黏土
編輯濰土是一種含有粘土礦物(含水鋁頁硅酸鹽,例如高嶺土、Al2Si2O5(OH)4)的細粒天然土壤材料。
由于粘土顆粒周圍的水分子膜,粘土在潮濕時會產生可塑性,但在干燥或燒制時會變得堅硬、易碎且非塑性。 大多數純粘土礦物是白色或淺色的,但天然粘土因雜質而呈現出多種顏色,例如因少量氧化鐵而呈現紅色或褐色。
魏土是已知最古老的陶瓷材料。 史前人類發現了粘土的有用特性,并將其用于制作陶器。? 濰土用于許多現代工業過程,例如造紙、水泥生產和化學過濾。 世界上有二分之一到三分之二的人口生活或工作在用粘土建造的建筑物中,這些建筑物通常被烤成磚塊,作為其承重結構的重要組成部分。
黏土是一種很常見的物質。 頁巖主要由粘土形成,是最常見的沉積巖。 盡管許多天然存在的沉積物包括淤泥和粘土,但粘土與其他細粒土壤的區別在于大小和礦物學上的差異。 淤泥是不含粘土礦物的細粒土壤,其粒徑往往比粘土大。 沙子、淤泥和少于 40% 的粘土的混合物稱為壤土。 富含膨脹粘土(膨脹粘土)的土壤是土木工程中的主要挑戰,膨脹粘土是吸水時體積容易膨脹的粘土礦物。
屬性
編輯粘土的決定性機械性能是它在潮濕時的可塑性和在干燥或燒制時硬化的能力。 粘土的含水量范圍很廣,在這些含水量范圍內它們具有很高的可塑性,從最低含水量(稱為塑性極限)(粘土剛好濕潤到足以成型)到xxx含水量(稱為液體極限) 模制粘土剛好干燥到可以保持其形狀。 高嶺土的塑限約為36%~40%,液限約為58%~72%。 高質量的粘土也很堅韌,這是通過將粘土樣品壓平所需的機械工作量來衡量的。 它的韌性體現了高度的內部凝聚力。
濰土含有高含量的粘土礦物,使其具有可塑性。 濰土礦物是含水鋁頁硅酸鹽礦物,由鋁離子和硅離子通過相互連接的氧離子和氫氧根離子結合成微小的薄板組成。 這些盤子堅韌但柔韌,在潮濕的粘土中,它們會相互粘附。 由此產生的聚集體使粘土具有使其具有塑性的內聚力。 在高嶺土中,板之間的結合是由水分子膜提供的,水分子將板氫鍵結合在一起。 粘合力足夠弱,可以在粘土成型時讓板子相互滑過,但又足夠堅固,可以將板子固定到位,并讓成型的粘土在成型后保持其形狀。 當粘土干燥時,大部分水分子被去除,板塊之間直接以氫鍵結合,因此干燥后的粘土堅硬但仍然易碎。 如果粘土再次潤濕,它會再次變成塑料。 當粘土被燒成陶器階段時,脫水反應會從粘土中去除額外的水,導致粘土板通過更強的共價鍵不可逆地相互粘附,從而強化材料。 粘土礦物高嶺石轉化為非粘土材料偏高嶺土,如果再次潤濕,它會保持堅硬。 通過炻器和瓷器階段的進一步燒制使偏高嶺土進一步重結晶成更堅硬的礦物質,例如莫來石。
粘土顆粒的微小尺寸和板狀結構使粘土礦物具有較高的表面積。 在某些粘土礦物中,極板帶有負電荷,該負電荷由周圍的正離子(陽離子)層平衡,例如鈉、鉀或鈣。
如果粘土與含有其他陽離子的溶液混合,這些陽離子可以與粘土顆粒周圍層中的陽離子交換位置,從而使粘土具有高離子交換能力。 粘土礦物的化學性質,包括它們保留鉀和銨等養分陽離子的能力,對土壤肥力很重要。
黏土是沉積巖的常見成分。 頁巖主要由粘土形成,是最常見的沉積巖。 然而,大多數粘土礦床是不純的。 許多天然存在的沉積物包括淤泥和粘土。 釩土與其他細粒土壤的區別在于大小和礦物學上的差異。 淤泥是不含粘土礦物的細粒土壤,其粒徑往往比粘土大。 然而,在粒徑和其他物理特性方面存在一些重疊。
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