17.03.2019

Минералы в речном песке. Что такое песок? Кратко о песке


Существует устоявшееся мнение, что выбрать песок достаточно легко: заказал песок строительный – вот тебе и сырьевой компонент для бетона, и отсыпка для дорожки. Но это мнение неверно. Так как встречается несколько разновидностей песка, которые имеют свои отличительные характеристики, и используются при выполнении определенных работ.

Классификация

Итак, по месту происхождения песок принято классифицировать на следующие виды:

Речной песок

Речной песок добывается со дна рек. Он отличается природной чистотой и хорошими водопропускными качествами. Размер песчинок у речного песка составляет от 0.3 до 0.5 мм.

Этот вид используют для приготовления бетонных растворов, цементных стяжек, очистных фильтров, дренажных сооружений. Стоит отметить, что при приготовлении бетонной смеси этот вид песка быстро осаждается, поэтому раствор нужно постоянно перемешивать. Стоимость речного песка составляет от 600 до 800 рублей за 1 м 3 .

Карьерный песок

Вполне логично карьерный песок добывается открытым методом и включает в своем составе примеси: пылевидные частицы, камни. Песчинки карьерного песка намного меньше, чем у речного, их размеры составляют от 0.6 до 3.2 мм.

В исходном необработанном виде строительный материал можно использовать для устройства траншей или в качестве посыпки под фундамент. Обычно ведущие производители промывают и просеивают карьерный песок. В этом случае его можно применять при выполнении штукатурных и отделочных работ, для создания асфальтобетонной смеси, для формирования стяжки.

Морской песок

Это нерудное полезное ископаемое извлекается со дна моря при помощи гидравлических снарядов. В нем практически отсутствуют посторонние примеси, а при очищении участвует соль.

Этот вид песка считается самым востребованным. Его применяют везде, начиная от создания бетонных конструкций и заканчивая формированием мелкодисперсный сухих смесей. Но, несмотря на уникальные характеристики этого строительного материала, в нем существует дефицит, так как его невозможно массового производить.

Иногда строительный песок считают отдельным видом. Но, как правило, под ним подразумевают и речной, и карьерный песок. Речной песок может быть двух цветов – желтого и серого, а карьерный – коричневого и желтого.

Но, оказывается, в природе существует также черный песок , который блестит словно металл. Он может встречаться в разных уголках земного шара. А образуется этот вид песка в результате геологических процессов.

Это полезное ископаемое состоит из темноцветных тяжелых минералов и образовывается путем вымывания светлых составляющих. Основными минералами являются магнетит, ильменит, гематит.

Таким пескам свойственна высокая радиоактивность – 50-300 микрорентген в час, но иногда этот параметр может достигать тысячу микрорентген в час. Из-за высокой радиоактивности это полезное ископаемое не используется в строительной и хозяйственной деятельности.

Искусственный песок

Стоит отметить, что вышеперечисленные виды песка являются природными, так как они образовались естественного разрушения горных пород. Но, на рынке есть и искусственный песок , создающийся путем дробления мрамора, известняка, гранита.

Наиболее востребованным среди искусственных видов песка является кварцевый . Изготавливают его путем измельчения и рассеивания минерала белого кварца до получения однородной фракции. От природных видов песка он отличается тем, что не содержит примесей и имеет однородный состав. Эти преимущества позволяют точно рассчитать параметры конструкции, изготовленной на кварцевом песке.

Песок, формула которого выглядит следующим образом: SiO2, представляет собой горные осадочные породы и искусственный материал, имеющий в составе элементы горных пород. Довольно часто он состоит из чистого минерала и кварца, что представляет собой диоксид кремния.

Сегодня песок нашел свое широкое распространение во многих областях деятельности человека. Сюда прежде всего следует отнести частное и промышленное строительство. Песок становится частью разных растворов для формирования фундаментов и оштукатуривания поверхностей.

Описание песка

Природный песок - это рыхлая смесь зерен, фракция которых изменяется от 0,16 до 5 мм. Материал образуется при разрушении твердых горных пород. В зависимости от того, как происходило накопление, песок может быть:

  • делювиальным;
  • аллювиальным;
  • озёрным;
  • морским;
  • эоловым.

В результате деятельности водотоков и водоемов возникают пески, которые обладают окатанной и округлой формой.

Основные характеристики строительного песка

Песок, формула которого была упомянута выше, - это сыпучий нерудный материал, который может быть использован почти при любых строительных работах. Основная масса таких песков состоит не только из кварца, но и полевых шпатов. В роли примесей присутствуют и силикаты.

На поверхности земли пески довольно распространены, причем как в морях, так и на суше. Пористость в рыхлом состоянии равна примерно 47%, тогда как в плотном достигает 37%. Плотность оценивается по коэффициенту пористости. Для мелкофракционных песков это значение равно 0,75.

Песок, формула которого может пригодиться профессионалам, имеет открытую пористость, что обеспечивает качество водопроницаемости. Если песок плотно уложен, то он способен воспринимать нагрузки и распределять напряжение под фундаментами. Модуль деформации мелкофракционных песков изменяется в пределах от 30 до 50 Мпа.

Удельный вес разных видов песка

Песок, формула которого не столь часто требуется строителям, имеет определенный удельный вес, зависящий от разновидности материалов. Если речь идет о строительном песке, то это значение равно 1,5 т/м 3 , тогда как кубический метр сухого рыхлого строительного песка будет весить 1,44 т. В утрамбованном виде это значение увеличивается до 1,68 т/м 3 .

В мокром виде строительный песок весит 1,92 т/м 3 , а в утрамбованном мокром виде удельный вес равен 2,54 т/м 3 . Масса песка будет изменяться у речной, кварцевой, морской и карьерной разновидности. Удельный вес этих песков будет следующим: 1,6; 1,6; 1,62; 1,5 т/м 3 соответственно.

Дополнительно о плотности

Рассматривая свойства песка, надо отметить, что в одним из важных его качеств является плотность. Если речь идет о кварцевой разновидности материала, то данная характеристика определяется двумя подходами. Таким образом, плотность может быть насыпной и истиной. Насыпная определяется методом отношения массы к объему в сыпучем состоянии. Под этой величиной подразумевают не только зерна, но и воздушное пространство. Это значение может изменяться от влажности.

Песок строительный может характеризоваться еще и истиной плотностью, эта величина постоянная и определяется отношением вещества к объему в плотном состоянии. При этом влажность значения не имеет. Плотность изменяется при изменении химического состава или молекулярной структуры.

Истинная плотность больше насыпной. Твердость, дробимость и истираемость песка - это косвенные показатели прочности. Для определения данных параметров проводятся испытания на вращающемся и истирающемся круге. Зерна при этом зажимаются механическим способом.

ГОСТ и основные параметры строительного песка

Песок строительный подразделяется на карьерный и речной. Этот материал изготавливается в соответствии с ГОСТ 8736-93. В зависимости от назначения, качества и нормируемых показателей, которые определяют содержание глинистых и пылевидных частиц, материал можно подразделить на два класса, каждый из которых имеет свой зерновой состав.

Химическая формула песка была упомянута выше, однако она - не единственная, чем интересуются профессионалы. В зависимости от зернового состава, материал можно классифицировать по крупности. К первому классу относится крупнофракционный песок, который получается методом отсевов дробления. Второй класс песка предполагает не только очень но и мелкий, средний, а также тонкий материал.

Песок, ГОСТ которого был в упомянутых выше, может быть еще и намывным. Этот материал получается методом промывки карьерного песка. Используется при этом жидкость в большом объеме, которая позволяет избавить материал от глины и пылевидных частиц. Намывной песок может предполагать наличие мелких фракций, размеры которых составляют 0,6 мм. Используется эта разновидность песка для штукатурных работ, где нежелательно присутствие глины.

Модуль крупности речного песка

Химическая формула песка может помочь специалисту, но на это довольно редко обращают внимание частные мастера. Более важным параметром для них является зерновой состав, который определяется набором сит с размерами ячеек в пределах от 0,16 до 5 мм. Сухой песок проходит сито, что позволяет определить частные и полные остатки. Размеры полных остатков и будут определять зерновой состав.

Строительный песок представляет собой неорганический который образуется методом естественного разрушения скальных пород. Искусственный тяжелый песок - это рыхлая смесь, которая получается методом дробления горных пород по типу:

  • известняков;
  • гранита;
  • мрамора;
  • шлаков.

Форма зерен получается остроугольной, а поверхность - шероховатой. Используется данный материал в качестве заполнителя и при проведении штукатурных работ, когда есть необходимость добиться эффекта ощутимой фактуры накрывочного слоя.

Искусственные пески могут стать частью любого слоя штукатурки, фракционность при этом может быть разной, что зависит от раствора и требований проекта.

Искусственный песок изготавливается из каменноугольного шлака, а в переработку идет обгоревший уголь. В результате в материале получается низкое содержание серы, от чего зависит качество накрывочного слоя. При осуществлении декоративной штукатурки с использованием искусственного песка вместе с ним для экономии может применяться щебень, пудра и крошка этой породы.

Заключение

Стоимость песка зависит от его характеристик и связана с удаленностью карьера от районов потребления. Самым дешевым является природный карьерный песок, не прошедший последующей обработки. В нём присутствуют комки глины и велико содержание глинистых илистых частиц. После завершения обработки цена песка повышается. Сеяный песок может стоить в 2 раза дороже своего предшественника.

ПЕСКИ (а. sands; н. Sand; ф. sables; и. arenas) — мелкообломочные рыхлые осадочные горные породы (или современные осадки). Состоят из скатанных и угловатых зёрен (песчинок) различных минералов и обломков горных пород . По условиям образования пески могут быть речными, озёрными, морскими, флювиогляциальными, элювиальными, делювиальными, пролювиальными и эоловыми. Общепринятая классификация по размеру зёрен и обломков отсутствует. Обычно к песчаным относят зёрна размером от 0,05 до 2 мм. По преобладающему размеру зёрен пески разделяются на тонкозернистые (0,05-0,1 мм), мелкозернистые (0,1-0,25 мм), среднезернистые (0,25-0,5 мм), крупнозернистые (0,5-1,00 мм), грубозернистые (1-2 мм). В песках почти всегда имеется примесь пылеватых (алевритовых), глинистых и органические частиц. По вещественному составу различают пески мономинеральные, состоящие из зёрен преимущественно одного минерала, олигомиктовые, сложенные зёрнами 2-3 минералов с преобладанием одного, и полимиктовые, состоящие из зёрен минералов и горных пород различного состава. Чаще всего встречаются пески кварцевые, аркозовые (кварц-полевошпатовые), глауконит-кварцевые, слюдистые и др. В качестве примесей обычны слюда , гипс , магнетит , ильменит , циркон и др.

Зёрна песков по форме делят на округлые, округло-угловатые и угловатые; по степени окатанности — на скатанные, полуокатанные и остроугольные; по характеру поверхности — на зёрна с ровной, неровной и шероховатой поверхностями.

В Европейской части 51% песков представлены аллювиальными отложениями. Обычно они хорошо дифференцированы по крупности, а месторождения их, как правило, имеют линейную протяжённость. 24% песков составляют флювиогляциальные отложения, они отличаются непостоянством гранулометрии , состава, по минералогическому составу — обычно полимиктовые, образуют залежи самых разнообразных форм. 11,3% песков представлены эоловыми отложениями. Они тонко- или мелкозернистые, часто содержат зёрна полевого шпата , слюды и примесь глин . Пески морские (6,5%) и озёрные (1,6%), как правило, имеют площадное распространение. Среди песков могут встречаться линзы и прослои глинистых песков и глин.

Песков широко распространены. Требования к качеству песков определяются государственными и отраслевыми стандартами или техническими условиями. С точки зрения количества и качества используемых кварцевых песков они могут быть разделены на 2 составные группы: массового использования и узкого назначения. К первой относятся пески, применяемые при строительстве автомобильных и железных дорог, для изготовления бетонов и строительных растворов, в производстве силикатных строительных материалов , для отощения глин при изготовлении изделий грубой керамики, кровельных рулонных материалов, в цементном производстве, для закладки подземных горных выработок. Качественные требования к этим пескам ограничиваются обычно размерностью зёрен, и только некоторые потребители предъявляют дополнительные не жёсткие по минеральному и химическому составу требования. Пески второй группы используются в литейном производстве (формовочные пески), в производстве огнеупоров (динаса), фарфоро-фаянса, стекла, для песочниц локомотивов , как абразивный материал , для испытания цементов, фильтрации воды и пр. 2138-84 "Пески формовочные" регламентирует минералогический, зерновой и химический состав песков, предъявляет требования к его газопроницаемости и огнеупорности; ГОСТ 22551 — 77 "Песок кварцевый, молотый, песчаник , кварцит и жильный кварц для стекольной промышленности" — к химическому составу песков и регламентирует их зерновой состав.

Разведанные до промышленных категорий и утверждённые запасы песков, используемых в качестве нерудного сырья, учтены рядом государственных балансов запасов полезных ископаемых CCCP. На 1 января 1984 балансом "Пески для бетона и силикатных изделий" учтено 875 месторождений песков с запасами 7487 млн. м 3 . В 1983 разрабатывалось 321 месторождение и добыто 78,6 млн. м 3 . В 1979-84 добыча песков увеличилась почти на 10%. Балансом "Формовочные материалы" учтено 120 месторождений песков с запасами 3243 млн. т, в т.ч. Часов-Ярское в Донецкой области (269,3 млн. т), Игирминское в Иркутской области (220,7 млн. т). Разрабатывалось 45 месторождений и добыто 26,6 млн. т песков. Балансом "Стекольное кварцсодержащее сырьё" учтено 106 месторождений с запасами 703,4 млн. т кварцевых и 286,4 млн. т кварц-каолиновых песков.

В 1986 разрабатывалось 51 месторождение и добыто 9,2 млн. т. 60% запасов и 80% сосредоточено в Европейской части CCCP. Крупнейшие месторождения — Берестовеньковское (резервное, 81 млн. т) и Ташлинское в Ульяновской области (запасы 28,7 млн. т, добыча 1765 т). Балансом "Абразивы" учтено 3 месторождения кварцевых песков с запасами 34 млн. т. Добыча 275 т (1986). Крупнейшее месторождение — Гусаровское (в Харьковской области), запасы 28,3 млн. т, добыча 89 тысяч т. Балансом "Кварц и кварциты" учтено 3 месторождения кварцевых песков, используемых как сырьё для производства огнеупоров и как флюс с запасами 5,3 млн. т. Добыча 461 тысяч т.

Природный песок является осадочной горной породой. Он образовался в результате разрушения горных пород и, зачастую, состоит из одного практически чистого вещества - минерала кварца. Также встречаются пески с примесями из слюды, гипса, карбонатов, магнетита, циркона и т. д.

Существует также искусственный песок, который получают в карьерах разработки горных пород в результате их дробления. Форма зерен дробленого песка - остроугольная, а поверхность с их использованием получается шероховатой.

Свойства песка

Зерна песка имеют величину от 0,1 до 5 мм и разнятся формой - песок, контактирующие с водой (рек, озер, морей) имеют зерна более округлой формы.

По размеру зерен песок подразделяют на следующий фракции:

  • тонкозернистые - от 0,05 до 0,1 мм;
  • мелкозернистые - от 0,1 до 0,5 мм;
  • среднезернистые - от 0,5 до 1 мм;
  • крупнозернистые - от 1 до 2 мм,
  • грубозернистые - от 2 до 5 мм.

Песок характеризуется насыпной плотностью (от 400 до 1800 кг/м³), средней плотностью зерен (от 0,6 до 2,8 г/см³), содержанием пылевидных, глинистых частиц, глины в комках; радиоактивностью.

Радиоактивность природного песка обычно соответствует норме - он относится к 1-му классу радиоактивности по ГОСТу 30108-94. Это значит, что все виды песка пригодны для строительства без ограничений. Исключение составляют некоторые виды дробленых песков.

Какие бывают виды песка

Песок как строительный материал делится на:

  • речной
  • кварцевый
  • карьерный (мытый и сеяный)
  • строительный.

Речной песок - песок, который добывается из русла рек и потому отличается отсутствием глинистых включений, мелких камешков и имеет высокую степень очистки.

Карьерный песок (также называется «овражным») наиболее распространен в природе, более дешев, чем речной, но обладает большим количеством примесей - глины, пыли и алевритовых частиц. Поэтому его стараются очистить он них мытьем и просеиванием.

Кварцевый («белый») песок отличается повышенной однородностью и состоит из молочно-белого кварца.

Мытый карьерный песок - песок, добываемый в карьерах и специально промытый в большом количестве воды, чтобы вымыть из него пылевые частицы и глинистые включения.

Сеяный карьерный песок добыт там же, после чего просеян, чтоб избавиться от включений больших фракций.

Строительным песком называется песок, соответствующий требованиям ГОСТа 8736-93, в котором оговаривается, что материал, образованный в результате самопроизвольного разрушения скальных горных пород, получен при разработке песчано-гравийных и песчаных карьерных месторождений с использованием обогатительного оборудования или без использования оного.

Где используется песок как строительный материал

Области применения песка зависят от его вида.

Речной песок используется для производства:

  • бетонов;
  • силикатного кирпича;
  • кладочных и цементных растворов;
  • асфальтобетонных смесей;
  • дренажей;
  • затирок в качестве наполнителя.

Кварцевый песок используется в следующих видах строительного производства:

  • сухих бетонов;
  • декоративно-отделочных материалов;
  • фасадно- интерьерных штукатурок;
  • в ландшафтном дизайне;
  • в дорожном строительстве.

При производстве бетонных блоков кварцевый песок придает им пастельный оттенок.

Природный песок представляет собой рыхлую смесь зёрен, образовавшихся в результате разрушения твёрдых горных пород , размером 0,16-5 мм, масса одной песчинки может варьироваться от десятых долей миллиграмма до нескольких микрограмм. В зависимости от условий накопления могут быть аллювиальными , делювиальными , морскими, озёрными , эоловыми . Пески, возникшие в результате деятельности водоёмов и водотоков, имеют более округлую, окатанную форму.

Песчинки желтого строительного песка под микроскопом

Виды песка [ | ]

В торговле [ | ]

В торговле песок классифицируется по месту происхождения и произведённой обработке:

  • Строительный песок - неорганический сыпучий материал с крупностью до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования.
  • Речной песок - добывается из русла рек, отличается высокой степенью очистки и отсутствием более крупных обломков и глинистых примесей.
  • Карьерный мытый песок - добывается в карьере путём промывки большим количеством воды, в результате чего из него вымывается глина и пылеватые частицы.
  • Карьерный сеяный песок - добываемый в карьере просеянный песок, очищенный от крупных больших фракций. Применяется при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, в приготовлении асфальтобетонных смесей.

Стоимость песка [ | ]

Цена на песок зависит, прежде всего, от, а также напрямую связана с удаленностью песчаного карьера от районов потребления песка или от крупных строительных объектов.

Самым дешёвым песком является карьерный природный песок, то есть песок, добытый в карьере и не прошедший последующей его обработки. В этом песке, как правило, присутствуют комки глины, а также большое количество пылистых и глинистых частиц.

После обработки стоимость песка существенно повышается. Например, сеяный песок, который получается путём просеивания карьерного природного песка (из него удаляются мелкие камни, комки глины и другие инородные предметы), может стоить уже в 1,5-2 раза дороже своего предшественника. Мытый песок, получаемый путём промывки карьерного природного песка в воде, стоит примерно в 1,5 раза дороже сеяного и примерно в 2-3 раза дороже природного песка.

Расположение песчаного карьера также влияет на стоимость добываемого в нём песка. Так, средняя стоимость песка, добываемого в Московской области, значительно выше средней стоимости песка, добываемого в Калужской области. А цена песка, добываемого в 50 км от Москвы, превышает стоимость аналогичного песка, добываемого в карьере, расположенном в 100 км от столицы.

Применение [ | ]

Широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство , для пескоструйной обработки, при возведении дорог, насыпей, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий, при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, используется для бетонного производства. При производстве железобетонных изделий, бетона высоких марок прочности, а также при производстве тротуарной плитки, бордюров , колодезных колец используют крупнозернистый песок (Модуль крупности 2,2-2,5). Мелкий строительный песок используется для приготовления накрывочных растворов. Кроме того, песок является основным компонентом при изготовлении стекла .

Строительный речной песок довольно широко применим в различных декоративных (смешивают с различными красителями для получения специальных структурных покрытий) и отделочных работах готового помещения. Он также выступает компонентом асфальтобетонных смесей, которые используются в строительстве и укладке дорог (в том числе и для строительства аэродромов), а также в процессах фильтрования и очистки воды.

Кварцевый песок используется для изготовления сварочных материалов специального и общего назначения.

Ежегодное потребление песка и гравия во всём мире превышает 40 млрд тонн. Страны мира, лидирующие по потреблению песка: Китай, США, Тайвань, Гонконг, Сингапур, Германия .

Радиоактивность песка [значимость? ] [ | ]

Практически все пески относятся к 1-му классу по радиоактивности по ГОСТ 30108-94 (удельная эффективная активность естественных радионуклидов в них не превышает 987 Бк /кг, исключения могут составлять только дроблёные пески), то есть радиационно безопасны и пригодны для всех видов строительства без ограничений.

Встречаются радиоактивные чёрные пески.

Чёрные пески [ | ]

В некоторых прибрежных областях земного шара, например, на пляжах Индии , Бразилии , Украины - на северном побережье Азовского моря встречаются радиоактивные чёрные пески . Радиоактивность таких песков в Приазовье в среднем - от полусотни до трёхсот микрорентген в час, но в некоторых случаях может достигать 1000 микрорентген в час. Основную их массу составляет нерадиоактивный ильменит (содержит титан), однако основная часть радиации исходит от содержащегося в них монацита . Чёрные пески Приазовья также часто обогащёны редкоземельными элементами . Такие пески образуются в результате естественных геологических процессов и сразу после появления имеют чёрный цвет и блестят подобно металлам. По данным исследований Азовской научно-исследовательской станции МГУ , в Приазовье самые радиоактивные из таких песков расположены в районе оснований кос между Мариуполем и Бердянском .

Инженерно-геологическая классификация [ | ]

К просадочным относятся пылевато-глинистые грунты со степенью влажности SR < 0,8, у которых величина индекса просадочности Iss меньше следующих значений:

0,01 ≤ IP < 0,1 0, 1 ≤ IP < 0,14 0,14 ≤ IP < 0,22
Iss < 0,1 Iss < 0,17 Iss < 0,24

См. также [ | ]