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
Песок – такой материал, который применяется в любом строительстве. На данный момент выделяется несколько его типов. Это кварцевый, речной и овражный. Каждый из этих видов обладает определенными особенностями. Сегодня мы поговорим о кварцевом песке, который нашел широкое применение не только в строительстве, но и в промышленности.
Основные свойства кварцевого песка
Кварцевый песок – это дробленый кварц, который получается либо естественным путем, либо после специальной обработки. Материал очень сыпучий и однородный. В зависимости от того, из какой именно породы он получен, его можно подразделить на фракции. Величина их может варьироваться в пределах от 0,05 мм до 3 мм. Часто в материале встречаются примеси, обычно это кремнезем.
Есть несколько видов кварцевого песка в зависимости от его внешнего вида:
При любом способе добычи диоксид кремния проходит обработку и очищение, благодаря чему он сортируется в соответствии с видом и очищается от ненужного мусора и примесей.
Кварцевый песок имеет высокую абсорбцию, а также прекрасно сцепляется с различными смесями и материалами. Помимо этого, материал необычайно устойчив к температурным и механическим воздействиям.
Применение кварцевого песка
Материал применяется в очень многих отраслях. Сюда относится строительство, промышленность, фармацевтика и даже пищевая отрасль. Помимо этого, его применение можно встретить даже в тех сферах, где, казалось бы, он и вовсе не уместен.
Строительство
В сфере строительства применение кварцевого песка часто встречается в различных строительных материалах, например, блоков. Такие блоки имеют спокойный цвет и отличаются особой прочностью. Привлекательный внешний вид позволяет использовать этот материал для декорирования фасадов зданий и оформления ландшафтов. Также для придания особой прочности кирпичам для печей туда также добавляют диоксид кремния.
Особое внимание следует уделить тому, что наиболее прочные асфальт и бетон изготавливаются с применением кварцевого песка. Так, все современные марки цемента выпускаются только с добавлением этого материала, для повышения сцепления с поверхностью. Также на рынке представлены варианты грунтовки с добавлением кварцевого песка.
Важно! Иногда в готовом цементе есть столько песка, что дополнительное его добавление для создания бетонной смеси не требуется.
Так как нагрузка на покрытие дороги в тех местах, где постоянно повышенное движение высокое, то лучше укладывать асфальт, в составе которого находится дробленый кварц, дающий прочность.
Такого рода материал добавляют в декоративную штукатурку для финишной обработки поверхностей. Благодаря разнообразию кварца, готовое покрытие может отличаться по цвету и фактуре. Такое покрытие способно прослужить длительное время, а также если выбрана декоративная штукатурка с мелкой фракцией, дать идеально ровное покрытие.
При достижении температуры плавления из диоксида кремния можно создать даже особо прочное стекло. Помимо этого, в массу добавляются также горный хрусталь и жильный кварц.
Промышленность и водоочистка
Для придания прочности изготавливаемым элементам из фаянса или фарфора в материал также добавляется кварцевый песок. Именно таким образом эти хрупкие изделия могут прослужить довольно длительное время.
В фармацевтической промышленности материал из кварца используется из изготовления разнообразных линз. Из-за того, что материал обладает высокими абразивными свойствами, готовые стекла после пескоструйной обработки получаются идеально гладкими. На прозрачность линз такая обработка никак не влияет, так как для нее применяется песок белого оттенка. Используется песок для пескоструя, предназначенного для обработки других материалов.
В пищевой промышленности кварцевый песок используется для очистки воды. Благодаря своим уникальным свойствам, он полностью удаляет из жидкости все вредные примеси и частицы. Для большинства дорогостоящих фильтров используется только этот материал.
Но такой очищающий материал нужно периодически менять, чтобы он не утрачивал свою способность к очистке. В противном случае он станет грязным и непригодным для выполняемой функции. Помимо этого, вода не будет обогащаться теми минеральными веществами, которые содержатся в нем.
Кварцевый песок для частного использования
Очень распространено использование песка из кварца для очистки бассейнов. Для этого нужен мелкодисперсный кварц, который замечательно очищает воду от коллоидов, а также примесей механического типа.
Процесс очистки очень прост. Он представляет собой прогон воды через фильтр для бассейна с диоксидом кремния внутри и выход уже очищенной жидкости. Для увеличения срока эксплуатации нужно четко соблюдать инструкцию по применению и периодически менять находящийся внутри материал.
Совет! Для того чтобы песок не так сильно засорялся, раз в неделю можно очищать фильтр для бассейна путем прогона воды в обратную сторону.
Частота замены фильтрующего материала зависит от того, в каком водоеме он размещен. В постоянно используемом бассейне замена должна осуществляться 1 раз в 2 года, для бассейна сезонного типа хватит 1 раза в 5 лет, а для небольшой дачной емкости замена должна производиться 1 раз каждые 2 месяца.
Активно используется кварцевый песок для аквариума. И это неслучайно, ведь никакого вредного воздействия на живые организмы и воду он не оказывает, а декоративность придает особую.
Если песок будет окрашен в какой-либо цвет, то такое оформление будет выгодно отличать именно этот аквариум. Но цветной кварцевый песок будет отвлекать от рыбок и концентрировать внимание наблюдателя только на дне. Белый песок кварцевого типа для аквариума подходит не слишком хорошо, так как рыбки не выделяются на его фоне, а несколько теряются.
Зато черный вариант отлично подчеркнет внешнюю красоту рыбок и гармонично впишется в окружающий мир. Самым оптимальным вариантом будет смесь белого и черного песка, которая наиболее лаконично подчеркнет красоту аквариума.
Но перед использованием такого материала для аквариума, он обрабатывается тщательным образом. Он обязательно промывается проточной водой, кипятиться или же обдается кипятком. Слой песка на дне может быть в промежутке между 3 и 8 см с уклоном на переднюю стенку. Для удаления загрязнений из песка используется сифон, работающий на основе вакуума.
Купить песок из кварца для частного применения для бассейна можно в расфасовке по 25 и 50 кг. Также в зоомагазинах есть и мелкие по объему пачки с диоксидом кремния. В промышленных масштабах такой материал, конечно, используется в более значительных объемах.
Заключение
Материал универсального типа диоксид кремния подходит для использования в различных сферах жизни, вплоть до пищевой. Такая популярность заработана благодаря высоким качественным характеристикам, которые придают прочность любому материалу, куда добавляется этот песок. Высокая степень очищения воды и насыщение ее минеральными веществами позволяют материалу занять почетную позицию для частного использования. Но не только полезными свойствами славится песок из кварца. Он также обладает высокими декоративными характеристиками, которые могут украсить и поверхность стены, и дно аквариума.
Виды кварцевого песка
Различают кварцевые пески естественного и искусственного происхождения . Песок естественного происхождения добывают из карьеров механическим способом. Искусственного – путем дробления кварцевых пород на фракции разных размеров.
По форме крупинок, кварцевый песок разделяют на окатанный и дробленный . Окатанный имеет округлый вид, дробленный – отличается неровной, колотой формой.
От того, в какой области применяется кварцевый песок, его классифицируют на песок стекольной марки, формовочный и фракционный .
Отличительные особенности
Особенности производства и технические показатели кварцевого песка делают его достаточно ценным сырьем для промышленности. В качестве наполнителя для строительных смесей его не используют, не выравнивают им поверхность земли в строительстве, не засыпают в траншеи. Это будет невыгодно с экономической точки зрения. Стоимость кварцевого песка намного превышает цену обычного строительного песка.
Если сравнить кварцевый песок со строительным, то он будет выгодно отличаться своей мономинеральностью (однородностью) состава. Межзерновая пористость обеспечивает его наибольшую, по сравнению с другими материалами грязеемкость, а незначительный износ песчинок делает кварцевый песок достаточно ценным в качестве фильтрующего материала.
Добыча и производство кварцевого песка
Кварцевый песок получают путем разработки его месторождений, или дроблением горных пород, содержащих кварц.
Добыча естественного кварцевого песка
Добыча кварцевого песка в местах его естественного залегания, происходит различными способами.
Открытый способ
Применяется при карьерном, механическом методе добычи. При этом используется следующая строительная техника и оборудование: экскаваторы, самосвалы, бульдозеры, скреперы, подвесные канатные дороги. По технологии добычи кварцевого песка открытым способом вначале происходит удаление верхних, скрывающих месторождение, слоев грунта. Затем прокладываются траншеи для подъезда транспортной техники.
Закрытый способ
Используется при разработке подводных месторождений кварцевого песка, в руслах рек и водоемов. При закрытом способе применяется гидромеханический метод добычи. В этом случае используются плавучие установки и земснаряды. На закрепленных плавучих платформах устанавливают мощный земляной насос.
Разрыхленная при помощи механического разрыхлителя порода засасывается насосом в систему труб и выливается в отвалы, откуда попавшая вместе с песком вода, стекает обратно в реку. В дальнейшем, подсохший песок насыпается при помощи экскаваторов в кузова самосвалов и вывозится на место его дальнейшей переработки.
Кварцевый песок, полученный при разработке открытым и закрытым способом, содержит большое количество посторонних примесей , поэтому подвергается дополнительной обработке. Его промывают и освобождают от всевозможных загрязняющих веществ, затем просушивают до необходимого уровня влажности.
Особенность естественного кварцевого песка в округлой форме его песчинок, что послужило получению им названия – окатанный. Такой песок часто используют для детских площадок и различных спортивных манежей, так как он менее травмоопасен и отвечает санитарным нормам, предъявляемым к подобным сооружениям.
Производство искусственного кварцевого песка
Искусственный кварцевый песок получают из содержащих кварц горных пород, путем их дробления в специальных камнедробильных машинах. Процесс обработки включает в себя также промывание и дальнейшую просушку.
При дроблении кварца, его частицы получают неровную форму и имеют различные размеры. Чтобы получить дробленый песок, однородный по составу, производят его просеивание и распределение по фракциям.
Различают следующие фракции в зависимости от величины его песчинок:
- пылевидный – с размером частиц менее 0,1 мм;
- средней фракции – имеет диаметр от 0,1 до 0,4 мм;
- крупный песок – величина песчинок от 0,5 до 1 мм;
- кварцевая крошка – самая крупная фракция с размерами песчинок свыше 1 мм.
Искусственный дробленный кварцевый песок обладает более однородный и чистый состав, чем естественный , так как получается путем дробления цельной горной породы. Его не загрязняют посторонние примеси, неизбежные при добыче песка из почвы. Цена такого песка будет намного больше, чем стоимость естественного.
Неотъемлемая особенность дробленного кварцевого песка – его пористая структура , которая обусловлена технологией его производства. Такая особенность придает искусственному кварцевому песку способность собирать на свою поверхность большое количество грязи, что широко используется при производстве промышленных и бытовых фильтров.
Характеристики и свойства
Крупинки кварцевого песка могут иметь диаметр от 0,05 мм до 3 мм. В зависимости от содержащихся в их составе примесей, песок может быть различного цвета. Так, например, высокое содержание железа придает ему бурую окраску. Из кварца, имеющего в своем составе титан, получают розовый песок. Чистый, не имеющий примесей кварц, бесцветен, или же может иметь молочный оттенок. Песок, полученный из такой породы, чистого белого цвета.
Плотность кварцевого песка не менее 1400 г/см3
Использование по радиоактивности – 1 класс
Твердость по Моосу – 7
Дробимость – 0,3
Истираемость – 0,1
Химические и физические свойства
Кварц имеет кристаллическую структуру. Такое строение придает этому минералу и песку, получаемому из него, исключительную прочность и устойчивость к воздействию кислот и щелочей. Кварцевый песок является очень твердым и тугоплавким материалом, его химический состав обуславливает его пожаробезопасность и повышенную огнеупорность. Песок, получаемый из кварца, обладает инертностью по отношению к большинству химическим веществам и имеет свойства диэлектрика.
Требования, предъявляемые к промышленному кварцевому песку
По химическому составу, промышленный кварцевый песок должен иметь не менее 95 % доли содержания оксида кремния. Соотношение глинистых примесей не должно превышать 1 %. Наличие оксида железа – не более 1%. Содержание в просушенном песке влаги не должно быть больше 10%.
Особые требования предъявляются к песку стекольной марки. В зависимости от его химического состава производится разделение по маркам , имеющим следующие буквенные обозначения:
- ООВС – особо ответственная высокой светопрозрачности;
- ОВС – ответственная высокой светопрозрачности;
- ВС – высокой светопрозрачности;
- С – светопрозрачная;
- Б – бесцветная;
- ПБ – полубелая;
- ПС – пониженной светопрозрачности;
- Т – темно- зеленое стекло.
Кварцевый песок для силикатной промышленности имеет разделение по классам:
- класс А – содержание оксида кремния более 70%;
- класс Б – не меньше 60%;
- класс С – не меньше 50%.
Области применения кварцевого песка
Высокие физико-химические свойства кварцевого песка находят свое применение в самых разнообразных промышленных областях. При этом его использование в конкретной отрасли напрямую зависит от вида песка и его физических показателей.
Песок стекольной марки
Используется в стекольной промышленности, для производства стекловолокна, стеклянной тары, изоляционных материалов, фарфоровых и керамических изделий. Такой песок имеет фракцию от 0,1 до 0,4 мм.
Формовочный песок
Применяется в металлургии при изготовлении форм для литья. Для литейного производства используются однородные по размеру частиц фракции. Коэффициент однородности формовочных песков должен иметь показатели от 72 до 80 %. Изделия, получаемые из такого рода песка, отличаются повышенной огнеупорностью и прочностью.
Песок фракционный
Находит свое применение в самых разнообразных областях промышленности. Фракции с диаметром частиц менее 0,1 мм (пылевидная) используется в качестве наполнителя для высококачественных строительных смесей. Например, пылевидный кварц входит в состав наливных полов на эпоксидной или полиуретановой основе, декоративных штукатурок и в качестве тонирующего пигмента в отделочных материалах.
Кварцевый песок с размером песчинок от 0,2 до 0,8 мм применяется для абразивной обработки металлических, стеклянных и каменных поверхностей с применением пескоструйных машин. Металлические изделия при этом избавляются от посторонних загрязнений, ржавчины и окалины. Таким образом, можно удалить старую краску и подготовить изделие для повторной покраски. Стеклянные и каменные поверхности при помощи кварцевого песка шлифуются до необходимой степени гладкости.
Крупные фракции кварцевого песка (кварцевая крошка) используется в ландшафтном дизайне
для устройства насыпных дорожек и тропинок.
В быту крупный кварцевый песок применяется для оформления декоративных элементов интерьера.
Фильтры для промышленной и бытовой очистки воды содержат смешанные фракции кварцевого песка, но не ниже средней. Такая разнородность обеспечивает лучшие сорбционные свойства наполнителя. Кварцевый песок используется также при очистке нефтепродуктов от посторонних примесей.
В качестве грунта для аквариумов и в детском творчестве большое распространение получил окрашенный кварцевый песок . Принцип окраски заключается в нанесении на поверхность кварцевых зерен краски на эпоксидной или полиуретановой основе. Такой песок устойчив к физическим и химическим воздействиям, не истирается и не выгорает.
Цветной кварцевый песок применяется при производстве мозаичной штукатурки и других отделочных материалов, придании строительным смесям желаемой окраски и для дорожной разметки асфальтового покрытия.
В пищевой промышленности кварцевый песок используется при приготовлении заварного кофе.
В строительной отрасли кварцевый песок применяют для производства силикатных кирпичей и огнеупорных бетонов.
Используется кварцевый песок в дорожных работах, в качестве противоскользящего элемента дорожного покрытия.
В животноводстве крупные фракции кварцевого песка добавляются в корма для облегчения механического перетирания зернового корма в зобе птицы.
Диэлектрические свойства кварцевого песка используются в производстве элементов электрических предохранителей.
Применение кварцевого песка для фильтрации воды в бассейне
В настоящее время широкое распространение получили бассейны с системой очистки воды, использующей в качестве фильтрационного материала кварцевый песок.
Принцип действия фильтров с кварцевым песком
Фильтр для бассейна состоит из насоса и фильтрационного устройства, имеющего вид округлой емкости с объемом, позволяющим вместить в себя до 50 кг кварцевого песка. При помощи насоса вода подается в верхнюю часть фильтрационного устройства. Пройдя сквозь слой песка, вода очищается и сквозь выходное отверстие в нижней части фильтра выливается обратно в бассейн.
Какой песок пригоден для фильтра
В качестве наполнителя для фильтра используется дробленый кварцевый песок с фракцией частиц от 0,1 до 1 мм. При этом чистота воды напрямую зависит от величины песчинок. Чем мельче фракция, тем более мелкие частицы грязи она может задержать и тем лучше будет процесс очистки.
На чистоту воды также будет влиять величина емкости для фильтра. Чем больше объем, тем больше кварцевого песка он вместит, и тем чище будет вода. Хороший фильтр способен улавливать частицы грязи, размером в 20-25 микрон.
Преимущества кварцевого песка в качестве фильтра для бассейна
Замена кварцевого песка происходит не чаще 1-2 раз в год, в зависимости от степени нагрузки. По сравнению с картриджным способом очистки, фильтр на кварцевом песке намного удобнее и экономичнее, так как не требует частой смены фильтрующего элемента.
Уход за фильтром, содержащим кварцевый песок, не потребует специальных знаний и не займет много времени.
Применение кварцевого песка в пескоструйных работах
Одна из основных областей применения кварцевого песка – использование его в качестве абразивного материала для механической очистки или шлифовки различного вида поверхностей и материалов при помощи пескоструйных машин.
Основной принцип действия пескоструйной машины
Принцип действия пескоструйных машин заключается в подаче на очищаемую или шлифуемую поверхность струи воздуха, содержащую частицы абразива. Удары песчинок сбивают выступающую за поверхность материала грязь и производят ее шлифовку до необходимого состояния.
Очень часто в качестве кинетической силы используется струя воды. Такая пескоструйная обработка применяется при необходимости получения обезжиренной поверхности, с минимальным содержанием пыли.
Какие поверхности можно подвергать пескоструйной обработке?
Для пескоструйной обработки кварцевым песком подходят металлические поверхности, каменные и стеклянные.
С металлических удаляется ржавчина, старая краска и другие виды загрязнений. Строительные поверхности из камня, кирпича, бетона и железобетона очищаются при помощи пескоструйных машин перед проведением заключительных строительных работ.
Полировка стеклянных поверхностей производится самыми мелкими фракциями кварцевого песка до необходимого состояния.
Какой песок подходит для пескоструйных работ?
Для пескоструйных машин используется песок самых разных фракций. Диаметр абразива зависит от вида пескоструйных работ и обрабатываемой поверхности.
Для грубой очистки старых и глубоких загрязнений и ржавчины берется песок крупной фракции, диаметр его может достигать до 5 мм. Средняя и мелкая фракции применяются на заключительном этапе очистки и шлифовки.
Требования, предъявляемые к кварцевому песку
Существуют общепринятые требования, предъявляемые к качеству кварцевого песка для пескоструя. Так, например, влажность песка при сухом способе очистки не должна превышать 0,1 %. Увеличение общего объема влаги приведет к прилипанию песчинок к стенке сопла и снизит скорость их вылета, и, соответственно, силу удара.
Удельная плотность определяется массой и скоростью вылета кварцевой частицы. При этом увеличение массы ведет к большей скорости и мощности удара песчинки об обрабатываемую поверхность.
Еще один важный показатель – ударная вязкость абразивного материала. Зависит от состава кварцевого песка и наличия в нем посторонних примесей. От величины ударной вязкости зависит прочность частиц, подаваемых на очищаемую поверхность и качество выполненных работ.
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:
- очистка воды в бассейнах;
- производство блоков, плитки, стекла, литейных форм;
- приготовление штукатурных растворов;
- ландшафтный дизайн.
Качество сырья, которое применяется в различных сферах, регламентируется положениями ГОСТ.
Кварцевый песок представляет зернистый материал минерального происхождения. Образуется в результате разрушения кварцсодержащих пород. Распространение в земной коре очень широкое.
Размер фракций песка варьируется в пределах 0,1-6 мм, В составе кварцевых пород часто содержатся различные примеси в виде глинистых карбонатов, оксидов железа, полевых шпатов и других горных пород. Они придают кварцу (от природы прозрачному или белому) различные оттенки. Меняется цветовая гамма от желтого до красно-бурого и даже черного.
Чистые кварцевые пески имеют минимум инертных примесей: до 99% состава составляет кремнезем. Химическая формула SiO2. Цвет кварцевого песка без примесей - молочный.
Кварцевый песок подразделяют на две разновидности: материал природного и искусственного происхождения.
Первый встречается в виде обогащенного кварцевого песка разных фракций и его добывают в разработанном месторождении механическим способом. Второй также имеет естественное происхождение: сырьем служит кварц жильный дробленый - обычая горная порода (чистый кварц). Для добычи применяют буровзрывной способ, а затем полученный материал дробится для дальнейшего использования.
Кварцевый песок подразделяется на несколько категорий по происхождению. Речной, горный и погребной песок добывается соответственно на побережьях рек, в местах выхода скальных пород и под почвой на некоторой глубине. Речная разновидность содержит минимальное количество загрязняющих примесей.
Песок кварцевый разделяют также по форме крупинок на окатанный и дробленный. Окатанный имеет вид округлых зерен, дробленный выглядит как неровные колотые крупинки.
Добыча и производство кварцевого песка
Добыча кварцевого фракционного песка производится открытым способом из карьера или земснарядом из природных месторождений в поймах рек и озер.
Малое количество примесей и большое количество кварца - этим отличаются разработки, в которых добывают кварцевый песок, от карьеров, в которых добывают обычный строительный песок. Добытый сырец проходит ряд технологических процессов: промывку от грязевых отложений и очистку от примесей химическим методом.
Данный процесс называют обогатительным, он служит для получения песка необходимого качества. В результате увеличивается содержание кварцевой породы, и получается чистейший материал, который после сушки на специальных установках, проходит через ряд сит и распределяется на фракции. Полученную продукцию называют фракционный кварцевый песок.
Процесс добычи земснарядом происходит так: смесь песка и воды со дна водоема закачивается и передается по специальному трубопроводу к месту складирования. Вода постепенно отделяется от добытого грунта и уходит по водостокам обратно в водоем. Полученный материал отправляют на предприятие для его дальнейшего обогащения и разделения на фракции.
Искусственный кварцевый песок получают из жильной кварцевой породы, которую сначала отправляют в дробильный комплекс. Там сырье измельчают на зерна. Затем следуют процедуры, аналогичные при работе с карьерным песком: материал промывается, просушивается и разделяется техническим ситом на фракции.
Характеристики и свойства кварцевого песка
Особенности кварцевого песка
Особенность кварцевого песка, отличающая его от других видов песка, состоит в том, что материал этот является мономинеральным, то есть состоящим только из одного минерала - кварца. Эта однородность делает его ценным промышленным сырьем. Малая доля примесей позволяет получить из сырья стекло с высокой степенью прозрачности.
Еще одна особенность - межзерновая пористость. По сравнению с другими материалами кварцевый песок обеспечивает наибольшую грязеемкость. В дополнение к этому свойству малая степень износа песчинок, и кварцевый песок отлично проявляет себя уже как фильтрующий материал.
Химические свойства кварцевого песка
Кристаллическая структура кварца придает ему и полученному из него песку исключительные характеристики прочности и устойчивости к действию щелочных и кислотных материалов. Очень высокая твердость, тугоплавкость и химический состав кварцевого песка обуславливают его повышенную огнеупорность и пожаробезопасность. Материал по своим свойствам соответствует диэлектрику и инертен к широкому ряду химических веществ.
Физические свойства кварцевого песка
Для песка характерны все свойства кварца:
- насыпная плотность 1300-1500 г/см3истираемость - 0,1дробимость - 0,3твердость (шкала Мооса) - 7 (для сравнения твердость алмаза - 10)использование по радиоактивности - 1 класс
Плотность кварцевого песка определяется двумя разными подходами.
Есть плотность насыпная, и есть плотность истинная. Насыпная рассчитывается как отношение массы материала в сыпучем состоянии к его объему. В эту величину входят поры в зернах песка и воздушные пространства между ними.
То есть данное значение может изменяться в зависимости от влажности материала. Истинная плотность - величина постоянная, представляет собой отношение вещества в абсолютно плотном состоянии к его объему. Влажность песка роли не играет.
Для изменения плотности должен быть изменен химический состав или молекулярная структура. Насыпная плотность меньше истинной. Плотность материала - важная характеристика, которую обязательно нужно учитывать для расчета мест для хранения, его перевозки и перемещения подъемно-транспортным оборудованием.
Истираемость, дробимость и твердость кварцевого песка - косвенные показатели его прочности. Для определения значений проводят испытания зерен на вращающемся истирающемся круге из металла, сжатие массы фракций механическим способом и царапание зерном эталона и, наоборот, эталоном зерна.
Фракции кварцевого песка:
- пылевидный - менее 0,1 мммелкозернистый: 0,1- 0,8 ммсреднезернистый: 0,8 - 1,6 мм;крупнозернистый: 1,6 - 6,0 мм
Кварцевый песок пылевидный и мелкозернистый применяют в составе разных строительных материалов, таких как строительные смеси, шпатлевки, затирки, абразивные материалы, тонкие штукатурки и краски.
Кварцевый песок средней зернистости используют для фильтрации и очистки жидкостей, для пескоструйных работ, для строительных смесей, фасадных и интерьерных штукатурок, наливных полов, бетонных растворов, в ландшафтном дизайне, для засыпки спортивных площадок.
Материал крупных фракций используют для изготовления тротуарной плитки, бетонных блоков, декорирования ландшафта. Также он используется для фильтрации.
Песок всех фракций находит применение в стекольной, литейной и химической промышленности.
Применение кварцевого песка
Для очистки и фильтрации воды
Химические и физические свойства кварцевого песка обуславливают идеальные качества для использования его в качестве фильтра для воды. Питьевая или технического назначения вода, в том числе и в бассейнах может быть качественно и легко очищена от механических примесей и снижения содержания железа, фторидов, хлоридов, сульфатов, солей тяжелых металлов и других вредных примесей. Отличные адгезивные свойства способствуют притягиванию грязи к поверхности песчинок.
Кварцевый песок для фильтров используется в первой ступени многоступенчатых бытовых и промышленных фильтров для предварительной механической очистки. Возможно многократное использование, так как материал легко промывается при загрязнении путем водо-воздушной промывки. Использование фильтра из кварцевого песка продлевает срок действия последующих ступеней фильтра.
Пескоструйные работы
Один из наиболее эффективных приемов очистки поверхностей - пескоструйная обработка. На поверхность (стекло, металл, камень, дерево), которую необходимо очистить, с помощью сжатой струи воздуха или воды распыляется кварцевый песок или другой абразив.
Песчинки летят с огромной скоростью и разрушают верхний слой поверхности, очищая ее от окалины, коррозии и других покрытий. Необходимо следить, чтобы вместе с удаляемым слоем, например, плесени на старой каменной кладке, не повредить сам камень. Кварцевый песок для пескоструйной обработки необходимо подбирать с учетом материала поверхности, степени ее загрязнения и дальнейшей обработки.
Основные направления работ:
- очистка металла от ржавчины и других загрязнений;обезжиривание поверхностей;матирование стекла;очистка бетонных и каменных кладок;придание поверхности шероховатости для дальнейшей обработки.
Сегодня имеется широкое разнообразие абразивных материалов, но сухой кварцевый песок остается наиболее востребованным для пескоструйных работ.
Кварцевый песок для наливных полов
Полимерные полы с наполнителем из кварцевого песка - это долговечное, бесшовное, нескользящее и гигиеничное покрытие, которое легко убирать. Кварцевый песок для наливных полов - хороший способ удешевления традиционного наливного пола.
Такой материал подходит как для новых покрытий, так и для существующих полов из бетона. Чаще всего полимерные полы используют в помещениях с существенными абразивными нагрузками на бетонную поверхность. Наливные полы в данном случае используют как финишное декоративное покрытие.
Оно имеет гладкую и привлекательную поверхность, отлично сопротивляется нагрузкам. Для такого пола характерна малая истираемость, так как полимер в данном случае выступает как связующее, а основную функциональную нагрузку, связанную с износом несет наполнитель из кварца, истираемость которого крайне низка. Для сохранения декоративных свойств пол необходимо покрыть мастикой, защитным лаком или воском.
Кварцевый песок в литейной промышленности
Формовочный кварцевые песок применяют в металлургической промышленности для изготовления форм для литья и стержней. Качество литья в разовые формы непосредственно связано с характеристиками формовочного песка.
Точность отливки, качество ее поверхности, структура и свойства литейных сплавов, вероятность развития дефектов и необходимость в сложных финишных операциях очень сильно зависят от характеристик песка. Комплекс операций, связанных с изготовлением формы, составляет примерно 60% трудозатрат на получение отливок. Формовочные кварцевые пески имеют коэффициент однородности от 72 до 80 % и отличаются повышенной прочностью и огнеупорностью.
Производство стекла
Стекольная промышленность состоит в группе основных потребителей кварцевого песка. Стекольный кварцевый песок, предназначенный для изготовления стекла, должен соответствовать особым требованиям. В материале доля оксида кремния должна быть не менее 95%, глинистые примеси составлять не более 1%, оксид железа - не более 1%.
В высоких марках содержание оксида кремния достигает 99,8%. Влага в просушенном песке должна составлять не более 0,5%. Доля примесей в песке напрямую влияет на прозрачность изготовленного из него стекла.
Кварцевый песок - основа для изготовления всех видов стекла. Обычное оконное, медицинское, стекловолокно, лабораторное, для электроники и так далее получают из одного материала. Поэтому очистке сырья при производстве кварцевого песка уделяется огромное внимание.
В зависимости от химического состава песок классифицируют по маркам, которые имеют буквенное обозначение и предназначение:
- ООВС - изделия особо ответственные с высокой светопрозрачностью;ОВС - изделия ответственные с высокой светопрозрачности;ВС - изделия с высокой светопрозрачностью;С - изделия светопрозрачные;Б - изделия бесцветные;ПБ - изделия полубелые;ПС - изделия с пониженной светопрозрачностью;Т - стекло темно-зеленое.
Для спортивных покрытий
При организации спортивных площадок с покрытием в виде искусственной травы может использоваться засыпка из кварцевого песка в сочетании с резиновым гранулятом или только кварцевый песок. На футбольных полях используют композитный состав: резиновая крошка смягчает трение в случае скользящего падения игрока. На теннисных кортах, многофункциональных игровых площадках, школьных стадионах и тренировочных территориях между травой засыпается только кварцевый песок.
Отличные дренажные свойства песка при условии, что трава уложена на поле правильно, - гарантия того, что даже при осадках на поле не будут застаиваться лужи и образовываться грязь. Кварцевый песок для спортивных покрытий отличается экологической безопасностью, нейтральностью к окружающей природе и проверенной прочностью. Таким образом использование кварцевого песка в качестве подложки искусственного газона придает особый комфорт при играх и тренировках на спортивных площадках.
Для дорожных покрытий
Кварцевый песок для дорожных покрытий может использоваться для обозначения мест повышенной опасности и особого внимания.
Цветным материалом можно выделять дорожные переходы, места остановок общественного транспорта, подъезды к промышленным объектам или школам. Крутые повороты на скоростных трассах, покрытые кварцевой крошкой, снизят опасность проезда таких участков. Увеличенная шероховатость повысит сцепление с колесами и уменьшит риск неуправляемого заноса.
Можно использовать кварцевый песок для садовых дорожек и тропинок, а также пешеходных зон. Отличные декоративные и гигиенические свойства позволят содержать прогулочные аллеи в надлежащем виде без особых усилий.
Кварцевый песок практически незаменим во множестве областей применения и относится к числу важнейших компонентов для дома и производства.
Технологии с его применением отработаны до совершенства. Привлекательный природный цвет, а также возможность окраски в любой оттенок благодаря отличным абсорбирующим свойствам, расширяет привычные рамки применения. За практичность материалу можно поставить высший бал.
Кварцевый песок представляет собой материал, который имеет природное происхождение и отличается такими характеристиками, как химическая инертность, устойчивость к разрушению, прочность, а также возможность сорбирования. Чаще всего его используют при фильтрации нефтепродуктов и воды, для производства отделочных и строительных материалов, а также при создании бассейнов. Теперь обо всём подробнее.
Фильтрующая способность
Кварцевый песок для фильтров используется гораздо чаще, чем любой другой природный материал. Дело в том, что его пористость по сравнению с обычным дроблёным песком является намного большей.
Это, в свою очередь, обеспечивает ему высшую грязеемкость и сорбционную способность, благодаря чему из воды выводятся даже такие элементы, как марганец и растворённое железо. По этой же причине кварцевый песок для бассейна, искусственного пруда или озера, а точнее, для их системы фильтрации, применяют практически всегда. Рекомендованные фракции в этих случаях находятся в пределах от 0,4 до 6,0 миллиметров.
Использование в строительстве
Широкое применение кварцевый песок имеет в строительной сфере, в частности, при создании полиуретановых и эпоксидных полов. В данном случае он должен иметь крупнозернистую фракцию.
Использование этого материала при изготовлении штукатурки и строительных смесейобусловлено его высокой химической устойчивостью, механической устойчивостью к дроблению и стиранию, а также цветовой стабильностью. Мелкие фракции хорошо подходят для проведения пескоструйных работ при обработке стекла, бетона и металла. Материал применяется также и при производстве искусственного камня.
Прочие сферы
Всем вышеперечисленным использование кварцевого песка не ограничивается. Он зачастую применяется при строительстве тепличных систем дренажа, бурении водных скважин, в качестве подкормки для домашней птицы, а также в виде наполнителя для электрических изоляторов и гидроизоляционного материала.В последнее время эту разновидность пескаможно встретить в аквариумном и ландшафтном дизайне.
Производство
Будучи довольно распространённым природным материалом, кварцевый песок прямо из карьера в фильтры, строительные материалы либо прочие сферы применения напрямую не попадает. Это можно в первую очередь объяснить тем нюансом, что для решения определённых задач необходимо подбирать подходящую фракцию. Помимо этого, в песке обычно имеется большое количество разнообразных примесей, в связи с чем материал нуждается в предварительной обработке, которая представляет собой довольно сложный процесс.
Особенности применения
Появлению готового к использованию кварцевого песка предшествует сразу несколько операций, среди которых очистка сырья от примесей, сушка, фракционирование, дозировка и фасовка.
При этом ни в коем случае нельзя недооценивать важность фракции для этого материала, ведь в отдельных отраслях промышленности (к примеру, при производстве стекла) она играет ключевую роль. Еще одним важным критерием, которым характеризуется кварцевый песок, является отсутствие у него химической реакции. Это касается, прежде всего, строительства, ведь после затвердевания цементных растворов или бетона могут наступить нежелательные последствия.
Кварцевый песок сделан из кварца, природного минерала, который встречается в большом количестве. Кварц дробят на мелкие фракции, в итоге получаются фракции размером от 0,01 до 3мм диаметром.
В зависимости от размера фракции меняется не только цена, но и предназначение песка. Сыпучий материал получается в результате либо природного дробления, либо искусственного. В результате минерал превращается в разноразмерные фракции, которые в дальнейшем используются для различных целей.
Состав и химико-физические свойства кварцевого песка
Состав кварцевого песка регулируется ГОСТом 21-38, ТУ. Согласно этому ГОСТу в составе должны присутствовать не менее 95% оксида кремния, допустимо присутствие глины не более 1%, железа не более 1%.
Влажность не должна превышать 10%. Цвет песка зависит от примесей в нем, так, наличие в составе титана придает песку розовый цвет, железа – бурый, чистый кварц имеет молочный оттенок либо не имеет цвета. Желтым обычно является обожженный песок.
Однако существуют и другие требования.
Скажем, если песок предназначен для силикатной промышленности – он может делиться на три класса. Класс А должен иметь не менее 70% оксида кремния, В – не менее 60%, С – не менее 50%. Песок для стекольной промышленности делят по уровням светопрозрачности.
Кварцевый песок – очень твердый, тугоплавкий и огнеупорный материал, устойчивый к воздействию кислот и щелочей, не боится перепадов температур, а также является диэлектриком.
Эти свойства позволяют использовать его в разных отраслях промышленности. Причем применение кварцевого песка в той или иной области зависит от его конкретных характеристик. Кварцевый песок, который предлагается у нас, прошел температурную обработку, которая требуется для устранения влаги и повышения качества песка.
Области применения кварцевого песка
Прокаленный кварцевый песок используется:
- для пескоструйных работ,при изготовлении сухих строительных смесей,в ландшафтном дизайне,в городском благоустройстве,при укладке тротуарной плитки,в торкретировании.
Прокаленный кварцевый песок стоит дороже других видов, стоимость кварцевого пескаобъясняется тем, что процесс обработки сам по себе достаточно дорог. Однако и качество у данного вида песка существенно выше – процесс обжига позволяет тщательно очистить кварцевый песок от примесей, в том числе от глины и гравия, после чего песок просеивают профракционно и фасуют в биг-беги – специальные синтетические контейнеры, которые позволяют защитить материал от грязи и влажности. Что также влияет на качество песка.
В пескоструйных работах обычно используют мелкофракционный кварцевый песок. Во многих странах сухая пескоструйная очистка запрещена в связи с высокими рисками, в России же при этом процессе требуется использовать костюм для очистки и тщательно соблюдать технику безопасности. Кроме того, используется гидроочистка – подача абразивов под струей воды, она более безопасна.
Для сухих строительных смесей используются различные виды кварцевого песка, как мелкие, так и крупные. Последние востребованы в изготовлении декоративной штукатурки и других декоративных смесях.
В ландшафтном дизайне и в городском благоустройстве кварцевый песок применяют для посыпания дорожек, создания садов, даже в песочницах.
При укладке тротуарной плитки песок используется как подложка, а в торкретировании – в качестве песка в цементно-песчаном растворе.
Заключение
Кварцевый песок требуется в очень многих областях, от строительства и ремонта до благоустройства, в пескоструйной очистке и в ландшафтном дизайне. Свойства и характеристики кварцевого песка делают его уникальным материалом, прочным, надежным и долговечным.
Обычный кварцевый песок белого цвета также активно используется для ландшафтного дизайна, дизайнеры очень любят использовать его в качестве покрытия для дорожек. Окрашенный крупнофракционный песок вы наверняка видели в магазинах сувениров и аквариумистике, мелко- и среднефракционный также применяется для очистителей и фильтров, в том числе для бассейнов. Кварцевая мука применяется в стекольном производстве, в литейной промышленности и во многих других отраслях.
Песок является важнейшим материалом, без которого практически невозможно представить ни большого строительства, ни какого-либо мелкого ремонта. На сегодняшний день различают три основных вида такого материала: речной, кварцевый и овражный. Соответственно, каждый имеет название по своему происхождению.
Основные области применения кварцевого песка: отделочные материалы, производство стекла, краска для разметки дорог, фильтрование и водоочистка.
Но все большую популярность с каждым днем начинает приобретать именно кварцевый песок.Что же он собой представляет?
И каково его основное назначение? Все это знать очень важно, если вы хотите применять такой материал в строительстве. Поэтому рассмотрим указанные моменты более подробно.
Характеристика и основные свойства кварцевого песка
Таблица применения кварцевого песка в зависимости от фракции.
Кварцевый песок представляет собой сыпучий кварц - самый прочный в природе материал. Такой песок можно получить как естественным путем, когда происходит природное дробление камня, так и искусственным, когда кварц дробят преднамеренно. Но чаще всего кварц дробят самостоятельно.
Кварцевый песок чаще всего является очень сыпучим однородным материалом, который, в зависимости от конкретного подвида кварца и характера его дробления, отличается по фракциям. Минимальный размер песчинок будет составлять около 0,05 мм, максимальный - 3 мм. Очень часто кварцевый материал содержит дополнительные примеси в незначительных количествах, но может содержать и до 90% кремнезема.
Каким бы способом он ни был добыт, он проходит дополнительную тщательную очистку, просеивание, а еще сортировку по фракциям. Это дает возможность разделить материал по сортам, а также отсеять некачественный песок и мусор из него.
Есть у него еще несколько свойств, которые выгодно его отличают от всех остальных видов песков. Это высокая способность к адсорбции, необычная устойчивость к механическим и температурным воздействиям, а еще высокая степень сцепления с различными материалами и смесями.
