Кварцовий пісок - класифікація і експлуатаційні властивості

Кварцовий пісок - класифікація і експлуатаційні властивості Основу більшості будівельних матеріалів складають природні компоненти, які володіють необхідними властивостями і знаходяться в достатній кількості для промислового видобутку. Кварцовий пісок відноситься до одного з найбільш поширених природних мінералів і застосовується у всіх сферах будівельної діяльності.


Чим забезпечуються хімічні властивості матеріалу


Головним компонентом кварцового піску є діоксид кремнію (кварц). Його формула - SiO2. У його складі також можуть міститися органічні домішки, глина, оксиди заліза і ряду інших металів. Вміст кварцу в вихідному мінералі зазвичай не менше 93-95%.

Принцип дії будівельних сумішей, що застосовуються для отримання будівельних блоків та плит, заснований на хімічній взаємодії компонентів. Утворені в його результаті неорганічні ланцюжка забезпечують необхідні параметри матеріалу.
Діоксид кремнію є кислотним оксидом, тому вступає в реакцію з сполуками кальцію і алюмінію, що містяться у вапняку і глини. Взаємодія може протікати як при висиханні вологою суміші, так і при термічному запіканні.

Різновиди кварцового піску і його видобуток


Виділяють природну і штучну різновидом піску, що відрізняються способом видобутку.


Природний


Цей вид піску повсюдно поширений в природі і знаходиться на дні водних басейнів і в складі товщі грунту. Розміри здебільшого його зерен складають від 0,2 до 1 мм.

Існують кілька шляхів видобутку кварцового піску:


  • розробка кар'єрів - є основним способом. Якщо видобуток проводиться над рівнем моря, то отриманий пісок називається гірським. Різновиди грунтового піску витягуються при розробці грунту на рівнинах. Зовнішній вигляд кар'єрного піску відрізняється загостреними формами і часто - шорсткою поверхнею, що робить даний його цінним будівельним матеріалом. Витягнутий пісок може піддаватися додатковій обробці - просівання, промивання і просушування. Чим суворіше вимоги до властивостей піску в будь-якій галузі, тим ретельніше потрібно підготовка. У будівництві невеликих споруд пісок зазвичай не піддають ніякому впливу і поставляють прямо з місця його видобутку;
  • розробка водних басейнів - пісок вимивається земснарядом і характеризується високою чистотою, забезпечується природною промиванням. Видобуток ведеться в руслах річок, озерах, а також морських акваторіях. Морський пісок кілька менш цінний через більшого вмісту мінеральних домішок. Річковий пісок відрізняється гладкою формою - під збільшенням мікроскопа піщинки нагадують морську гальку. Використання гладких (окатанних) пісків поширене в самовирівнюються сумішах - піщинки не чіпляються один за одного.


Штучний пісок


Незважаючи на назву, мінерал має природне походження, проте спочатку знаходиться в вигляді великих кристалів. Для перетворення кристалів кварцу в пісок застосовують механічний вплив (вибух), після чого осколки піддаються дробленню.

Способи класифікації кварцового піску


Відправною точкою в системі класифікації є властивості матеріалу і способи його підготовки. Виділяють наступні напрямки класифікації кварцового піску:

За крупності (фракційним складом)


Чисельне вираження є середнім значенням розмірів часток або діапазоном їх розмірів (фракцією):

- пилоподібний кварц - представляє фракцію менше 0,1 мм (просівається в сито з діаметром пор 0,1 мм) і зазвичай зустрічається при дробленні кристалів кварцу;
- дрібнозернистий пісок - фракція 01-025 мм;
- середній пісок - фракція 0,25-0,5 мм;
- крупнозернистий пісок - фракція 0,5-1 (рідко до 3) мм.



Кварцовий пісок поділяється на незбагачений і збагачений пісок:

незбагачений пісок являє собою вихідний мінерал, який не брали під обробці з метою збільшення вміст діоксиду кремнію;
збагачений пісок містить збільшене на кілька відсотків вміст кварцу, отримане за рахунок видалення більшості домішок. Так, білий кварцовий пісок очищений від органічних сполук, оксидів заліза і домішок глини шляхом просіювання, промивання і сушіння.
Застосування кварцового піску анонсЧерез особливості виробництва розрізняються і основні технічні характеристики отриманого матеріалу. Це в свою чергу впливає на можливості подальшого застосування кварцового піску .

Технологія збагачення


Висока чистота кварцового суміші є необхідною вимогою в ряді технологічних процесів. Початковий ступінь збагачення включає фракціонування і промивку - з їх допомогою видаляються найбільш грубі домішки.

Наступним етапом є використання спеціальних технологій, таких як:

гравітаційне збагачення - основний спосіб, сутність якого полягає в поділі компонентів суміші по щільності. Більш легкі частинки несуться водним потоком, тоді як важкі осідають на дно апарату. Гравітаційний вплив можна підсилити центрифугуванням або додаванням хімічних реагентів, що змінюють смачиваемость компонентів піску;
електрична і магнітна сепарація - являє собою вплив електричним струмом і магнітним полем, що призводить до відокремлення деяких домішок. Так, магнітне вплив особливо ефективно при очищенні від частинок заліза, що володіють магнітними властивостями.
Параметри збагаченого піску принципово впливають на якість виконуваних робіт. Найкращі за властивостями піщані суміші виробляють тільки сертифіковані підприємства, що використовують стандартні технології.

За забарвленням


Буває природний і пофарбований. Природний кварцовий пісок має колір від блідо-жовтого до коричнево-жовтого. Штучне фарбування проводиться стійкими фарбами на основі синтетичних сполучних, дозволяючи створювати з піску оригінальні багатобарвні орнаменти. Такий пісок може бути кольоровим і білим.

За ступенем підготовки


Залежно від технологічних вимог, пісок може випускатися в наступних різновидах:

  • фракціонований - являє собою конкретну фракцію піску, розміри якої обмежені технічним регламентом;
  • сухий - висушений до повітряно-сухого стану. Разом з фракціонованим піском може застосовуватися в якості робочого тіла піскоструминних апаратів;
  • прожарений пісок - повністю зневоднений шляхом прожарювання. Нагрівання істотно вище 100 ° С забезпечує десорбції вологи навіть з глибоких пір кварцу. Такий пісок застосовується в готових будівельних сумішах, що зберігаються тривалий час - навіть незначний вміст вологи може привести в непридатність всю суміш;
  • окатаний кварцовий пісок - має менш абразивними властивостями, тому підходить для делікатного застосування, наприклад, пісочниць на дитячих майданчиках;
  • формувальний кварцовий пісок - застосовується для отримання литих кварцових виробів і відрізняється високим ступенем збагачення.


Відмінності кварцового будівельного пісок, що добувається з цих місць, полягають в спочатку високих параметрах якості і більшої вартості. Важливо розуміти, що властивості піску з найближчого кар'єра будуть цілком достатні для будівництва невеликих дачних споруд, тому не варто переплачувати. Якщо ж метою є побудова великого особняка, то економія на якості піску може негативно відбитися на довговічності будинку.

Чим нормуються характеристики піску


Основним регулюючим документом є ГОСТ 2138-91, також існують і інші нормативні документи ( гост 22551 77, гост 51641 2000, 8736 93) . У них відображені вимоги до основних параметрів якості і властивостями, а саме:

  • зміст глинистої складової. Виділяють 5 груп з встановленими кількостями глини від 0,2 до 2,0%;
  • вміст діоксиду кремнію - від 99% до 93%, відповідних групах від К1 до К5;
  • коефіцієнт однорідності, що відображає варіацію розмірів частинок щодо середнього (в%). Чим більше значення, тим однорідніше піщана суміш. Всього існує п'ять груп (від О1 до ПРО5), що відрізняються коефіцієнтом однорідності (від 80 до 50%);
  • фракційний склад. Даний параметр відображає середні розміри частинок кварцового піску: до 0,14 мм; 0,14-0,18 мм, 0,19-0,23 мм, 0,24-0,28 мм, більше 0,28 мм;
  • вологість. Сухі піски містять не більше 0,5% вологи, вологі - не більше 4,0%, сирі - не більше 6,0%;
  • в складі піску також нормується вміст оксидів металів, площа поверхні зерен, їх форма, газопроникність, а також втрата маси при прожарюванні.

Якісний пісок обов'язково повинен мати сертифікат відповідності зазначеним нормам.

Експлуатаційні властивості кварцового піску


До параметрів матеріалу, що впливає на якість роботи і визначальним сферу застосування, відносяться:

- насипна щільність - складає близько 1300-1500 кг / м3;
- дійсна густина - знаходиться в діапазоні 2600-2700 кг / м3. Значення істинної щільності застосовується при розрахунках обсягу цементного або бетонного розчину, одержуваного при змішуванні компонентів;
- теплопровідність кварцового піску - близько 0,30 Вт / (м? ° С). Значний вплив на теплоізоляційні властивості надає форма і розміри піщаних гранул - чим щільніше їх розташування і менше зазори, тим коефіцієнт теплопровідності вище;
- температура плавлення - максимальна робоча температура кварцового піску оцінюється в 1050 ° С, що цілком достатньо для будь-яких будівельних робіт. При лиття кварцових виробів використовуються температури 1700 ° С і вище.
- звичайний кварцовий пісок в пухкому стані має об'ємний вага 1 500 кг / м3, а об'ємний вага становить 1600 кг / м3.

Переваги і недоліки матеріалу - загальна оцінка


Кварцовий пісок є практично незамінним компонентом у безлічі областей застосування, а технології з його участю відпрацьовані до досконалості. За практичність матеріал отримує «5».

Зовнішній вигляд піску знайомий з дитинства, а пісочний майданчики часто асоціюються з пляжем і відпочинком - за зовнішній вигляд також ставимо тверду «5».

Незважаючи на масове застосування піску, його дрібний пил може призводити до хронічних хвороб у будівельників. За екологічність матеріал отримує «4».

Вартість піску порівнянна з вартістю інших будівельних матеріалів. Не володіючи особливими перевагами в ціні, кварцовий пісок цілком заслуговує оцінки «4».

Поряд з глиною і вапняком, кварцовий пісок відноситься до числа найважливіших і необхідних компонентів для виробництва і побуту. Різноманітність властивостей матеріалу забезпечує широкий спектр застосування. Наявність піщаних кар'єрів недалеко від місця будівництва значно знижує витрати на зведення будинку.


15-11-2018, 16:03 68 0

Поділіться власною думкою