На что влияет плотность кварцевого песка

Кварц— минерал, количество которого в природе является преобладающим. А кварцевый песок — смесь, получаемая после дробления кварца, величина его зернышек может варьироваться от 0,05 мм до 3 миллиметров. Сыпучий кварц можно получить в результате природного дробления камня либо же преднамеренного (искусственным способом).

В необработанном виде в составе песка обычно присутствует масса примесей: карбонаты, полевые шпаты и прочие компоненты. Они определяют окраску материала. Например, молочно-белый оттенок кварцевого песка может свидетельствовать о том, что он на 99% состоит из кремнезема.

Состав кварцевого песка

Химический состав кварцевого пескарегламентируется ГОСТом. В соответствии с этими нормами, он должен содержать минимум 95% оксида кремния, примесей глины не может быть больше 1%, допускается присутствие железа в пределах 1%, а влажность кварцевого песка должна быть в пределах 10%.

Характеристики кварцевого песка

Основной отличительной характеристикой кварцевого песка является то, что это мономинеральная смесь. Такая особенность определяет ценность материала в качестве промышленного сырья. Незначительное присутствие примесей в составе позволяет создавать стекло, главным преимуществом которого бы была высокая прозрачность.

Вторая важная характеристика кварцевого песка — межзерновая пористость.

Если проводить сравнение песка из кварца с иными материалами, то можно сказать, что он обеспечивает оптимальную грязеемкость. Поэтому его часто используют в качестве фильтрующего материала. Особенно учитывая высокую износостойкость кварцевого песка.

Основные свойства кварцевого песка

Химические показатели

Особая кристаллическая структура материала определяет его прочность и устойчивость к воздействию кислотных и щелочных веществ. А оптимальный химический состав и высокие показатели тугоплавкости, твердости делают его пожаробезопасным и огнеупорным.

Песок из кварца относится к диэлектрикам, проявляет инертность к большинству химических элементов.

Физические показатели

Выделяют такие свойства кварцевого песка по этому критерию:

дробимость — 0,3;истираемость — 0,1;1 класс использования по радиоактвности;твердость — 7 (по шкале Мооса);высокая морозостойкость кварцевого песка: не боится перепадов температур;насыпная плотность (удельный вес кварцевого песка) — 1300-1500 кг/м3.

Важной характеристикой считается именно плотность песка. Ориентируясь на нее, можно определить оптимальные места хранения сырья, подходящие способы его транспортировки, а также перемещения с помощью соответствующего оснащения.

Плотность кварцевого песка разных видовимеет разные показатели. Обычно ее величина зависит от состава, зернистости, фракции, а также наличия включений, определяющих технические характеристики смеси.

Плотность кварцевого песка бывает реальной (другое название — насыпная) и условная (другое название — истинная). Последнюю можно определить только лабораторными методами, позволяющими узнать максимально точный показатель, но на практике этот вид плотности обычно не рассматривают. В обычных условиях учитывают плотность именно насыпную.

Существует два разнообразных варианта определения плотности.

Насыпную рассчитывают, определяя отношение массы сырья (в сыпучем состоянии) к его объему. В этот показатель учтены межзерновые воздушные пространства, а также поры частичек смеси. Получается, что показатель может варьироваться от влажности.

Истинную плотность относят к постоянным величинам, поскольку ее рассчитывают, определяя отношение материала в абсолютно плотном состоянии к его объему.

В этом случае влажность не оказывает никакого влияния на показатель. На его изменчивость может только влиять разность молекулярной структуры либо химического состава сырья. Насыпная плотность обычно меньше истинной.

Косвенные критерии прочности сырья — твердость, дробимость, а также истираемость. Чтобы узнать эти показатели, частички смеси испытывают на истирающемся металлическом круге, который вращается. Также практикуют такие методы: эталоном царапают зерно, после чего процедуру проводят в обратном порядке; механическим способом сжимают те или иные фракции.

Существует классификация песка и по величине его зерен. Фракционный состав определяет ценность и сферу использования сырья.

Выделяют такой диапазон фракций материала:

пылевидный: величина частичек не превышает 0,1 миллиметр;мелкозернистый: диапазон размеров находится в пределах 0,1-0,25 миллиметров;среднезернистый: размер зернышек варьируется от 0,25 до 0,5 миллиметров;крупнозернистый: величина может составлять от 0,5 до 1, а иногда и 3 миллиметров (частицы такой величины часто называют кварцевой крошкой).

Пылевидный кварцевый песок, равно как и состав мелкой зернистости, обычно используют для создания материалов строительного назначения. Например, из сырья этого вида изготавливают: красящие смеси, шпатлевки, штукатурки различного назначения, материалы с абразивными свойствами, затирки, самые разнообразные смеси.

Средняя фракция кварцевого песка востребована для фильтровальных целей, пескоструйных работ, очищения жидкостей, изготовления смесей строительного назначения, растворов из бетона, создания наливных полов. Она нужна для производства декоративных штукатурок, использующихся для оформления фасадных и интерьерных поверхностей. Также с помощью нее засыпают поверхность строительных площадок, воплощают творческие идеи в ландшафтном дизайне.

Их крупнозернистого сырья создают блок из бетона, производят плитку, использующуюся в оформлении тротуаров, а также применяют его для декорирования ландшафтов. Частично материал востребован и в фильтровальных работах.

Плитка из кварца

Вне зависимости от фракции кварцевый песокактивно используют в химической, литейной, а также стекольной промышленности.

О добыче и производстве кварцевого песка читайте здесь.

+7 (499) 332-334-10

Практически все строительные материалы создаются на основе природных компонентов. Ведь именно они обладают наиболее подходящими характеристиками, а так же легко добываемые. Одним из самых популярных материалов можно по праву назвать кварцевый песок.

Он применяется практически повсеместно.Химический состав кварцевого пескаКварцевый песок изготавливается на основе диоксида кремния. Так же в песок могут добавляться такие компоненты, как глина, железные руды и некоторые иные металлы. При этом, процентное содержание диоксида не должно опускаться ниже 92%.Обратите внимание! Действие смесей для строительства, в большинстве своем, основывается на химических реакциях между их компонентами.

В процессе взаимодействия неорганические цепочки и создают требуемую текстуру материала, его плотность, и т. д.Диоксид кремния это оксид, относящийся к группе кислотных, потому при вступлении в химическое взаимодействие с металлами, что содержатся в глине и известняке, происходит химический процесс. Данная операция может происходить как после высыхания, так и при воздействии огнем на смесь.Виды песка, способы его полученияНатуральный песок является наиболее популярным для создания строительных смесей.

Добывают такой песок с помощью нескольких разных путей:Разработка водных бассейнов. Добыча происходит за счет того, что песок извлекается из океанов, морей, рек или морских акваторий. Он ценится благодаря своей чистоте.

Однако, из-за высокого содержания минеральных примесей, морской и океанический песок являются самыми невостребованными. Речной же, чаще всего, идеально гладкий — что можно заметить, рассмотрев его в микроскоп.Разработка карьеров. Один из самых популярных и распространенных методов.

Происходит благодаря разработке грунта на разной высоте. Чаще всего, грунтовой песок имеет острую форму и неровную поверхность, что позволяет считать его очень ценным при строительстве. Дополнительно данный материал проходит промывание, просеивание и последующую просушку.

Хотя при небольших масштабах строительства песок не обрабатывается.Искусственные же виды песка добываются благодаря дроблению крупных кристаллов кварца.Песок делится на основные классы, которые, чаще всего, указываются производителем:По размеру песок разделяется на несколько категорий. Категорию будет определять среднее значение размера песчинок. Основные классы: крупнозернистый, средний, мелкозернистый, пылевидный.По обогащенности кварцами: разделяется на обогащенный (очищенный) и необогащенный.По методу обогащения: их два.

Первый называется гравитационным, и считается наиболее популярным способом. Для того, чтобы им воспользоваться, компоненты кварцевого песка разделяют по плотности при помощи жидкости. При электрической или магнитной сепарации разделение частиц при использовании магнита или электрического тока.

Помогает избавиться от примесей металлов.По цвету: природный или окрашенный. Природный песок имеет натуральные цвета: серый, коричневый, черный, желтый. Окрашивается при помощи устойчивых красок.

Окрашенный песок разделяется на белый и цветной.По степени подготовки песок можно разделить на фракционированный (ограниченный регламентом), сухой (прошедший просушку), прокаленный (обезвоженный путем помещения в печи), окатанный (скругленный), формовочный (с высокой степенью обогащения.)Плюсы и минусы использования кварцевого пескаТакой песок считается практически незаменимым для строителей, а методики его использования исследованы вдоль и поперек. Отличный внешний вид и характеристики так же можно причислить к плюсам материала. Невысокая цена, но практичность и удобство тоже положительны.Вместе с тем, мелкая пыль от песка может привести к аллергии и многим хроническим болезням.С чистой совестью можно сказать, что данный материал обладает лишь незначительными минусами, а значит его использование рационально и приемлимо в любом из видов строительных работ.Статья подготовлена на основании материала, предоставленного ГК «РосКварц» http://krasnodar.pesok-quartz.ru/peskostruynaya-obrabotka/Список категорий:

Основу большинства строительных материалов составляют природные компоненты, которые обладают необходимыми свойствами и находятся в достаточном количестве для промышленной добычи. Кварцевый песок относится к одному из самых распространенных природных минералов и применяется во всех сферах строительной деятельности.

Чем обеспечиваются химические свойства материала

Главным компонентом кварцевого песка является диоксид кремния (кварц).

Его формула – SiO2. В его составе также могут содержаться органические примеси, глина, оксиды железа и ряда других металлов. Содержание кварца в исходном минерале обычно не менее 93-95 %.

Принцип действия строительных смесей, применяющихся для получения строительных блоков и плит, основан на химическом взаимодействии компонентов. Образующиеся в его результате неорганические цепочки обеспечивают требуемые параметры материала.

Диоксид кремния является кислотным оксидом, поэтому вступает в реакцию с соединениями кальция и алюминия, содержащимися в известняке и глине. Взаимодействие может протекать как при высыхании влажной смеси, так и при термическом запекании.

Разновидности кварцевого песка и его добыча

Выделяют естественную и искусственную разновидности песка, отличающиеся способом добычи.

Естественный природный

Этот вид песка повсеместно распространен в природе и находится на дне водных бассейнов и в составе толщи грунта. Размеры большей части его зерен составляют от 0,2 до 1 мм.

Существуют несколько путей добычи кварцевого песка:

разработка карьеров– является основным способом. Если добыча проводится над уровнем моря, то полученный песок называется горным.

Разновидности почвенного песка извлекаются при разработке грунта на равнинах. Внешний вид карьерного песка отличается заостренными формами и часто – шершавой поверхностью, что делает данный его ценным строительным материалом. Извлеченный песок может подвергаться дополнительной обработке – просеиванию, промыванию и просушке.

Чем строже требования к свойствам песка в какой-либо отрасли, тем тщательнее требуется подготовка. В строительстве небольших сооружений песок обычно не подвергают никакому воздействию и поставляют прямо с места его добычи;разработка водных бассейнов– песок вымывается земснарядом и характеризуется высокой чистотой, обеспечиваемой естественной промывкой. Добыча ведется в руслах рек, озерах, а также морских акваториях.

Морской песок несколько менее ценен из-за большего содержания минеральных примесей. Речной песок отличается гладкой формой – под увеличением микроскопа песчинки напоминают морскую гальку. Использование гладких (окатанных) песков распространено в самовыравнивающихся смесях – песчинки не цепляются друг за друга.

Так на фото выглядит природный кварцевый песок

Искусственный песок

Несмотря на название, минерал имеет естественное происхождение, однако изначально находится в виде крупных кристаллов. Для превращения кристаллов кварца в песок применяют механическое воздействие (взрыв), после чего осколки подвергаются дроблению.

Способы классификации кварцевого песка

Отправной точкой в системе классификации являются свойства материала и способы его подготовки. Выделяют следующие направления классификации кварцевого песка:

По крупности (фракционному составу)

Численное выражение является средним значением размеров частиц или диапазоном их размеров (фракцией):

пылевидный кварц – представляет фракцию менее 0,1 мм (просеивается в сито с диаметром пор 0,1 мм) и обычно встречается при дроблении кристаллов кварца;мелкозернистый песок – фракция 0,1-0,25 мм;средний песок – фракция 0,25-0,5 мм;крупнозернистый песок – фракция 0,5-1 (редко до 3) мм.

По обогащению

Кварцевый песок подразделяется на необогащенный и обогащенный песок:

необогащенный песок представляет собой исходный минерал, который не подвергали обработке с целью увеличения содержание диоксида кремния;обогащенный песок содержит увеличенное на несколько процентов содержание кварца, полученное за счет удаления большинства примесей. Так, белый кварцевый песок очищен от органических соединений, оксидов железа и примесей глины путем просеивания, промывки и сушки.

Из-за особенностей производства различаются и основные технические характеристики полученного материала. Это в свою очередь влияет на возможности дальнейшего применения кварцевого песка.

Технология обогащения

Высокая чистота кварцевой смеси является необходимым требованием в ряде технологических процессов. Начальная ступень обогащения включает фракционирование и промывку – с их помощью удаляются наиболее грубые примеси.

Следующим этапом является использование специальных технологий, таких как:

гравитационное обогащение– основной способ, сущность которого заключается в разделении компонентов смеси по плотности.

Более легкие частицы уносятся водным потоком, тогда как тяжелые оседают на дно аппарата. Гравитационное воздействие можно усилить центрифугированием или добавлением химических реагентов, изменяющих смачиваемость компонентов песка;электрическая и магнитная сепарация– представляет собой воздействие электрическим током и магнитным полем, приводящим к отделению некоторых примесей. Так, магнитное воздействие особо эффективно при очистке от частиц железа, обладающих магнитными свойствами.

Параметры обогащенного песка принципиально влияют на качество выполняемых работ. Наилучшие по свойствам песчаные смеси производят только сертифицированные предприятия, использующие стандартные технологии.

По окраске

Бывает природный и окрашенный.

Природный кварцевый песок имеет цвет от бледно-желтого до коричневато-желтого. Искусственное окрашивание проводится устойчивыми красками на основе синтетических связующих, позволяя создавать из песка оригинальные многоцветные орнаменты. Такой песок может быть цветным и белым.

По степени подготовки

В зависимости от технологических требований, песок может выпускаться в следующих разновидностях:

фракционированный– представляет собой конкретную фракцию песка, размеры которой ограничены техническим регламентом;сухой– высушенный до воздушно-сухого состояния.

Вместе с фракционированным песком может применяться в качестве рабочего тела пескоструйных аппаратов;прокаленный песок– полностью обезвоженный путем прокаливания. Нагревание существенно выше 100 °С обеспечивает десорбцию влаги даже из глубоких пор кварца. Такой песок применяется в готовых строительных смесях, хранящихся длительное время – даже незначительное содержание влаги может привести в негодность всю смесь;окатанный кварцевый песок– обладает менее абразивными свойствами, поэтому подходит для деликатного применения, например, песочниц на детских площадках;формовочный кварцевый песок– применяется для получения литых кварцевых изделий и отличается высокой степенью обогащения.

Производство и добыча кварцевого песка

На территории России существует значительное количество крупных месторождений кварцевого песка. К наиболее известным относятся Чулковское (Московская обл.), Козловское (Брянская обл.), Елшанское (Волгоградская обл.), Березичское (Калужская обл.) месторождения и ряд других.

Отличия кварцевого строительного песок, добываемого из этих мест, заключаются в изначально высоких параметрах качества и большей стоимости. Важно понимать, что свойства песка из ближайшего карьера будут вполне достаточны для строительства небольших дачных сооружений, поэтому не стоит переплачивать. Если же целью является постройка крупного особняка, то экономия на качестве песка может негативно отразиться на долговечности дома.

Так происходит добыча кварцевого песка на специальной производственной линии:

Основным регулирующим документом является ГОСТ 2138-91, также существуют и другие нормативные документы (гост 22551 77, гост 51641 2000, 8736 93). В них отражены требования к основным параметрам качества и свойствам, а именно:

содержание глинистой составляющей. Выделяют 5 групп с установленными количествами глины от 0,2 до 2,0 %;содержание диоксида кремния – от 99 % до 93 %, соответствующих группам от К1 до К5;коэффициент однородности, отражающий вариацию размеров частиц относительно среднего (в %). Чем больше значение, тем однороднее песчаная смесь.

Всего существует пять групп (от О1 до О5), отличающихся коэффициентом однородности (от 80 до 50 %);фракционный состав. Данный параметр отражает средние размеры частиц кварцевого песка: до 0,14 мм; 0,14-0,18 мм, 0,19-0,23 мм, 0,24-0,28 мм, более 0,28 мм;влажность. Сухие пески содержат не более 0,5 % влаги, влажные – не более 4,0 %, сырые – не более 6,0 %;в составе песка также нормируется содержание оксидов металлов, площадь поверхности зерен, их форма, газопроницаемость, а также потеря массы при прокаливании.

Качественный песок обязательно должен иметь сертификат соответствия указанным нормам.

Эксплуатационные свойства кварцевого песка

К параметрам материала, влияющим на качество работы и определяющим сферу применения, относятся:

насыпная плотность – составляет порядка 1300-1500 кг/м3;истинная плотность – находится в диапазоне 2600-2700 кг/м3. Значение истинной плотности применяется при расчетах объема цементного или бетонного раствора, получаемого при смешивании компонентов;теплопроводность кварцевого песка – около 0,30 Вт/(м?°С).

Значительное влияние на теплоизолирующие свойства оказывает форма и размеры песчаных гранул – чем плотнее их расположение и меньше зазоры, тем коэффициент теплопроводности выше;температура плавления — максимальная рабочая температура кварцевого песка оценивается в 1050 °С, что вполне достаточно для любых строительных работ. При литье кварцевых изделий используются температуры 1700 °С и выше. обычный кварцевый песок в рыхлом состоянии имеет объемный вес 1 500 кг/м3, а объемный вес составляет 1600 кг/м3.

Кварцевый песок является практически незаменимым компонентом во множестве областей применения, а технологии с его участием отработаны до совершенства. За практичность материал получает «5».

Внешний вид песка знаком с детства, а песочные площадки часто ассоциируются с пляжем и отдыхом – за внешний вид также ставим твердую «5».

Несмотря на массовое применение песка, его мелкая пыль может приводить к хроническим болезням у строителей. За экологичность материал получает «4».

Стоимость песка сравнима со стоимостью других строительных материалов. Не обладая особыми преимуществами в цене, кварцевый песок вполне заслуживает оценки «4».

Примерная стоимость различных фракций кварцевого песка приведена в таблице:  НаименованиеСтоимость, рубКварцевый песок ВС-050-13000Кварцевый песок фр.0,1-0,633200Кварцевый песок фр.0,5-0,83750Кварцевый песок фр.0,5-1,03750Кварцевый песок фр.0,8-1,43950Кварцевый песок фр.0,8-2,03950Кварцевый песок фр.1,2-3,03950

Наряду с глиной и известняком, кварцевый песок относится к числу важнейших и необходимых компонентов для производства и быта. Разнообразие свойств материала обеспечивает широкий спектр применения. Наличие песчаных карьеров недалеко от места строительства значительно снижает затраты на возведение дома.

Источники:

• www.kvarc-pesok.ru
• stroidom-shop.ru
• stroyres.net