Нередко кварцевый песок применяют для удаления коррозии металла , при производстве красок, эмали и лаков, изготовлении форм для литейной промышленности, для тормозной системы ж/д составов и т.д.
Купить кварцевый песок на предприятиях , его добывающих, бывает не так легко. Однако из этого есть выход - сделать материал самому на основе чистого речного песка. Его просеивают через мелкое сито, чтобы отсеять глину, или крупное - чтобы убрать мусор. После очищают от окиси железа, промывая водой с раствором соляной кислоты. Этот же состав удалит и остатки глины. В завершении кварцевый песок промывают чистой водой (в идеале - машиной Гресли и Руга) и высушивают, положив на печь, на солнце и т.п.
Кварцевый песок, полученный таким способом, не отличается высоким качеством. Его можно использовать, например, для засыпки в пустоты экранированных помещений. Однако в других случаях лучше приобрести качественный материал у специализированных компаний.
Кварцевый песок - один из самых популярных сегодня материалов, который широко используется в различных отраслях. Его получают в процессе дробления особой разновидности минеральной породы - молочно-белого кварца.Кварцевый песок характеризуется высокой степенью чистоты : он практически не содержит примесей. От других видов песка этот материал отличается такими признаками, как: однородность структуры, высокая межзерновая пористость, мономинеральность, грязеемкость (способность задерживать осадок), а также высокая устойчивость к различным погодным условиям, механическим и химическим воздействиям.
Благодаря сорбционной способности кварцевый песок может удалять из воды растворённые в ней марганец, железо и другие примеси, а потому этот материал нашел применение в системах фильтрации.
Кварцевый песок используется в ландшафтном дизайне , при изготовлении керамических и фарфоровых изделий: плитки, посуды и т.д. Наиболее часто этот материал применяется в строительной промышленности: он входит в состав многих декоративно-отделочных материалов и строительных смесей (фасадных, интерьерных штукатурок, бетона и т.д.). Кварцевый песок также используют как наполнитель при формировании различных покрытий.
Кварцевым песком называется разновидность формовочного песка. Это раздробленный кварц, который применяется в разных областях. Его добывают разными способами. В нашей статье можно посмотреть фото кварцевого песка, чтобы далее понимать, о чем собственно идет речь.
Классификация
Кварцевый песок подразделяется на:
- речной (является самым чистым и дорогим);
- морской (частички смешаны с глиняными и алевритовыми элементами. Спрос на него меньше, чем на речной);
- почвенный (погребной, находится под слоем глины, грунта. Для него характерна остроугольная форма и шероховатость. Применяется в строительных работах);
- овражный (имеет примеси ила. Это шершавые фракции остроугольной формы. Входят в состав растворов штукатурки, бетона);
- горный (зарождение расположено в горной местности. По характеристикам близок с овражным).
Кварцевый песок подразделяется на естественный и искусственный. В первом случае окатанный, натуральный песок появляется в результате воздействия воды и воздуха. Кварцевые зёрна становятся гладкими и круглыми.
Во втором случае дробят жилу из кварца, получая дроблёный песок. Породу взрывают, получая остроугольные элементы, которые подразделяют на фракции. Искусственному песку присуща мономинеральность.
К его преимуществам можно отнести следующее:
- Оксид кремния IV составляет 98%.
- В составе нет примесей органических веществ.
- Устойчив к механическим, химическим воздействиям.
- Высокие температуры выдерживает легко.
Применение
Этот неорганический минерал обладает рядом свойств, которые выводят его в ряд уникальных материалов. Кварцевый песок:
- не вступает в реакцию с другими химическими веществами;
- обладает высокой насыпной плотностью;
- долговечен (зёрна почти не подвергаются истиранию);
- радиационно безопасен;
- является хорошим сорбентом;
- может быть подвержен окрашиванию.
Благодаря своим характеристикам, минерал стал необходимым материалом во многих сферах. Как применяют кварцевый песок? Его используют в:
- лёгкой и тяжёлой промышленности (фракционным песком наполняют строительные смеси высокого качества. Он является одной из составляющих наливного пола, декоративных штукатурок);
- металлургии (формовочный песок участвует в создании форм для литья. Полученные изделия обладают огнеупорными свойствами, отличаются высокой прочностью);
- стекольном производстве (участвует в изготовлении стеклотары, стекловолокна, других материалов. Магнитная очистка избавляет материал от железных примесей);
- строительстве (участвует в создании силикатных кирпичей, бетона с огнеупорными свойствами);
- жилищно-коммунальных хозяйствах;
- транспортных службах;
- водоочистке (входит в состав фильтров, благодаря абсорбирующим характеристикам);
- животноводстве (добавляется в корма);
- производстве составных электрических предохранителей (применяется благодаря диэлектрическим свойствам).
Месторождения минерала
Где найти кварцевый песок? Этот неорганический минерал часто находится на дне, берегах природных водоёмов, в карьерах. Известны его месторождения в России, Индии, Швейцарии, Бирме, других странах. Образуется в результате распада гранита. В России его добывают в Брянской, Московской, Волгоградской, Калужской областях. Также, под Оренбургом, на Урале. Существуют залежи в руслах рек Самары, Урал.
Особенности добычи
Кварц можно разделить на первичный и вторичный. Первая разновидность образуется непосредственно при распаде гранита, находится под пластом глины, смесей. Это разложенный гранит, который лежит в одном месте долгий срок, не подвергаясь воздействиям воды, солнца, воздуха.
Вторичный кварц это минерал, на который воздействует вода. Потоки воды размывают и переносят его в другие места. Как правило, скопления образуются на дне рек.
Добыча первичного кварца
Его добывают из мест залегания, транспортируют на переработку. Затем глину растворяют, кварц обезвоживают, прокаливают. Материал подразделяют на фракции, фасуют.
Добыча вторичного кварца
Из водоёмов сырьё собирают насосом. Затем смесь переносится в места накопления. На земле образуют карьер, собирают залежи при помощи экскаватора, другой техники.
Кварц дроблёный
Получают в результате взрыва. Затем перерабатывают в молотый кварцевый песок. Применяется для пескоструйных работ. Его рассев является оптимальным, а состав гранулометрический. Это позволяет сделать пескоструйную обработку поверхностей эффективной. Дроблёным кварцем можно очистить металлические, деревянные, пластиковые, стеклянные, бетонные и кирпичные поверхности.
Как подобрать песок
Для каждого вида работ нужно подобрать песок соответствующей толщины. Кварцевый песок может быть мелким, крупнозернистым, средним по величине. Чем более крупной будет фракция, тем более грубой будет обработка.
Материал стоит дороже, чем обычный песок. Его обработка не относится к лёгким и дешёвым. Минерал очень прочен, служит долгий срок.
Фото кварцевого песка
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 .
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:
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:
- 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 объемныйвес 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.
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
SiO 2 - 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 : долженсодержать не более 10 % влаги, примесиглины 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 SiO 2 . Специфика производства разных изделий также предъявляет разные требования к кварцевому песку. Существует классификация по назначению:
- 1. Т - для производства из темного стекла;
- 2. С - для производства из светопрозрачного стекла;
- 3. Б - бесцветные изделия;
- 4. ПБ - полубелые;
- 5. ПС - светопрозрачност ь пониженная;
- 6. ВС - высокая светопрозрачност ь;
- 7. ОВС и ООВС - степени высокой светопрозрачност и изделий.
Применение кварцевого песка
В строительстве
Чистый состав SiO 2 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.
