Webinary, kursy wideo, artykuły, książki
  • KONTO
  • Brak produktów w koszyku.

Struktura molekularna iłów

Z tej części dowiesz się jak na poziomie atomowym zbudowany jest ił, czyli kluczowy składnik tynku glinianego. Poznając tą strukturę odkryjesz najważniejsze właściwości które decydują o wartości tynku glinianego.

Z czego tak naprawdę składa się glina ?

W swojej istocie jest to mieszanina iłu oraz różnych dodatków mineralnych takich jak piasek, żwir oraz pył. Każda glina zawiera wszystkie te składniki w różnych proporcjach. Ilościowo opisuje to parametr zwany krzywą uziarnienia, którym zajmę się w jednym z kolejnych unitów. Najbardziej rozpoznawalne właściwości gliny wynikają jednak głównie z obecności iłu, mimo iż w glinie odpowiedniej do tynkowania jest go jedynie od 10 do 16%.

Cząsteczki iłu mają budowę kryształową, która organizuje się w warstwy zwane płytkami lub lamelami. Najbardziej podstawowym strukturalnie iłem jest kaolinit. Kaolinit jest bardzo rozpowszechnionym minerałem i wchodzi w skład Kaolinu, skały o charakterystycznej białej barwie której nazwa pochodzi od obfitych złóż znajdujących się na terenie Chin. Oprócz iłu zawiera również kwarc i mike. Każdy z nas miał możliwość trzymać ten materiał w rękach gdyż wykorzystuje się go do wyrobu porcelany i niektórych, jasnych tynków szlachetnych.

Kaolinit składa się z dwóch warstw w formie blaszek. Pierwsza z nich usytuowana na tym rysunku na górze zbudowana jest z atomów tlenu tworzących formę czworościanu, ostrosłupa trójkątnego w którego centrum znajduje się atom krzemu. Patrząc na ten kryształ z góry przejawia on strukturę w układzie heksagonalnym. Schematycznie przedstawia się tę blaszkę jako wydłużony trapez.

Druga blaszka na schemacie reprezentowana przez prostokąt i zbudowana jest wokół kationu np. glinu lub magnezu. Otoczony jest on przez grupy wodorotlenowe i formie ośmiościanu. Te dwa bloki łączą się ze sobą w różny sposób. Ten widoczny na schemacie reprezentuje właśnie Kaolinit, jeden z najbardziej rozpowszechnionych na ziemi minerałów.

Na obrazie uzyskanym w trakcie skanowania mikroskopem elektronowym doskonale widać w jaki sposób te struktury układają się charakterystyczne wspomniane wcześniej płytki. Na swoich powierzchniach wykazują one ładunek elektryczny, który odpowiada za kluczowe cechy tego materiału. powiązane z regulacją mikroklimatu pomieszczeń. Cechą taką jest np. hydrofilowość, czyli miłość do wody. Wraz ze swoją własną naturą elektrycznego dipola, będąc w fazie ciekłej jak i gazowej może ona z łatwością przylegać do tych płytek. Powoduje to znane wśród materiałów ilastych pęcznienie przy adsorpcji rozumianej jako nasączanie i kurczenie w trakcie desorpcji znanej szerzej pod pojęciem wysychania. Kurczliwość tworzy charakterystyczne wzory dające się obserwować na terenach gdzie wyschnięciu uległo np. dno jeziora.

Wraz z wchłoniętą wodą płytki zdobywają coraz większą swobodę przesuwania się między sobą. Uzyskują w tym momencie właściwość zwaną plastycznością. Zjawisko przeciwne czyli wysychanie prowadzi do twardnienia. Pozbawione bariery wodnej między sobą płytki zaczynają przyciągać się sildo siebie dzięki oddziaływaniom elektrycznym.

Omówione zjawiska to siły którymi chcemy świadomie zarządzać. Wiedząc jak materiał działa w mikroskali skutecznie można podejmować decyzje w skali makro np. dokonując trafnej diagnozy wad powierzchni takich jak spękania czy pylenie.

Istnieją różne rodzaje Iłów. Charakteryzują się one odróżniającymi się od siebie właściwościami wynikającymi z różnic w swojej budowie. Aby jednoznacznie stwierdzić jakie właściwości posiada konkretny posiadany przez nas materiał istnieje ogromna potrzeba wykonania prób i testów w kontekście odpowiadającym wymaganiom jakie stawia podłoże oraz docelowa funkcja powierzchni. Tylko takie podejście gwarantuje powtarzalne efekty przy pracy z niejednorodną strukturalnie gliną.

Istotne różnice w wielkości między poszczególnymi składnikami gliny widać poprzez metaforyczne zestawienie relacji wielkości cząsteczek iłu w stosunku do wielkości pojedynczych ziaren frakcji mineralnej na przykład piasku. Wielkości te mają się do siebie tak jak wysokość budynku Stadionu Narodowego w stosunku do szerokości znaczka pocztowego przyklejonego na szybie auta pod nim zaparkowanego.

Podsumowując gliny składające się z iłów i minerałów takich jak piasek i pył uzyskują swoje kluczowe właściwości dzięki obecności iłów. Są to pęcznienie, kurczliwość, higroskopijność i plastyczność. Właściwości wytrzymałościowe glina zawdzięcza domieszkom mineralnym. Iły spełniają funkcję kleju wiążąc ze sobą ziarna obecnych w składzie większych minerałów. Ił jest składnikiem aktywnym i odpowiada za cechy oddziaływujące na otoczenie. Piasek i żwir odpowiadają za odporność mechaniczną. Pył zdaje się być podobny do iłu jest on jednak składnikiem pogarszającym kluczowe cechy, gdyż nie dzieli z iłami swoich własności.

SEE ALLAdd a note
YOU
Add your Comment