Технология добычи и сфера использования кварцевого песка в строительстве: Пошагово – Обзор

Как выбрать песок

Поставщики предлагают на выбор несколько видов песка. К примеру, у нас представлен карьерный, речной, кварцевый и эфельный

Для того чтобы не ошибиться, необходимо обращать внимание не только на вид сыпучего материала, но и на другие характеристики. Ниже мы расскажем, что именно нужно учитывать

При покупке песка обращайте внимание на 3 важных критерия:

• Цена
• Качество
• Назначение

Разберем каждый из них.

Цена

Здесь довольно большой разброс – от очень дешевых и низкокачественных разновидностей до первоклассного материала (который и стоит достаточно дорого).

В основе ценообразования лежат два фактора:

• Базовая стоимость
• Стоимость доставки

Каждый производитель песка устанавливает цену на свою продукцию. Так, если процесс добычи или обработки сырья является трудозатратным, то и стоимость готового материала будет высокой. Тем не менее, эта цифра относительно стабильная – если технология производства не менялась, то и цены на песок не будут «скакать».

А вот со вторым фактором сложнее. Представьте, что с одного месторождения песок нужно доставить на два объекта. Один из них находится в 5 километрах, а до другого ехать 30 километров. Очевидно, что чем дальше расположено место выгрузки, тем дороже будет стоить доставка. Поэтому часто бывает так, что дешевый (с точки зрения базовой стоимости) материал обходится дороже более качественных аналогов.

Качество

Песок даже в небольших количествах оказывает влияние на качество и прочность разных конструкций и сооружений

Именно поэтому при покупке так важно обратить внимание на его свойства и качество

Свойства песка зависят от:

• Способа добычи материала
• Наличия обработки

Так, от способа добычи зависят:

• Вид
• Зерновой состав и наличие примесей
• Класс
• Пористость
• Радиоактивность

От наличия обработки (промывки, сеяния, обогащения) зависят:

• Фракция (модуль крупности)
• Влажность
• Коэффициент фильтрации
• Насыпная плотность

Подробнее узнать о том, что это за характеристики, вы можете в статье Песок.

Кроме того, у каждой разновидности этого материала свои показатели.

Ознакомиться с ними можно в следующих статьях:

• Карьерный песок
• Речной песок
• Эфельный песок
• Кварцевый песок

Искусственные пески

Наибольшую востребованность в строительстве из искусственных песков завоевал кварцевый песок. Его получают при дроблении чистого природного кварца. После того как кварц раздроблен, происходит его разделение по фракциям при помощи специальных сит. В итоге получается кварцевая крошка с диаметром частиц более 1 мм, крупный кварцевый песок – от 0,5 до 1 мм, песок – 0,1-0,4 мм, а также пылевидный кварц, состоящий из частиц менее 0,1 мм.

Кварцевый песок

Кварцевый песок крупных фракций нашел применение в декоре разнообразных площадок, к примеру, площадок для гольфа. В смеси для отделки строений добавляется зачастую подкрашенный кварцевый песок, а если добавить кварцевый песок к раствору бетона, то можно добиться постельного оттенка бетона. Кварцевый песок обладает высокой сорбирующей способность, что стало причиной его использования в разнообразных фильтрах. Такой песок применяется и в пескоструйных аппаратах.

Песок из кварца, которые прошел очистку и обогащение, получил название формовочный песок. Его частички имеют размер от 0,16 до 0,18 мм. Такой материал нашел применение в производстве стекла, фаянса, керамических изделий, шпаклевок и клеев. Формовочный песок, помимо обыкновенного строительства применяется и при строительстве водоочистных сооружений.

Термозитовые и перлитовые пески

К искусственным пескам также относятся термозитовые и перлитовые пески, которые зачастую используются не в традиционном, а в поризованном виде (вспученном). Перлитовый песок изготавливают при дроблении горной стекловидной породы вулканического происхождения, а термозитовый песок получается при дроблении шлаковой пемзы. После термической обработки полученные из данных видов песка пористые материалы становятся заполнителями для легких бетонных смесей, а также насыпными утеплителями, применяются в сельском хозяйстве, дорожном строительстве, ландшафтном дизайне, и даже растениеводстве.

Мраморный песок

Довольно редким видом искусственных песков является мраморный песок, а также гранитным и шунгизитовый. Мраморный песок применяется при изготовлении керамической плитки, черепицы, бетонно-мозаичных полов. Гранитный песок широко используется для декорирования в ландшафтном дизайне, а также в разнообразных фильтрах. Шунгизитовый песок получается в результате дробления обожженного шунгита и используется как пористый заполнитель, который является прекрасной теплоизоляцией.

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.

Отличительные свойства и качества кварцевого песка

Кварцевый песок — вещество, положительной особенностью которого являются крепкие гранулы, хорошо переносящие механическое, природное и химическое деструктивное воздействие. Чистый кварцевый песок состоит из 99% кремнезема. Состав неочищенного материала богат разнородными примесями: оксидами феррума, марганца и калия, карбонатами, полевым шпатом, глиной, некоторым количеством драгметаллов. Они окрашивают песчинки в желтые и красновато-бурые оттенки. Очищенный кварцевый песок — белый с молочным оттенком материал. Среди прочих положительных свойств данного вещества:

• мономинеральное вещество с однородной консистенцией;
• обладает высокой межзерновой пористостью;
• отличается большой грязеемкостью и хорошими сорбционными свойствами;
• материал можно окрашивать в любые оттенки и цвета;
• химически инертен — не вступает в реакцию с другими веществами;
• обладает хорошей сыпучестью;
• долго служит — песчинки почти не подлежат истиранию;
• применяется для тормозных конструкций локомотивов и железнодорожных вагонов;
• принимает участие в удалении коррозии металла.

Как делают стекло из песка

Скорее всего, вы знаете, что для изготовления стекла необходим песок, и действительно, он является самым главным ингредиентом. Чтобы стеклянное изделие получилось прозрачным, применяют кварцевый песок без примесей металлов, которые придают материалу цветные оттенки.

Чтобы изготовить стекло понадобится кремнистый песок, который иначе называют кварцевым.

Так как у кварцевого песка температура плавления 2300⁰С, то необходимы компоненты, которые помогут снизить ее, чтобы сделать процесс изготовления проще и доступнее. Таким ингредиентом стал карбонат натрия или обыкновенная кальцинированная сода, благодаря которой температуру плавки удалось понизить практически вдвое.

Сода (карбонат натрия) понижает температуру, необходимую для производства стеклянного полотна.

Из-за соды стекло получается водопроницаемым, что делает его непрактичным в быту и на производстве. Чтобы придать материалу прочности в сплав добавляют оксид кальция или известь. Дополнительно в составе могут присутствовать оксиды магния или алюминия для максимальной устойчивости к физическим и химическим факторам.

Для производства тонкого декоративного стекла, например, хрусталя в качестве добавки используют оксид свинца, которые придает изделиям блеск и хрупкость. В линзах очков обычно присутствует оксид лантана из-за способности преломлять лучи света.

Наиболее применяемой добавкой в производстве декоративного стекла выступает оксид свинца, придающий блеск.

Сапфировое стекло для очков изготавливают с добавлением оксида алюминия благодаря чему оно обретает максимальную твердость и устойчивость к физическим повреждениям. Чтобы изготовить цветное стекло, в сплав добавляют оксид железа для получения красного цвета, никель для коричневого и фиолетового оттенка, медь и хром для зеленого, кобальт для синего и другие металлы.

На производстве стекло изготавливают в несколько этапов: на первом ключевые компоненты плавят вместе в печи до получения однородного сплава, затем отправляют в емкость из олова, которое не смешивается со стеклом, сохраняя его однородность. Уже на этом этапе стекло постепенно охлаждается, становится гладким и тонким.

Для получения однородной массы надо удалить пузырьки – чтобы получить такой эффект стекловары делают постоянные помешивания, пока расплавленная стекольная масса не загустеет.

Полностью остывает сплав при движении по конвейеру, длина которого может достигать 100 м, это необходимо для предотвращения образования избыточного давления внутри сплава, что может привести к будущему браку. После конвейера стекло подвергается дальнейшей обработке для создания различных изделий.

Различаются стекла лишь составляющим материалом, которое используется для изготовления. А вот сам процесс практически одинаковый.

Сферы применения

Кварцевый песок активно используют в реализации некоторых ландшафтных проектов. Его используют для декоративных целей на приусадебном участке. В зависимости от назначения применяют песок различных фракций. Самое популярное применение такого песка – это обустройство тропинок и дорожек на участке. Размещенный на клумбах в качестве украшения песок используют средних фракций (2-5 мм.). Декорирование пешеходных дорожек, защищенных от ветра и огражденных бордюром.

Кварцевый песок крупных фракций используют для изготовления тротуарной плитки, создавая шероховатую текстуру. Еще он может использоваться в качестве отсыпки вокруг фундамента постройки.

Также кварцевым песком можно наносить рисунки. Утрамбованную землю участка покрывают слоем песка толщиной 5-6 см и острым предметом наносят рисунок — волны, рябь или нечто другое. При условии засушливой и безветренной погоды такие композиции сохраняются в течение нескольких недель. По необходимости можно добавлять песок, спрыскивая поверхность водой. Таким образом, нанесение очищают от пыли.

Сырье активно используют при обустройстве альпийских горок и декоративных водоемов. На фоне чистой воды необычно смотрится дно, выложенное слоем цветного кварцевого песка. Необходимо, чтобы рабочий состав обладал требуемым качеством и уровнем безопасности для растений или водных жителей.

Предметы дизайна из кварцевого песка можно покрыть люминесцентным раствором, который ночью будет излучать мягкое свечение, накопленное благодаря дневному свету.

Это позволит сделать акцент на декоративное оформление территории и в темное время суток.

Использование песка различных цветов позволяет создавать на поверхности оригинальные рисунки и композиции, добавляя индивидуальности в ландшафтный дизайн.

Пошаговая инструкция запуска

Регистрация. Если планируется сбыт отработанного песка крупным предприятиям, лучше оформить новую фирму как Общество с ограниченной ответственностью. Тогда возможным станет безналичное осуществление расчетов с поставщиками и заказчиками. Небольшое производство можно организовать в форме индивидуального предпринимательства и работать по упрощенной системе налогообложения. Расходы на оформление документов составят примерно до 30 000 рублей.
Помещение. Производственный цех должен иметь большие размеры, чтобы вместить крупногабаритное оборудование. Его площадь должна составлять минимум 200 м². Что касается требований, предъявляемых к нему, обязательно должен быть обеспечен беспрепятственный подъезд самосвалам или КАМАЗам, которые будут разгружать сырье. Арендная плата составит примерно 100 000 руб/мес.
Оборудование и материалы. Этот пункт один из наиболее важных. Если говорить об оборудовании, то не имеет значения – будет оно новое или подержанное. Зачастую старые советские линии обладают большей эффективностью и производительностью, чем современные аналоги. Для фракционирования песка потребуются следующие агрегаты: фасовочная машина с вертикальной шнековой подачей продукта, сушилка, сита с механизмами вибрации, электронные весы, рассчитанные на большой вес. Если вы предполагаете упаковывать прошедший обработку песок, тогда потребуется приобрести упаковочную машину. На оборудование придется потратить порядка 1 900 000 – 2 000 000 рублей. Что касается сырья, то на его закупку и транспортные расходы, связанные с доставкой песка к месту обработки, необходимо примерно 400 000 рублей.
Персонал. Чтобы процесс производства был бесперебойным, нужно нанять человека, досконально разбирающегося в тонкостях фракционирования. Он будет контролировать промышленную деятельность предприятия, отвечать за качество полученного материала. Также понадобится принять в штат минимум двух операторов автоматической производственной линии, такое же количество грузчиков и водителей, одного наладчика оборудования. Для ведения бухгалтерии можно воспользоваться услугами временного специалиста или принять в штат постоянного бухгалтера.
Реклама. Обычно покупателями переработанного песка выступают фирмы по производству строительных материалов. Именно с ними лучше и заключать договора на поставку товара. Продажа продукции небольшими партиями тоже принесет доход, но уже не такой существенный

Если говорить о рекламе, то обратить внимание стоит на интернет. Именно с него заказчики начинают поиск товаров, узнают о ценах

Собственный сайт может содержать информацию о деятельности фирмы, способах переработки песка, контакты.

Отличительные свойства и качества кварцевого песка

Кварцевый песок — вещество, положительной особенностью которого являются крепкие гранулы, хорошо переносящие механическое, природное и химическое деструктивное воздействие.
Чистый кварцевый песок состоит из 99% кремнезема. Состав неочищенного материала богат разнородными примесями: оксидами феррума, марганца и калия, карбонатами, полевым шпатом, глиной, некоторым количеством драгметаллов. Они окрашивают песчинки в желтые и красновато-бурые оттенки. Очищенный кварцевый песок — белый с молочным оттенком материал.
Среди прочих положительных свойств данного вещества:

• мономинеральное вещество с однородной консистенцией;
• обладает высокой межзерновой пористостью;
• отличается большой грязеемкостью и хорошими сорбционными свойствами;
• материал можно окрашивать в любые оттенки и цвета;
• химически инертен — не вступает в реакцию с другими веществами;
• обладает хорошей сыпучестью;
• долго служит — песчинки почти не подлежат истиранию;
• применяется для тормозных конструкций локомотивов и железнодорожных вагонов;
• принимает участие в удалении коррозии металла.

Для чего нужен кварцевый песок?

Дата: 20.09.2018

Кварцевый песок – природный 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:

• речной песок – 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.

Отличительные свойства и качества кварцевого песка

Кварцевый песок — вещество, положительной особенностью которого являются крепкие гранулы, хорошо переносящие механическое, природное и химическое деструктивное воздействие. Чистый кварцевый песок состоит из 99% кремнезема. Состав неочищенного материала богат разнородными примесями: оксидами феррума, марганца и калия, карбонатами, полевым шпатом, глиной, некоторым количеством драгметаллов. Они окрашивают песчинки в желтые и красновато-бурые оттенки. Очищенный кварцевый песок — белый с молочным оттенком материал. Среди прочих положительных свойств данного вещества:

• мономинеральное вещество с однородной консистенцией;
• обладает высокой межзерновой пористостью;
• отличается большой грязеемкостью и хорошими сорбционными свойствами;
• материал можно окрашивать в любые оттенки и цвета;
• химически инертен — не вступает в реакцию с другими веществами;
• обладает хорошей сыпучестью;
• долго служит — песчинки почти не подлежат истиранию;
• применяется для тормозных конструкций локомотивов и железнодорожных вагонов;
• принимает участие в удалении коррозии металла.

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.

Кварцевый песок в производстве стекла

Требования к качеству кварцевого песка для изготовления стекла:

• Масса оксида кремния ≥ 95%;
• Глина ≤ 1%;
• оксид железа ≤ 1%.

У качественных марок количество оксида кремния может быть на уровне 99,8%. Содержание влаги в сухом песке не больше 0,5%. Чем больше добавочных примесей в песке, тем ниже прозрачность готового изделия для изготовленного из него стекла для окон, для лабораторий, электротехнической сферы

Учитывая сферу использования стекольной продукции, вопросу степени очистки сырья необходимо уделять должное внимание

Марки кварцевого песка в зависимости от химсостава:

• ООВС — особо ответственные с высоким уровнем светопрозрачности;
• ОВС – ответственные с высоким уровнем светопрозрачности;
• ВС – высокий уровень светопрозрачности;
• С – светопрозрачные изделия;
• Б – бесцветные изделия;
• ПБ – полубелые изделия;
• ПС – с пониженным уровнем светопрозрачности;
• Т – изделия темно-зеленого цвета.

Области применения

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.

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.

Применение в промышленности и водоочистке

Отличительной характеристикой кварцевого песка является однородность кристаллов, что делает его идеальным материалом для производства стекла.

Кварцевый песок довольно успешно применяют в наше время в фарфоровом, фаянсовом и стекольном производстве. Все это благодаря его прочности, которую он передает в последующем изготавливаемым предметам. Как правило, большинство предметов из такого материала изготовлено именно из кварцевого песка.

Сюда же можно отнести применение песка и для изготовления линз разных типов, что относится уже к фармацевтической промышленности. За счет того, что абразивные свойства его очень высоки, стеклышки получаются идеально гладкими и прочными. При этом прозрачность абсолютно не утрачивается, так как широко распространен кварцевый песок белый, который и используется в данном случае.

Особенное внимание уделяется кварцевому песку в пищевой промышленности. А именно он широко используется для очистки воды. Благодаря своей хорошей адсорбции это вещество способно задерживать и поглощать все мельчайшие вредные примеси из жидкости

Поэтому многие дорогостоящие фильтры на сегодняшний день работают именно благодаря ему. Ведь способность к мономинеральности наблюдается только у этого песка, не у речного, не у овражного

Благодаря своей хорошей адсорбции это вещество способно задерживать и поглощать все мельчайшие вредные примеси из жидкости. Поэтому многие дорогостоящие фильтры на сегодняшний день работают именно благодаря ему. Ведь способность к мономинеральности наблюдается только у этого песка, не у речного, не у овражного.

Единственный недостаток здесь — это необходимость периодической смены песка, так как, в противном случае, он будет просто утрачивать постепенно свои свойства, станет грязным и непригодным для идеальной очистки. Кроме всего этого, заметно уменьшится степень обогащения жидкости полезными микроэлементами, которые содержатся в кварце.

Итак, основные свойства и области использования кварцевого песка на сегодняшний день рассмотрены. С развитием науки сферы использования материала развиваются еще больше, при этом совершенствуется и качество самого песка. Поэтому, даже несмотря на его дороговизну, использовать его нужно.