Что входит в состав глины, как ее добывают и где используют

Этот материал является самым распространенным и появляется в процессе распада и выветривания горных пород. В сухом виде глина похожа на пыль, а во влажном становится пластичной и пригодной для лепки. Но пластичность — не единственное ее свойство. Глина также водонепроницаема и огнеупорна. Именно поэтому ей нашлось множество применений. В статье мы расскажем, что собой представляет эта порода, как ее добывают и в каких сферах используют.

История обнаружения и использования глины в разных странах

Нет точных данных, как и кто первым стал добывать ее, но есть три популярные версии:

1. Человек заметил, что в мокрой земле нога оставляет след, который выделяется и после ее высыхания. Именно тогда он догадался мочить глину и начал лепить из нее первую примитивную посуду. Метод изготовления был прост: комок материала раскатывали в лепешку, а затем загибали ее края, создавая импровизированную чашу.
2. Одна женщина не уследила за огнем, и ее жилище сгорело. Уцелели лишь глиняные горшки, которые стали тверже и прочнее, а также  больше не пропускали воду. Эта случайность подала людям идею обжигать и использовать в быту посуду из глины.
3. Ласточки лепят свои гнезда из глины, размягчая ее жидкостью из специальных желез. Высыхая, материал становится прочным. Наблюдения за работой птиц могли навести людей на мысль о сооружении хат-мазанок и глинобитных жилищ, а также об изготовлении кирпича-сырца.

В настоящее время глина используется в строительстве и медицине, в качестве добавки к кормам животных и, конечно же, в гончарном деле. Кратко расскажем, как оно развивалось в разных странах.

До VIII в. европейское гончарное дело было в упадке, а запустили механизм его развития испанские мавры. В это же время появились изделия, покрытые глазурью, а также глазурные плиты для облицовки стен и полов. Расцвет гончарного производства пришелся на XIII-XV вв.

В Италии оно стало активно развиваться после изобретения майолики, а оловянная глазурь положила начало изготовлению фаянсов. Когда у итальянцев гончарное дело пришло в упадок, его центром стала Франция: Б. Палисси изобрел печь для обжига эмалированной посуды и создавал плоскую утварь с изображением растений, насекомых и рыб.

Германские и голландские производства специализировались на архитектурных украшениях, а нюрнбергские мастера стали известны благодаря изысканным работам в смешанном готическо-итальянском стиле.

В Англии гончарное дело почти не развивалось в средние века, но зато в XIX в. резко получило популярность благодаря фламандским мастерам, изгнанным из своей страны по религиозным причинам. Вершиной его развития стала ферма Веджвуд (1730 г.). Ее владелец усовершенствовал каменные и фаянсовые изделия, так как изобрел способ подражания яшме и базальту.

В России в средние века керамика изготавливалась только для бедного населения, в то время как знать пользовалась золотой, серебряной или оловянной посудой. Однако в это же время началось производство изразцов и архитектурных украшений из терракоты.

Химический и минеральный состав глины

В состав природной глины входят различные окиси (железа, кальция, натрия, калия и магния), глинозем (важнейший компонент, отвечающий за пластичность и огнеупорность), кремнезем (60-78% от количества), свободная и химически связанная вода, а также органические примеси. От количества железа и его модификаций (закиси железа, пирита и других) зависят цвет черепков и температура их спекания. В глинах, где содержание окиси кальция достигает 25%, сокращается период спекания, что негативно влияет на условия обжига. Такое же влияние оказывает и окись магния, которая находится в материале в виде карбоната и доломита.

Если в глине в соединении с магнием или натрием встречается сернистый ангидрид, то изделия из нее будут довольно хрупкими. Окись калия и окись натрия, напротив, придают черепкам прочность, снижая температуру их обжига. Окиси таких металлов, как марганец и титан, содержатся в материале в небольших количествах и мало влияют на его свойства. А вот примеси в составе очень значимы: например, свободный кремнезем уменьшает связующую способность глин и увеличивает пористость готовых изделий. А углекислый кальций снижает огнеупорность и интервал спекания, увеличивает усадку и пористость — в результате изделия получаются не особо прочными и неморозостойкими.

В глинах содержится как свободная, так и химически связанная вода, входящая в состав глинообразующих минералов. По количеству этих минералов можно судить, как материал относится к сушке и обжигу. А от содержания в глине органических веществ (остатков растений и гумусовых соединений) зависит огнеупорность и усадка изделий. Знание химического состава материала поможет определить, насколько он пригоден для создания тех или иных предметов. 

Минеральный состав глин неоднороден, но в нем всегда преобладают глинистые вещества, а также содержатся зерна кварца, полевых шпатов, слюды, оксиды и гидрооксиды металлов, органика, растительные и животные остатки. В состав глинистого вещества входят один или несколько минералов, за счет чего глины бывают мономинеральными и полимерными.

Как добывают натуральную глину

Как мы говорили выше, глина — результат распада и выветривания горных пород, последний этап их деградации. Она залегает сплошными массивами или линзами (тонкими прослойками) у самой поверхности. Раньше глину добывали в поймах озер и рек, а сейчас — преимущественно в карьерах. Материалы, добытые в разных местах, различаются по качеству и составу, что и определяет область их использования. Очень часто заводы строят в местах залежей глины, чтобы удешевить затраты на транспортировку.

Связь между частицами материала достаточно прочная, но ее несложно разрушить, так как он является довольно мягким. Для добычи глины используются такие наземные механизмы, как экскаваторы и бульдозеры — в бурении или взрывных работах нет необходимости.

Сферы применения

Глины используются в промышленности (для производства плитки, сантехнических и фарфоро-фаянсовых изделий, огнеупоров и т.д.) и строительстве (изготовлении кирпича, керамзитбетона, стеновых панелей и других строительных материалов). А также для бытовых нужд, в медицине (для производства сорбентов, мазей и антисептиков), в косметологии, в качестве добавок к пище людей и животных и как материал для создания кухонной утвари и творческих работ.

Как мы видим, область применения глины очень обширна, а изделия из нее окружают нас повсюду. Так почему бы не попробовать сделать красивый предмет из этого материала своими руками? Так, в нашей мастерской «Крути-Верти» проводятся интересные мастер-классы, на которых можно научиться азам работы с глиной и получить от процесса массу удовольствия. В ходе них гости  создают милые вазы, кружки с картинок Пинтереста, миски для уютных завтраков и многое другое. Приходите и вы, чтобы получше познакомиться с этим удивительным материалом!