от 0,1 мм до 0,25 мм. Значение e min для каждой группы было измерено для изучения закона распределения e min песка под одной группой частиц. (2) Измерение значения e min бинарной смеси Сначала , крупные частицы (определяемые здесь как частицы размером от 2 мм до 5 мм) были смешаны с мелкими частицами, размер которых составлял от 1 мм до 2 мм.От 5 мм до 1 мм, от 0,25 мм до 0,5 мм и от 0,1 мм до 0,25 мм при различных соотношениях масс. Затем крупные частицы (определяемые здесь как частицы размером от 2 мм до 5 мм) были смешаны с мелкими частицами, размер которых варьировался от 0,5 мм до 1 мм, от 0,25 мм до 0,5 мм и от 0,1 мм до 0,25 мм в различных соотношениях масс. . Наконец, были измерены значения e min бинарных смесей, чтобы исследовать влияние содержания мелких частиц и формы частиц. (3) Измерение значений e min стальных шаров и стальных цилиндрических частиц Во-первых, минимальные Были измерены отношения пустот стальных шариков и стальных цилиндрических частиц.Затем значения e min бинарных смесей были исследованы путем смешивания двух частиц разного размера с одинаковыми или разными формами. Наконец, результаты для различных стальных частиц и типов песка сравнивали, чтобы проверить законы бинарных смесей e мин путем изменения размеров и формы частиц.

3. Результаты и анализ
3.1. Законы вариации e min для одночастичных групп

Были измерены значения e min для четырех типов песка и стальных шариков разного размера в одночастичных группах.Частицы ФС были исключены из эксперимента из-за отсутствия частиц размером 2–5 мкм. Согласно экспериментальным данным, соотношение между средними размерами частиц группы частиц и e min показано на рисунке 3. Средние размеры частиц каждой группы частиц были рассчитаны путем взятия средних значений верхнего и нижнего диаметры зерен группы.


Из геометрической модели одиночной сферической частицы можно найти, что e min не зависит от размера сферы.Однако каждая группа песка, полученная в результате эксперимента по просеиванию, не имела определенного размера частиц, а лежала в пределах диапазона размеров частиц, и поры между крупными частицами были заполнены мелкими частицами. Следовательно, чем больше размер частиц и чем больше разница между верхним и нижним пределами размеров частиц в одной и той же группе, тем легче двум частицам заполнять друг друга и тем меньше было e min . И наоборот, изменение e min сферических частиц с определенным размером было противоположным вышеуказанному правилу.Поскольку стальные шарики имели определенный размер частиц и не заполнялись друг другом, пустота между сферическими частицами и внутренней стенкой уплотнительного ковша становилась больше с увеличением размера частиц, что приводило к небольшому увеличению e мин .

Было очевидно, что последовательность e min отдельных групп от высокого к низкому была NS, DS, FS и YS, как показано на Рисунке 3. e min из первых трех типов песок (NS, DS и FS) был тесно связан с формой частиц и имел тенденцию к уменьшению по мере увеличения значения S .Однако значения YS e min и S не удовлетворяли указанным выше правилам. Причина этого явления заключалась в том, что YS было легче раздавить во время теста. Это может быть подтверждено кривой градации четырех типов песка после уплотнения, как показано на Рисунке 1. Более высокое содержание мелких частиц в YS приведет к меньшим пустотам и, следовательно, к меньшим e мин .

3.2. Влияние содержания мелких частиц на минимальный коэффициент пустотности

e мин. бинарных смесей NS, DS, YS и FS измеряли, в то время как зерна в группах 2–5 мм и 1-2 мм были обозначены как крупные зерна и смешаны с другими мелкими зернами.На рис. 4 схематично показано, как e min изменялось в зависимости от процентного содержания мелких частиц, выраженного по массе смесей. По мере увеличения содержания мелких частиц значение e мин бинарной смеси проявляло тенденцию типа «V» сначала к уменьшению, а затем к увеличению, и смесь имела минимальное значение ( e мин ) мин .

На рисунке 4 видно, что все кривые e min содержания мелочи имели минимальные значения, а значение e min сначала уменьшалось, а затем увеличивалось с увеличением содержания мелочи.Более того, значение e min уменьшалось с увеличением разницы в размерах зерен, когда процентное содержание мелких частиц в бинарных смесях составляло примерно от 0 до 80% (т. Е. Кривые 2–5 мм и смеси 1-2 мм были выше кривых других смесей, когда содержание мелких частиц было менее примерно 80%). Однако, когда содержание мелких частиц было приблизительно более 80%, последовательность кривых e min показывала обратную тенденцию с увеличением разницы в размерах зерен (т.е.(например, кривые для смесей 2–5 мм и 1-2 мм были ниже кривых для других смесей, когда содержание мелких частиц было более примерно 80%).

Причина этого явления показана на Рисунке 5; при небольшом содержании мелких частиц минимальный коэффициент пустотности уменьшался по мере увеличения содержания мелких частиц. Это произошло потому, что более мелкие частицы заполнили пустоты между более крупными частицами. Было критическое значение содержания мелких частиц, когда пустоты между более крупными частицами в конечном итоге были полностью заполнены, и, таким образом, минимальное соотношение пустот достигало минимального значения.После этого кривые показали обратную тенденцию, в которой значения e min уменьшались по мере увеличения содержания мелких частиц. Причина этого заключалась в том, что более мелкие частицы стали преобладающими в смеси, в то время как более крупные частицы были встроены в более мелкие частицы в виде отдельных включений. Более того, чем больше разница в размерах частиц, тем легче мелкие частицы заполняют поры крупных частиц и тем меньше значения e min . Это происходило, когда содержание мелких частиц было примерно менее 80%.После того как содержание мелких частиц увеличилось до более чем 80%, во всей системе преобладали мелкие частицы, и, таким образом, порядок кривых был таким же, как и для групп отдельных частиц.

3.3. Влияние форм частиц на e min

Для изучения влияния формы частиц на минимальное соотношение пустот, была проанализирована взаимосвязь между минимальным соотношением пустот и содержанием мелких зерен для трех различных бинарных смесей песка, а именно: показаны на рисунках 6-8.




Из рисунков 6-8 видно, что последовательность значений бинарных смесей e min от высокого к низкому была NS, DS и FS, что было таким же, как группа одиночных частиц. Это показывает, что минимальный коэффициент пустотности песка тесно связан с формой частиц, и чем меньше значение параметра формы частиц S , тем больше значение e min .

Для дальнейшего изучения взаимосвязи между значениями e min и значениями S для частиц было проведено несколько испытаний с альтернативными материалами.В этих испытаниях стальные шары (SB) смешивались со стальными шарами меньшего размера (SB) и стальными цилиндрами (SC). Значения e min бинарных смесей альтернативных материалов показаны на рисунке 9.


Как показано на рисунке 9, значение e min значительно изменилось при изменении формы мелких частиц. в бинарных смесях. Сравнивая результаты, можно видеть, что e min было меньше, когда мелкие частицы были стальными шариками.Это явление дополнительно подтверждает, что по мере увеличения S бинарных смесей e мин уменьшалось.

3.4. Предварительная модель для оценки минимального значения минимального коэффициента выбросов

Соответствующие изменения в e min с процентным содержанием штрафов показаны на рисунках выше. Видно, что значения e min уменьшились в процессе заполнения пустот и достигли минимальных значений, когда содержание мелких частиц в смеси составляло около 40%.Кроме того, можно отметить, что значения ( e мин ) мин всех бинарных смесей были тесно связаны с различиями в размерах частиц.

Чтобы лучше изучить влияние различий в размерах частиц для ( e мин ) мин , были проведены эксперименты со смешанными стальными цилиндрами, и были получены данные, как показано на рисунке 10. Подгоночные кривые ( e min ) min и d / D для различных типов бимиксов показаны на рисунке 11.


Было очевидно, что когда d / D было близко к нулю, поры, образованные крупными частицами, были полностью заполнены мелкими частицами в очень мелком состоянии, и ( e мин ) мин принял крайнее нулевое значение в идеальном состоянии. Следовательно, кривая начинается с начала координат. Как показано на рисунке 11, кривые для ( e мин ) мин и d / D соответствуют значимым отношениям экспоненциальных функций как для песка, так и для смесей альтернативных материалов.Результаты подгонки показывают, что предложенная модель для ( e мин ) мин - d / D хорошо согласуется с фактическими данными с небольшим отклонением.

Уравнение (1) для ( e min ) min и d / D было получено путем подбора кривых на рисунке 11 с использованием программного обеспечения Origin.16:

В таблице 4 представлены различные значения параметры, и в приведенном выше уравнении для различных типов песчаной и стальной дроби.

0,11679

Уравнение z = A ∗ exp (- x / T ) + y
Частица NS DS FS SC SB & SC SB

Y 0,54517 0,55037 0,53147 0,53555 0.54283 0,54684
A −0,53234 −0,53633 −0,53179 −0,53459 −0,54198 −0,5454
0,07 0,18705 0,21647 0,24166
R 2 0,9563 0,95368 0,98339 0.99397 0,99607 0,99403

Из таблицы 4 мы видим, что коэффициент детерминации ( R 2 ) был очень высоким, что показывает, что уравнение (1) может хорошо отражают действующий закон. Сравнивая значения трех параметров, можно обнаружить, что разные значения A и y разных частиц были явно близкими. Следовательно, параметры A и y можно заменить, взяв средние их значений для пяти видов частиц.Следовательно, уравнение (1) может быть представлено уравнением (2) следующим образом.

Как показано в таблице 4, уравнение регрессии (1) лучше подходит для значений ( e min ) min и d / D , но три параметра ( y , A , T ), соответствующие различным смесям, были разными. Это привело к различным уравнениям регрессии для каждой бинарной смеси, что было очень неудобно для последующего исследования.Чтобы избежать этого неудобства, из дальнейшего анализа таблицы 5 было определено, что значения A и y были очень близки для различных бинарных смесей. В отличие от A и y , были большие различия в параметрах T для разных смесей. Таким образом, A и y могут быть заменены их средними значениями. Соответствующее уравнение регрессии показано следующим образом:


Пески Смеси (мм) d (мм) D (мм) Уравнение (2) Измерено Прогнозируемое

NS 2–5∼0.1–0,25 0,175 3,5 ( e мин ) мин = 0,54 ∗ {1 - exp (- ( d / d ) /0,0691)} 0,305 0,278
2–5∼0,25–0,5 0,375 0,426 0,425
2–5∼0,5–1 0,75 0,502 0,516
2–5∼1- 2 1,5 0,550 0,539
1-2∼0.1–0,25 0,175 1,5 0,425 0,440
1-2∼0,25–0,5 0,375 0,517 0,525
1-2∼0,5–1 0,75 0,537
.

ГЛАВА 2 - ПОЧВА И ВОДА

ГЛАВА 2 - ПОЧВА И ВОДА



2.1 Почва
2.2 Поступление воды в почву
2.3 Состояние влажности почвы
2.4 Доступная влажность
2.5 Уровень подземных вод
2.6 Эрозия почвы водой



2.1.1 Состав почвы
2.1.2 Профиль почвы
2.1.3 Текстура почвы
2.1.4 Структура почвы


2.1.1 Состав почвы

Когда сухая почва раздавливается рукой, можно увидеть, что она состоит из всевозможных частиц разного размера.

Большинство этих частиц возникает в результате разложения горных пород; их называют минеральными частицами. Некоторые происходят из остатков растений или животных (гниющие листья, кусочки костей и т. Д.), Их называют органическими частицами (или органическими веществами). Кажется, что частицы почвы касаются друг друга, но на самом деле между ними есть промежутки.Эти пространства называются порами. Когда почва «сухая», поры в основном заполнены воздухом. После полива или дождя поры в основном заполняются водой. Живой материал находится в почве. Это могут быть живые корни, а также жуки, черви, личинки и т. Д. Они способствуют аэрации почвы и тем самым создают благоприятные условия для роста корней растений (рис. 26).

Рис. 26. Состав почвы

2.1.2 Профиль почвы

Если вырыть яму в почве глубиной не менее 1 м, можно увидеть разные слои, разные по цвету и составу.Эти слои называются горизонтами. Эта последовательность горизонтов называется профилем почвы (рис. 27).

Рис. 27. Профиль почвы

Очень общий и упрощенный профиль почвы можно описать следующим образом:

а. Пахотный слой (толщина от 20 до 30 см): богат органическими веществами и содержит много живых корней. Этот слой подлежит подготовке почвы (например, вспашка, боронование и т. Д.) И часто имеет темный цвет (от коричневого до черного).

г. Глубокий пахотный слой: содержит гораздо меньше органических веществ и живых корней. Этот слой практически не подвержен нормальным подготовительным работам. Цвет более светлый, часто серый, а иногда пестрый с желтоватыми или красноватыми пятнами.

г. Подземный слой: почти нет органических веществ или живых корней. Этот слой не очень важен для роста растений, так как до него доходят лишь несколько корней.

г. Слой материнской породы: состоит из породы, в результате разложения которой образовалась почва.Эту породу иногда называют материнским материалом.

Глубина разных слоев сильно различается: некоторые слои могут вообще отсутствовать.

2.1.3 Текстура почвы

Минеральные частицы почвы сильно различаются по размеру и могут быть классифицированы следующим образом:

Название частиц

Пределы размеров в мм

Отличить невооруженным глазом

гравий

больше 1

очевидно

песок

от 1 до 0.5

легко

ил

от 0,5 до 0,002

еле

глина

менее 0,002

невозможно

Количество песка, ила и глины, присутствующих в почве, определяет ее структуру.

На крупнозернистых почвах: преобладает песок (песчаные почвы).
В почвах средней толщины: преобладает ил (суглинистые почвы).
В мелкозернистых почвах: преобладает глина (глинистые почвы).

В поле текстуру почвы можно определить, потерев почву между пальцами (см. Рис. 28).

Фермеры часто говорят о легких и тяжелых почвах. Грунт с крупной текстурой является легким, потому что с ним легко работать, а с мелкозернистым грунтом - тяжелым, потому что с ним трудно работать.

Выражение, используемое фермером

Выражения, используемые в литературе

свет

песчаный

грубая

средний

суглинистый

средний

тяжелая

глинистый

штраф

Текстура почвы постоянная, фермер не может ее модифицировать или изменять.

Рис. 28а. Грунт крупнозернистый. - песчаный. Отдельные частички рыхлые и разваливаются в руке даже во влажном состоянии.

Рис. 28б. Грунт средней текстуры на ощупь очень мягкий (как мука) в сухом состоянии. Его можно легко отжать во влажном состоянии, после чего он станет шелковистым.

Рис. 28c. Грунт с мелкой текстурой прилипает к пальцам во влажном состоянии и может образовывать шарик при нажатии.

2.1.4 Структура почвы

Структура почвы означает группирование частиц почвы (песок, ил, глина, органические вещества и удобрения) в пористые соединения. Это так называемые агрегаты. Структура почвы также относится к расположению этих агрегатов, разделенных порами и трещинами (рис. 29).

Основные типы агрегатных устройств показаны на рис. 30: зернистая, блочная, призматическая и массивная.

Рис. 29. Структура почвы

Находясь в верхнем слое почвы, массивная структура блокирует вход воды; прорастание семян затруднено из-за плохой аэрации.С другой стороны, если верхний слой почвы зернистый, вода легко проникает в него, и семена лучше прорастают.

В призматической конструкции движение воды в почве преимущественно вертикальное, поэтому подача воды к корням растений обычно недостаточна.

В отличие от текстуры, структура почвы непостоянна. С помощью методов обработки почвы (вспашка, рыхление и т. Д.) Фермер пытается получить зернистую структуру верхнего слоя почвы на своих полях.

Фиг.30. Примеры грунтовых сооружений .

ЗЕМЛЯННЫЙ

БЛОКИРОВКА


ПРИЗМАТИЧЕСКИЙ


МАССИВНЫЙ


2.2.1 Инфильтрация процесс
2.2.2 Скорость проникновения
2.2.3 Факторы влияет на скорость инфильтрации


2.2.1 Процесс инфильтрации

Когда на поле подается дождевая или поливная вода, она просачивается в почву. Этот процесс называется инфильтрацией.

Инфильтрацию можно визуализировать, налив воды в слегка утрамбованный стакан с сухой измельченной почвой. Вода просачивается в почву; цвет почвы темнеет по мере ее увлажнения (см.рис.31).

Рис. 31. Инфильтрация воды в почву

2.2.2 Скорость инфильтрации

Повторите предыдущий тест, на этот раз с двумя стаканами. Один заполнен сухим песком, а другой - сухой глиной (см. Рис. 32а и б).

Вода проникает в песок быстрее, чем в глину. Говорят, что песок имеет более высокую скорость инфильтрации.

Рис. 32а. В каждый стакан подается одинаковое количество воды

Рис.32b. Через час вода просочилась в песок, в то время как некоторое количество воды все еще остается на глине

Скорость инфильтрации почвы - это скорость, с которой вода может просачиваться в нее. Обычно измеряется глубиной (в мм) слоя воды, которую почва может поглотить за час.

Скорость инфильтрации 15 мм / час означает, что для просачивания слоя воды толщиной 15 мм на поверхности почвы потребуется один час (см. Рис. 33).

Фиг.33. Почва со скоростью инфильтрации 15 мм / час

Диапазон значений скорости инфильтрации приведен ниже:

Низкая скорость инфильтрации

менее 15 мм / час

средняя скорость инфильтрации

от 15 до 50 мм / час

высокая скорость инфильтрации

более 50 мм / час

2.2.3 Факторы, влияющие на скорость инфильтрации

Скорость инфильтрации почвы зависит от постоянных факторов, таких как текстура почвы. Это также зависит от различных факторов, например от влажности почвы.

и. Текстура почвы

Грунты с крупнозернистой структурой состоят в основном из крупных частиц, между которыми имеются большие поры.

С другой стороны, мелкозернистые почвы в основном состоят из мелких частиц, между которыми находятся мелкие поры (см.рис.34).

Рис. 34. Интенсивность инфильтрации и текстура почвы

В грубых почвах дождевая или поливная вода попадает и перемещается в более крупные поры; для проникновения воды в почву требуется меньше времени. Другими словами, скорость инфильтрации выше для крупнозернистых почв, чем для мелкозернистых почв.

ii. Влажность почвы

Вода проникает быстрее (скорость инфильтрации выше), когда почва сухая, чем когда она влажная (см. Рис.35). Как следствие, когда поливная вода применяется к полю, вода сначала легко проникает, но по мере того, как почва становится влажной, скорость инфильтрации снижается.

Рис. 35. Интенсивность инфильтрации и влажность почвы

iii. Структура почвы

Вообще говоря, вода проникает быстро (высокая скорость инфильтрации) в зернистые почвы, но очень медленно (низкая скорость инфильтрации) в массивные и плотные почвы.

Поскольку фермер может влиять на структуру почвы (посредством культурных практик), он также может изменять скорость инфильтрации своей почвы.


2.3.1 Влажность почвы
2.3.2 Насыщенность
2.3.3 Полевая продуктивность
2.3.4 Постоянная точка увядания


2.3.1 Влажность почвы

Содержание влаги в почве указывает количество воды, присутствующей в почве.

Обычно выражается как количество воды (в мм водной глубины), присутствующее на глубине одного метра почвы.Например: когда количество воды (в мм глубины воды) 150 мм присутствует на глубине одного метра почвы, влажность почвы составляет 150 мм / м (см. Рис. 36).

Рис. 36. Влажность почвы 150 мм / м

Содержание влаги в почве также может быть выражено в объемных процентах. В приведенном выше примере 1 м 3 почвы (например, с глубиной 1 м и площадью поверхности 1 м 2 ) содержит 0,150 м 3 воды (например.г. глубиной 150 мм = 0,150 м и площадью поверхности 1 м 2 ). Таким образом, содержание влаги в почве в объемных процентах составляет:

Таким образом, влажность 100 мм / м соответствует 10 объемным процентам.

Примечание: Количество воды, хранящейся в почве, не является постоянным во времени, но может меняться.

2.3.2 Насыщенность

Во время дождя или полива поры почвы заполняются водой.Если все поры почвы заполнены водой, почва считается насыщенной. В почве не осталось воздуха (см. Рис. 37а). В поле легко определить, насыщена ли почва. Если выжать горсть насыщенной почвы, немного (мутной) воды потечет между пальцами.

Растениям нужен воздух и вода в почве. При насыщении воздуха не будет и растение пострадает. Многие культуры не выдерживают насыщенных почвенных условий в течение более 2-5 дней. Рис - одно из исключений из этого правила.Период насыщения верхнего слоя почвы обычно длится недолго. После прекращения дождя или орошения часть воды, находящейся в более крупных порах, уйдет вниз. Этот процесс называется дренированием или перколяцией.

Вода, стекающая из пор, заменяется воздухом. В крупнозернистых (песчаных) почвах дренаж завершается в течение нескольких часов. В мелкозернистых (глинистых) почвах дренаж может занять несколько (2-3) дней.

2.3.3 Вместимость поля

После прекращения дренажа большие поры почвы заполняются воздухом и водой, в то время как меньшие поры все еще полны водой.На этом этапе считается, что почва полностью заполнена. При урожайности полей содержание воды и воздуха в почве считается идеальным для роста сельскохозяйственных культур (см. Рис. 37b).

2.3.4 Постоянная точка увядания

Постепенно вода, хранящаяся в почве, поглощается корнями растений или испаряется с верхнего слоя почвы в атмосферу. Если в почву не подается дополнительная вода, она постепенно высыхает.

Чем суше становится почва, тем плотнее удерживается оставшаяся вода и тем труднее корням растений извлекать ее.На определенном этапе потребления воды недостаточно для удовлетворения потребностей растения. Растение теряет свежесть и увядает; листья меняют цвет с зеленого на желтый. В конце концов растение умирает.

Содержание влаги в почве на стадии отмирания растения называется точкой постоянного увядания. В почве все еще содержится немного воды, но корням слишком трудно высосать ее из почвы (см. Рис. 37c).

Рис. 37. Некоторые характеристики влажности почвы

Почву можно сравнить с резервуаром для воды для растений.Когда почва насыщен, резервуар полон. Однако часть воды быстро стекает ниже корневую зону до того, как растение сможет ее использовать (см. рис. 38a).

Рис. 38а. Насыщенность

Когда эта вода стечет, почва полностью заполнена. Корни растений вытягивают воду из того, что остается в резервуаре (см. Рис. 38b).

Рис. 38b. Вместимость поля

Когда почва достигает точки постоянного увядания, оставшейся воды больше нет доступны для завода (см. рис.38c).

Рис. 38c. Постоянная точка увядания

Количество воды, фактически доступной растению, - это количество воды, хранящейся в почве при заполнении поля, за вычетом воды, которая останется в почве при постоянной точке увядания. Это показано на рис. 39.

Рис. 39. Доступная влажность или влажность почвы

Доступное содержание воды = содержание воды на уровне поля - содержание воды в точке постоянного увядания..... (13)

Доступное содержание воды во многом зависит от текстуры и структуры почвы. Диапазон значений для различных типов почв приведен в следующей таблице.

Почва

Доступное содержание воды в мм глубины воды на м глубины почвы (мм / м)

песок

от 25 до 100

суглинок

100 до 175

глина

175–250

Пропускная способность поля, постоянная точка увядания (PWP) и доступная влажность называются характеристиками влажности почвы.Они постоянны для данной почвы, но сильно различаются от одного типа почвы к другому.


2.5.1 Глубина Уровень подземных вод
2.5.2 Подземные воды таблица
2.5.3 Капиллярный подъем


Часть воды, нанесенной на поверхность почвы, дренируется ниже корневой зоны и питает более глубокие слои почвы, которые постоянно насыщаются; верхняя часть насыщенного слоя называется уровнем грунтовых вод или иногда просто уровнем грунтовых вод (см.рис.40).

Рис. 40. Уровень грунтовых вод

2.5.1 Глубина уровня грунтовых вод

Глубина залегания грунтовых вод сильно варьируется от места к месту, в основном из-за изменений топографии местности (см. Рис. 41).

Рис. 41. Изменения глубины уровня грунтовых вод

В одном конкретном месте или поле глубина уровня грунтовых вод может изменяться во времени.

После сильных дождей или орошения уровень грунтовых вод повышается.Он может даже проникнуть в корневую зону и пропитать ее. В случае продолжительного действия такая ситуация может иметь катастрофические последствия для сельскохозяйственных культур, которые не могут противостоять «мокрым ногам» в течение длительного периода. Если уровень грунтовых вод выходит на поверхность, он называется открытым уровнем грунтовых вод. Так обстоит дело в заболоченных местах.

Уровень грунтовых вод может быть очень глубоким и удаленным от корневой зоны, например, после продолжительного засушливого периода. Чтобы корневище оставалось влажным, необходимо орошение.

2.5.2 Верхний слой подземных вод

Слой грунтовых вод можно найти поверх водонепроницаемого слоя довольно близко к поверхности (от 20 до 100 см).Обычно он охватывает ограниченную территорию. Верхняя часть водного слоя называется возвышающимся уровнем грунтовых вод.

Непроницаемый слой отделяет залегающий слой грунтовых вод от более глубоко расположенного горизонта грунтовых вод (см. Рис. 42).

Рис. 42. Верхний уровень грунтовых вод

Почву с непроницаемым слоем не намного ниже корневой зоны следует орошать с осторожностью, потому что в случае чрезмерного орошения (слишком большого орошения) верхний уровень грунтовых вод может быстро поднимаются.

2.5.3 Капиллярный подъем

До сих пор было объяснено, что вода может двигаться вниз, а также горизонтально (или сбоку). Кроме того, вода может двигаться вверх.

Если кусок ткани погрузить в воду (рис. 43), вода будет всасываться тканью вверх.

Рис. 43. Движение воды вверх или капиллярный подъем

Тот же процесс происходит с уровнем грунтовых вод и почвой над ним. Подземные воды могут всасываться почвой вверх через очень маленькие поры, которые называются капиллярами.Этот процесс называется капиллярным подъемом.

В мелкозернистой почве (глина) вода поднимается вверх медленно, но преодолевает большие расстояния. С другой стороны, в крупнозернистой почве (песке) вода поднимается вверх быстро, но охватывает лишь небольшое расстояние.

Текстура почвы

Капиллярный подъем (в см)

крупный (песок)

от 20 до 50 см

средний

от 50 до 80 см

мелкий (глина)

более 80 см до нескольких метров


2.6.1 Листовая эрозия
2.6.2 Овощная эрозия


Эрозия - это перенос почвы из одного места в другое. Климатические факторы, такие как ветер и дождь, могут вызвать эрозию, но также и при орошении.

За короткий период процесс эрозии практически незаметен. Однако он может быть непрерывным, и весь плодородный верхний слой поля может исчезнуть в течение нескольких лет.

Водная эрозия почвы зависит от:

- склон: крутые, пологие поля более подвержены эрозии;
- структура почвы: легкие почвы более чувствительны к эрозии;
- объем или скорость потока поверхностных стоков: большие или быстрые потоки вызывают большую эрозию.

Эрозия обычно наиболее сильна в начале полива, особенно при поливе на склонах. Сухая поверхностная почва, иногда разрыхленная при культивации, легко удаляется проточной водой. После первого полива почва становится влажной и оседает, поэтому эрозия уменьшается. Недавно орошаемые участки более чувствительны к эрозии, особенно на ранних стадиях.

Существует два основных типа эрозии, вызываемой водой: пластовая эрозия и овражная эрозия. Их часто комбинируют.

2.6.1 Листовая эрозия

Листовая эрозия - это равномерное удаление очень тонкого слоя или «листа» верхнего слоя почвы с наклонной земли. Это происходит на больших площадях земли и вызывает большую часть потерь почвы (см. Рис. 44).

Рис. 44. Листовая эрозия

Признаками листовой эрозии являются:

- только тонкий слой верхнего слоя почвы; или недра частично обнажены; иногда обнажается даже материнская порода;

- достаточно большое количество крупного песка, гравия и гальки в пахотном слое, более мелкий материал удален;

- обнажение корней;

- отложение эродированного материала у подножия склона.

2.6.2 Эрозия оврагов

Эрозия оврагов определяется как удаление почвы концентрированным потоком воды, достаточно большим, чтобы образовать каналы или овраги.

Эти овраги несут воду во время сильного дождя или орошения и постепенно становятся шире и глубже (см. Рис. 45).

Рис. 45. Эрозия оврага

Признаками овражной эрозии на орошаемом поле являются:

- неравномерное изменение формы и длины борозд;
- скопление эродированного материала на дне борозд;
- обнажение корней растений.

.

Подготовка к экзамену IELTS - IELTS Reading Academic 24

Как основной цвет, синий был самым сложным для художников и ученых в создании.

Художников всегда привлекал синий цвет, но уже давно было трудно получить прекрасный синий цвет. Блюз относительно редок в природе, поэтому художники на протяжении веков оказывались во власти того, что могли предложить современные химические технологии. Некоторые блюз были непомерно дорогими, другие - ненадежными.Поиски хорошего синего цвета привели к появлению ряда важных технологических инноваций, показывающих, что взаимодействие искусства и науки не всегда было односторонним.

Первые пигменты представляли собой просто измельченные цветные минералы, выкопанные из земли. Но в качестве пигментов подходят немногие синие минералы - так что в наскальном искусстве нет синего. Однако древние египетские художники широко использовали синий цвет, потому что они знали, как создать прекрасный искусственный пигмент, теперь известный как египетский синий.

Открытие египетского синего, как и многих других искусственных пигментов, почти наверняка было случайностью.Египтяне производили камни с голубой глазурью и украшения под названием фаянс , используя технику, которую они унаследовали от месопотамцев. Производство фаянса было крупным бизнесом в древнем мире - к 1500 году до нашей эры им торговали по всей Европе. Фаянс изготавливается путем нагревания каменных украшений в печи с медными минералами, такими как малахит. Египетский синий, который производили по крайней мере с 2500 г. до н.э., получают при обжиге мела или известняка с песком и минералами меди, и, вероятно, он появился в результате случайной смеси этих ингредиентов в печи для обжига фаянса.

Ученые недавно открыли секреты еще одного древнего синего цвета: синего цвета майя, который веками использовался в Центральной Америке до испанского завоевания. Это своего рода глина - минерал, состоящий из листов атомов, с молекулами синего красителя индиго, вклинившимися между пластинами. Использование индиго таким образом снижает вероятность его разложения. Никто не создавал цвета таким образом со времен майя, и никто точно не знает, как они это делали. Но теперь технологи заинтересованы в том, чтобы использовать тот же прием для получения стабильных пигментов из других красителей.

Лучшим пигментом, доступным медиахудожникам, был ультрамарин, который начал появляться в западном искусстве в 13 веке. Он был изготовлен из голубого минерала лазурит , источник которого был известен только один: удаленные рудники Бадахшана, ныне находящегося в Афганистане. Помимо сложности транспортировки минерала на такие расстояния, изготовление пигмента было чрезвычайно трудоемким делом. Лазурит становится сероватым при измельчении из-за примесей в минерале. Чтобы извлечь чистый синий пигмент, порошок необходимо смешать с тестом с воском и многократно замесить в воде.

В результате ультрамарин мог стоить больше, чем его вес в золоте, и средневековые художники были очень избирательны в его использовании. Художники со времен Возрождения жаждали более дешевого и доступного синего цвета по сравнению с ультрамарином. Положение улучшилось в 1704 году, когда берлинский производитель красок по имени Дисбах обнаружил первый «современный» синтетический пигмент: берлинский синий. Дисбах пытался создать красный пигмент, используя рецепт, в котором использовался щелочной калий. Но поташ Дисбаха был загрязнен животным маслом, и синтез не прошел, как планировалось.Вместо красного Дисбах сделал синий.

Нефть прореагировала с образованием цианида, жизненно важного ингредиента берлинской синей. Дисбах много лет хранил свой рецепт в секрете, но он был открыт и опубликован в 1724 году, после чего любой мог сделать цвет. К 1750-м годам он стоил всего десятую часть ультрамарина. Но это был не такой великолепный синий цвет, и художники все равно остались недовольны. Лучшая альтернатива появилась в 1802 году, когда французский химик Луи Жак Тенар изобрел синий кобальт.

Лучше всего было открытие в 1826 году метода производства самого ультрамарина.Французское общество поощрения национальной промышленности в 1824 году предложило премию в 6000 франков каждому, кто мог производить искусственный ультрамарин по доступной цене. Два года спустя тулузский химик Жан-Батист Гиме был удостоен этой награды, когда показал, что ультрамарин можно получить, нагревая фарфоровую глину, соду, древесный уголь, песок и серу в печи. Это означало, что больше не было необходимости полагаться на скудный природный источник, и ультрамарин в конечном итоге стал относительно дешевым коммерческим пигментом (названным французским ультрамарином, поскольку он был впервые массово произведен в Париже).

В 1950-х годах синтетический ультрамарин стал источником того, что считается самым красивым синим в мире. Разработанный французским художником Ивом Кляйном в сотрудничестве с парижским производителем красок Эдуардом Адамом, International Klein Blue - это триумф современной химии. Кляйн беспокоило то, как пигменты теряли свою насыщенность, когда их смешивали с жидким связующим для получения краски. С помощью Адама он обнаружил, что синтетическая смола, разбавленная органическими растворителями, сохраняет эту яркую текстуру в сухом слое краски.В 1957 году Кляйн представил свой новый синий цвет серией монохромных картин, а в 1960 году он защитил свое изобретение патентом.

.

% PDF-1.3 % 1451 0 объект > endobj xref 1451 37 0000000016 00000 н. 0000001095 00000 н. 0000007627 00000 н. 0000007857 00000 н. 0000008130 00000 н. 0000008339 00000 н. 0000008725 00000 н. 0000008941 00000 н. 0000008998 00000 н. 0000009450 00000 н. 0000009474 00000 п. 0000011613 00000 п. 0000011637 00000 п. 0000013553 00000 п. 0000013577 00000 п. 0000015391 00000 п. 0000015415 00000 п. 0000017175 00000 п. 0000017199 00000 п. 0000019014 00000 п. 0000019038 00000 п. 0000020821 00000 п. 0000020845 00000 п. 0000022730 00000 п. 0000022754 00000 п. 0000024529 00000 п. 0000033761 00000 п. 0000049344 00000 п. 0000050203 00000 п. 0000054120 00000 п. 0000056932 00000 п. 0000060837 00000 п. 0000062373 00000 п. 0000064038 00000 п. 0000064103 00000 п. 0000001154 00000 н. 0000007603 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 1452 0 объект > endobj 1486 0 объект > поток HS TT030: g ؜ 6 Q0; qCEY "Q &> 8ADAJB! H) 5 '" 556M

.

Печь - Minecraft Wiki

Gamepedia Помогите

Войти в систему регистр

из Minecraft Wiki

Перейти к: навигация, поиск Для использования в других целях, см Печь (значения).

Печь

Возобновляемая

Да

штабелируемые

Да (64)

Кому
.

Смотрите также

ООО ЛАНДЕФ © 2009 – 2020
105187, Москва, ул. Вольная д. 39, 4 этаж.
Карта сайта, XML.