Определение содержания крупнозернистых включений бигранулометрического состава

Количественное определение крупнозернистых включений (более 0,5 мм) производят мокрым способом с помощью сита с диаметром отверстий 0,5 мм. Отбирают 0,5 кг глины с ненарушенной текстурой, замачивают 3.4-кратным объемом воды и оставляют не менее чем на 1 ч, затем суспензию осторожно отмывают на сите под струей воды. Промытый и высушенный остаток взвешивают. Визуально устанавливают наличие примесей и включений (полевой шпат, кварц, известняк и т. д.).

Глины по содержанию включений размером более 0,5 мм делят на группы:

с низким содержанием — менее 1%,.

со средним — 1.5%,.

с высоким — более 5%.

Глинистые породы состоят из отдельных составных частей различной величины. Количественное содержание частиц разных размеров характеризует гранулометрический (зерновой) состав глинистой породы. От него зависят такие важные характеристики свойств глинистого сырья, как пластичность, сопротивление сдвигу, усадка, набухание и т. д.

Анализ гранулометрического состава основан на определении размеров зерен под микроскопом, при разделении на ситах, набухании, оседании в спокойной и движущейся воде под действием силы тяжести или центробежной силы.

Определение гранулометрического состава глин по методу Б. И. Рутковского основано на способности глинистых частиц набухать в воде и на различной скорости падения частиц в воде в зависимости от их размера (седиментометрии, или скорости осаждения).

Вещественный состав глин представлен собственно глинистой частью и примесями. При взаимодействии с водой способны набухать только минералы глинистой части. Физический смысл набухания заключается в следующем: кристаллическая решетка глинистых минералов относится к типу слоистых, причем некоторые минералы (типа каолинита) имеют асимметричное строение пакета, т. е. на одной стороне пакета расположены водородные ионы, на другой ионы кислорода. Примыкая разными слоями, такие пакеты связываются друг с другом достаточно прочно, поэтому вода очень слабо проникает между слоями монокристалла каолинита, не увеличивая межплоскостные расстояния, и в основном адсорбируется на поверхности слоев. Другие минералы (типа монтмориллонита) имеют симметричное строение пакета, т. е. на обеих его поверхностях расположены ионы кислорода, поэтому между пакетами имеется очень слабая связь и вода, проникая туда, расширяет кристаллическую решетку минерала. Наибольшая величина набухания характерна для монтмориллонитовых глин, наименьшая — для каолинитовых глин.

С помощью метода Рутковского можно выделить три основные фракции:

глинистую с размером частиц менее 5 мкм (0,005 мм);

пылеватую с размером частиц от 5 до 50 мкм (0,005.0,05 мм);

песчаную с размером частиц от 50 мкм и более (0,05.2 мм).