Kil kavramı sedimenter kayaların veya toprak ve benzeri malzemelerin mekanik analizlerinde ince boyutlu malzemeyi tanıtan terim olarak kullanılır. Genelde kil terimi doğal, topraksı, ince taneli, suyun az miktarı ile karıştığında plastik olan malzemeleri icerir. Plastiklik, basınc uygulandığında deforme olan nemli malzemenin basınc kalktığında deforme olmuş şeklinin koruma ozelliğidir.
Havanın ve suların etkisi altında kayaların aşınmasıyla oluşan killer ya oluştukları yerde veya taşınarak başka yerde toplanırlar. Jeolojik olarak kil kimyasal bileşimi sulu aluminyum silis veya bazen de sulu magnezyum silis olan tane boyu cok kucuk ve plastik ozelliklere sahip doğal bir malzeme olarak tanımlanabilir. Kilin muhendislik tanımı ise; ana kimyasal bileşimi yine sulu aluminyum silis ve diğer bazı elementlerden oluşan plastik ve kohezif ozelliğine sahip, kuruduğu zaman buzulen, ıslandığı zaman şişen ve sıkıştırıldığında suyunu dışarıya atabilen, koloidal tane boyundaki ince dokulu toprak malzeme olarak tanımlanır.
Kil malzemeler cok ceşitli olup bazılarının yukarıda belirtilen ozelliklerin tumu ile tanınmaları zordur. Orneğin Flint Clay, su ile karıştırıldığında plastik olmaz ama killerin diğer ozelliklerine sahiptir.
Tane boyutu olarak kil fraksiyonu, en kucuk tanelerin bileşimidir. Kil boyutu olarak, tanelerin maksimum boyu farklı disiplinlere gore farklı farklı saptanmıştır. Wentworth sınıflamasına gore kil boyut 4µm dan kucuk taneler olarak kabul edilmiştir.
Toprak araştırmalarında kil boyutunun ust limiti olarak 2µm kullanılmıştır.Tane boyutu 2µm’nin altında olan malzemelere kil adı verilmesine karşın, bu boyutun altında olan kil dışı minerallerde bulunmaktadır. Ancak bu boyutun altında yoğunlaşan mineraller ağırlıklı olarak kil mineralleridir. 2µm doğal malzemenin kil veya kil olmayan bileşimlerinin ayrımı icin optimum boyuttur.
Killer su tutma ve iyon değiştirme gucleri yuksek aluminyum silis bileşikleridir. Mineral icerikleri ve minerallerin kimyasal bileşimlerine bağlı olarak , doğal killerin rengi, beyaz, gri, pembe, yeşil ve kahverenginin ceşitli tonlarında olabilir. Kil minerallerinin cok kucuk boyutlu olması ve su icerisinde uzun sure kalıcı suspansiyonlar oluşturma ozelliklerinden yararlanılarak killer, icerdikleri kaba safsızlıklarından kolaylıkla ayırtlanabilirler.
Bina , fabrika, nukleer reaktor, termik santral, baraj, tunel, kopru ve yol inşaatlarıda zeminin oturması ve kararlılığı kil mineralleri ile ilgilidir. Yağmur ve sel suları ile şişen bentonitler, uzerine kurulan inşaatları yukarıya doğru iterek yıkılmalarına neden olmaktadır. Diğer taraftan şişen bentonitler baraj inşaatlarında dolgu malzemesi olarak kullanılmakta ve barajın su tutmasını sağlamaktadır.
Kil ortamı, belirli sıcaklık değişimleri ve zaman ile sınırlandırılmıştır. Coğu killer icin duraylılık alanı yeryuzunun en ust yuzeyidir. 50 – 80 ºC arasında killer duraysızdır veya diğer kil minerallerine veya mika ve feldispat gibi farklı mineral yapılarına donuşur.
Kaya + Su → kil tepkime kabul edilebilir bir başlangıc noktasıdır. Ama bazı şeyler buna gore cok daha karmaşıktır. Coğu kil mineralleri, mineral yapısında ozel bir role sahip olan (OH-) molekulleri icerir. Su icinde bulunan (K+) iyonu ile bir (H+) iyonu arasındaki tek fark hidrojen iyonunun potasyum iyonuna gore daha duşuk sıcaklıkta mineral yapısından atılabilmesidir. Gercekte potasyum iyonu katı fazı terk etme yerine diğer mineralle birleşecek, oysa hidrojen iyonu yeterince yuksek sıcaklığa ulaşıldığı zaman sistemi terk eden bir gaz oluşturmaya eğimlidir. Yani; KİL + ISI → KAYA + SU olarak killerin tersinebilir duraylılığı yazılabilir.
Killerin fiziksel ve kimyasal ozellikleri, yuzeyleri tarafından belirlenmiş gereclerdir. Eğer kil taneleri kimyasal olarak aktif olmasaydılar, aynı tane boyutlu ve şekilli diğer mineraller gibi davranacaklardı. Bu killerin ince taneli durumu kure veya kup olmaya eğilimli olan aynı tane boyutlu diğer minerallere gore cok daha yuzey alanına sahip olduğu anlamındadır. Yaprak şekline sahip olan kil tanelerinde kalınlığının uzunluğuna oranı hemen hemen 20dir. Bu değer aynı hacimdeki kubun uc katıdır. Bu nedenle yuzey ozellikleri ne olursa olsun kil minerallerinin kristal yapılarında yuzey oldukca onemlidir.
Kil mineralleri tane şekline gore uce ayrılır:

Pul – İki yonde eşit boyutlu yapraklar,kalınlık diğer boyutların 1/20si
Lata- Genişliğin bir yonde buyuk,diğer yonde cok az olduğu cizgisel gorunuşlu yapraklar. Kalınlık diğer iki yone gore cok az.
İğne- Boyutlardan iki yon benzerdir.Ucuncu yon cok buyuktur.Nadir gorulur.

__________________