Химический состав кварцевого песка

420 р.до 9 меш.

  • до 9 меш. 420 р.
  • 10-99 меш. 400 р.
  • 100-399 меш. 390 р.
  • от 400 меш. 385 р.

420 р.до 9 меш.

  • до 100 меш. 400 р.
  • 101-400 меш. 380 р.
  • 401-999 меш. 360 р.
  • от 1000 меш. 320 р.

400 р.до 100 меш.

Одним из наиболее распространенных в земной коре минералов является кварц. Его основной химический состав – это кислород (О2) и кремний (Si), соединение которых представляет оксид кремния или кремнезем. Толща земной коры до 16 км на 75% состоит из этих элементов. Образуется этот минерал магматическим путем и входит в состав практически всех горных пород. Оксид кремния является основной составляющей гранитов. Встречаются чистые месторождения кварца, которые разрабатывают в промышленных масштабах.

Широкое распространение кварцевого песка в земной коре сделало его незаменимым материалом для промышленного производства и строительных работ. Этот минерал может отличаться внешне по цвету, варьируясь от прозрачного, молочно-белого до черного. Кварц является одним из самых твердых минералов, который можно растворить только в плавиковой кислоте. Этот материал отличают пьезоэлектрические и пироэлектрические свойства.

Читайте также:

Образование кварцевых месторождений

Кристаллизация этого минерала происходит в магматических отложениях вулканического происхождения. При наличии гидротермальных условий возможно образование жил чистого кварца и его разновидности – хрусталя. Устойчивые образования поверхностных накоплений представлены в россыпях кварцевого песка, чаще всего встречающегося в прибрежных районах, на дне морей, рек.

Образование кварцевого песка происходит за счет разрушения пород, содержащих этот минерал. Зернистость материала варьируется от 0,1 мм до 6 мм. Разрабатываемые породы могут содержать до 10-15% оксида железа, алюминия, полевого шпата. За счет этих примесей материал принимает различные цвета. В чистом кварцевом песке доля инертных примесей составляет не более 1%.

Этот минерал имеет монокристаллическую структуру, состоящую из тетраэдров. Может образовывать пирамиды, шестигранные призмы с поперечной штриховкой на гранях. Вид кристаллизации зависит от условий формирования, поэтому кварцевые жилы могут иметь различные полиморфные модификации. Встречаются месторождения с минералами разной плотности и зернистости. Разработка и добыча этого минерала осуществляется во всем мире, в том числе в России на Алтае, Урале, в Забайкалье, Сибири, Карелии.

Промышленные разработки и получение кварцевого песка

Природный кварцевый песок добывают в открытых месторождениях погребного, речного, озерного и морского типа. Полученный материал представляет собой окатанную фракцию с минимальной долей примесей. Добыча осуществляется земснарядами или карьерным способом. Искусственный материал получают путем разработки жильных залежей с применением буровзрывного метода. Полученная порода проходит через дробильные установки, где проходит измельчение на зерна.

В обоих случаях полученное сырье промывают, очищают от грязевых отложений. Затем оно поступает на обогатительные комбинаты, где лишние примеси удаляют химической обработкой. Такой процесс необходим для получения чистого материала. Далее полученный кварцевый песок доводят до необходимого процента влажности в специальных установках. После этого сырье пропускают через грохот с различной плотностью сит для получения разных фракций.

Применение песка – необходимая мера практически в любом строительстве. Сам материал имеет различное происхождение, добывается разными способами и, соответственно, делится на несколько разновидностей, одну из которых представляет кварцевый песок. О том, что это за продукт, каковы его особенности и свойства, формула, расскажет представленная ниже статья.

Что такое кварцевый песок?

Этот песок представляет собой сыпучий зернистый материал минерального происхождения.

Отличается повышенной сорбирующей способностью, огнестойкостью, химической инертностью, устойчивостью к разрушениям. Кристаллическая структура песка делает его более защищенным от воздействия кислотных и щелочных сред.

Размеры зерен материала варьируются от 0,05 до 3 мм, а сам песок может обладать различным цветом, который зависит от наличия в его составе тех или иных примесей. При отсутствии же таковых материал бывает либо бесцветным, либо молочной окраски.

Главное отличие кварцевого песка от других видов – это его однородность, приобретаемая за счет наличия в составе одного компонента – кварца. Поэтому для получения продукта, обладающего качественными характеристиками, песок перед применением тщательно очищают от имеющихся в нем сторонних вкраплений.

Читайте также:  Обозначение полевого транзистора на схеме

В следствие этого плотность кварцевого песка значительно отличается от плотности речного, карьерного и строительного. Так же данный вид песка отличается коэффициентом фильтрации, уплотнения, насыпной плотностью и удельным весом.

Более подробно о кварцевом песке смотрите на видео:

Этот материал делится на несколько разновидностей и классифицируется по трем основным критериям:

  • по месторождению;
  • по методу добычи;
  • по форме и размеру зерен.

В этом плане материал делится на следующие виды.

Речной

Речной – самый чистый продукт (без примесей). Имеет более высокую стоимость по сравнению со всеми остальными разновидностями.

Морской

Морской – мелкофракционный песок, содержащий в своем составе глиняную примесь и алевритовые частицы.

Овражный

Овражный – фракция отличается остроугольной формой и шероховатостью. В материале содержатся примеси ила и земли, которые составляют значительную часть от общей массы.

Применяется для приготовления штукатурных и бетонных растворов.

Горный

Горный – по характеристикам близок к предыдущему аналогу.

Почвенный

Залежи почвенного (погребного) располагаются под слоями грунта и глины.

Частицы материала также обладают шершавой поверхностью и остроугольной формой. Хорошо подходит для строительных работ.

По способу добычи кварцевый песок делится на следующие виды.

Природный

Материал образуется в результате разрушения горных пород под влиянием природных факторов. Добывается открытым (механическим) или закрытым (гидромеханическим) методами.

В первом случае песок извлекают из недр земли путем разработки карьеров.

В ходе работ используется специальная техника и оборудование для добычи и транспортировки материала. Закрытый способ представляет собой разработку подводных залежей песка в руслах рек и озер, а также в морских акваториях.

В процессе добычных работ используются землесосные снаряды и плавучие установки.

Искусственный (дробленый)

Материал добывают путем взрывания кварцевой породы, в результате чего получают элементы разного размера, которые делят на фракции.

Основные выгодные отличия кварцевого песка от природного материала – это мономинеральность и однородность состава, а также высокая устойчивость к воздействию химических сред и механических нагрузок.

По размеру крупинок кварцевый песок делится на:

  • мелкозернистый – диаметр частиц составляет от 0,05 до 0,25 мм;

  • среднезернистый – от 0,25 до 0,5 мм;

  • крупнозернистый – от 0,5 до 3 мм.

По форме частиц:

  • полукруглый;

  • остроугольный.

Химический состав, формула и свойства

Основа кварцевого песка – это диоксид кремния (кварц), химическая формула которого SiO2.

Во время ремонта для правильной кладки плитки вам обязательно потребуется качественный плиточный клей. Здесь узнаете расход плиточного клея.

Грунтовка ceresit ct 17, со своими прекрасными техническими характеристиками, относится к самым выгодным, надежным и долговечным строительным материалам. Перейдя по ссылке можно ознакомиться с ее характеристиками.

В настоящее время декоративная штукатурка является наиболее популярным и прогрессивным материал отделки, с ее помощью можно создать неповторимый дизайн стен и скрыть все дефекты. Тут информация о том, как ее сделать своими руками.

В составе этого минерала нет практически никаких примесей, и лишь 0,5% могут составлять сторонние вкрапления: оксиды железа и других металлов (к примеру, Fe2O3, Al203), глинистых компонентов и прочих элементов (например, Li2O, CaO, TiO2, K2O, MgO).
Благодаря своему химическому составу кварцевый песок обладает высокой огнеупорностью и пожаробезопасностью.
Он относится к категории диэлектрических материалов и отличается инертностью ко многим химическим веществам, а также повышенной степенью твердости и тугоплавкости.

Сферы применения кварца

Кварцевый песок используется в самых различных областях – строительстве, промышленности, производстве стекла и других сферах. Хорошо подходит для пескоструя. Его часто применяют для производства строительных блоков и кирпича, а также при изготовлении цементных растворов и всевозможных смесей для укладки асфальта.

Широко используется этот вид песка и в качестве добавки при замешивании штукатурных растворов для наружной или внутренней отделки.

Еще одна область применения кварцевого песка – это изготовление изделий из фарфора и фаянса, которые за счет прочности материала приобретают соответствующие свойства. Также песок используется и при производстве стекла.

Рассматриваемый продукт используют также и в фармацевтической промышленности для производства линз различного типа. Высокие абразивные свойства материала позволяют изготавливать идеально гладкие и прочные стекла.

Нельзя не упомянуть об использовании кварцевого песка в пищевой промышленности, где он успешно применяется для очистки воды. Материал хорошо справляется с задерживанием и поглощением вредных веществ, благодаря чему его активно используют в современных фильтрах.

Заключение

По всему видно, что кварцевый песок – продукт универсальный, обладающий к тому же многими положительными свойствами. Поэтому даже при своей достаточно высокой стоимости он вполне заслуживает внимания со стороны потребительской аудитории.

Читайте также:  Стабилизатор напряжения трансформаторных подстанций

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 %.

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):

  1. пылевидный кварц – представляет фракцию менее 0,1 мм (просеивается в сито с диаметром пор 0,1 мм) и обычно встречается при дроблении кристаллов кварца;
  2. мелкозернистый песок – фракция 0,1-0,25 мм;
  3. средний песок – фракция 0,25-0,5 мм;
  4. 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.

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:

  1. фракционированный – представляет собой конкретную фракцию песка, размеры которой ограничены техническим регламентом;
  2. сухой – высушенный до воздушно-сухого состояния. Вместе с фракционированным песком может применяться в качестве рабочего тела пескоструйных аппаратов;
  3. 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;
  4. окатанный кварцевый песок – обладает менее абразивными свойствами, поэтому подходит для деликатного применения, например, песочниц на детских площадках;
  5. формовочный кварцевый песок – применяется для получения литых кварцевых изделий и отличается высокой степенью обогащения.
Читайте также:  Переключатель перекрестный что это

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:

Чем нормируются характеристики песка

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:

  1. содержание глинистой составляющей. Выделяют 5 групп с установленными количествами глины от 0,2 до 2,0 %;
  2. содержание диоксида кремния – от 99 % до 93 %, соответствующих группам от К1 до К5;
  3. 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 %);
  4. 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;
  5. влажность. Сухие пески содержат не более 0,5 % влаги, влажные – не более 4,0 %, сырые – не более 6,0 %;
  6. в составе песка также нормируется содержание оксидов металлов, площадь поверхности зерен, их форма, газопроницаемость, а также потеря массы при прокаливании.

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.

Достоинства и недостатки материала – общая оценка

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:

Наименование Стоимость, руб
Кварцевый песок ВС-050-1 3000
Кварцевый песок фр.0,1-0,63 3200
Кварцевый песок фр.0,5-0,8 3750
Кварцевый песок фр.0,5-1,0 3750
Кварцевый песок фр.0,8-1,4 3950
Кварцевый песок фр.0,8-2,0 3950
Кварцевый песок фр.1,2-3,0 3950

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector