Кварцевый строительный песок. Чем кварцевый песок отличается от обычного строительного Кварцевый песок состоит из окружающий мир

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.

Кварцевый песок – минерал с высоким содержанием кварца. Существует два вида данного песка: природный и искусственный.

Природный кварцевый песок образовался естественным дроблением кварцевых пород, его добывают из разработанных месторождений. В зависимости от места добывания песка его делят на: горный, речной, барханный и погребной. Для получения чистого кварцевого песка добытый в карьерах песок сначала промывают и очищают от примесей, затем обогащают, используя специальные электрохимические установки.

Для получения песка искусственным путем кварц дробят, затем измельчают и просеивают, фильтруя полученный песок по размеру зерна. Диапазон размеров крупиц песка варьирует от 0,1 до 1 мм.

Отличительной чертой кварцевого песка является однородность его структуры, он состоит из единственного минерала – кварца. Это свойство песка является определяющим фактором при изготовлении стекла, прозрачность которого напрямую зависит от количества примесей.

Еще одним определяющим свойством дробленого кварца является остроугольная форма его частиц. Анизотропия частиц способствует образованию прочной связи с цементом, что активно используется при создании строительных смесей.

Большая межзерновая пористость кварцевого песка способствует его высокой грязеемкости, позволяющей использовать минерал в качестве фильтрующего вещества. Вода, очищенная с помощью кварцевого песка становится мягкой, чистой и приятной на вкус.

Кварцевый песок устойчив к агрессивным средам и высоким температурам, не реагирует на атмосферные перепады, невосприимчив к физическим и химическим воздействиям. Поэтому он широко используется при изготовлении цемента, кирпича, производстве асфальта, его добавляют в бетон для получения матовой поверхности. Кварцевый песок применяют в фаянсовой, фарфоровой и химической промышленности.

Невзирая на все свои достоинства, кварцевый песок имеет вполне приемлемую цену, что еще более повышает его востребованность.

Кварцевый песок 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 обусловлено его высокой химической устойчивостью, механической устойчивостью к дроблению и стиранию, а также цветовой стабильностью. Мелкие фракции хорошо подходят для проведения пескоструйных работ при 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 В последнее время эту можно 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 – 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.

Кварц – это наиболее распространенный минерал, встречающийся в земной коре. Песок, получаемый в результате его естественного или искусственного дробления, называют кварцевым.

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. Содержание оксида железа в исходном сырье влияет на сортовую принадлежность получаемого в результате стекла. Для очистки песка от железосодержащих примесей применяется его магнитное обогащение. При этом сырье подвергается магнитной сепарации сухим или мокрым методом.

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.