силикатный песок что это
Рассказываю, что такое кварцевый песок для строительства и не только
Отправим материал на почту
Сегодня я хотел бы поговорить о кварцевом песке. Недавно у меня возникло желание привести в порядок внешний вид хозяйственных построек на даче. Из всех способов больше всего заинтересовала штукатурка. Я начал консультироваться у специалистов и был удивлен, что для нее подходит не любой песок.
Во-первых, я узнал, что его бывает несколько видов. Во-вторых, мне стало любопытно, чем они отличаются и где применяются. Предлагаю в этом вопросе разобраться вместе.
Общие виды песка
Оказывается, что кварцевый песок применяется в строительстве еще с древних времен. Потому что эта горная порода имеет самое большое распространение. Кварц легко добывается и просто перерабатывается. Но в природе немало песка в уже готовом виде.
Этот востребованный природный материал для многих областей нашей жизни возникает на планете буквально постоянно вследствие разрушения и преобразования земной поверхности. И это уже происходит на протяжении миллионов лет. А занимаются этим солнце, ветер и вода.
Основу песка составляет диоксид кремния. Это вещество имеет множество модификаций. Но самое распространенное на планете – это кварц. И чем больше последнего в составе песка, тем идеальнее он подходит для всех видов строительства.
Но в природе в чистом виде этого материала чрезвычайно мало. Потому что в нем присутствует множество примесей. От шпатов и остатков скелетов до ила и глины. Поэтому лучшим кварцевым песком для строительства выступают его искусственные фракции.
Кроме кварца, для песка человечество научилось перерабатывать:
Также существуют термозиты. Это песочные шлаки, которые остаются после производства в промышленности. В природе встречаются и другие виды песка без кварца. Они получаются из кораллов или гипса.
Свойства кварцевого песка
Песок помимо двуокиси кремния (кварца) в своем составе имеет окислы железа и примеси из глины. Самая мелкая фракция составляет всего 0,05 мм и представляет собой мелкодисперсионную пыль. Самые крупные гранулы достигают трех миллиметров.
Больше всего ценится материал белого цвета. Или полупрозрачные крупицы. Это показывает высокое содержание кремния. Другой цвет материала говорит о высокой концентрации примесей. Именно они в этом случае отвечают за окрашивание.
Частицы могут отличаться по внешнему виду. Окатанный имеет округлые формы и лучше подходит для использования в промышленности. Также широко применение такого кварцевого песка в строительстве. Зерна с острыми краями чаще всего используют как абсорбирующий материал.
Основные достоинства кварцевого песка:
Кварц для дальнейшей переработки добывают различными способами. Они зависят от места залегания минерала. И от последнего параметра материал впоследствии получает свое название.
Виды минерала в зависимости от месторождения:
Добывают песок либо в карьерах, либо со дна рек специальными драгами. В последнем случае материал считают природным, поскольку он долгое время обрабатывался водой и поэтому имеет окатанные формы.
Поскольку карьерная добыча часто производится методом взрыва породы, а в дальнейшем последняя проходит дополнительную обработку, то такой песок часто называют искусственным. После детонирования материал сразу начинают делить на фракции. А все крупные куски уходят на дробление.
На завершающем этапе производства чаще всего такой песок проходит обогащение. Метод заключается в том, что при помощи воды из песка вымывается глина. А после тщательной просушки в материал добавляют дробленый гравий. Это позволяет получить более качественный кварцевый песок для строительства.
Кроме разделения по физическим признакам, каждая фракция песка проходит химический анализ и ей присуждается марка:
Кварцевый песок есть практически повсюду. Это делает его одним из дешевых материалов, поскольку затраты на его доставку к производству или стройке минимальны. Но если необходим материал с четко определенными свойствами, то приходится привозить его даже из самых дальних регионов. И в этом случае стоимость песка значительно повышается.
Как кварцевый песок применяется в строительстве
Прежде чем разговаривать о штукатурке, я хотел бы сжато пройтись по использованию кварцевого песка не в строительстве. Ведь на самом деле свойства этого уникального минерала человечество научилось применять в различных сферах жизни. И кроме стройки особо важную роль песок выполняет в промышленности, а также в производстве различных товаров и предметов потребления.
Без кварцевого песка не обходится:
Песок добавляют при производстве фаянса и фарфора. Он есть в оптических линзах. А также в спиралях накаливания обогревательных приборов. Дробленую фракцию применяют при пескоструе поверхностей. А сорбирующие свойства используют не только для чистки бассейнов. Песок участвует в фильтрации и питьевой воды.
А вот применение кварцевого песка в строительстве распространено особенно широко. Он участвует в получении большого количества строительных материалов. Таких, как кирпич и тротуарная брусчатка. Без него невозможно производство бетона и большинства цементных растворов.
Песок участвует в создании строительных блоков. От фундаментных до панельных. Им выполняют отсыпку на площадках. И он нужен для создания дренажа. А также различных цементных или бетонных стяжек поверхности.
Мелкая фракция кварцевого песка есть в сухих строительных смесях, которые применяют при облицовочных работах. И тут я наконец дошел до штукатурки. Речной песок участвует, практически, в любом растворе, которым оштукатуривают поверхности, повышая их прочность и изоляционные свойства.
Заключение
Я постарался дать общие сведения о таком распространенном материале. Ведь не всем известно про его многогранность. Обычно люди знают о применении кварцевого песка, но лишь в строительстве. А между тем постоянно используют в повседневной жизни предметы, в составе которых есть кварц. Надеюсь я удовлетворил любопытство, связанное с применением этого распространенного минерала. А если у кого возникли вопросы, я с удовольствием отвечу на них в комментариях.
Кварцевый песок — материал для производства силикатного кирпича
Основными материалами, применяемыми в производстве силикатного кирпича, являются кварцевый песок и известь.
Образование и состав кварцевого песка
Песок образуется в результате выветривания некоторых горных пород: гранитов, гнейсов и др. Эти породы разрушаются под действием тепла, холода, ветра, воды и др. Продукты разрушения горных пород перемещаются ветром и водой на значительные расстояния и затем оседают.
Кварцевый песок
В зависимости от места залегания различают следующие разновидности песков:
По размеру зерен пески делятся на:
Кремнезем (SiO2) встречается в природе в аморфном и кристаллическом состоянии.
Из аморфного кремнезема образуются залежи диатомита и трепела. Аморфный кремнезем активно вступает в химическую реакцию с известью при обычной температуре.
Кристаллический кремнезем встречается в природе в виде кварца. Кварц обладает большой твердостью и прочностью. В обычных условиях — при нормальном давлении и комнатной температуре — кварц не вступает в химическое взаимодействие с известью, для этого необходимо наличие водной среды и высокой температуры, что практически достигают, применяя насыщенный водяной пар под повышенным давлением.
Пески, содержащие 90% и больше кристаллического кремнезема — кварца, называются кварцевыми.
В большинстве случаев кварцевые пески окрашены в различные цвета имеющимися в них примесями, чаще всего в желтый цвет — соединениями железа. Белые пески встречаются довольно редко.
Tаблица 1 — Химический состав кварцевых песков, %
Потери при прокаливании характеризуют наличие в песке веществ, способных разлагаться и частично улетучиваться при высокой температуре. Величина потерь при прокаливании зависит от вида примесей и их содержания в песке.
В нашей стране чистые кварцевые пески, содержащие более 98% кремнезема, находятся в Люберецком и Часовярском месторождениях. Химический состав кварцевых песков некоторых месторождений приведен в табл.1.
Требования к кварцевому песку, применяемому при производстве силикатного кирпича
Пригодность песка какого-либо месторождения для производства силикатного кирпича определяют опытным путем. Для этого изготовляют и испытывают образцы: сначала кубы или цилиндры в лабораторных условиях, а затем отдельные кирпичи или небольшие партии кирпичей в полупроизводственных и производственных условиях.
Для предварительной, ориентировочной оценки кварцевого песка как сырья для производства силикатного кирпича можно руководствоваться следующими общими положениями:
Зерновой состав кварцевого песка имеет большое значение, потому что песок, состоящий из зерен различной крупности, хорошо прессуется. Объясняется это тем, что при сжатии сырьевой смеси в прессе мелкие зерна песка размещаются между крупными, заполняя пустоты между ними, вследствие чего повышаются плотность и прочность кирпича.
Если зерновой состав естественного песка оказывается неудовлетворительным, то в процессе производства к нему прибавляют песок, содержащий более мелкие или более крупные зерна.
Зерновой состав песка определяют в лаборатории с помощью ситового анализа. Песок просеивают на ситах с отверстиями установленных размеров. Зерновой состав кварцевого песка различных месторождений приведен в табл. 2.
Таблица 2. Зерновой состав кварцевого песка различных месторождений
| Месторождения | Частные остатки, %, на ситах с отверстиями размером в свету, мм | Прошло через сито 0,075 | |||||||
| 5,0 | 2,5 | 1,2 | 0,6 | 0,2 | 0,15 | 0,085 | 0,075 | ||
| Люберецкое | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 4,0 | 80,4 | 7,8 | 2,9 | 3,4 | |
| Кореневское | — | — | 0,4 | 0,8 | 10,2 | 41,4 | 32,6 | 9,8 | 4,3 |
| Синеглазовское | — | — | 2,7 | 4,7 | 9,7 | 71,1 | 9,9 | 1,1 | 0,4 |
| Калининское | 5,65 | 4,25 | 7,7 | 8,3 | 25,65 | 38,25 | 1,17 | 5,2 | 3,2 |
Примесь глины в кварцевом песке в виде включений не допускается, так как при наличии включений глины в силикатном кирпиче водопоглощение его увеличивается, а прочность и морозостойкость снижаются.
Если глинистое вещество равномерно распределено в песке и находится в тонкодисперсном (пылевидном) состоянии, то оно улучшает формовочные свойства сырьевой смеси, благодаря чему облегчается прессование кирпича. При наличии в песке более 10% глины частицы глинистого вещества обволакивают песчинки и ухудшают условия взаимодействия извести с песком при автоклавной обработке силикатного кирпича.
Присутствие в песке органических примесей (остатков растений, торфа и т. п.) резко ухудшает качество кирпича. Некоторые органические вещества обволакивают песчинки, создавая пленки на их поверхности, что затрудняет взаимодействие песка с известью. Кроме того, при автоклавной обработке силикатного кирпича органические вещества разлагаются, причем выделяются газы, которые вызывают образование трещин в кирпиче.
Рисунок 1. Кривая изменения объема песков в зависимости от их влажности
Объемный вес песка изменяется в зависимости от влажности. Песок, взятый из забоя, может иметь разную карьерную влажность (в зависимости от времени года и способа добычи его), которая обычно находится в пределах 3—5,5%.
При увеличении влажности песка до 5,5% он разрыхляется и увеличивается в объеме на 35%· Изменение объема песков в зависимости от их влажности показано на рис. 1.
При дальнейшем увеличении влажности песка (более 5,5%) объем его начинает уменьшаться, песок вновь уплотняется. При полном оводнении объем песка уменьшается, а вес увеличивается. В табл. 3 показана зависимость объемного веса кварцевого песка от его влажности.
Что такое кварцевый песок
Молочно-белый кварц является разновидностью кварцевых минералов. Выполняя промышленный рассев и дробление, получают кварцевый песок, который выделяется однородностью состава. Кварц — это самая распространенная горная порода на поверхности, 60 % земной коры состоит из песка. Это породообразующий минерал большинства пород магматического и метаморфического происхождения. Естественный экологически чистый элемент человечество использует в производстве, промышленности и строительстве. Именно мономинеральный состав обладает возможностью адсорбции, высокой выносливостью к физическому воздействию, адгезионными свойствами и мощной температурной устойчивостью.
Что такое кварцевый песок? Виды
SiO2— оксид кремния или продукт распада гранитов. Получается как естественным путем, так и искусственным. Независимо от способа получения качественный материал проходит очистку и деление на фракции. Самый мелкий вид доходит до 0,05 мм, самый крупный до 3 мм. Лучшие свойства песка наблюдается в том случае, когда в нем содержится максимальное количество кварца, выделяется белесым или полупрозрачным цветом. Любая примесь добавляет тон или цвет. Так же как и со всеми зернистыми материалами, большое значение имеет кубовидность, шершавость, минимальная лещадность. При дроблении кварца получается большое количество гладких остроугольчатых фактур, которые малоэффективны как в производстве, так и в строительстве.
При добыче кварца изъятая структура вместе с глиной (каолином) поставляется на перерабатывающие предприятия. Растворение в воде, последующее обезвоживание, прокаливание, фракционирование приводят кварцевый песок к товарному виду.
Требования к песку кварцевому: должен содержать не более 10 % влаги, примеси глины и оксида железы не должны превышать 1 % каждый элементов. По сути это качественный чистый состав оксида кремния. Не везде требуется 98 %. Для силикатного производства материал разделяют на три группы А, В, С, которые соответственно содержат 70, 60, 50 процентов SiO2. Специфика производства разных изделий также предъявляет разные требования к кварцевому песку. Существует классификация по назначению:
Применение кварцевого песка
В строительстве
Чистый состав SiO2 применяется для создания железобетонных изделий и смесей в пастельных оттенках. Так бетонные блоки, силикатный кирпич с однородным веществом служит для декоративных и отделочных работ.
Это же касается и штукатурных составов, применяемых для наружных и внутренних работ. Растворы с измельчённым кварцем являются самыми надёжными и эстетичными. Мелкий и чистый состав противостоит появлению трещин, способствует получению гладкой поверхности.
Современный способ выравнивания пола, называется наливным. Особенность в том, что человек не прикладывает никаких усилий для создания ровной и гладкой поверхности. В составе смеси измельченный кварц, который способствует равномерному растеканию.
Большинство смесей для соединения и наполнения на торговых полках представлены в необходимой смешанной пропорции. Часто производителями строительных материалов приобретается мономинеральный состав, которые являются идеальными для создания устойчивых растворов.
Только самые дорогие дорожные покрытия для обеспечения прочности и долговечности включают оксид кремния в состав. Акцент идет на дороги с увеличенной нагрузкой, в них требуется высокая прочность асфальта.
Кварцевый песок в промышленности
Посуда большинства видов производится с использованием чистого мелкого кварцевого песка. Прочность — основное качество, которое обеспечивается оксидом кремния стеклу, фаянсу и фарфору. Это оконное и техническое стекло, автомобильное, лабораторное, тарное, изоляторов, керамической плитки.
Эта специфика перетекает в фармацевтическую промышленность, где вещество используется для оптических линз как прозрачных, так и разноцветных. Высокая абразивность позволяет создавать гладкими и прочными.
В литейном производстве на его основе создаются формы.
Теплопроводность песка позволяет сохранять нагрев довольно-таки продолжительный промежуток времени. Свойство используется как на производстве, так и в быту. Например, полотенцесушител ь электрический, нагревается и долго держит температуру.
В обработке металла и камня применяется для шлифовальных и гравировальных работ. Станции технического обслуживания, завод по производству машин и оборудования, камнеобрабатываю щие предприятия, ювелирные мастерские используют пескоструйную технику. Технологический процесс состоит в том, что воздух, перемешанный с острыми зернами, под давлением подается через шланг под сильным напором.
В водоочистных сооружениях
Адсорбация (концентрировани е веществ на поверхности или в объеме) — то свойство, которое необходимо для создания современных фильтров. Способность поглощение всех мельчайших примесей применяется в очистных сооружениях, в пищевой промышленности и производстве бытовой техники. Недостаток песка в том что его надо постоянно менять. Положительная сторона: кварцевый песок — полезный компонент, который питает воду микроэлементами. Менее качественный материал используют для фильтрации воды в бассейнах.
Для чего применяется песок из кварцевых пород?
Кварцевый песок — это минеральная сыпучая смесь природного происхождения, состоящая на 95 % из оксида кремния. Может содержать по 1 % глины и железа, допустимо присутствие и других примесей в общем количестве до 1 %, влажность не превышает 10 %. Все эти показатели регламентируются ГОСТ 22551-77. Применяется в строительной, производственной сфере, в качестве фильтрующего вещества, для приготовления отделочных составов, лакокрасочных материалов, изготовления стекла и фаянса. Популярен в аквариумистике и ландшафтном дизайне. Для разных целей используется определенный вид, поэтому перед приобретением важно ознакомиться с техническими параметрами.
Характеристики и виды
Кварцевая порода — прозрачный или белый минерал в земной коре. Песок получают двумя способами: естественным, когда кристаллы формируются силами ветра, воды и другими факторами природного характера, или искусственным — дроблением жилы взрывной волной. Последний отличается повышенной мономинеральностью: содержание оксида кремния в нем — около 98 %.
В зависимости от места добычи подразделяется на:
Характер примесей определяет окраску: песок может иметь желтый, серый или красный оттенок. Самый чистый окрашен в молочно-белый цвет.
Процесс добычи включает следующие этапы: очистку от примесей (промывку), сушку при 800°C и сортировку на фракции. По размеру кристаллов материал подразделяют на:
Основные физико-химические свойства, которые делают его ценным сырьем для производства и строительства:
Важное свойство материала — высокая грязеемкость, позволяющая использовать его для фильтрации воды. Это обеспечено оптимальными показателями межзерновой пористости.
В чем отличие кварцевого и обычного песка?
Главное качество — мономинеральность, в нем минимальное количество примесей, тогда как в других наряду с оксидом кремния содержится большой процент глины, металлов и прочих веществ. Это делает кварц устойчивым к щелочам и кислотам. Его можно окрашивать, при этом пигмент не вымывается и не тускнеет со временем.
Кварцевый и строительный песок имеют различные области использования. Ввиду сравнительно низкой стоимости, второй оптимален для обустройства подушек под фундамент, разравнивая территории, приготовления бетона. Абсорбционные свойства первого позволяют выбирать его для водоочистки. А высокая степень чистоты сделала незаменимым в производстве стекла и стекловолокна. Также подходит для пескоструйных аппаратов.
Сфера применения и стоимость
Способ использования определяется в первую очередь размером фракции:
1. Пылевидная и мелкофракционная — для приготовления строительных и отделочных смесей: затирок, шпатлевок, штукатурок.
2. Среднефракционный песок — для бассейнов (в системах водоочистки), приготовления бетонного раствора, обустройства наливных полов, в ландшафтном дизайне, в качестве посыпки для гибких кровель, также подходит для пескоструя.
3. Кварцевая крошка — для бетонных блоков, тротуарной плитки, ландшафтного дизайна, иногда в системах водоочистки, при производстве стекла, фаянса.
Еще больше расширяет сферу применения возможность окрашивания эпоксидной или полиуретановой смолой. Можно получить качественный и экологичный материал с высокими декоративными свойствами и выбирать его для финишной отделки помещений, или купить для украшения аквариумов, террариумов. Кварцевый песок для пескоструйной обработки позволяет очищать металлы, бетон, дерево и кирпич, придавать поверхности шероховатую фактуру, декорировать изделия из стекла, пластика и фарфора.
В розницу выйдет купить его в мешках, оптом — в мягких одноразовых контейнерах по 1 тонне. Стоимость зависит от чистоты, фракции (чем крупнее, тем дороже), способа и места добычи.
Кварцевый песок: назначение
Кварц – это наиболее распространенный минерал, встречающийся в земной коре. Песок, получаемый в результате его естественного или искусственного дробления, называют кварцевым.
