Глиной называется землисто-минеральная масса, способная с водой образовывать пластическое тесто, которое при высыхании сохраняет приданную ему форму, а после обжига получает твердость камня.

По своему химическому составу глины в основном состоят из гидратов силиката алюминия. Основным минералом является каолинит, состоящий из кремнезема, глинозема и воды (Al22Si022H20).

В бентонитовых глинах каолинит замещен минералом монтмориллонитом, отличающимся удвоенным по сравнению с каолинитом отношением кремнезема к глинозему (Al2034Si02 • Н20).

Кроме глинозема и кремнезема в глинах в различных количествах содержатся окислы железа (Fe203), окислы щелочных (K20Na20) и щелочноземельных (СаО, MgO) металлов.

Примерный состав глины (в %): кремнезем (Si02) — 50—60; глинозем (А1203) — 20—22; окись железа (Fe2Og) — 7—8; окись кальция (СаО) — 1; окись магния (MgO) — 1—1,5; S03, летучие вещества и другие — 10—12.

Пластичность глин объясняется присутствием в ней окиси алюминия и окиси кремния.

В зависимости от содержания в глине окислов натрия (Na20) или кальция (СаО) глины разделяются на натриевые и кальциевые. Натриевые глины хорошо смачиваются водой, быстро набухают и распадаются на тонкодисперсные частицы.

Глины, хорошо смачивающиеся водой, называются гидрофильными, а несмачивающиеся — гидрофобными.

Натровые глины относятся к активным гидрофильным веществам, которые на своей поверхности образуют устойчивые водные или гидратные оболочки. Кальциевые глины плохо реагируют на воду и распадаются на крупные частицы. Для получения из таких глин раствора удовлетворительного качества нужно при его изготовлении добавлять некоторое количество реагентов (щелочей), которые повышают растворимость этих глин в воде.

В растворах из гидрофильных глин вода находится в двух различных состояниях:

одна, часть воды образует вокруг частиц глины пленку и плотно связана с поверхностью этих частиц — это так называемая «связанная вода»; остальную часть воды называют «свободной водой».

Бентонитовая натровая глина при предельном набухании увеличивается в объеме больше чем в 10 раз против первоначального, а бентонитовая кальциевая глина — только в 2 раза.

Глинистые породы кроме химического состава различаются между собой и по гранулометрическому составу. Частпцы, составляющие глины, делятся на песчаные размером более 0,1 мм и глинистые размером меньше 0,005 мм. Лучшими считаются глины, содержащие фракции меньше 0,0001 мм от 20 до 50%, фракции крупнее 0,05 мм — не более 12% и фракции крупнее 0,1 мм — не более 6%.

Большое значение для качества глинистого раствора имеют также формы глинистых частиц, которые всегда имеют вид плоских чешуйчатых пластинок, в результате чего частицы глины имеют всегда значительно большую поверхность, чем частицы песка.

Благодаря дисперсности частиц и их чешуйчатому строению глина имеет большую удельную поверхность (общая поверхность частиц объемом в сл3), что создает коллоидные свойства раствора.