خاک رس از فرسایش بلند مدت سنگ های معدنی به وجود می آید و در ترکیب خود دارای مقادیر بسیاری از سیلیسیوم و آلومینیوم است. این خاک از هوازدگی سنگ هایی همانند گرانیت و فلدسپار پدید آمده، دانه های بسیار ریزی دارد که در ترکیب با آب، چسبندگی بالایی ایجاد می کند. اجزای ساختمانی این خاک از چهار لایه تشکیل شده است و شامل انواع مختلفی همچون خاک کائولینیتی و نسوز، رس معمولی یا همان خاک رس و بنتونیتی می شود. خاک رس کاربردهای بسیاری در پرورش گیاه، صنایع فولادسازی، پزشکی و به ویژه ساختمان سازی دارد

این خاک از هوازدگی سنگ هایی همانند گرانیت و فلدسپار پدید آمده، دانه های بسیار ریزی دارد که در ترکیب با آب، چسبندگی بالایی ایجاد می کند. این خاک در مناطق گرم و مرطوب حتی در اعماق ۵ تا ۲۵ متری از درون سیستم خاک استخراج می شود و ابعاد آن کوچکتر از ۲ میکرومتر است

ساختمان تشکیل دهنده کانی های خاک رس 

اجزای تشکیل دهنده این خاک شامل موارد زیر است:

– لایه ای متشکل از چهار وجهی های(تترا هدرال های)si-o  که در این لایه هر چهار وجهی با چهار وجهی مجاور خود سه اتم اکسیژن به اشتراک گذاشته است، Si2O5 واحد پایه محسوب می-شود، اما AL  می تواند جانشین نصف اتم های Si شود.

– لایه تشکیل شده از AL در موقعیت اکتا هدرال که در عمل بین دو لایه از یون های o/oH قرار می گیرند و عنصرهایی مانند Fe، Mg  ممکن است جانشین Al شود.

– گیبسیت یا همان آلومینیم هیدرواسید (Al(OH)3) که دارای طبیعت آمفوتر است.

– روسیت mg(oH)2

تبادل یونی در رس ها 

کلوئید رس (کلوئید ها همان ذرات ریزی هستند که در سطح خود دارای بار منفی هستند و قادرند کاتیون های مثبت را به سمت خود بکشانند یا آن را تعویض کنند) در محیط مایع می تواند کاتیون های آن محیط به خود جذب کند و تبادل یونی در رس های مختلف، متفاوت است.

هر اندازه این خاک ویژگی اسیدی بیشتری داشته باشد، یعنی ظرفیت های مثبت آن یون بیشتر و کاتیون های بیشتری را جذب می کند و علاوه بر کاتیون های کلسیم، پتاسیم، منیزیم، سدیم، آب، گلیسرین و چربی ها را هم جذب می کند.

انواع کانی های رس 

کانی های رس انواع مختلفی دارد که شامل موارد زیر می شود:

۱- رس های کائولینیتی و نسوز :این دسته دمای زیر ۱۵۲۰ درجه سلسیوس را تحمل کرده و تغییر فاز نمی دهد، کائولینیت، هالوژیت، پیروفیلیت، دیکیت، و ناکریت جزو این دسته هستند.

۲- رس معمولی یا همان خاک رس: دارای دانه های ریزی است و ویژگی شکل پذیری خوبی برای ساخت قالب دارد. کانی های رسی، کائولین(خاک چینی)، بعضی کانی های کوارتز، کلسیت، میکا و آلومیناز این گروه هستند. این نوع خاک در آجرسازی کاربرد دارد.

۳-رس های بنتونیتی :این نوع از رس دارای شکل پذیری، چسبندگی و جذب آب بالا است و هنگام جذب آب وزن آن چند برابر می شود که در صنعت سرامیک سازی از آن استفاده می شود، بنتونیت (گل سرشوی)  در این دسته قرار دارد که از تجزیه خاکستر آتشفشانی در مناطق شور و باتلاقی به وجود می آید و هر چه از آتشفشان فاصله بگیریم، ضخامت بنتونیت کمتر می شود. 

پوکه معدنی و گل اخرا یا شن گل رس دار نیز در انواع این خاک قرار می گیرد.

کاربردهای خاک رس

– پرورش گیاه: رس ها معمولا برای پرورش گیاهان و کشاورزی مناسب نیستند،  اما بعضی گیاهان مانند نارون، درخت زبان گنجشک، بید و کاج و بسیاری گیاهان دیگر به علت آب و رطوبت زیاد در این خاک به خوبی رشد می کنند.

– در صنایع فولادسازی: جهت اتصال گلوله های سنگ آهن و همچنین در معادن و تاسیسات زیرزمینی مانند سیالات حفاری گاز و نفت، انتقال مواد زیرزمین تا سطح آن، خنک و  چرب کردن ابزار برش و مته ها این خاک کاربرد دارد.

– در پزشکی: این خاک در حوضه پزشکی کاربرهای بسیاری دارد، از جمله در درمان مشکلات پوستی مانند جوش و اگزما، دردهای عضلانی و درد قاعدگی، ناراحتی های معده و عفونت زخم و همچنین دارای  خاصیت آنتی باکتریال است و از بهترین محصولات مراقبت از پوست محسوب می شود.

سایر کاربردهایاین خاک شامل سفالگری و صنایع دستی، صنعت کاغذسازی، حفاظت از محیط زیست،  صنایع غذایی به عنوان جاذب در تصفیه روغن های گیاهی و صنعتی است.

کاربرد خاک رس در ساختمان سازی

  یکی از مهمترین کاربردهای این خاک در ساختمان سازی است. خاک رس معمولی در آجرسازی به کار گرفته می شود. ویژگی‌های این نوع خاک برای تولید آجر استاندارد باید مطابق استاندارد باشد.

   گل های رسی لکه‌گیری، به خالصی خاک‌های چینی نیستند، آهک و منیزی (منیزیم اکسید) بسیاری دارند و برای لکه‌گیری روغن و رنگ کاربرد دارد.

   گل اخرا که شن گل رس دار است، آهن اکسید بسیاری دارد و در رنگ سازی مورد استفاده قرار می گیرد.

    بنتونیت نوعی خاک دریایی است که در کندن چاه و ساخت صنایع نسوز کاربرد دارد و استفاده از آن باید مطابق استاندارد ایران باشد.

    این خاک همچنین در پوکه معدنی نیز کاربرد دارد. 

تنوع رنگ خاک رس

این نوع از خاک دارای رنگ های مختلفی است که از سفید تا رنگ مایل به خاکستری و از قهوه ای تا نارنجی پررنگ متغیر است . ناخالصی که در رس ها وجود دارد این طیف رنگی را به وجود می آورد، برای مثال اگر رس اکسید آهن نداشته باشد رنگی بین سفید تا خاکستری خواهد داشت و قرمزی آن معمولا نشانه وجود اکسید و هیدرواکسید آهن است

مزیت ها و معایب خاک رس

 این خاک دارای مزایا و معایب مخصوص به خود است. از جمله مزایا این کانی می توان آن است که در طبیعت به وفور و به صورت ارزان یافت شده که در دسترس و از منابع غنی محسوب می شوند، دارای اثربخشی بالاست که در هنگام کم آبی با الیاف اکرلیک یا شیشه قابل اختلاط  و نسبت به بنتونیت ترک کمتری بر می دارد. همچنین دارای انعطاف پذیری و خاصیت مویینگی بالایی است و اگر طی عملیات حرارتی به دمای مناسبی برسد از سختی و استحکام خوبی برخوردار خواهد بود. 

از معایب آن می توان به نبودن الکترولیت در آن و نداشتن مواد مغذی و مناسب جهت کشاورزی اشاره کرد، یکی دیگر از معایب این خاک فرسایش آن در زمین های کم شیب است.

مزایای استفاده از خاک رس در ساختمان سازی

این خاک در ترکیب با آب چسبندگی بسیار مطلوبی دارد، از این رو کاربردهای بسیاری در ساختمان سازی دارد. از آنجایی که این خاک مقاومت و استحکام بالایی ایجاد می کند، می تواند عایق مناسبی در برابر گرما باشد و از هدررفت انرژی پیشگیری کند. همچنین آجرها و محصولات رسی، قیمت مناسبی دارند و کمترین زمان نیز اجرا می شوند. ترکیبات رسی استحکام و دوام زیادی دارند. به همین دلیل ساختمان هایی که با مصالح رسی ساخته شده اند در برابر باد، یخبندان و تغییرات آب و هوا مقاوم هستند.

خاک رس آب و رطوبت را به شدت جذب می کند، ولی اما پس از اشباع، آب را از خود عبور نمی دهد. به همین سبب در زمان های گذشته این خاک در عایق بندی بام خانه ها کاربرد داشت