Каких только чудес не приготовлено на Земле для человека! Вот, например, удивительное зрелище - песок белый. Издалека и не поймешь сразу: то ли это сугробы посреди лета, то ли горы а может быть, поваренной соли или другого химиката? И только приблизившись, взяв на ладонь и просыпая сквозь пальцы, понимаешь, что это белый песок, фото которого приводится в данной статье. И состоит он из кварца - распространенного на Земле минерала. Кварц входит в минеральный состав олигомиктовых и полимиктовых песков, слагающих барханы пустынь, дюны морских побережий, отмели водных объектов.
Природный песок белый
Месторождения встречаются в долинах рек. Песок белый речной наиболее чистый, обычно он не содержит загрязняющих веществ, так же как и горный кварцевый песок, выветрелых жильных обнажений. Вполне вероятно встретить в залежах природного кварцевого песка самородки драгоценных металлов или их минералы. Бывает песок белый погребенным под толщами других осадочных пород и добываемый карьерным способом. В нем обычно содержатся загрязняющие вещества в виде примеси глин, супесей, суглинков, полимиктовых песков, которые встречаются в толще кварцевых песков в виде прослоек и линз.
Творение природы и рук человеческих
Белый песок, состоящий на 90-95% из кварца, встречается не так часто и очень ценится в качестве сырья для многих Недостаток природного песка можно восполнить - получить искусственный кварцевый песок, применяя дробильно-сортировочное оборудование. Для производства песка используют монолитные блоки молочно-белого кварца, дробя которые и просеивая разрушенную породу, получают песок с определенными и нужными размерами (фракциями) частиц. От природного песка искусственный отличается исключительной мономинеральностью, остроугольностью песчинок.
Где применяется кварцевый песок
Песок белый используется для производства стекла. К нему предъявляются такие требования: на 95% он состоит из кварца, должен быть среднезернистым (диаметр песчинок 0,25-0,5 мм), без примеси веществ, труднорастворимых в стекольной массе, без вредных примесей минералов, содержащих железо, хрома, титана (они окрашивают стекло и увеличивают его светопоглощение). Хорошим стекольным песком считается тот, который на 98,5% состоит из кварца и включает окись железа не более 0,1%.
Нужно для изготовления химической посуды, в приборостроении - оно выдерживает значительные перепады температур. Для форм и стержней в литейном производстве из черных и цветных металлов применяют также кварцевый песок, называемый в металлургии формовочным. Качество этого песка определяют его и форма частиц, влияющих на газопроницаемость, и количество примесей, снижающих огнеупорность песков. Необходимо, чтобы в песках не было минералов с большим содержанием серы и фосфора, которые вредны для металлического литья. Применяют кварцевый песок для производства и "наждачки" - для этого песок плавят с графитом и получают карборунд, уступающий по твердости только алмазу. Исключительную грязеемкость (сорбционную способность) кварцевого песка используют в фильтрах для очистки воды от окисей железа и марганца. Применяют этот песок в строительстве для оштукатуривания поверхностей и для производства отделочных панелей, Используют в ландшафтном дизайне. И даже кофе, подогретый в мармите, наполненном белым кварцевым песком, восхитит ароматным вкусом.
Чем отличается речной песок от кварцевого песка? Материал карьерный или речной уступает кварцевому по мономинеральности, межзерновой пористости и однородности. Сорбционная способность белого песка даёт возможность с его помощью очищать воду от окисленного марганца и железа. Также среди его особенностей выделяется высокая устойчивость к химическим, механическим, водным и атмосферным воздействиям. Именно поэтому его так активно используют для производства отделочных материалов и стекла, в ландшафтном дизайне, штукатурках, работе водных очистительных фильтров, для пескоструя, шлифовки и распиловки, засыпки .
Сам по себе этот вид песка делится на два подтипа: искусственного и естественного происхождения. Первый тип получается дроблением и рассевом молочно-белого кварца на фракции, а второй добывается из карьеров, почвы, рек, оврагов, моря или гор. В карьерах происхождение материала обуславливается разрушением кварца водой, ветром и прочими природными факторами. Среди месторождений для добычи кварцевого песка
в России особой популярностью обладают: Чулковское (Московская область), Козловское (Брянская область), Елшанское (Волгоградская область) и Березичское (Калужская область).
Добывают песок как открытым, так и закрытым способом:
- первый требует наличия такой строительной техники как самосвалы, экскаваторы, скреперы, бульдозеры и подвесные канатные дороги: сначала удаляются верхние слои грунта, а затем прокладываются траншеи;
- второй применяется в подводных месторождениях с использованием земснарядов и плавучих установок с насосами: сначала разрыхляется и засасывается порода, отделяется от воды с попаданием её обратно в водоём, а затем песок подсыхает и насыпается в самосвалы для доставки на место переработки.
Песок кварцевый после процесса добычи содержит достаточно большое количество посторонних включений, поэтому необходимо проводить дополнительную очистку и обработку. После промывания материал важно просушить до заданного необходимого уровня влажности. Естественный тип зовётся окатанным, так как отличается округлой формой песчинок. Его обычно покупают для строительства спортивных и детских площадок
. Искусственный, прежде всего, проходит через камнедробильную машину для выпуска частиц разных размеров, обладающих неровной формой. На окончательном этапе производства кварцевого песка в России
его просеивают и распределяют по фракциям. Именно данный вид характеризуется повышенной чистотой состава, стойкостью к химическим воздействиям и однородностью минерального состава. Его цена за кг будет существенно выше, чем стоимость натурального. можно в мешках, чаще по 25, 50 килограмм или тонне.
Фракционный состав
делит песчаные зёрна на пять основных размеров (фракции):
- до 0,14 миллиметров;
- до 0,18 миллиметров;
- до 0,23 миллиметров;
- до 0,28 миллиметров;
- более 0,28 миллиметров.
По глинистой составляющей выделяется пять групп с установленными процентными количествами, от 0,2 до 2,0 %. Также группируется песок и по содержанию диоксида кремния, от 99 до 93 %. Дополнительно нормируется в составе песка газопроницаемость, содержание оксидов металлов и площадь поверхности частиц.
Качественный материал поставляется вместе с сертификатом соответствия и регулируется ГОСТ 2138-91 и нормативными документами ГОСТ 8736-93, ГОСТ 22551-77, ГОСТ Р 51641-2000.
Основные технические характеристики песка
отображаются параметрами:
- Фракции гранул песка, в среднем, могут быть от 0,1 до 3 мм.
- Нормальная влажность сырого материала не превышает 6,0 %, влажного - 4,0 %, а после просушки не должна быть больше 0,5 %.
- Истинная плотность определяется в диапазоне 2600 - 2700 кг/м3, а насыпная между 1300 и 1500 кг/м3.
- Максимальная температура плавления равна 1050°С.
- Теплопроводность варьируется до предела в 0,30 Вт/(м∙°С).
Кварцевый песок – минерал с высоким содержанием кварца. Существует два вида данного песка: природный и искусственный.
Природный кварцевый песок образовался естественным дроблением кварцевых пород, его добывают из разработанных месторождений. В зависимости от места добывания песка его делят на: горный, речной, барханный и погребной. Для получения чистого кварцевого песка добытый в карьерах песок сначала промывают и очищают от примесей, затем обогащают, используя специальные электрохимические установки.
Для получения песка искусственным путем кварц дробят, затем измельчают и просеивают, фильтруя полученный песок по размеру зерна. Диапазон размеров крупиц песка варьирует от 0,1 до 1 мм.
Отличительной чертой кварцевого песка является однородность его структуры, он состоит из единственного минерала – кварца. Это свойство песка является определяющим фактором при изготовлении стекла, прозрачность которого напрямую зависит от количества примесей.
Еще одним определяющим свойством дробленого кварца является остроугольная форма его частиц. Анизотропия частиц способствует образованию прочной связи с цементом, что активно используется при создании строительных смесей.
Большая межзерновая пористость кварцевого песка способствует его высокой грязеемкости, позволяющей использовать минерал в качестве фильтрующего вещества. Вода, очищенная с помощью кварцевого песка становится мягкой, чистой и приятной на вкус.
Кварцевый песок устойчив к агрессивным средам и высоким температурам, не реагирует на атмосферные перепады, невосприимчив к физическим и химическим воздействиям. Поэтому он широко используется при изготовлении цемента, кирпича, производстве асфальта, его добавляют в бетон для получения матовой поверхности. Кварцевый песок применяют в фаянсовой, фарфоровой и химической промышленности.
Невзирая на все свои достоинства, кварцевый песок имеет вполне приемлемую цену, что еще более повышает его востребованность.
Сегодня кварцевый песок применяется в различных областях деятельности человека: строительстве, промышленности и иных областях. Материал справедливо считается одним из самых однородных и чистых по своей природе.
Имеет прочные гранулы, которые отлично справляются с природным, механическим и химическим разрушительным воздействием. В его составе важную роль играет кремнезем, на который приходится 99% вещества. В неочищенном виде в материале присутствуют оксиды марганца, железа, а также глина, полевой шпат и даже немного драгоценных металлов. Благодаря им крупицы получают красновато-бурый и желтоватый тон. После очищения кварцевый песок становится белым или же может иметь молочный оттенок.
Основными достоинствами кварцевого песка считаются:
- однородная структура;
- материал экологически чистый, не оказывает негативного влияния на здоровье людей;
- округлая форма;
- возможность окрашивания в любой цвет;
- превосходные сорбционные характеристики;
- высокий уровень пористости и грязеемкости;
- высокая прочность, стойкость к истиранию;
- химическая инертность;
- не выгорает от действия прямых солнечных лучей.
Кварцевый песок применяется в следующих сферах:
- производство бетона или кладочного раствора для строительных работ;
- при изготовлении полимерных напольных покрытий;
- формирование дорожного настила, придает противоскользящий эффект;
- изготовление искусственных мраморных камней с помощью вибролитья;
- проведение ландшафтных работ;
- изготовление декоративной штукатурки;
- в качестве украшающего элемента активно используют в зоологии, аквариумистике и садоводстве;
- нашел применение в детском и «хэндмэйд» творчестве.
Кварцевый песок обладает превосходными сорбционными характеристиками, поэтому он широко используется для изготовления водных фильтров и фильтрующих, а также дренажных систем. Для этого лучше всего подходит материал мелкой фракции. Благодаря отличной пористости и высокой плотности он в состоянии повысить качество воды и очистить жидкость значительного объема.
Материал используется при изготовлении цемента, бетона, асфальта и штукатурок. Это объясняется высокими характеристиками однородности и прочности. При проведении пескоструйных работ он служит насыпным веществом.
Чем выше плотность песка, тем выше его гигиенические свойства, поскольку он является очищенным от посторонних включений. Такой материал станет оптимальным при жилищном ремонте. Также его применяют при производстве стекловолокна, фарфора, фаянса, ЛКМ, стекла и других материалов.
Разновидности песка в зависимости от его добычи
Наиболее чистым является речной кварцевый песок. Поскольку он отличается максимально высокими эксплуатационными характеристиками, стоимость этого материала самая высокая. В морском песке имеются алевритовые и глиняные включения, поэтому он не настолько популярен, как речной материал.
Также кварцевый песок может добываться из оврагов. Особенностью такого материала является наличие острых углов и шероховатой поверхности. В его составе могут встречаться кусочки грунта и ила. Овражный песок используется при изготовлении штукатурных растворов и бетона. Аналогичную форму имеет и горный материал.
В строительстве чаще всего используется погребной песок. Он находится под слоем глины и грунта, добывается в специальных карьерах. Материал отличается шершавой поверхностью, он имеет особую угловатую острую форму.
Как видно, кварцевый песок применяется в самых различных областях. Он представлен различными видами в зависимости от плотности, размера фракции, формы, происхождения и других параметров. Познакомившись с особенностями каждого из них, можно подобрать наиболее подходящий песок для конкретных целей и задач.
