Кварцевый строительный песок. Применение кварцевого песка Кварцевый песок в литейной промышленности

Чем отличается речной песок от кварцевого песка? Материал карьерный или речной уступает кварцевому по мономинеральности, межзерновой пористости и однородности. Сорбционная способность белого песка даёт возможность с его помощью очищать воду от окисленного марганца и железа. Также среди его особенностей выделяется высокая устойчивость к химическим, механическим, водным и атмосферным воздействиям. Именно поэтому его так активно используют для производства отделочных материалов и стекла, в ландшафтном дизайне, штукатурках, работе водных очистительных фильтров, для пескоструя, шлифовки и распиловки, засыпки .

Сам по себе этот вид песка делится на два подтипа: искусственного и естественного происхождения. Первый тип получается дроблением и рассевом молочно-белого кварца на фракции, а второй добывается из карьеров, почвы, рек, оврагов, моря или гор. В карьерах происхождение материала обуславливается разрушением кварца водой, ветром и прочими природными факторами. Среди месторождений для добычи кварцевого песка в России особой популярностью обладают: Чулковское (Московская область), Козловское (Брянская область), Елшанское (Волгоградская область) и Березичское (Калужская область).

Добывают песок как открытым, так и закрытым способом:
- первый требует наличия такой строительной техники как самосвалы, экскаваторы, скреперы, бульдозеры и подвесные канатные дороги: сначала удаляются верхние слои грунта, а затем прокладываются траншеи;
- второй применяется в подводных месторождениях с использованием земснарядов и плавучих установок с насосами: сначала разрыхляется и засасывается порода, отделяется от воды с попаданием её обратно в водоём, а затем песок подсыхает и насыпается в самосвалы для доставки на место переработки.

Песок кварцевый после процесса добычи содержит достаточно большое количество посторонних включений, поэтому необходимо проводить дополнительную очистку и обработку. После промывания материал важно просушить до заданного необходимого уровня влажности. Естественный тип зовётся окатанным, так как отличается округлой формой песчинок. Его обычно покупают для строительства спортивных и детских площадок . Искусственный, прежде всего, проходит через камнедробильную машину для выпуска частиц разных размеров, обладающих неровной формой. На окончательном этапе производства кварцевого песка в России его просеивают и распределяют по фракциям. Именно данный вид характеризуется повышенной чистотой состава, стойкостью к химическим воздействиям и однородностью минерального состава. Его цена за кг будет существенно выше, чем стоимость натурального. можно в мешках, чаще по 25, 50 килограмм или тонне.

Фракционный состав делит песчаные зёрна на пять основных размеров (фракции):
- до 0,14 миллиметров;
- до 0,18 миллиметров;
- до 0,23 миллиметров;
- до 0,28 миллиметров;
- более 0,28 миллиметров.

По глинистой составляющей выделяется пять групп с установленными процентными количествами, от 0,2 до 2,0 %. Также группируется песок и по содержанию диоксида кремния, от 99 до 93 %. Дополнительно нормируется в составе песка газопроницаемость, содержание оксидов металлов и площадь поверхности частиц.

Качественный материал поставляется вместе с сертификатом соответствия и регулируется ГОСТ 2138-91 и нормативными документами ГОСТ 8736-93, ГОСТ 22551-77, ГОСТ Р 51641-2000.

Основные технические характеристики песка отображаются параметрами:
- Фракции гранул песка, в среднем, могут быть от 0,1 до 3 мм.
- Нормальная влажность сырого материала не превышает 6,0 %, влажного - 4,0 %, а после просушки не должна быть больше 0,5 %.
- Истинная плотность определяется в диапазоне 2600 - 2700 кг/м3, а насыпная между 1300 и 1500 кг/м3.
- Максимальная температура плавления равна 1050°С.
- Теплопроводность варьируется до предела в 0,30 Вт/(м∙°С).

– зернистый материал с размером частиц от 0,05 до 3 мм, образуется при разрушении кварцсодержащих пород. Обычно кварцевые пески содержат в своем составе различные примеси: оксиды железа, глинистые материалы, полевые шпаты, карбонаты и другие. Примеси придают песку окраску от желтого до красно-бурого цвета. Чистые кварцевые пески содержат до 99% кремнезема.

Производство кварцевого песка

Естественный кварцевый песок , добытый в карьере , проходит сложный цикл обработки: его промывают, очищают от примесей, обогащают и далее при необходимости осуществляют просушку. Искусственный получают дроблением и рассевом кварцсодержащих пород. Пески кварцевые сортируют по фракциям: песком считают фракцию 0,1–0,4 мм, крупным песком - 0,5–1,0 мм и пылевидным кварцем - все, что менее 0,1 мм. Смесь с зернами более 1,0 мм считается кварцевой крошкой.

Применение кварцевого песка

Благодаря высокой сорбционной способности кварцевый песок широко используется в очистительных фильтрах для питьевой воды, очистки сточных вод.

Песок кварцевый очень невосприимчив к атмосферным, химическим и физическим действиям, не боится агрессивных сред и высоких температур, в силу чего распространено в строительных организациях при выпуске цемента (в том числе портландцементов, применяемых при цементации газовых и нефтяных скважин), кирпича, асфальта , для изготовления декоративно-отделочных строительных материалов, при штукатурке фасадных и внутренних интерьеров, для дизайнерских работ. Бетонные блоки, сделанные с использованием песка кварцевого, имеют мягкую пастельную цветовую гамму всевозможных цветов.

Песок кварцевый используется также в фаянсовом, стеклянном и фарфоровом производствах, при производстве лакокрасочной продукции, различных фильтров, в пескоструйных аппаратах, в хим. Индустрии, литейном производстве. Песок кварцевый используют в место материала для производства огнеупорных стройматериалов. Благодаря хорошим абразивным свойствам он находит большое применение при шлифовании линз и прочих полированных материалов, при распиловке камня. В качестве дугогасящего элемента песок кварцевый применяют и при производстве электропредохранителей.

В промышленности песок кварцевый делится на две основные группы. Первая из них - песок заполнитель, который изготавливается различных фракционных составов от 0,2 мм до 5 мм и применяется для засыпки в фильтры, для очистки, а так же для изготовления сухих смесей и бетонов, ну и конечно же для пескоструйных работ. Второй группой являются формовочные пески, которые применяются в литейной промышленности. Это пески достаточно с жёстким фракционным составом, например 0,25 мм или 0,3 мм. Они обладают высоким коэффициентом однородности, который составляет 72-80%. Эти характеристики позволяют использовать фракционные пески не только в литейном производстве, но и в качестве добавки в производстве сухих смесей и обработке металлов (пескоструйке).

Характеристики кварцевого песка

Влажность менее 10 %.

Песок для производства силикатных изделий делится на классы: А (содержание SiO2 не менее 70 %), В (содержание SiO2 не менее 60 %), С (содержание SiO2 не менее 50 %).

Маркировка кварцевого песка

Маркировка кварцевого песка для стекольной промышленности содержит буквенный индекс, обозначающий сферу применения, массовую долю окиси железа в тысячных долях, сорт продукции данной марки (высший, первый, второй).

Буквенные индексы:

«ООВС» - для особо ответственных изделий высокой светопрозрачности;

«ОВС» - для ответственных изделий высокой светопрозрачности;

«ВС» - для изделий высокой светопрозрачности;

«С» - для изделий светопрозрачных;

«Б» - для бесцветных изделий;

«ПБ» - для полубелых изделий;

«ПС» - для изделий пониженной светопрозрачности;

«Т» - для изделий из темно-зеленого стекла. Достоинства кварцевого песка

Однородность структуры и мономинеральность (не содержит примесей). Высокая прочность и стойкость к механическим, химическим, атмосферным воздействиям. Возможность окрашивания в любой цвет. Отличается большой межзерновой пористостью, что придает кварцевому песку большую грязеемкость и обеспечивает отличные сорбционные способности.

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.

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 – материал с уникальными свойствами , который применяется в самых различных отраслях и сферах. Перед тем, как рассмотреть, для чего нужен кварцевый песок, выясним, какими свойствами он обладает.

К основным характеристикам кварца относится:

однородный состав, отсутствие примесей;
прочность зерна, устойчивость к механическому воздействию;
высокий показатель пористости;
высокая очищающая способность;
химическая инертность;
податливость окрашиванию.

По происхождению неорганический материал классифицируется на такие разновидности:

– самый качественный, чистый и дорогой;
морской песок – может содержать частицы глины и примеси алеврита;
горный песок – имеет шероховатую поверхность;
овражный песок – с неправильной формой зерна;
почвенный песок – имеет неровную форму с острыми углами и шероховатые гранулы.

В зависимости от обработки различают сухой, формовочный, фракционированный, окатанный, прокаленный вид.

Прочность гранул, устойчивость к воздействию различных негативных факторов, способность очищать жидкости от радионуклидов, микроорганизмов, тяжелых металлов и твердых примесей обусловили широкое использование кварца в гидрофильтрах , а также при проведении различных строительных и отделочных работ.

Применение материала в строительстве

Рассмотрим свойства и применение в строительной сфере . Он имеет ценные характеристики для разных строительно-ремонтных работ, в числе которых однородный состав, отсутствие глинистых примесей, плотность 1,5 тонны/куб. метр.

Материал используют при производстве блоков , которые имеют высокую прочность и привлекательный внешний вид. Их применяют для облицовки фасадов зданий, а также для создания объектов ландшафтного дизайна. Огнеупорные и прочные кирпичи для печей также производят с использованием этого наполнителя.

В состав самого качественного цемента также входит кварц, который обеспечивает высокую адгезию раствора с поверхностью. Он применяется при строительстве автомагистралей, рассчитанных на высокую нагрузку.

Также материал входит в состав штукатурных смесей , предназначенных для чистовой отделки стен. Благодаря однородности массы, получается гладкое и долговечное покрытие.

Где еще используют кварцевый песок?

Химические и физические параметры материала позволяют широко использовать его и в таких направлениях:

Фильтрация воды . Использование аквафильтров с кварцевым наполнителем является самым эффективным способом очистки воды в гидротехнических сооружениях. Такой наполнитель способен задерживать обычные твердые загрязнения, хлор, алюминий, вирусы и бактерии, нитраты.
Пескоструйная обработка поверхностей . Абразив под высоким давлением направляется на участок, который необходимо очистить, в результате чего удаляются все виды загрязнений. Таким методом ликвидируют признаки коррозии, жировые пятна, очищают бетон и камень, делают поверхность шероховатой, матируют стекло и зеркало, создают интересные узоры.
Наливной пол . Технология позволяет создать долговечную, устойчивую к износу, ровную основу. в данном случае играет роль наполнителя и обеспечивает снижение себестоимости производства полимерного покрытия.
Металлургическая отрасль . Формовочный песок является сырьем для создания литейных форм и стержней. От других видов кварца он отличается повышенным показателем прочности и однородностью, которая составляет 80%.
Стекольное производство . Предприятия этой сферы являются основными потребителями песка. Он является основным сырьем для производства стекловолокна, стекла для медицинских, лабораторных и других целей.