Характеристики и применение кварцевого песка. Свойства и применение кварцевого песка Что такое кварцевый песок

В строительстве успешно используют кварцевый и обычный песок. Какие важные отличия нужно отметить между этими двумя разновидностями песка? Какие особенности характерны для кварцевого песка, который ценят с особенной силой?

Кварцевый песок: самые важные сведения

Кварц представляет собой распространенный минерал, который содержится в земной коре. В чистом виде минерал является бесцветным или белым. Однако даже незначительные примеси других минералов гарантируют получение определенной окраски. Кварц бывает не только белым, но и красным, черным, ведь все обуславливается дополнительными компонентами. В природе часто встречается кварцевый песок, который ценят в строительстве.

Нужно понимать, что кварцевый песок добывают в обычном карьере, но при этом предполагается обязательное наличие повышенного уровня кварца и незначительное количество примесей. В богатых месторождениях, которые уже успели проявить себя с наилучшей стороны, процент чистого кварца, содержащегося в песке, может достигать даже 99% .

В обязательном порядке проводится продолжительная процедура промывки добытого песка, ведь он должен избавиться от загрязнений и примесей, одновременно получив большую часть кварцевой породы. После того, как проводится промывание с обязательной сушкой, предполагается просеивание через техническое сито для дальнейшей разбивки на фракции мелких размеров.

При использовании кварцевого песка нужно обращать особенное внимание на его фракцию. Чаще всего используются мелкозернистые пески , размер фракций которых составляет около 0,1 миллиметра.

Возможности использования мелкозернистого кварцевого песка:

Стекольная промышленность.
Производство оконного и технического стекла.
Выпуск стекловолокна для электронных систем.
Изготовление фаянса.
Выпуск фарфора, керамики.
Лакокрасочное производство.
Производство шпатлевок, клея.
Создание огнеупорных материалов, необходимых в строительных мероприятиях.

Следующая разновидность – кварцевый песок средних фракций . В этом случае размер частиц составляет 0,3 – 1 миллиметров. В большинстве случаев такой песок используется для наполнения фильтрованных установок. Повышенная грязеемкость позволяет кварцевому песку выступать фильтрующим элементом для удаления крупных примесей, бактерий. Данный аспект позволяет успешно использовать песок при очистке воды в хозяйственном и питьевом водоснабжении, создании фильтров для очистки нефтяных продуктов, пребывающих в жидком состоянии. Кварцевый песок также пользуется популярностью при проведении строительных и отделочных мероприятий.

С каждым годом повышается популярность крупнозернистого кварцевого песка. Популярность выражается в объеме реализации, которая увеличивается на постоянной основе. Крупный кварцевый песок может выступать посыпкой для мягкой кровли, элементом устройства эпоксидных, наливных полимерных и полиуретановых напольных покрытий, используемых в промышленных помещениях.

Эффективность использования кварцевых песков доказана многолетней успешной практикой. Материал является качественным, безвредным и дешевым, в результате чего успешно проявляет свои самые лучшие характеристики во время своего использования.

Нужно понимать, что стоимость кварцевого песка изменяется, ведь она зависит от следующих параметров:

Уникальность месторождения.
Цветовая гамма кварцевого песка.
Особенности добычи.
Транспортная удаленность.
Фракция (цены повышаются, если предполагается крупная фракция).

Таким образом, изначально невозможно рассчитывать на точную стоимость строительного материала и нужно быть готовым к потенциальным вариациям.

Особенности кварцевого песка

Кварцевый песок – ценный строительный и промышленный материал, который обещает оправдывать надежды своих потребителей уникальными техническими данными. Нужно понимать, что кварцевый песок не представляет собой наполнитель для строительных смесей. К тому же не предполагается выравнивание поверхности земли, засыпка траншей. Подобное использование кварцевого песка не может быть экономически целесообразным. Стоимость кварцевого песка всегда оказывается существенно выше стоимости строительного песка.

Кварцевый и обычный строительный песок: отличия

Какие отличия отмечаются между кварцевым и строительным песком?

Кварцевый песок обладает однородным составом.
Гарантируется повышенная грязеемкость, которая достигается благодаря оптимальной межзерновой пористостью.
Строительный материал может быть ценным фильтрующим, ведь он предполагает минимальный износ песчинок.
Карьерный песок – идеальный вариант сырья для проведения бетонных, металлургических работ. Дополнительные направления использования сырья – выпуск опок, стекольная промышленность. Такое применение обусловлено идеальным качеством карьерного песка.

Кварцевый песок – лучший материал, по сравнению с обычным строительным песком.

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 основном строительные материалы, которые получают путем промышленной добычи, имеют природное происхождение. К ним относится самый распространенный минерал на нашей планете – кварц, на 99 % состоящий из кремнезема. Масса гранул, образующаяся из скальных пород под влиянием природных воздействий, называется естественным кварцевым песком. Минеральные элементы, которые получаются в результате механического раздробления породы, имеют название «искусственный песок».

Не только диоксид кремния находится в этом сыпучем материале, но и небольшое количество примесей, которые создают кварцу тот или иной оттенок. Розовый цвет указывает на содержании элементов титана, бурый колер придают железистые включения. Песок без примесей отличается молочным цветом или желтоватым, различной палитры.

Его исключительная прочность и устойчивость объясняется кристаллической структурой. По этой же причине кварц химически инертен ко многим веществам, среди них кислотосодержащие и щелочные материалы, еще он обладает свойствами диэлектрика.

Основные технические характеристики говорят о его особенностях и указывают на сферы применения:

1. естественная плотность, равная 2600 – 2700 кг/м3, используется для расчетов необходимых при подготовке цементно-песчаных растворов и бетонов;

2. ориентировочная теплопроводность порядка 0,3 Вт/м2°с зависит от распределения в пространстве частиц и минимальных зазоров между ними;

3. максимальная температура плавления находится в пределах 1050°С и указывает на его применение в качестве огнеупорного и пожаробезопасного материала;

4. высокая межзерновая пористость кварцевого песка вкупе с незначительной истираемостью частиц, равной 0,1 г/см 2 , позволяет использовать его как фильтр;

5. объемный вес в зависимости от состояния может находиться в пределах 1 500–1600 кг/м3;

6. значительная характеристика твердости по Моосу, равная 7, которая на 3 единицы отличается от алмаза, указывает на применение в качестве абразива.

Песок подразделяется на другие классификации, в том числе по форме зерен и фракционному составу.

По первому параметру он делится на следующие типы:

Окатанный, имеющий округлую поверхность. Поэтому ему нашли применение на детских площадка и спортивных полях в качестве нетравмоопасной амортизирующей подложки, смягчающей удары при падении.
Дробленный, с неровными краями, получивший свое название от метода изготовления. После механической обработки его просеивают и делят на фракции.

Состоящий из одного минерала песок условно делится в зависимости от размеров зерен на классы крупности таким образом:

к пылевидной фракции относятся гранулы меньше чем 0,1 мм, которые прошли сквозь отверстия сита с этим диаметром;
крупность 0,1-0,25 мм – мелкозернистый;
у средней фракции крупность частиц 0,25-0,5 мм;
гранулы крупнофракционного песка находятся в пределах 0,5-1,0 мм;
крошка имеет размеры зерен 1,0-3,0 мм.

Сферы применения

Этот материал известен в промышленности как кварцевый строительный песок, пылевидную и мелкозернистую фракцию которого применяют в составе строительных смесей, красок, шпатлевки. Крупная фракция используется при изготовлении:

тротуарных плиток;
силикатных кирпичей;
огнеупорных бетонных блоков;
в ландшафтном дизайне;
в дорожных покрытиях, как противоскользящий элемент.

К этому песку не относится формовочный ЛПК-5, но он также используется в строительстве, так как является составляющим ингредиентом синтетических смол, цемента, бетонита;

Песок стекольной промышленности, имеющий оксид железа, в зависимости от его количества используется для изготовления или стеклянных бутылок, или фарфора, или керамики. Он является одним из компонентов состава стекловолокна и отвечает за придание изоляционных свойств электроизделиям.
Формовочный или ЛПК-5, нашел свое применение в литейной промышленности благодаря своей высокой огнеупорности и повышенной твердости. Эти характеристики играют основную роль для изготовления стержневых и литейных форм.
Для пескоструя – абразивный, с минимальной влажностью 0,1 % и различными размерами частиц в зависимости от назначения очищающих агрегатов и материала поверхности. Крупнофракционный применяется для первичной очистки. Средний и мелкозернистый используется на финишной стадии и при окончательной шлифовке.

Используется еще и таким образом:

для фильтрации бассейнов;
в птицеводстве, как добавка в корм, улучшающая процесс перетирания зерна;
как нагревающая поверхность для варки кофе в организациях общественного питания.

Стоимость песка

Цена зависит от многих параметров, в том числе:

от уникальности месторождения;
цветовой гаммы;
особенностей добычи;
транспортной удаленности;
упаковки (в мешках или МКР);
фракционности (чем больше крупность, тем выше стоимость).

Песок можно купить расфасованным в полипропиленовых клапанных мешках весом по 25 и 50 кг. Для производственных целей продается в тоннах.

В мешках правильной прямоугольной формы обеспечивается сохранность всех характеристик кварца и экономия места. Они выдерживают большой вес, противостоят воздействию влаги.

Стоимость для частных покупателей:

Покупателям нескольких мешков продавцы предоставляют скидки, соответствующие приобретенному количеству.

Каких только чудес не приготовлено на Земле для человека! Вот, например, удивительное зрелище - песок белый. Издалека и не поймешь сразу: то ли это сугробы посреди лета, то ли горы а может быть, поваренной соли или другого химиката? И только приблизившись, взяв на ладонь и просыпая сквозь пальцы, понимаешь, что это белый песок, фото которого приводится в данной статье. И состоит он из кварца - распространенного на Земле минерала. Кварц входит в минеральный состав олигомиктовых и полимиктовых песков, слагающих барханы пустынь, дюны морских побережий, отмели водных объектов.

Природный песок белый

Месторождения встречаются в долинах рек. Песок белый речной наиболее чистый, обычно он не содержит загрязняющих веществ, так же как и горный кварцевый песок, выветрелых жильных обнажений. Вполне вероятно встретить в залежах природного кварцевого песка самородки драгоценных металлов или их минералы. Бывает песок белый погребенным под толщами других осадочных пород и добываемый карьерным способом. В нем обычно содержатся загрязняющие вещества в виде примеси глин, супесей, суглинков, полимиктовых песков, которые встречаются в толще кварцевых песков в виде прослоек и линз.

Творение природы и рук человеческих

Белый песок, состоящий на 90-95% из кварца, встречается не так часто и очень ценится в качестве сырья для многих Недостаток природного песка можно восполнить - получить искусственный кварцевый песок, применяя дробильно-сортировочное оборудование. Для производства песка используют монолитные блоки молочно-белого кварца, дробя которые и просеивая разрушенную породу, получают песок с определенными и нужными размерами (фракциями) частиц. От природного песка искусственный отличается исключительной мономинеральностью, остроугольностью песчинок.

Где применяется кварцевый песок

Песок белый используется для производства стекла. К нему предъявляются такие требования: на 95% он состоит из кварца, должен быть среднезернистым (диаметр песчинок 0,25-0,5 мм), без примеси веществ, труднорастворимых в стекольной массе, без вредных примесей минералов, содержащих железо, хрома, титана (они окрашивают стекло и увеличивают его светопоглощение). Хорошим стекольным песком считается тот, который на 98,5% состоит из кварца и включает окись железа не более 0,1%.

Нужно для изготовления химической посуды, в приборостроении - оно выдерживает значительные перепады температур. Для форм и стержней в литейном производстве из черных и цветных металлов применяют также кварцевый песок, называемый в металлургии формовочным. Качество этого песка определяют его и форма частиц, влияющих на газопроницаемость, и количество примесей, снижающих огнеупорность песков. Необходимо, чтобы в песках не было минералов с большим содержанием серы и фосфора, которые вредны для металлического литья. Применяют кварцевый песок для производства и "наждачки" - для этого песок плавят с графитом и получают карборунд, уступающий по твердости только алмазу. Исключительную грязеемкость (сорбционную способность) кварцевого песка используют в фильтрах для очистки воды от окисей железа и марганца. Применяют этот песок в строительстве для оштукатуривания поверхностей и для производства отделочных панелей, Используют в ландшафтном дизайне. И даже кофе, подогретый в мармите, наполненном белым кварцевым песком, восхитит ароматным вкусом.

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%.