Кварцевый песок: состав и свойства

Кварцевый песок: состав и свойства

Кварцевый песок является одним из самых распространенных типов песка, который используется в строительстве и других отраслях промышленности. В этой статье мы рассмотрим состав и свойства кварцевого песка.

Состав кварцевого песка

Кварцевый песок состоит из кварца, который является одним из самых распространенных минералов на Земле. Кварц состоит из кремния и кислорода, которые составляют 99,9% его состава. Остальные компоненты кварцевого песка включают в себя другие минералы, такие как полевой шпат, гипс, кварцит и другие.

Свойства кварцевого песка

Кварцевый песок обладает рядом уникальных свойств, которые делают его очень полезным в строительстве и других отраслях промышленности.

1. Прочность. Кварцевый песок является одним из самых прочных типов песка, что делает его идеальным материалом для строительства.

2. Неугораемость. Кварцевый песок не горит, что делает его идеальным материалом для строительства зданий, которые должны быть защищены от пожаров.

3. Неуязвимость к коррозии. Кварцевый песок не подвержен коррозии, что делает его идеальным материалом для строительства зданий, которые должны быть защищены от влаги и влажного климата.

4. Легкость обработки. Кварцевый песок легко обрабатывается, что делает его идеальным материалом для производства строительных материалов, таких как бетон и цемент.

Таблица свойств кварцевого песка

Кварцевый песок является одним из самых важных типов песка, который используется в строительстве и других отраслях промышленности. Его состав и уникальные свойства делают его идеальным материалом для строительства зданий, которые должны быть прочными, неугораемыми и защищены от коррозии.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое кварцевый песок

Что такое кварцевый песок?

Песком называют материал, состоящий из зерен горных пород размером до 2,5 мм. На планете существует огромное множество песков, каждый из которых обладает уникальным составом и свойствами. Белыми известняковыми и коралловыми песками покрыты тропические пляжи, красные гранатовые пески состоят из частиц граната и встречаются на всех континентах, черные магнетитовые пески имеют вулканическое происхождение.

Наиболее распространен на земле кварцевый песок, возникший при разрушении кристаллов кварца, одного из основных минералов земной коры.

Гексагональная кристаллическая решетка кварца, образованная молекулами оксида кремния, определяет физико-химические свойства кварца и, соответственно, кварцевого песка. Прочность, твердость, химическая инертность, высокая температура плавления, диэлектрические свойства делают кварцевый песок незаменимым материалом для человечества.

Кварцевые пески в зависимости от содержания примесей и происхождения различаются цветом, химическим и фракционным составом, формой частиц. Эти характеристики песков, также как и метод его добычи, определяют цену кварцевого песка и сферу его использования.

Область применения кварцевого песка огромна!

Его используют в водоочистных бытовых и промышленных фильтрах, для производства стекла и керамики, бетона, строительных смесей, при строительстве зданий и дорог, спортивных и детских площадок, при проведении коммуникаций и дренажных работ, для пожаротушения, для пескоструйной чистки разнообразных поверхностей, начиная с зубов и заканчивая станами и металлоконструкциями мостов. Кварцевый песок является частью нашей жизни, ее необходимой составляющей.

Классификация кварцевых песков в Российской Федерации

В России строительный кварцевый песок относят к нерудным материалам и характеризуют в соответствии с ГОСТом 8736-2014.

В зависимости от происхождения строительные пески подразделяют на горный, карьерный, намывной, речной и морской кварцевые пески. Горный и карьерный пески, содержащие глину, пыль и камни, в основном, используют при строительстве дорог, засыпке коммуникационных и дренажных котлованов. Намывные, речные и морские кварцевые пески, прошедшие водную обработку, отличаются чистотой и отсутствием пыли и глины, что позволяет успешно применять их в качестве наполнителя в строительных и отделочных работах.

При выборе кварцевого песка для определенных нужд большое значение имеет форма частиц песка. Например, частицы морских песков часто отличаются округлой формой, что ограничивает их применение при пескоструйной очистке поверхностей, где песок выступает в качестве абразивного материала. В то же время округлая форма частиц для некоторых видов строительных смесей является преимуществом.

Наиболее универсальным кварцевым песком, подходящим для всех строительных работ, считают речной песок. Целесообразность его использования зависит от близости месторождения и цены.

По классу крупности кварцевые пески делят на крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий. Крупные пески наиболее востребованы для пескоструйных работ и водяных фильтров. Мелкие пески служат наполнителем в тонких штукатурках, шпаклевках и затирках, применяются для декоративной пескоструйной отделки зеркал, чистки декоративных металлических поверхностей.

Отдельными группами классифицируются формовочные и стекольные пески. В маркировке таких песков указывается содержание глинистых, оксида кремния и окислов железа и щелноземельных металлов. От состава пески зависит возможность его применения в литейном и стекольном производстве.

Кварцевые пески в Санкт-Петербурге и области

Вокруг Санкт-Петербурга расположены карьеры, где добывают кварцевые пески с различным модулем крупности и химическим составом. Помимо карьерных песков Ленинградская область богата речными и морскими песками, которые обеспечивают потребности строительства, водоочистки и других городских нужд.

Зачем сушат кварцевый песок?

Сушка кварцевого песка является первым необходимым этапом подготовки песка для дальнейшего использования. Помимо самой сушки в этом производственном цикле происходит чистка песка от камней, глины и пыли.

Следующим важным этапом производства является фракционирование сухого кварцевого песка или деление песка по зерновому составу. На российском рынке востребованы все фракции песка. Песок с размером зерна более 1,25 мм используют для проведения пескоструйной чистки поверхностей и наполнения бытовых и промышленных водяных фильтров при очистке сточных вод, средние от 0,63 до 2 мм и мелкие до 0,63 мм фракции применяют при производстве сухих строительных смесей. В последние годы активно стал развиваться рынок декоративных промышленных полов и ландшафтного дизайна, где применяют окрашенные кварцевые пески с разным размером частиц.

Какие минералы содержатся в кварцевом песке

Что такое кварцевый песок? Под кварцевым песком принято понимать дробленный зернистообразный материал натурального происхождения.

Второе его название – белый песок. В природной среде кварцевый песок образуется путем соединения нескольких минералов, в состав которых входит молочно-белый кварц. Данный материал обладает широким спектром использования во многих странах мира.

Зачастую белые песок содержит в себе примеси различных глиняных веществ, оксиды железа и других химических элементов, а также полевые и горные минералы. Такого рода примеси придают кварцевому песку не только специфический оттенок, но и отличительные технические и эксплуатационные характеристики.

Кварцевый песок может быть самых разных цветов: от бежевого, до темно-коричневого и даже черного. Встретить чистый кварцевый песок практически невозможно, однако его производят в специальных лабораториях. Чистый белый песок имеет в своем составе минимум примесей (не более одного процента) и обладает светло-бежевым оттенком.

Классификация кварцевого песка

На сегодняшний день существует два вида белого песка: это природный кварцевый песок и искусственно созданное подобие данного материала.

Таким образом, в зависимости от способа получения выделяют природный и искусственный кварцевый песок. Для добычи первого типа песка принято использовать стандартный механический метод геологических изысканий. Второй же добывается при помощи специальных буровзрывных машин.

Также некоторые специалисты выделяют речной, погребной, горный кварцевые пески – в зависимости от места расположения. В большинстве случаев кварцевый песок добывается в горных местностях либо у подножия рек. Самым чистым белым песком является речной кварцевый вид.

В зависимости от формы зернистых элементов кварцевый песок бывает дробленный и окатанный. Дробленный песок представляет собой колотые крупинки небольшого размера неровной формы, окатанные же зерна более округлые и аккуратные.

Как добывают и изготавливают кварцевой песок?

Развитие современного оборудования значительно повлияло на добычу кварцевого песка. Данный минерал добывается с помощью открытой технологии при использовании земляных снарядов и аналогичного оборудования (способ используется при добыче песка в горных местностях и в местах слияния рек).

После добычи кварцевый песок проходит несколько стадий тщательной обработки. К таким технологическим этапам относятся: очистка песка от примесей и верхнего слоя грязи и пыли, видоизменение формы кварцевого песка. Для очистки кварцевого песка от природных примесей используются безопасные химические вещества.

Также при помощи дополнительных химических добавок проводится обогащение кварцевого песка, вследствие чего он приобретает новые свойства: повышается содержание кварца в песке, песок очищается от примесей и становится более однородным и прочным. На последнем этапе обработки проходит сушка кварцевого песка при помощи специального оборудования – как результат, чистый природный белый песок.

Стоит отметить основные отличительные черты кварцевого песка по сравнению с другими видами зернисто-дробленных веществ.

Главным отличием кварцевого песка от большинства природных видов песка является его мономинеральность – наличие только одного минерала в составе (кварц). За счет своей однородности кварцевый песок используется во многих промышленных сферах и является отличной заменой стандартного промышленного сырья. Кварцевый песок имеет в своем составе незначительное количество примесей, благодаря чему его используют для изготовления зеркал высочайшего качества.

Статья подготовлена на основании материала, предоставленного ГК «РосКварц» http://samara.pesok-quartz.ru/filtraciya-vodopodgotovka/

Кварц представляет собой очень известный минерал, который встречается в земной коре.

Песок, получаемый в результате его дробления, называется кварцевый песок. Кварцевый песок — это высокооднородная, чистая разновидность формовочного песка. Сегодня мы поговорим о характеристиках кварцевого песка, а также о сферах его применения.

Виды кварцевого песка.

Существует несколько видов кварцевого песка:

речной (востребованный и самый чистый песок);

морской (т.к. в составе такого песка присутствуют примеси алеврита и глины, он менее востребован);

овражный (такой вид кварцевого песка применяется в производстве бетонной смеси, штукатурки, содержит примеси земли и ила);

погребной (востребован в ремонтных и строительных работах).

Добыча кварцевого песка.

По способу добычи такой песок может быть:

природным (получается путем разрушения пород кварца под воздействием природных сил);

дробленым (получается в результате дробления жилы из кварца).

Какой формы может быть кварцевый песок?

Остроугольной;

округлой;

полукруглой.

Какие другие вещества могут быть присутствующими в кварцевом песке

Кварцевый песок находит широчайшее применение в самых разных отраслях благодаря своим уникальным свойствам. Вот несколько основных областей, где используется кварцевый песок:

Строительство

Кварцевый песок используется в строительстве как наполнитель в бетонах, растворах и штукатурках. Он обеспечивает высокую прочность и долговечность строительных материалов, а также улучшает их устойчивость к внешним воздействиям.

Стекольная промышленность

Кварцевый песок является основным сырьем для производства стекла. Он обеспечивает высокую степень прозрачности и термостойкости готовых изделий. Песок с минимальным содержанием примесей используется для производства особо чистого стекла для окон, зеркал и оптических приборов.

Фильтрация воды

Одним из важнейших применений кварцевого песка является фильтрация воды. Благодаря своим физическим свойствам, он эффективно задерживает механические примеси и химические загрязнители, обеспечивая высокую степень очистки воды.

Литье и металлообработка

В литье и металлообработке кварцевый песок используется для изготовления форм и стержней. Он обладает высокой огнеупорностью, что позволяет ему выдерживать высокие температуры плавления металлов.

Производство керамики и огнеупоров

Кварцевый песок входит в состав многих керамических изделий и огнеупорных материалов. Его использование позволяет улучшить структуру и прочность конечных продуктов, а также повысить их устойчивость к высоким температурам и химическим воздействиям.

Как кварцевый песок образуется

Кварцевый песок — это материал, получаемый дроблением и рассевом молочно-белого кварца. В сравнении с песками естественного происхождения этот материал выгодно отличается мономинеральностью, однородностью, высокой межзерновой пористостью, а, следовательно —грязеемкостью. Его сорбиционная способность позволяет удалять из воды растворённые железо и марганец. Обладает высокой стойкостью к механическим, химическим, атмосферным воздействиям. Применяется в производстве декоративно-отделочных материалов, в фасадных и интерьерных штукатурках,ландшафтном дизайне. Кроме всего прочего, при изготовлении бетонных блоков позволяет получать мягкие, пастельные оттенки. Так же используется в общественном питании для использования в мармитах при приготовлении кофе на песке.

Кварц (нем. Quarz ) — один из самых распространённых минералов в земной коре, породообразующий минерал большинства магматических и метаморфических пород. Свободное содержание в земной коре 12 % . Входит в состав других минералов в виде смесей и силикатов. В общей сложности массовая доля кварца в земной коре более 60 %. В крови и плазме человека концентрация кремнезёма составляет 0,001 % по массе.

Ценное минеральное сырьё: используется в оптических приборах, в генераторах ультразвука, в телефонной и радиоаппаратуре (как пьезоэлектрик), в электронных приборах («кварцем» в техническом сленге иногда называют кварцевый резонатор — компонент устройств для стабилизации частоты электронных генераторов). В больших количествах потребляется стекольной и керамической промышленностью (горный хрусталь и чистый кварцевый песок ) Также применяется в производстве кремнезёмистых огнеупоров и кварцевого стекла. Многие разновидности используются в ювелирном деле.

Кварцевый песок высокого качества характеризуется устойчивостью к химическим, механическим и атмосферным воздействиям. Природный сухой кварцевый песок белого цвета, имеет хорошую текучесть. Гранулы округлой хорошо окатанной формы. Песок кварцевый, формула которого SiO2, имеет неограниченную область применения.

Какие свойства имеет кварцевый песок

Хотя кварцевый песок значительно дороже, но сфера его применения ничуть не меньше, чем у обычного песка . Сложно перечислить все области использования песка в виду их многочисленности. Вот лишь некоторые из них:

Кварцевый песок широко используется для изготовления интерьерных и фасадных штукатурок, декоративных отделочных материалов, огнеупорных бетонных блоков, силикатного кирпича, уличной брусчатки, высокопрочного железобетона, кварцевый песок также используют для замешивания бетона.

Мелкозернистые фракции незаменимы при создании наливных полов, обеспечивая прочность и долговечность покрытий

В стекольной промышленности для изготовления стеклянных изделий, стекловолокна, оконных, автомобильных и технических стекол, лабораторной посуды и оборудования. Также кварцевый песок необходим для создания оптических линз.

В металлургии кварцевый песок служит материалом для изготовления жаропрочных форм, способных выдерживать высокие температуры. Мелкозернистые фракции применяют при сварке и пескоструйной обработке различных материалов.

В дорожном строительстве для создания высокопрочных прослоек, способных выдерживать давление и вибрацию от движения автомобилей, а также для пропуска грунтовых и атмосферных вод, можно применять как песок для пескоструя.

Кварцевый песок, особенно окатанный, успешно применяется в водоочистных сооружениях, для бытовых, аквариумных и промышленных фильтров. Дополнительный плюс – кварц обладает адсорбирующим свойствами, забирая у воды вредные вещества и насыщая ее полезными микроэлементами.

При изготовлении керамической, фарфоровой и фаянсовой посуды, а также для производства керамической плитки и керамогранита.

Как диэлектрик входит в состав электрических предохранителей и изоляторов.

Высокая теплопроводность позволяет использовать кварцевый песок для производства нагревательных приборов с кварцевыми спиралями и керамическими панелями. В качестве декоративной отсыпки в ландшафтном дизайне и как покрытие на спортивных площадках.

Используется для приготовления кофе на песке в специальных емкостях – мармитах.

За последние десятилетия увеличился интерес к такому виду творчества, как рисование песком. Кварцевый песок – мелкий, чистый, полупрозрачный или цветной, подходит для этого как нельзя лучше.

Как кварцевый песок используется в промышленности

По типу обработки кварцевый песок бывает следующих видов:

1. Фракционный. Материал, получаемый из кварцевых горных пород путем измельчения и просеивания по фракциям (мелкие, средние, крупные). Размер фракции подбирается в зависимости от конкретных потребностей. Фракционный отличается повышенным содержанием кварца, однородностью, устойчивостью к механическим воздействиям.

1. Обогащённый кварцевый песок. Специально обработанный материал, полученный путем очистки и обогащения. Обогащают его двумя способами: электромагнитной сепарацией, путем воздействия магнитным полем; гравитационным, посредством обработки в винтовых сепараторах. Обогащение позволяет повысить содержание основного минерала в составе. Обогащенный кварцевый песок используется в качестве сырья для производства окон, бутылок, фарфора, фаянса, красок.

1. Прокаленный. Материал подвергается обработке высокой температурой, позволяющей повысить прочность, жесткость, устойчивость к термическим воздействиям. Прокаленный песок широко используется при производстве сухих строительных смесей, для пескоструйной обработки поверхностей, торкретирования.

Прокаленный песок соответствует нормам качества, полностью безопасен, рекомендован для обустройства детских площадок и песочниц.

Чистый прокаленный песок.

1. Мытый. Проходит специальную обработку, чтобы избавить его от загрязнений и примесей. Он приобретает характеристики, делающие его идеальным для использования в строительстве, производстве стекла, керамики, абразивов и других сферах.

1. Дроблёный. Отличается твердостью, износостойкостью, межзерновой пористостью, низким содержанием глинистых примесей. Песчинки имеют неровные края с острыми гранями. Эти свойства позволяют такие пески эффективно использовать для пескоструйной обработки поверхностей, фильтрования воды в процессе водоподготовки, в качестве наполнителей кладочных растворов.

Дробленая кварцевая крошка.

1. Окатанный. Материал имеет округлые формы и гладкую текстуру. Образуется в результате длительного воздействия воды и ветра на кварцитовые горные породы. Окатанный песок отличается высокой чистотой, что делает его подходящим для использования в различных отраслях промышленности, при производстве стекла, керамики, в металлургии, в фильтрационных системах для очистки воды. Материал применяется в сельском хозяйстве для улучшения почвы, создания декоративных элементов в садовом дизайне, покрытия пляжей, садовых дорожек.

Окатанный песок.

1. Цветной. Искусственно окрашенный песок производится путем покрытия минерала специальными составами на основе смол. Он часто используется в ландшафтном дизайне, строительстве и декоре. Применяется для устройства декоративных штукатурок, полимерных полов, дорожных и спортивных покрытий, детского творчества. Цветной кварцевый песок доступен в различных оттенках, от натуральных песочных до ярких, насыщенных тонов.

Песок цветной.

1. Жильный. Получается путем дробления кварцевых жил. Материал на 100% состоит из минерала, не содержит побочных примесей. Широко используется при производстве стекла, силикатного кирпича, керамической плитки.

Какие факторы влияют на состав кварцевого песка

Самым ценным считается белый кварцевый песок, что означает высокое содержание в нем кремния. Внешний вид песка зависит от качества его обработки.

По типу залегания кварцевый песок может быть первичным, вторичным и в виде кварцевых жил. От этого зависит способ добычи.

Первичный песок имеет в составе кроме зерен кварца еще и белую глину. Считается, что этот вид может в течение миллионов лет не менять своей структуры и не терять свойств.

Производство песка проходит в несколько этапов:

• Добыча на месторождении и транспортировка;
• Дробление крупных включений и очистка от металлических примесей методом магнитной сепарации;
• Мокрая очистка для удаления органических соединений;
• Прокаливание при температуре около 1000⁰С.

Вторичный песок – более чистое сырье, поскольку глина из его состава частично вымывается еще до добычи, естественным способом. Месторождения его чаще находятся в руслах пересохших рек.

Его добывают открытым способом, просто загребая экскаватором, или закрытым – откачивая мощным насосом рыхлую породу прямо со дна рек или озер.

На производстве песок очищают от посторонних примесей и просушивают, а затем разделяют на фракции.

Фракции кварцевого песка – это размер песчинок.

Процесс очистки ведет к удорожанию производства и повышению стоимости готового материала.

Кварцевые жилы – это монолитные скопления кварца. Для их добычи забуриваются под землю иногда на несколько километров. Поэтому для их разработки оборудуют карьеры и шахты.

Материал откалывают, дробят на спец установках и получают смесь из частиц разного размера. При помощи вибросита их разделяют по размеру. Так получается кварцевый песок высшего качества.

В России насчитывается 65 мест добычи, самые крупные в Московской, Свердловской, Амурской, Ульяновской областях.