Для чего нужен кварцевый песок? Где применяется кварцевый песок Из чего состоит кварцевый песок окружающий мир.

Кварцевый песок – материал с уникальными свойствами , который применяется в самых различных отраслях и сферах. Перед тем, как рассмотреть, для чего нужен кварцевый песок, выясним, какими свойствами он обладает.

К основным характеристикам кварца относится:

однородный состав, отсутствие примесей;
прочность зерна, устойчивость к механическому воздействию;
высокий показатель пористости;
высокая очищающая способность;
химическая инертность;
податливость окрашиванию.

По происхождению неорганический материал классифицируется на такие разновидности:

– самый качественный, чистый и дорогой;
морской песок – может содержать частицы глины и примеси алеврита;
горный песок – имеет шероховатую поверхность;
овражный песок – с неправильной формой зерна;
почвенный песок – имеет неровную форму с острыми углами и шероховатые гранулы.

В зависимости от обработки различают сухой, формовочный, фракционированный, окатанный, прокаленный вид.

Прочность гранул, устойчивость к воздействию различных негативных факторов, способность очищать жидкости от радионуклидов, микроорганизмов, тяжелых металлов и твердых примесей обусловили широкое использование кварца в гидрофильтрах , а также при проведении различных строительных и отделочных работ.

Применение материала в строительстве

Рассмотрим свойства и применение в строительной сфере . Он имеет ценные характеристики для разных строительно-ремонтных работ, в числе которых однородный состав, отсутствие глинистых примесей, плотность 1,5 тонны/куб. метр.

Материал используют при производстве блоков , которые имеют высокую прочность и привлекательный внешний вид. Их применяют для облицовки фасадов зданий, а также для создания объектов ландшафтного дизайна. Огнеупорные и прочные кирпичи для печей также производят с использованием этого наполнителя.

В состав самого качественного цемента также входит кварц, который обеспечивает высокую адгезию раствора с поверхностью. Он применяется при строительстве автомагистралей, рассчитанных на высокую нагрузку.

Также материал входит в состав штукатурных смесей , предназначенных для чистовой отделки стен. Благодаря однородности массы, получается гладкое и долговечное покрытие.

Где еще используют кварцевый песок?

Химические и физические параметры материала позволяют широко использовать его и в таких направлениях:

Фильтрация воды . Использование аквафильтров с кварцевым наполнителем является самым эффективным способом очистки воды в гидротехнических сооружениях. Такой наполнитель способен задерживать обычные твердые загрязнения, хлор, алюминий, вирусы и бактерии, нитраты.
Пескоструйная обработка поверхностей . Абразив под высоким давлением направляется на участок, который необходимо очистить, в результате чего удаляются все виды загрязнений. Таким методом ликвидируют признаки коррозии, жировые пятна, очищают бетон и камень, делают поверхность шероховатой, матируют стекло и зеркало, создают интересные узоры.
Наливной пол . Технология позволяет создать долговечную, устойчивую к износу, ровную основу. в данном случае играет роль наполнителя и обеспечивает снижение себестоимости производства полимерного покрытия.
Металлургическая отрасль . Формовочный песок является сырьем для создания литейных форм и стержней. От других видов кварца он отличается повышенным показателем прочности и однородностью, которая составляет 80%.
Стекольное производство . Предприятия этой сферы являются основными потребителями песка. Он является основным сырьем для производства стекловолокна, стекла для медицинских, лабораторных и других целей.

В качестве главных составляющих огромного количества стройматериалов выступают натуральные компоненты, которые характеризуются требуемыми свойствами и находятся в достаточном количестве для добычи в промышленных масштабах. Кварцевый песок считается одним из распространенных природных минералов и используется во всех областях строительной деятельности. позволили ему обрести столь высокую популярность.

Кварцевый песок является одним из наиболее распространенных стройматериалов и используется в различных сферах строительства.

Перед тем как начать знакомиться с химическими свойствами материала, стоит узнать, чем они обеспечиваются. В качестве основного компонента кварцевого песка выступает диоксид кремния, который представлен кварцем. Его формула выглядит следующим образом: SiO2. В его составе можно встретить оксиды железа, органические примеси, глину и иные металлы. Содержание кварца в первостепенном минерале, как правило, равно 93-95%.

Принцип действия строительных составов, используемых при производстве плит и блоков, основывается на химическом взаимодействии компонентов. Образуемые в его результате неорганические цепочки гарантируют необходимые параметры материала.

Диоксид кремния представляет собой кислотный оксид, что обуславливает взаимодействие с соединениями алюминия и кальция, которые имеются в известняке и глине. Процесс способен протекать при высыхании влажного состава или в момент термического запекания.

Виды кварцевого песка

Кварцевый песок может быть представлен естественной и искусственной разновидностями, которые отличаются способом добычи. Первый вид распространен повсеместно в природе, его можно найти на дне водных бассейнов и в толще почвы. Фракция большей части его зерен может варьироваться в пределах 0,2-1 мм.

Есть несколько путей добычи кварцевого песка, один из них – это разработка карьеров, которая выступает в роли ведущего способа. Если добыча осуществляется над уровнем моря, материал носит название горного. Вид карьерного песка характеризуется заостренными формами и шершавой поверхностью, что делает его ценным стройматериалом. После добычи песок может дополнительно обрабатываться, что предусматривает просеивание, промывание и сушку. Еще один путь добычи кварцевого песка – это разработка водных бассейнов, при этом частички вымываются и отличаются чистотой.

Морской песок не столь ценен по причине увеличенного содержания минеральных примесей. Такой материал имеет гладкую форму.

Кварцевый песок обладает еще одной разновидностью – искусственной. Но, несмотря на название, материал имеет естественное происхождение, ведь первоначально находится в качестве крупных кристаллов. Для того чтобы кристаллы кварца превратились в песок, используется механическое воздействие, затем осколки дробятся.

Можно выделить некоторые направления классификации песка на основе кварца, например, по фракционному составу. Таким образом, кварц может быть пылевидным, фракция материала при этом менее 0,1 мм; мелкозернистым с размером зерен в пределах от 0,1 до 0,25 мм; средним – фракция в пределах 0,25-0,5 мм; крупнозернистым – 0,5-1 мм, в редких случаях размер зерен может достигать 3 мм.

Морской песок содержит большое количество минералов, поэтому редко используется в строительстве.

Классифицировать кварцевый песок можно еще и по обогащению. Так, он может быть необогащенным и обогащенным. Первый вариант – минерал в исходном виде, не подверженный обработке для увеличения в составе количества диоксида кремния. Второй вариант представлен песком, который содержит увеличенное на некоторое количество процентов содержание кварца, чего удается добиться за счет устранения ряда примесей. Так, белый материал не имеет в составе органических соединений, примесей глины, оксидов железа, чего удается добиться после просеивания, мытья и сушки.

Кварцевый песок может быть классифицирован и по технологии обогащения.

Первоначальный этап обогащения предполагает фракционирование и промывку. Следующим шагом может стать гравитационное обогащение, что имеет цель разделить компоненты состава по плотности.

Частички могут иметь разную окраску. Существует природный и окрашенный материал. Природный характеризуется оттенками от бледно-желтого до коричневато-желтого. А при искусственном окрашивании используются устойчивые краски на базе синтетических связующих.

Разные технические характеристики имеют пески, классифицированные по степени подготовки. Так, при производстве может требоваться фракционированный материал, сухой или прокаленный, последний из которых характеризуется отсутствием в составе влаги, что достигается прокаливанием.

Вернуться к оглавлению

Нормировка характеристик

Главным регулирующим документом выступает ГОСТ 2138-91. В документе отражены требования к ведущим характеристикам и параметрам качества. Так, можно выделить 5 групп материала, у каждой из которых должно содержаться установленное количество глины в пределах 0,2-2,0%. Содержание диоксида кремния в песке должно варьироваться от 93 до 99%, материал с определенным содержанием этой составляющей станет соответствовать группе К1-К5.

Материал может иметь и свой коэффициент однородности, с увеличением значения песчаная смесь характеризуется большей однородностью. Песок имеет и определенный фракционный состав, что отражает габариты частиц. Учитывается ГОСТ и влажностные показатели. Сухие составы содержат максимальные 0,5% влаги, тогда как влажные не должны содержать более 4,0%. Что касается сырых, то этот показатель не превышает 6,0%.

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.

Кварцевый песок – популярный строительный материал и сырье для стекольной промышленности. По сравнению с другими видами инертного сырья, кварц отличается чистотой, прочностью и фильтрующей способностью. Он имеет уникальный состав и высокие характеристики, благодаря чему широко применяется в разных хозяйственных направлениях. Рассмотрим, из чего состоит , какими свойствами он обладает и где используется.

Кварцевый песок - состав и особенности

Кварцевый песок представляет собой инертный материал природного происхождения . Он образуется в результате естественного разрушения твердых горных пород и широко распространен в природе.

Размер песчинок составляет от 0,1 до 3,0 мм . В состав кварца часто входят примеси других минералов. Это могут быть глинистые карбонаты, полевые шпаты, оксид железа. В зависимости от разновидности и количества примесей может приобретать различные оттенки – от светло-желтого до бурого, в то время как чистый материал является прозрачным или имеет белый цвет.

Формула природного кварца - SiO2 . Чистая субстанция на 99,0% состоит из кремнезема и практически не содержит других компонентов.

По происхождению различают такие виды кварца:

По форме зерна различают окатанный вид – с круглыми и гладкими гранулами, и дробленый – с частицами неправильной геометрической формы и шероховатой поверхностью.

Основной особенностью такого является его мономинеральность, т.е. он состоит из одного вещества. Однородность состава делает его ценным материалом для строительства и востребованным сырьем для металлургической и стекольной промышленности.

Также он отличается высоким показателем пористости и грязеемкости , поэтому широко применяется в качестве наполнителя для гидрофильтров. Благодаря кристаллической структуре, обладает высокой прочностью, устойчивостью к химическим щелочам и кислотам. Также он обладает диэлектрическими свойствами и инертностью по отношению ко многим веществам.

Основные направления использования: