Для чего добавляется кварцевый песок. Чем кварцевый песок отличается от обычного строительного. Сферы применения окрашенного кварцевого песка

Песок является важнейшим материалом, без которого практически невозможно представить ни большого строительства, ни какого-либо мелкого ремонта. На сегодняшний день различают три основных вида такого материала: речной, кварцевый и овражный. Соответственно, каждый имеет название по своему происхождению.

Основные области применения кварцевого песка: отделочные материалы, производство стекла, краска для разметки дорог, фильтрование и водоочистка.

Но все большую популярность с каждым днем начинает приобретать именно кварцевый песок. Что же он собой представляет? И каково его основное назначение? Все это знать очень важно, если вы хотите применять такой материал в строительстве. Поэтому рассмотрим указанные моменты более подробно.

Характеристика и основные свойства кварцевого песка

Кварцевый песок представляет собой сыпучий кварц - самый прочный в природе материал. Такой песок можно получить как естественным путем, когда происходит природное дробление камня, так и искусственным, когда кварц дробят преднамеренно. Но чаще всего кварц дробят самостоятельно.

Кварцевый песок чаще всего является очень сыпучим однородным материалом, который, в зависимости от конкретного подвида кварца и характера его дробления, отличается по фракциям. Минимальный размер песчинок будет составлять около 0,05 мм, максимальный - 3 мм. Очень часто кварцевый материал содержит дополнительные примеси в незначительных количествах, но может содержать и до 90% кремнезема.

Каким бы способом он ни был добыт, он проходит дополнительную тщательную очистку, просеивание, а еще сортировку по фракциям. Это дает возможность разделить материал по сортам, а также отсеять некачественный песок и мусор из него.

Есть у него еще несколько свойств, которые выгодно его отличают от всех остальных видов песков. Это высокая способность к адсорбции, необычная устойчивость к механическим и температурным воздействиям, а еще высокая степень сцепления с различными материалами и смесями.

Вернуться к оглавлению

Области применения

На сегодняшний день область применения кварцевого песка достаточно широка.

Она охватывает и производство, и строительство, и пищевую, и фармацевтическую отрасли, а еще другие отрасли, где часто применение такого материала становится весьма неожиданным, но вполне оправданным.

Вернуться к оглавлению

Использование в строительстве

Принцип действия фильтра с кварцевым песком для очистки воды в бассейне

Кварцевый песок довольно часто применяется для изготовления всевозможных блоков и кирпичей. Бетонные блоки с добавлением кварцевого материала имеют довольно спокойную цветовую гамму пастельных оттенков. А это, в свою очередь, дает возможность успешно их применять для фасадного строительства и декорирования. То же самое касается и кирпича. Более того, кирпичи и блоки обладают чрезвычайно высокой прочностью. Поэтому кирпич для печей часто изготавливается с добавлением именно кварцевого типа песка.

Отдельного внимания заслуживает цемент и разные смеси для укладки асфальта. Так, наиболее качественные их варианты еще производятся на основе песчаного кварца. Что касается цемента, то все марки современного сейчас портландцемента идут в продажу с добавлением песка. Это повышает адгезию будущего раствора с поверхностью. В некоторых случаях в цемент бывает добавлено такое количество данного материала, что не требуется его добавлять дополнительно.

Дорогие асфальтовые покрытия в своем составе также имеют песок именно кварцевого типа. Особенно это актуально для дорог, где повышено дорожное движение. Ведь нагрузка на покрытие идет достаточно большая, поэтому и стойкость асфальта должна быть соответственной.

Кварцевый песок является лучшей добавкой в штукатурные растворы для внешнего или внутреннего типов декорирования. При этом можно выбрать не только соответствующую по функциональности марку, но и его оттенок. А это очень повлияет на конечный оттенок оштукатуренного покрытия.

Растворы для оштукатуривания на основе песка из кварца являются самыми красивыми и надежными. В течение долгого времени они не дают абсолютно никаких трещин, а еще облегчают процесс придания идеальной гладкости поверхности за счет того, что именно кварцевая смесь выбирается определенной подходящей для работы конкретной фракции.

Кварцевый песок - уникальный материал, который имеет широкий спектр применения. В зависимости от фракций, его используют в декоративных целях (от отделки стен до украшения аквариумов), для посыпки спортивных площадок и дорожек на дачных участках, при устройстве рабочих помещений и т.д.

Нередко кварцевый песок применяют для удаления коррозии металла , при производстве красок, эмали и лаков, изготовлении форм для литейной промышленности, для тормозной системы ж/д составов и т.д.

Купить кварцевый песок на предприятиях , его добывающих, бывает не так легко. Однако из этого есть выход - сделать материал самому на основе чистого речного песка. Его просеивают через мелкое сито, чтобы отсеять глину, или крупное - чтобы убрать мусор. После очищают от окиси железа, промывая водой с раствором соляной кислоты. Этот же состав удалит и остатки глины. В завершении кварцевый песок промывают чистой водой (в идеале - машиной Гресли и Руга) и высушивают, положив на печь, на солнце и т.п.

Кварцевый песок, полученный таким способом, не отличается высоким качеством. Его можно использовать, например, для засыпки в пустоты экранированных помещений. Однако в других случаях лучше приобрести качественный материал у специализированных компаний.

Кварцевый песок является незаменимым материалом в строительной и промышленной отрасли. Именно кварцевая порода считается наиболее чистой и высокооднородной.

Классификация материала

Песок кварцевой породы классифицируют по следующим группам:

Место нахождения: речной, морской, овражный, горный, погребной.
Способ добычи: природный, искусственный.
Размер зерна: мелкое (фракция 0,5-0,25 мм), среднее (фракция 0,25-0,5 мм), крупное (0,5-3 мм и выше).
Форма фракции: округлая, полуокруглая, остроугольная.

Классификация по месту добычи

Речной песок — не содержит примесей, по этой причине – самый дорогой.

Морской песок содержит глиняную примесь и алевритовые частицы, мелкофракционный.

Порода овражного происхождения отличается остроугольной формой и шероховатой поверхностью. С высоким содержанием примеси ила и земли. Используется для производства штукатурных смесей и бетона.

Горная порода имеет схожие характеристики с овражным песком.

Почвенный песок , он же погребной, имеет ряд качеств, незаменимых при строительстве. Имеет остроугольную форму и шероховатую поверхность. Пласты залегают под слоем грунта и глины.

Классификация по способу добычи

Природный песок добывают из кварцевой породы, подверженной влиянию природных факторов. Свое название получил благодаря форме зерен.

Искусственный песок получают при разрушении кварцевой жилы взрывной волной. Существенным отличием искусственного материала от природного является его минеральный состав.

Цветное окрашивание песка

Для окрашивания минерала используют эпоксидную или полиуретановую смолы. После обработки песок остается экологически чистым и безопасным, пригодным для широкой сферы применения. Поэтому можете спокойно купить цветной кварцевый песок оптом без опаски за безопасность.

Физикомеханические свойства окрашенного песка

высокая износоустойчивость;
не меняет цвет после окрашивания при постоянном попадании прямых солнечных лучей.

Сферы применения окрашенного кварцевого песка

производство литьевого мрамора;
производство полимерного напольного покрытия;
изготовления смесей для декоративной штукатурки;
производство дорожного покрытия с повышенным коэффициентом трения;
ландшафтный дизайн;
украшение аквариумов, террариумов и прочих элементов декора.

Качественные показатели

Основной чертой данного минерала является устойчивость материала к химикомеханическому воздействию. Неочищенный песок имеет желтый и красно-бурый оттенок. Прошедший очистку минерал имеет белый цвет с молочным оттенком.

Процесс добычи и обработки песка

Добыча минерала проводится на речном дне и дне обводненных каналов путем механической выемки или при разработке карьеров.

После добычи песка, проводится его очищение от примесей и обогащение. После очищения порода поддается температурному воздействию 800°С.

Применение кварцевого песка

В строительных работах кварцевый песок используют как основу для приготовления бетона и штукатурных смесей. Его применяют в качестве декоративного материала при облицовке поверхностей или устройстве ландшафта и зон отдыха.
В производстве кварцевый песок является незаменимым компонентом при изготовлении фарфора, фаянса, стекла, эмали, лакокрасочных материалов.
Физико-механические свойства материала делают его незаменимым элементом систем фильтрации воды.
В промышленности песчаную породу используют для литья металлопроката, выплавки стали и огнеупорных изделий.
В процессе монтажа и устройства электросетей минерал служит дугогасящим элементом.
Кроме всего прочего, песок широко применяется при устройстве дорожного покрытия, вертолетных и спортивных площадок.

Кварцевый песок представляет зернистый материал минерального происхождения. Образуется в результате разрушения кварцсодержащих пород. Распространение в земной коре очень широкое. Размер фракций песка варьируется в пределах 0,1-6 мм, В составе кварцевых пород часто содержатся различные примеси в виде глинистых карбонатов, оксидов железа, полевых шпатов и других горных пород. Они придают кварцу (от природы прозрачному или белому) различные оттенки. Меняется цветовая гамма от желтого до красно-бурого и даже черного. Чистые кварцевые пески имеют минимум инертных примесей: до 99% состава составляет кремнезем. Химическая формула SiO2. Цвет кварцевого песка без примесей - молочный.

Виды кварцевого песка

Кварцевый песок подразделяют на две разновидности: материал природного и искусственного происхождения. Первый встречается в виде обогащенного кварцевого песка разных фракций и его добывают в разработанном месторождении механическим способом. Второй также имеет естественное происхождение: сырьем служит кварц жильный дробленый - обычая горная порода (чистый кварц). Для добычи применяют буровзрывной способ, а затем полученный материал дробится для дальнейшего использования.

Кварцевый песок подразделяется на несколько категорий по происхождению. Речной, горный и погребной песок добывается соответственно на побережьях рек, в местах выхода скальных пород и под почвой на некоторой глубине. Речная разновидность содержит минимальное количество загрязняющих примесей.

Песок кварцевый разделяют также по форме крупинок на окатанный и дробленный. Окатанный имеет вид округлых зерен, дробленный выглядит как неровные колотые крупинки.

Добыча и производство кварцевого песка

Добыча кварцевого фракционного песка производится открытым способом из карьера или земснарядом из природных месторождений в поймах рек и озер.

Малое количество примесей и большое количество кварца - этим отличаются разработки, в которых добывают кварцевый песок, от карьеров, в которых добывают обычный строительный песок. Добытый сырец проходит ряд технологических процессов: промывку от грязевых отложений и очистку от примесей химическим методом. Данный процесс называют обогатительным, он служит для получения песка необходимого качества. В результате увеличивается содержание кварцевой породы, и получается чистейший материал, который после сушки на специальных установках, проходит через ряд сит и распределяется на фракции. Полученную продукцию называют фракционный кварцевый песок.

Процесс добычи земснарядом происходит так: смесь песка и воды со дна водоема закачивается и передается по специальному трубопроводу к месту складирования. Вода постепенно отделяется от добытого грунта и уходит по водостокам обратно в водоем. Полученный материал отправляют на предприятие для его дальнейшего обогащения и разделения на фракции.

Искусственный кварцевый песок получают из жильной кварцевой породы, которую сначала отправляют в дробильный комплекс. Там сырье измельчают на зерна. Затем следуют процедуры, аналогичные при работе с карьерным песком: материал промывается, просушивается и разделяется техническим ситом на фракции.

Характеристики и свойства кварцевого песка

Особенности кварцевого песка

Особенность кварцевого песка, отличающая его от других видов песка, состоит в том, что материал этот является мономинеральным, то есть состоящим только из одного минерала - кварца. Эта однородность делает его ценным промышленным сырьем. Малая доля примесей позволяет получить из сырья стекло с высокой степенью прозрачности. Еще одна особенность - межзерновая пористость. По сравнению с другими материалами кварцевый песок обеспечивает наибольшую грязеемкость. В дополнение к этому свойству малая степень износа песчинок, и кварцевый песок отлично проявляет себя уже как фильтрующий материал.

Химические свойства кварцевого песка

Кристаллическая структура кварца придает ему и полученному из него песку исключительные характеристики прочности и устойчивости к действию щелочных и кислотных материалов. Очень высокая твердость, тугоплавкость и химический состав кварцевого песка обуславливают его повышенную огнеупорность и пожаробезопасность. Материал по своим свойствам соответствует диэлектрику и инертен к широкому ряду химических веществ.

Физические свойства кварцевого песка

Для песка характерны все свойства кварца:

насыпная плотность 1300-1500 г/см3
истираемость - 0,1
дробимость - 0,3
твердость (шкала Мооса) - 7 (для сравнения твердость алмаза - 10)
использование по радиоактивности - 1 класс

Плотность кварцевого песка определяется двумя разными подходами. Есть плотность насыпная, и есть плотность истинная. Насыпная рассчитывается как отношение массы материала в сыпучем состоянии к его объему. В эту величину входят поры в зернах песка и воздушные пространства между ними. То есть данное значение может изменяться в зависимости от влажности материала. Истинная плотность - величина постоянная, представляет собой отношение вещества в абсолютно плотном состоянии к его объему. Влажность песка роли не играет. Для изменения плотности должен быть изменен химический состав или молекулярная структура. Насыпная плотность меньше истинной. Плотность материала - важная характеристика, которую обязательно нужно учитывать для расчета мест для хранения, его перевозки и перемещения подъемно-транспортным оборудованием.

Истираемость, дробимость и твердость кварцевого песка - косвенные показатели его прочности. Для определения значений проводят испытания зерен на вращающемся истирающемся круге из металла, сжатие массы фракций механическим способом и царапание зерном эталона и, наоборот, эталоном зерна.

Фракции кварцевого песка:

пылевидный - менее 0,1 мм
мелкозернистый: 0,1- 0,8 мм
среднезернистый: 0,8 - 1,6 мм;
крупнозернистый: 1,6 - 6,0 мм

Кварцевый песок пылевидный и мелкозернистый применяют в составе разных строительных материалов, таких как строительные смеси, шпатлевки, затирки, абразивные материалы, тонкие штукатурки и краски.

Кварцевый песок средней зернистости используют для фильтрации и очистки жидкостей, для пескоструйных работ, для строительных смесей, фасадных и интерьерных штукатурок, наливных полов, бетонных растворов, в ландшафтном дизайне, для засыпки спортивных площадок.

Материал крупных фракций используют для изготовления тротуарной плитки, бетонных блоков, декорирования ландшафта. Также он используется для фильтрации.

Песок всех фракций находит применение в стекольной, литейной и химической промышленности.

Применение кварцевого песка

Для очистки и фильтрации воды

Химические и физические свойства кварцевого песка обуславливают идеальные качества для использования его в качестве фильтра для воды. Питьевая или технического назначения вода, в том числе и в бассейнах может быть качественно и легко очищена от механических примесей и снижения содержания железа, фторидов, хлоридов, сульфатов, солей тяжелых металлов и других вредных примесей. Отличные адгезивные свойства способствуют притягиванию грязи к поверхности песчинок.

Кварцевый песок для фильтров используется в первой ступени многоступенчатых бытовых и промышленных фильтров для предварительной механической очистки. Возможно многократное использование, так как материал легко промывается при загрязнении путем водо-воздушной промывки. Использование фильтра из кварцевого песка продлевает срок действия последующих ступеней фильтра.

Пескоструйные работы

Один из наиболее эффективных приемов очистки поверхностей - пескоструйная обработка. На поверхность (стекло, металл, камень, дерево), которую необходимо очистить, с помощью сжатой струи воздуха или воды распыляется кварцевый песок или другой абразив. Песчинки летят с огромной скоростью и разрушают верхний слой поверхности, очищая ее от окалины, коррозии и других покрытий. Необходимо следить, чтобы вместе с удаляемым слоем, например, плесени на старой каменной кладке, не повредить сам камень. необходимо подбирать с учетом материала поверхности, степени ее загрязнения и дальнейшей обработки.

Основные направления работ:

очистка металла от ржавчины и других загрязнений;
обезжиривание поверхностей;
матирование стекла;
очистка бетонных и каменных кладок;
придание поверхности шероховатости для дальнейшей обработки.

Сегодня имеется широкое разнообразие абразивных материалов, но сухой кварцевый песок остается наиболее востребованным для пескоструйных работ.

Полимерные полы с наполнителем из кварцевого песка - это долговечное, бесшовное, нескользящее и гигиеничное покрытие, которое легко убирать. Кварцевый песок для наливных полов - хороший способ удешевления традиционного наливного пола. Такой материал подходит как для новых покрытий, так и для существующих полов из бетона. Чаще всего полимерные полы используют в помещениях с существенными абразивными нагрузками на бетонную поверхность. Наливные полы в данном случае используют как финишное декоративное покрытие. Оно имеет гладкую и привлекательную поверхность, отлично сопротивляется нагрузкам. Для такого пола характерна малая истираемость, так как полимер в данном случае выступает как связующее, а основную функциональную нагрузку, связанную с износом несет наполнитель из кварца, истираемость которого крайне низка. Для сохранения декоративных свойств пол необходимо покрыть мастикой, защитным лаком или воском.

Кварцевый песок в литейной промышленности

Формовочный кварцевые песок применяют в металлургической промышленности для изготовления форм для литья и стержней. Качество литья в разовые формы непосредственно связано с характеристиками формовочного песка. Точность отливки, качество ее поверхности, структура и свойства литейных сплавов, вероятность развития дефектов и необходимость в сложных финишных операциях очень сильно зависят от характеристик песка. Комплекс операций, связанных с изготовлением формы, составляет примерно 60% трудозатрат на получение отливок. Формовочные кварцевые пески имеют коэффициент однородности от 72 до 80 % и отличаются повышенной прочностью и огнеупорностью.

Производство стекла

Стекольная промышленность состоит в группе основных потребителей кварцевого песка. Стекольный кварцевый песок , предназначенный для изготовления стекла, должен соответствовать особым требованиям. В материале доля оксида кремния должна быть не менее 95%, глинистые примеси составлять не более 1%, оксид железа - не более 1%. В высоких марках содержание оксида кремния достигает 99,8%. Влага в просушенном песке должна составлять не более 0,5%. Доля примесей в песке напрямую влияет на прозрачность изготовленного из него стекла. Кварцевый песок - основа для изготовления всех видов стекла. Обычное оконное, медицинское, стекловолокно, лабораторное, для электроники и так далее получают из одного материала. Поэтому очистке сырья при производстве кварцевого песка уделяется огромное внимание.

В зависимости от химического состава песок классифицируют по маркам, которые имеют буквенное обозначение и предназначение:

ООВС - изделия особо ответственные с высокой светопрозрачностью;
ОВС - изделия ответственные с высокой светопрозрачности;
ВС - изделия с высокой светопрозрачностью;
С - изделия светопрозрачные;
Б - изделия бесцветные;
ПБ - изделия полубелые;
ПС - изделия с пониженной светопрозрачностью;
Т - стекло темно-зеленое.

Для спортивных покрытий

При организации спортивных площадок с покрытием в виде искусственной травы может использоваться засыпка из кварцевого песка в сочетании с резиновым гранулятом или только кварцевый песок. На футбольных полях используют композитный состав: резиновая крошка смягчает трение в случае скользящего падения игрока. На теннисных кортах, многофункциональных игровых площадках, школьных стадионах и тренировочных территориях между травой засыпается только кварцевый песок. Отличные дренажные свойства песка при условии, что трава уложена на поле правильно, - гарантия того, что даже при осадках на поле не будут застаиваться лужи и образовываться грязь. Кварцевый песок для спортивных покрытий отличается экологической безопасностью, нейтральностью к окружающей природе и проверенной прочностью. Таким образом использование кварцевого песка в качестве подложки искусственного газона придает особый комфорт при играх и тренировках на спортивных площадках.

Для дорожных покрытий

Кварцевый песок для дорожных покрытий может использоваться для обозначения мест повышенной опасности и особого внимания. Цветным материалом можно выделять дорожные переходы, места остановок общественного транспорта, подъезды к промышленным объектам или школам. Крутые повороты на скоростных трассах, покрытые кварцевой крошкой, снизят опасность проезда таких участков. Увеличенная шероховатость повысит сцепление с колесами и уменьшит риск неуправляемого заноса.

Можно использовать кварцевый песок для садовых дорожек и тропинок, а также пешеходных зон. Отличные декоративные и гигиенические свойства позволят содержать прогулочные аллеи в надлежащем виде без особых усилий.

Кварцевый песок практически незаменим во множестве областей применения и относится к числу важнейших компонентов для дома и производства. Технологии с его применением отработаны до совершенства. Привлекательный природный цвет, а также возможность окраски в любой оттенок благодаря отличным абсорбирующим свойствам, расширяет привычные рамки применения. За практичность материалу можно поставить высший бал.

Сегодня кварцевый песок применяется в различных областях деятельности человека: строительстве, промышленности и иных областях. Материал справедливо считается одним из самых однородных и чистых по своей природе.

Имеет прочные гранулы, которые отлично справляются с природным, механическим и химическим разрушительным воздействием. В его составе важную роль играет кремнезем, на который приходится 99% вещества. В неочищенном виде в материале присутствуют оксиды марганца, железа, а также глина, полевой шпат и даже немного драгоценных металлов. Благодаря им крупицы получают красновато-бурый и желтоватый тон. После очищения кварцевый песок становится белым или же может иметь молочный оттенок.

Основными достоинствами кварцевого песка считаются:

однородная структура;
материал экологически чистый, не оказывает негативного влияния на здоровье людей;
округлая форма;
возможность окрашивания в любой цвет;
превосходные сорбционные характеристики;
высокий уровень пористости и грязеемкости;
высокая прочность, стойкость к истиранию;
химическая инертность;
не выгорает от действия прямых солнечных лучей.

Кварцевый песок применяется в следующих сферах:

производство бетона или кладочного раствора для строительных работ;
при изготовлении полимерных напольных покрытий;
формирование дорожного настила, придает противоскользящий эффект;
изготовление искусственных мраморных камней с помощью вибролитья;
проведение ландшафтных работ;
изготовление декоративной штукатурки;
в качестве украшающего элемента активно используют в зоологии, аквариумистике и садоводстве;
нашел применение в детском и «хэндмэйд» творчестве.

Кварцевый песок обладает превосходными сорбционными характеристиками, поэтому он широко используется для изготовления водных фильтров и фильтрующих, а также дренажных систем. Для этого лучше всего подходит материал мелкой фракции. Благодаря отличной пористости и высокой плотности он в состоянии повысить качество воды и очистить жидкость значительного объема.

Материал используется при изготовлении цемента, бетона, асфальта и штукатурок. Это объясняется высокими характеристиками однородности и прочности. При проведении пескоструйных работ он служит насыпным веществом.

Чем выше плотность песка, тем выше его гигиенические свойства, поскольку он является очищенным от посторонних включений. Такой материал станет оптимальным при жилищном ремонте. Также его применяют при производстве стекловолокна, фарфора, фаянса, ЛКМ, стекла и других материалов.

Разновидности песка в зависимости от его добычи

Наиболее чистым является речной кварцевый песок. Поскольку он отличается максимально высокими эксплуатационными характеристиками, стоимость этого материала самая высокая. В морском песке имеются алевритовые и глиняные включения, поэтому он не настолько популярен, как речной материал.

Также кварцевый песок может добываться из оврагов. Особенностью такого материала является наличие острых углов и шероховатой поверхности. В его составе могут встречаться кусочки грунта и ила. Овражный песок используется при изготовлении штукатурных растворов и бетона. Аналогичную форму имеет и горный материал.

В строительстве чаще всего используется погребной песок. Он находится под слоем глины и грунта, добывается в специальных карьерах. Материал отличается шершавой поверхностью, он имеет особую угловатую острую форму.

Как видно, кварцевый песок применяется в самых различных областях. Он представлен различными видами в зависимости от плотности, размера фракции, формы, происхождения и других параметров. Познакомившись с особенностями каждого из них, можно подобрать наиболее подходящий песок для конкретных целей и задач.