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黏土
含沙粒很少、有黏性的土壤
基本信息
| 中文名 | 黏土 |
| 外文名 | clay |
| 成因 | 風(fēng)化，成巖作用 |
| 特點(diǎn) | 無(wú)毒無(wú)味、安全環(huán)保、益智開發(fā) |
| 別名 | 粘土 |
| 適用范圍 | 陶瓷制品， 建筑材料 |
| 形狀 | 晶體或非晶體 |
| 主要成分 | 硅鋁酸鹽 |
收起
釋義
詞目：黏土
拼音：nián tǔ
注音： ㄋㄧㄢˊ ㄊㄨˇ
解釋：有黏性的泥土。
結(jié)構(gòu)
形成
粘土一般由硅酸鹽礦物在地球表面風(fēng)化后形成。一般在原地風(fēng)化，顆粒較大而成分接近原來(lái)的石塊的，稱為原生黏土或一次黏土。這種黏土的成分主要為氧化硅與氧化鋁，色白而耐火，為配制瓷土之主要原料。
而黏土再繼續(xù)風(fēng)化而變幼，再經(jīng)流水及風(fēng)力遷移，而在下游形成一層厚厚的黏土，稱為次生黏土或二次黏土。這種黏土因受污染，含金屬氧化物較多，顏色深而耐火度較低。因黏性及可塑性佳，為配制陶土之主要原料。
種類
黏土
按其結(jié)構(gòu)分為以下四類：
·高嶺石族（The Kaolinite Group），1:1型。
·蒙脫石族（The Montmorillonite/Smectite Group），2:1型。
·綠泥石族（The Chlorite Group），2:1:1型。
按性質(zhì)和用途可分為陶瓷黏土、耐火黏土、磚瓦黏土和水泥黏土。硬質(zhì)黏土常呈塊狀或板片狀，一般在水中不浸散，耐火度較高，為耐火制品的主要原料。耐火黏土中的硬質(zhì)黏土用于制作高爐耐火材料，煉鐵爐、熱風(fēng)爐、盛鋼桶的襯磚、塞頭磚。在陶瓷工業(yè)中，硬質(zhì)黏土和半硬質(zhì)黏土可以作為制造日用陶瓷、建筑瓷和工業(yè)瓷的原材料。
紙類
國(guó)內(nèi)也稱“紙漿黏土”。成分包括紙漿，膠質(zhì)，長(zhǎng)石和纖維等。無(wú)需燒烤，干燥后的質(zhì)感介于陶土和石膏之間，不會(huì)摔碎，可永久保存不變形。既可雕刻，又可附著于各種物體粘貼、塑形，和石材、木材、玻璃都能很好搭配，應(yīng)用十分廣泛。普通的紙黏土為白色，干后可著顏色，水性和油性的顏料均可，如水彩、壓克力、油彩，并且無(wú)毒無(wú)味。
隨著工藝的發(fā)展，紙黏土更加細(xì)膩、質(zhì)輕、黏度更高，可以制作比較精細(xì)的工藝品，而且出現(xiàn)了彩色紙黏土。這種黏土在國(guó)外某些國(guó)家從20世紀(jì)70年代已經(jīng)普及，通常是兒童雕塑課堂使用的材料。成為了流行的手工捏塑材料，許多創(chuàng)造的作品成為時(shí)尚的裝飾，已經(jīng)融入日常生活。
油類
油粘土一般是在作品完成后輔助使用的，比如說(shuō)做粘土花盆景上盆時(shí)候，只需取出適量粘土放入盆中，將作品插上，目的使作品能穩(wěn)固。油粘土的特性是：軟/硬油泥即使暴露于空氣中，都不會(huì)變硬的，一般情況下只需按自己的喜好選擇軟油泥或硬油泥便可。
樹脂類
樹脂粘土有兩種，一種是面包花（面粉粘土）。面包花起源于拉丁美洲的一種說(shuō)法，當(dāng)?shù)厝擞贸允５拿姘樾迹占饋?lái)，烘干磨成粉，加入白膠漿，制成“面粉粘土”。可是用這種面粉粘土延展性不夠，也不夠結(jié)實(shí)，造出的作品在風(fēng)干后，很容易碎裂，不能長(zhǎng)久擺放。后來(lái)這種樸素的手藝傳至日本，日本人將它改良，加入防腐劑及其他化學(xué)品，制成面粉粘土。這種面粉粘土本身是半透明色，性質(zhì)柔軟，可延展至很薄又不會(huì)裂開，即使干燥后也能保持彈性，可自由地做出纖細(xì)作品。它可塑性高，質(zhì)感強(qiáng)烈，用法簡(jiǎn)單，可使用油畫顏料、丙稀顏料來(lái)調(diào)校色彩，然后塑造出心目中的形象，自然風(fēng)干就成了。制成的作品能保持不變的形態(tài)，可用于花、小動(dòng)物、公仔、飾件等多種作品的制作。用此粘土最適合是做花，能夠伸展至很薄，做出很輕巧自然的感覺，但做出來(lái)的作品，比較啞色，作品干后必須在表面薄薄的掃上油彩以增加它的美感及立體感。
其它類
石粉類
質(zhì)地細(xì)膩，延展性好，干后有強(qiáng)度，有石的質(zhì)感。易塑、易雕。最適合人形及壁飾的制作。
木質(zhì)類
以天然木制成，干后成硬質(zhì)地，可雕刻出尖銳形狀，適合木質(zhì)風(fēng)格制品。
布類
液體狀粘土，細(xì)膩、輕柔。極適合搭配各種布料使用。在完成的作品表面再以布粘土處理過，更有截然不同的效果。
銀類
土黏土種類一覽表
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特性
黏土
可塑性
黏土與適量的水混合后形成泥團(tuán)，在外力的作用下，泥團(tuán)發(fā)生變形但不開裂，外力散去后，仍能保持原有形狀不變，黏土的這種性質(zhì)稱為可塑性。
結(jié)合性
黏土的結(jié)合性是指黏土結(jié)合非塑性原料而形成良好的可塑泥團(tuán)并且有一定的干燥強(qiáng)度的能力。黏土的結(jié)合性對(duì)于半成口的干燥、修坯和上釉存在著重要的影響。黏土垢結(jié)合性由其結(jié)合瘠性料的結(jié)合力的大小所決定的，而結(jié)合力的大小又和黏土礦物的種類、結(jié)構(gòu)等因素相關(guān)。一般來(lái)講，可塑性強(qiáng)的黏土，其結(jié)合力也大。
觸變性
黏土泥漿或可塑泥團(tuán)受到振動(dòng)或攪拌時(shí)，黏度會(huì)降低，而其流動(dòng)性則會(huì)增加，靜止后逐漸恢復(fù)原狀。此外，泥漿放置一段時(shí)間后，在保持原水分不變的條件下也會(huì)出現(xiàn)變稠和固化的現(xiàn)象。黏土的這種性質(zhì)稱為觸變性。
收縮
黏土泥料在一定溫度下干燥時(shí)，由于顆粒間水分的排出，顆粒之間相互靠攏以及顆粒間距縮短而引起的體積收縮，稱為干燥收縮。干燥后的黏土泥料經(jīng)過高溫煅燒時(shí)，由于發(fā)生諸如脫水作用、分解作用、莫來(lái)石的生成、石英的晶型轉(zhuǎn)化、易熔雜質(zhì)的轉(zhuǎn)化以及各類熔融物填充質(zhì)點(diǎn)間空隙等一系列物理化學(xué)變化，使得黏土泥料進(jìn)一步收縮，稱為燒成收縮。成型黏土樣品經(jīng)過干燥和煅燒后的尺寸總變化稱為總收縮。
燒結(jié)
黏土是由多種礦物混合而成的，沒有固定的熔點(diǎn)，而是在一定的溫度范圍內(nèi)逐漸軟化。
當(dāng)黏土在加熱煅燒的過程中，到達(dá)一定溫度（800℃~900℃）后，繼續(xù)升高溫度時(shí)，黏土中低共熔物質(zhì)開始熔化，液相出現(xiàn)并逐漸增加，填充在固體顆粒之間，由于液相表面張力的作用，使得未熔顆粒進(jìn)一步靠攏，引起體積急劇的收縮，氣孔率下降，密度提高，這種對(duì)應(yīng)體積開始急劇變化時(shí)的溫度稱為開始燒結(jié)溫度。
當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，收縮將不斷增大至最大值，氣孔率降至最小值，密度達(dá)到最大值，黏土完全燒結(jié)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度稱為燒結(jié)溫度。
分布
應(yīng)用
案例
高液土
在工程中判別高液限土的3個(gè)指標(biāo)為：小于0.074mm的顆粒含量大于50%、液限大于50%，塑性指數(shù)大于26的土。邊坡工程對(duì)具有膨脹性的高液限土設(shè)計(jì)思路基本是參考膨脹土進(jìn)行的，除了具有遇水膨脹、失水收縮的特征外，更主要的特征是高液限土壓實(shí)性差，經(jīng)過壓實(shí)后的土的壓縮性仍然較大，且有明顯的應(yīng)變軟化。很多邊坡工程失去效用，都是由于不能認(rèn)清楚高液限土的本質(zhì)特征而引起的。
高液限土
高液限土通常含有大量的蒙脫石、伊利石、高嶺石等黏土成分。其中蒙脫石是由顆粒極細(xì)的含水鋁硅酸鹽構(gòu)成的礦物，其晶格單元由兩層硅氧四面體層夾一層氧化鋁八面體層構(gòu)成，層間聯(lián)接依靠范得華力，較弱，水分子容易進(jìn)入晶胞之間，增大晶胞距離，脫水后，又產(chǎn)生相應(yīng)的收縮，其液限變化范圍可達(dá)到140～710%，塑限范圍為50～100%；在晶格之間，由于同晶置換作用，使蒙脫石具有很強(qiáng)的吸附能力，大量的
填充進(jìn)來(lái)，產(chǎn)生雙電層效應(yīng)，導(dǎo)致粒間的膨脹。相似的，伊利石也具有2：1的三層晶體結(jié)構(gòu)，但其吸附的陽(yáng)離子主要為
，晶格間連接力較強(qiáng)，水分子不容易進(jìn)入，所以伊利石親水性、脹縮性不如蒙脫石，其液限變化范圍為80～120%，塑限為45～60%.伊利石屬于較不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物，性質(zhì)介于蒙脫石和高嶺石之間，并隨著層間K+含量的逐漸減少，而接近于蒙脫石。高嶺石的結(jié)構(gòu)單元是由一層鋁氫氧晶片和一層硅氧晶片組成的晶胞。晶胞之間的聯(lián)結(jié)是氧原子與氫氧基之間的氫鍵，聯(lián)結(jié)力較強(qiáng)，晶胞之間的距離不易改變，水分子不能進(jìn)入，親水性及膨脹性較前兩種礦物成分。高液限土的工程性質(zhì)與其母巖成份、含水量、密實(shí)度、外荷載大小及作用方式、其他物理化學(xué)作用等都有關(guān)系。根據(jù)大量工程實(shí)踐可知：高液限土透水性較差；干硬時(shí)強(qiáng)度高，堅(jiān)硬不易挖掘，不易壓實(shí)；毛細(xì)現(xiàn)象明顯，吸水后能長(zhǎng)時(shí)間保持水分，故吸水后承載力小、穩(wěn)定性差；具有較大的可塑性、弱膨脹性和粘性。
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