Поиски и разведка сырья для красного кирпича

Месторождение глины, выбранное для постройки при нем кирпичного завода, должно не только отвечать предъявляемым требованиям в отношении качества сырья, но и иметь его запасы на срок работы завода около 25 лет.

На каждую 1 тыс. кирпичей расходуется 2,5 м³ глины в плотном Грунте. Следовательно, для завода производительностью, например, 1 500 тыс. кирпичей в год требуется залежь глины с запасами не менее 2,5 м³ X 1 500 тыс. X 25 лет = 93 750 м³. К этому количеству следует прибавить 10—15% неизбежных потерь сырья (потери во время транспортирования к заводу, неполное использование всей толщи сырья и т. д.). С учетом этих потерь погребные запасы глины должны составить около 105 тыс. м³.

Запасы сырья на выбранном месторождении определяют, умножая среднюю толщину залежи глины на площадь участка. При толщине залежи 2 м потребная (площадь составит 105 000 : 2 = 52 500 м², т. е. около 5 га. При большей толщине пласта понадобится соответственно меньший участок и, наоборот, при меньшей толщине пласта — больший.

Обычно пласт глины бывает покрыт сверху непригодным для производства почвенным слоем — так называемой очистью, требующей удаления. Желательно, чтобы этот слой был небольшим — до 0,5 м и во всяком случае не превышал по своей толщине половины толщины слоя глины.

Чтобы выбрать подходящее для разработки место, следует собрать у местных жителей сведения обо всех известных ближайших месторождениях глины, которые использовались когда-либо для производства кирпича, гончарных изделий и хозяйственных целей, или же были обнаружены в естественных обнажениях грунта — по берегам рек, на склонах лощин и оврагов, а также при рытье колодцев, котлованов и т. п. Целесообразно также посоветоваться с местными районными и областными организациями (райпромкомбинат, облплан, геологоразведочные организации, районные комиссии по запасам сырья, лаборатории, занимающиеся исследованием глины, краеведческие организации и т. д.) и получить у них данные о залежах глины, их запасах и качестве.

Из всех выявленных залежей необходимо предварительно наметить две или три с тем, чтобы после их детального обследования и опробования качества глины окончательно выбрать ту залежь, которая по всем условиям окажется наилучшей для постройки завода.

Убедившись по внешним признакам и имеющимся данным в пригодности глины для производства кирпича, надо установить запасы глины. Точное определение запасов (необязательно. Требуется лишь убедиться, что количество глины нужного качества достаточно для работы завода намеченной мощности в течение примерно 25 лет.

Для определения глубины и простирания глины отрывают шурфы через 50—100 м один от другого.

Для того чтобы уменьшить количество требуемых шурфов, рекомендуется использовать естественные обнажения почв у обрывистых берегов рек и оврагов, в открытых карьерах и т. п. По мере надобности в них делают расчистки и выясняют полную глубину залегания глины и расстояние, на которое простирается залежь.

Если в местности нет никаких естественных обнажений, то, чтобы избежать рытья большого числа шурфов, можно Прибегнуть к бурению скважин. Необходимый для этого ручной бур следует изготовить в кузнице колхоза или взять на временное пользование в одной из геолого-pазведочных организаций. Для предварительных поисков глины вместо металлического бура можно обойтись деревянным щупом (рис. 1), который представляет собой гладкий деревянный кол толщиной 4—5 см, заостренный внизу на четыре грани. По середине каждой грани выдалбливают канавку глубиной и шириной 1 см.

При пользовании щупом в земле делают небольшую ямку, в которую вливают немного воды, чтобы земля отсырела (так как в сухую землю щуп идет плохо), и с размаху всаживают щуп в землю, затем его несколько раз поворачивают, вынимают и снова всаживают в образовавшееся отверстие, вращая время от времени. С каждым разом щуп проникает на большую глубину.

Заостренный конец щупа периодически осматривают, из канавок извлекают грунт и проверяют его характер. Таким образом, можно (проверить наличие глины на глубине до 1 м. Для проверки на большую глубину приходится делать шурфы.

Шурфы и скважины следует располагать на участке в определенном порядке, по предварительно отставленному плану. Если нет готового плана участка, следует обратиться к землемеру или самостоятельно вычертить план в соответствующем масштабе (лучше 1:1000). На плане нужно указать направление стран света, имеющиеся приметы или ориентиры — дороги, строения, овраги, отдельные деревья или специально сделанные искусственные ориентиры — межевые знаки, столбы с надписью и т. п.

При наличии готового плана на нем следует обвести (оконтурить) разведываемый участок, обозначив места закладки скважин или шурфов и место отбора (пробы глины для испытаний.

Участок на плане и на местности разбивают на квадраты со сторонами 100X100 м, а если залегание глины неоднородно, то 50X50 м, и намечают шурфы и скважины :в углах квадратов (рис. 2). При значительной разнице в глубине залегания глины следует сделать дополнительные шурфы.

Все данные о месторождении глины, выявленные при проходке шурфов и скважин, должны быть записаны в специальном «Шурфовом журнале». Ниже приводится рекомендуемая форма журнала с описанием скважин и шурфов (описание каждого шурфа или скважины нужно давать на отдельной странице).

Журналы с этими записями должны храниться в течение всего срока работы кирпичного завода, так как при разработке карьера необходимо постоянно знать, где и как залегает глина.

Для окончательного решения вопроса о (пригодности сырья «а разведанном участке нужно отобрать с участка пробу и испытать ее в полевых, а затем в заводских условиях.

Проба глины должна быть обязательно характерной для данного месторождения, поэтому ее следует отбирать лишь после окончания разведки всего участка. Надо сравнить качество сырья во всех шурфах и скважинах и наметить для отбора пробы такой шурф, в котором качество глины по внешним признакам и соотношение разных слоев являются средними для всего разведанного участка. Для полевого испытания отбирают пробу весом около 30 кг, а для производственных испытаний — около 2,5 г (т. е. 1,5 м³).

До отбора пробы надо удалить у 'намеченного шурфа верхний растительный слой, а с вертикальных стенок снять размытую и выветрившуюся поверхность. Если (по внешним признакам качество глины 'всей толщи пласта примерно одинаково, из вертикальной стенки шурфа вырезают лопатой сверху донизу борозду одинакового сечения по ©сей высоте стенки. Глину из этой борозды ссыпают вниз на расстеленные мешки, чтобы она не засорилась.

Сваленную на подстилку глину перелопачивают и (перемешивают. Если ее количество превышает необходимое для пробы, глину раскладывают ровным слоем в виде квадрата, который делят на четыре части двумя диагоналями. Две противоположные части отбрасывают, а две оставшиеся смешивают вместе. Если глины все еще много, такое «квартование» повторяют до тех пор, пока не останется столько глины, сколько требуется для пробы. После этого пробу доставляют к месту испытаний.

При отправке пробы в специальную лабораторию, занимающуюся исследованием глины, ее упаковывают в плотный ящик, снабженный биркой, на которой указывают наименование колхоза, время и место отбора, пробы.

Для производственного испытания глину можно отправить па ближайший кирпичный завод навалом в автомашине. После доставки на место глину ссыпают на чистую площадку, забив в нее колышек с биркой, чтобы не произошло путаницы.

Когда глина залегает двумя или несколькими слоями, имеющими различное качество, от каждого слоя отбирают отдельную пробу и упаковывают ее в отдельный ящик, который также снабжают особой биркой. В этой бирке должно быть указано, из какого слоя взята проба, какова его толщина и глубина залегания от поверхности. Эти данные должны быть учтены при испытаниях для подбора наиболее подходящей сырьевой смеси — шихты.

После того как пробы глины будут испытаны и окажется, что они пригодны для производства кирпича, можно выбирать участок для постройки завода.

Окончательное заключение о пригодности глины для производства кирпича можно сделать только на основании испытания ее в заводских условиях, top-и котором из глины изготовляют в нормальных производственных условиях некоторое количество кирпича и проверяют его качество.

Испытание в заводских условиях занимает довольно много времени. На доставку глины к месту испытания, ее обработку, формовку кирпича-сырца, его сушку и обжиг требуется в общем около 1 месяца. Если глина окажется непригодной для кирпича, испытание приходится повторять с другими глинами, затрачивая еще по 1 месяцу на каждое испытание, что может сильно затянуть выбор сырьевой базы для постройки кирпичного завода. Поэтому, чтобы не пришлось по нескольку раз повторять испытания в заводских условиях, следует вначале произвести на месте простейшее опробование нескольких глин, отобранных из разных участков. Для испытания в заводских условиях направляют ту глину, которая показала лучшие результаты при предварительном опробовании.