Песок применяется во многих сферах промышленного производства и строительства. Песок кварцевый продается у нас ведь это не только декоративное покрытие дна аквариума, речной песок – не только наполнитель песочниц и пляжей. В строительстве область применения песка широка – его применяют при изготовлении тротуарной плитки, железобетонных конструкций, при возведении фундаментов и осуществлении кладочных работ. Без песка невозможно представить процесс бетонирования. Песок применяют при благоустройстве дворовых территорий, при прокладке дорог и возведении насыпей. Песок необходим при работах по внутренней отделке помещений, штукатурке или иной декоративной отделке.

При отделке, кладке и при проведении ответственных декоративных работ стараются использовать речной песок. Естественная непрекращающаяся промывка значительной массой воды круглогодично отсеивает вредные примеси и измельчает песок на крупинки в поперечине менее 2 мм, оставляя только самые светлые и золотистые тона. Такой песок часто оседает на излучинах рек, там, где течение замедляется, и уносимые с верховий частички могут спокойно осесть на дно или образовать косу. Обширные залежи такого песка образуются именно в устьях рек, но добыча всегда затрудняется рассредоточением залежей и прочими трудностями, среди которых – нестабильная толщина слоя и прочие негативные факторы, делающие такой песок дорогим, в сравнении с карьерным песком.

Песчаные карьеры – разрезы в почвенном слое, сделанные человеком в целях добычи песка. Залежи песка образовались давно, на месте старых русел рек и мест впадений в исчезнувшие ныне озёра. В наши дни этот песок часто можно добыть, лишь срезав скрывающий его слой вновь образовавшегося грунта и глины. Надо сказать, что посторонние включения снижают качество песка, добытого карьерным способом, в сравнении с речным песком. Однако, карьерный песок дешевле, и человечество давно придумало, как повысить его качество – песок подвергают сепарации, промывке и просушке. Обработанный таким образом, песок избавляется от примесей земли и глины, которые снижают его свойства и приемлемость в строительстве. Загрязнённый песок противопоказано добавлять в раствор цемента, значит, его невозможно применять при кладке стен из кирпича, штукатурке и производстве железобетонных изделий. Он подойдёт разве что для отсыпки насыпей и возведения дорог.

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.

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:

• Окатанный – материал, имеющий округлую форму гранул. Добывают его карьерным способом или в реках, после добычи он прокаливается. Чаще всего такой вариант используется для посыпки площадок и дорожек.
  
• Дробленный. Он представляет собой диоксид кремния в чистом виде. Форма такого минерала колотая с неровными краями. Такой материал – отличный абсорбент, который применяется для очистки воды в бассейнах или искусственных водоемах, где вода имеет свойство быстро загрязняться. Одним словом, это кварцевый песок для фильтров.
  

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.

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.

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.