黏土成分

土壤学术语

黏土是含沙粒很少、有黏性的土壤，水分不容易从中通过才具有较好的可塑性。一般的粘土都由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成，一般在原地风化，颗粒较大而成分接近原来的石块的，称为原生黏土或者是一次黏土。这种黏土的成分主要为氧化硅与氧化铝，色白而耐火，为配制瓷土之主要原料。

结构

黏土(英语：clay)，又作粘土，是颗粒非常小的（<2μm）可塑的硅铝酸盐。除了铝外，黏土还包含少量镁、铁、钠、钾和钙，是一种重要的矿物原料。

黏土一般由硅铝酸盐矿物在地球表面风化后形成。但是有些成岩作用也会产生黏土。在这些过程中黏土的出现可以作为成岩作用进展的指示。

黏土是一种重要的矿物原料。由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成，并含有石英、长石、云母及硫酸盐、硫化物、碳酸盐等杂质。

黏土矿物的颗粒细小，常在胶体尺寸范围内，呈晶体或非晶体，大多数是片状，少数为管状、棒状。

黏土矿物用水湿润后具有可塑性，在较小压力下可以变形并能长久保持原状，而且比表面积大，颗粒上带有负电性，因此有很好的物理吸附性和表面化学活性，具有与其他阳离子交换的能力。

主要成分

硅铝酸盐的主要成分是氧化铝和二氧化硅。

氧化铝

氧化铝（Al2O3），工业Al2O3是由铝矾土（Al2O3▪3H2O）和硬水铝石制备的，对于纯度要求高的Al2O3，一般用化学方法制备。Al2O3有许多同质异晶体，已知的有10多种，主要有3种晶型，即γ-Al2O3、β-Al2O3、α-Al2O3。其中结构不同性质也不同，在1300℃以上的高温时几乎完全转化为α-Al2O3。

二氧化硅

二氧化硅，化学术语，纯的二氧化硅无色，常温下为固体，化学式为SiO2，不溶于水。不溶于酸，但溶于氢氟酸及热浓磷酸，能和熔融碱类起作用。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。二氧化硅用途很广泛，主要用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、气凝胶毡、硅铁、型砂、单质硅、水泥等，在古代，二氧化硅也用来制作瓷器的釉面和胎体。一般的石头主要由二氧化硅、碳酸钙构成。

形成

粘土一般由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成。一般在原地风化，颗粒较大并且成分接近之前的石块的，被称作原生黏土或一次黏土。这种黏土的成分主要是氧化硅和氧化铝，色泽白且耐火，是配制瓷土之主要原料。

而黏土再继续风化而变幼，再经流水及风力迁移，而在下游形成一层厚厚的黏土，称为次生黏土或二次黏土。这种黏土因受污染，含金属氧化物较多，色深而耐火度较低。因黏性及可塑性佳，为配制陶土之主要原料。

高岭土是以高岭石亚族矿物为主要成分的软质黏土。主要由高岭石矿物组成。自然界中,组成高岭土的矿物有黏土矿物和非黏土矿物两类。颜色为白色,最高白度大于95%,硬度为1~4。[1]

种类

黏土

黏土是一类层状硅酸盐，层片由硅氧四面体和铝氧八面体组成。

按其结构分为以下四类：

·高岭石族（The Kaolinite Group），1:1型。

·蒙脱石族（The Montmorillonite/Smectite Group），2:1型。

·伊利石族（The Illite (or The Clay-mica) Group），2:1型。

·绿泥石族（The Chlorite Group），2:1:1型。

按性质和用途可分为陶瓷黏土、耐火黏土、砖瓦黏土和水泥黏土。硬质黏土常呈块状或板片状，一般在水中不浸散，耐火度较高，为耐火制品的主要原料。耐火黏土中的硬质黏土用于制作高炉耐火材料，炼铁炉、热风炉、盛钢桶的衬砖、塞头砖。在陶瓷工业中，硬质黏土和半硬质黏土可以作为制造日用陶瓷、建筑瓷和工业瓷的原材料。

纸类

国内也称“纸浆黏土”。成分包括纸浆，胶质，长石和纤维等。无需烧烤，干燥后的质感介于陶土和石膏之间，不会摔碎，可永久保存不变形。既可雕刻，又可附着于各种物体粘贴、塑形，和石材、木材、玻璃都能很好搭配，应用十分广泛。普通的纸黏土为白色，干后可着颜色，水性和油性的颜料均可，如水彩、压克力、油彩，并且无毒无味。

随着工艺的发展，纸黏土更加细腻、质轻、黏度更高，可以制作比较精细的工艺品，而且出现了彩色纸黏土。这种黏土在国外某些国家从20世纪70年代已经普及，通常是儿童雕塑课堂使用的材料。成为了流行的手工捏塑材料，许多创造的作品成为时尚的装饰，已经融入日常生活。

油类

油粘土一般是在作品完成后辅助使用的，比如说做粘土花盆景上盆时候，只需取出适量粘土放入盆中，将作品插上，目的使作品能稳固。油粘土的特性是：软/硬油泥即使暴露于空气中，都不会变硬的，一般情况下只需按自己的喜好选择软油泥或硬油泥便可。

树脂类

树脂粘土有两种，一种是面包花（面粉粘土）。面包花起源于拉丁美洲的一种说法，当地人用吃剩的面包碎屑，收集起来，烘干磨成粉，加入白胶浆，制成“面粉粘土”。可是用这种面粉粘土延展性不够，也不够结实，造出的作品在风干后，很容易碎裂，不能长久摆放。后来这种朴素的手艺传至日本，日本人将它改良，加入防腐剂及其他化学品，制成面粉粘土。这种面粉粘土本身是半透明色，性质柔软，可延展至很薄又不会裂开，即使干燥后也能保持弹性，可自由的做出纤细作品。它可塑性高，质感强烈，用法简单，可使用油画颜料、丙稀颜料来调校色彩，然后塑造出心目中形象，自然风干就成了。制成的作品能保持不变的形态，可用于花、小动物、公仔、饰件等多种作品的制作。用此粘土最适合是做花，能够伸展至很薄，做出很轻巧自然的感觉，但做出来的作品，比较哑色，作品干后必须在表面薄薄的扫上油彩以增加它的美感及立体感。

还有一种树脂粘土取出时非常干硬，还觉得碎，不过加入颜色后，越搓越柔软，做出来的作品非常坚硬，适合做一些迷你器皿，如碗、碟、花盆。[1]

其它类

石粉类

质地细腻，延展性好，干后有强度，有石的质感。易塑、易雕。最适合人形及壁饰的制作。

木质类

以天然木制成，干后成硬质地，可雕刻出尖锐形状，适合木质风格制品。

布类

液体状粘土，细腻、轻柔。极适合搭配各种布料使用。在完成的作品表面再以布粘土处理过，更有截然不同的效果。

银类

又称纯银粘土，可广泛用于DIY手工与珠宝、陶土、金属结合，可以轻松烧制出各种形状的个性时尚美丽的纯银饰品和纯银礼品。

特性

黏土的化学组成、矿物组成和颗粒组成决定着黏土的工艺性能：

可塑性

黏土与适量的水混合后形成泥团，在外力的作用下，泥团发生变形但不开裂，外力散去后，仍能保持原有形状不变，黏土的这种性质称为可塑性。

结合性

黏土的结合性是指黏土结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团并且有一定的干燥强度的能力。黏土的结合性对于半成口的干燥、修坯和上釉存在着重要的影响。黏土垢结合性由其结合瘠性料的结合力的大小所决定的，而结合力的大小又和黏土矿物的种类、结构等因素相关。一般来讲，可塑性强的黏土，其结合力也大。

触变性

黏土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，黏度会降低，而其流动性则会增加，静止后逐渐恢复原状。此外，泥浆放置一段时间后，在保持原水分不变的条件下也会出现变稠和固化的现象。黏土的这种性质称为触变性。

收缩

黏土泥料在一定温度下干燥时，由于颗粒间水分的排出，颗粒之间相互靠拢以及颗粒间距缩短而引起的体积收缩，称为干燥收缩。干燥后的黏土泥料经过高温煅烧时，由于发生诸如脱水作用、分解作用、莫来石的生成、石英的晶型转化、易熔杂质的转化以及各类熔融物填充质点间空隙等一系列物理化学变化，使得黏土泥料进一步收缩，称为烧成收缩。成型黏土样品经过干燥和煅烧后的尺寸总变化称为总收缩。

烧结

黏土是由多种矿物混合而成的，没有固定的熔点，而是在一定的温度范围内逐渐软化。

当黏土在加热煅烧的过程中，到达一定温度（800℃~900℃）后，继续升高温度时，黏土中低共熔物质开始熔化，液相出现并逐渐增加，填充在固体颗粒之间，由于液相表面张力的作用，使得未熔颗粒进一步靠拢，引起体积急剧的收缩，气孔率下降，密度提高，这种对应体积开始急剧变化时的温度称为开始烧结温度。

当温度继续升高时，收缩将不断增大至最大值，气孔率降至最小值，密度达到最大值，黏土完全烧结，此时对应的温度称为烧结温度。

分类

按硬度分

土建土石方开挖土壤类型是按土壤的坚硬程度来划分的，其中干土和湿土划分的标准是以地下水位为准，地下水位以上者为干土，地下水位以下者为湿土。建筑土石方工程用土分类如下：一类土一类土是指砂、腐殖土等；二类土二类土是指黄土类、软盐渍土和碱土、松散而软的砾石、掺有碎石的砂和腐殖土等。一、二类土的坚固系数较低(0，5--0．8)，用尖锹、少数用镐即可开挖。三类土三类土是指粘土或冰粘土、重壤土、粗砾石、干黄土或掺有碎石的自然含水量黄土等，土的坚固系数为0．81--1．0，须用尖锹并同镐开挖。四类土四类土是指硬粘上、含碎石的重壤土、含巨砾的冰碛粘土、泥板岩等，上的坚固系数达1．0～1．5，土的开挖须用尖锹、镐和撬棍同时进行。

按颜色分

根据土壤的颜色分：

一、黑土黑土在华北比较常见。

二、黄土黄土主要在黄土高原及长江、黄河流域较为常见。

三、红土红土在华南有分部。

按含有物质比例分

根据土壤中沙子和黏土的比例分：

一、沙土土壤中沙子的比例比黏土高的叫沙土。

二、黏土土壤中黏土的比例比沙子高的叫黏土。

三、壤土土壤中沙子和黏土的比例差不多的叫壤土。

一类土、二类土、三类土的区别

一类土指砂、腐殖土等；二类土指黄土类、软盐渍土和碱土、松散而软的砾石、掺有碎石的砂和腐殖土等。一、二类土的坚固系数较低(0，5--0．8)，用尖锹、少数用镐即可开挖。三类土指粘土或冰粘土、重壤土、粗砾石、干黄土或掺有碎石的自然含水量黄土等，土的坚固系数为0．81--1．0，须用尖锹并同镐开挖。四类土指硬粘上、含碎石的重壤土、含巨砾的冰碛粘土、泥板岩等，上的坚固系数达1．0～1．5，... 土石方，用深度来划分的。根据现行02定额，一、二类土 1.2米；三类土 1.5米；四类土 2.0米。可以根据现场土质条件，挖土深度小于放坡起始点的按直槽算；反之则按放坡系数放坡，都是截面积乘以长度计算土方量。

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