Характеристики и свойства песка: основные параметры песка

Песок – один из самых популярных сыпучих строительных материалов. Он состоит из мелких песчинок, крупность которых редко превышает 5 мм. Поэтому материал считается достаточно однородным, широко применяется в разных сферах человеческой жизни.

• Характеристики и свойства песка

• Зерновой состав

• Полные остатки на ситах

• Содержание зерен различной крупности

• Модуль крупности

• Содержание пылевидных и глинистых частиц

• Содержание глины в комках

• Содержание ила

• Класс песка

• Пористость

• Влажность

• Коэффициент фильтрации

• Содержание посторонних включений

• Содержание вредных компонентов и примесей

• Насыпная плотность

• Радиоактивность песка

Чаще всего песок имеет природное происхождение: он образуется в результате естественного разрушения скальных горных пород. Его получают при разработке валунно-гравийно-песчаных, гравийно-песчаных и песчаных месторождений. Добывают этот материал преимущественно при помощи наземной техники. Об этом, кстати, мы подробно рассказывали в нашем тематическом разделе Добыча песка. В этой же статье мы подробно расскажем о его характеристиках.

Итак, свойства песка во многом зависят от того, какое происхождение имеет материал, как его добывали, обрабатывали ли песок дополнительно. Требования к нему прописаны в ГОСТ 8736-2014, который называется «Песок для строительных работ. Технические условия». Это – основной документ, регулирующий его характеристики.

Важными свойствами материала являются:

• Зерновой состав
• Модуль крупности
• Содержание пылевидных и глинистых частиц
• Содержание глины в комках
• Содержание ила
• Класс песка
• Пористость
• Влажность
• Коэффициент фильтрации
• Содержание посторонних включений
• Содержание вредных компонентов и примесей
• Насыпная плотность
• Радиоактивность

Ниже мы подробно расскажем о каждой из них.

Зерновой состав

Этот параметр характеризует состав материала. По сути, это то, из чего он состоит..

В этот показатель входят две характеристики:

• Полные остатки на ситах
• Содержание зерен различной крупности

Давайте остановимся на каждой из них.

Полные остатки на ситах

Строительные сита активно используются в лабораториях для исследования гранулометрического состава разных материалов. Песок – не исключение. При этом, при анализе песка применяют несколько сит с различными размерами ячеек.

Выглядят, кстати, они вот так:

При определении зернового состава песок пропускают через сита с размерами ячеек:

• 2,5 мм
• 1,25 мм
• 0,63 мм
• 0,315 мм
• 0,16 мм
• Менее 0,16 мм

Таким образом, самые крупные зерна остаются на верхнем сите, а самые мелкие проходят сквозь ячейки диаметром 0,16 мм. Далее рассчитывают процентное соотношение зерен на каждом сите к общей массе пробы.

В соответствии с требованиями ГОСТа, полный остаток на сите с ячейками 0,63 мм должен варьироваться в диапазоне от 10 до 75%, в зависимости от модуля крупности песчинок (об этом мы расскажем ниже). Для других сит конкретных требований не установлено, показатели определяются в ходе лабораторных испытаний.

Содержание зерен различной крупности

На первый взгляд может показаться, что песок состоит из крошечных частиц одинакового размера. На самом деле, это не так. Все песчинки – как и снежинки – уникальны, имеют не только свою форму, но и размеры. При этом одни частицы могут быть очень мелкими, а другие – наоборот – слишком крупными.

В данном случае измеряется количество зерен следующих размеров:

• Более 10 мм
• Более 5 мм
• Полный остаток на сите №063
• Менее 0,16 мм

Зерна размером менее 0,16 мм — это, попросту говоря, пыль, а частицы крупнее 5 мм — не что иное, как гравий (галька).

Обратите внимание, например, вот на это фото:

На этом снимке очень хорошо видны крупные включения – мелкие камешки – в составе песка. Это и есть частицы повышенной крупности, с размером более 5 – и где-то даже 10 – мм.

Наличие тех и других зерен негативно отражается на общих характеристиках сырья и возможности его применения без дополнительной обработки. Так, например, приготовление раствора для расшивки швов кирпичной кладки потребует полного отсутствия крупных включений. Ведь такие зерна не позволят создать тонкий слой затирки или выпадут из шва после его высыхания. Поэтому чем ниже процент их содержания, тем выше качество песка.

Модуль крупности

Несмотря на то, что каждая песчинка имеет свою неповторимую форму и размер, в целом обычно выделяют преобладающую фракцию (крупность). Модуль крупности – это и есть то среднее значение, которому соответствует размер большинства отдельных частиц в песке.

Чтобы определить показатель модуля крупности, необходимо пропустить материал через специальные вибросита. В процессе отсеивания мелкие частицы проходят сквозь его ячейки, а крупные задерживаются.

По модулю крупности выделяют следующие виды песка: 

№	Вид песка	Модуль крупности (Мк)
1.	Очень тонкий	До 0,7
2.	Тонкий	0,7-1,0
3.	Очень мелкий	1,0-1,5
4.	Мелкий	1,5-2,0
5.	Средний	2,0-2,5
6.	Крупный	2,5-3,0
7.	Повышенной крупности	3,0-3,5

Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Это классификация приведена в ГОСТ 8736-2014. К ней обращаются при ответственных работах, когда к качеству материала предъявляются очень высокие требования. Другое дело – частное строительство, благоустройство или ландшафтный дизайн. Там требования к песку значительно ниже, поэтому классификацию упрощают.

В упрощенном варианте существует всего 3 группы песка:

• Крупный (Мк от 2,5 до 3,5)
• Средний (Мк от 2 до 2,5)
• Мелкий (Мк до 2)

Модуль крупности влияет на возможность применения материала для тех или иных работ. Так, например, для кладочных растворов используют более крупные зерна – они обеспечивают прочную связь. Крупный песок идет и на отсыпку дорожек, площадок и песочниц (если насыпать мелкий, то он будет пылить). А мелкие зерна хорошо подходят, например, для внутренней отделки – то есть там, где важно, чтобы раствор ложился тонко и ровно.

Содержание пылевидных и глинистых частиц

Это, пожалуй, самая важная характеристика песка. Ведь от нее зависит степень чистоты материала, а, следовательно, и возможность его применения в тех или иных работах.

Пылевидные и глинистые частицы имеют размер менее 0,063 мм. Как мы писали выше, это фактически пыль. Эти частицы понижают сцепление более крупных зерен, что приводит к понижению прочности изделий с использованием этого материала. Поэтому, например, для приготовления бетона необходим только чистый песок.

Наличие пылевидных и глинистых частиц напрямую зависит от способа обработки исходного сырья. Так, наиболее чистым является мытый песок. Вода вымывает всю пыль из материала, делая его более качественным. Но это же и повышает стоимость песка.

Мы уже говорили, что для определения количества пылевидных и глинистых частиц зерна обычно просеивают через специальные сита с отверстиями размером 0,063 мм. Все, что проходит через сита, является пылевидными и глинистыми частицами.

ГОСТом установлены требования к содержанию таких частиц. Например, в природном песке их должно быть не более 3%, а в искусственном – не более 5%. Конкретное значение определяют по отношению количества отсеянных частиц к основной массе.

Конечно, наличие таких включений важно только для определенных видов работ. Особенно – для устройства фундаментов, возведения мостов и других инженерных сооружений. Там пыль и глина могут сыграть роковую роль и со временем привести к разрушению конструкций. Если же вам нужно просто отсыпать дорожку на даче, подойдет практически любой песок.

Кроме того, в зависимости от способа добычи, среди зерен могут содержаться либо комки глины (если песок был добыт в карьере или эфельным методом), либо ил (если он был добыт со дна рек и озер). Эти включения также негативно влияют на прочность конструкций с использованием данного материала.

Об этом и поговорим далее.

Содержание глины в комках

Глина – это пластичное вещество, отличающееся вязкостью. В песке ее должно быть не более 0,5% от всей массы. Чтобы определить конкретный показатель, пробу материала смачивают водой, а затем прощупывают иглой. Глина, как правило, имеет низкую прочность, поэтому ее легко определить тактильно (на ощупь). После этого сравнивают отношение количества глины к количеству песка.

Глина хорошо вымывается водой, а вот сухим просеиванием от нее не избавиться. К тому же, попадая в любой строительный раствор, она остается в нем навсегда.

Наличие комков глины в бетоне понижает его водостойкость, что недопустимо для гидротехнических сооружений, а также для подводных конструкций.

Содержание ила

Ил часто используют для повышения плодородных качеств почвы. Но в песке этот компонент является лишним. Например, наличие большого количества ила в бетоне требует повышенного расхода воды и цемента.

Впрочем, содержание ила не так критично, как, например, глины или пыли. Оно даже не регламентируется требованиями ГОСТа.

На основании описанных выше трех характеристик определяется так называемый класс песка.

Класс песка

Этот параметр относится к качеству зернового состава материала.

Всего выделяют 2 класса:

• I класс – более качественный
• II класс – менее качественный

Теперь разберемся, в чем их отличие.

Песок I класса

Он обладает более однородным составом и меньшим процентом содержания вредных примесей.

В зависимости от преобладания тех или иных частиц в своем составе (модуля крупности), он может быть:

• Повышенной крупности
• Крупный
• Средний
• Мелкий

Также в нем должно присутствовать не более 0,5% зерен крупностью более 10 мм.

Допустимое содержание пылевидных и глинистых частиц у такого песка – не более 2% для крупных фракций и не более 3% — для мелких. А вот глины в комках должно быть не более 0,25% для крупных фракций и не более 0,35% — для мелких.

Песок первого класса берут для самых ответственных работ. Например, он незаменим при изготовлении высококачественной бетонной смеси для заливки фундаментов, создания железобетонных изделий, различных инженерных сооружений, несущих конструкций.

Песок II класса

Как вы понимаете, здесь допускается менее однородный состав и большее содержание вредных примесей. Для сравнения, у данного песка может быть до 5% зерен размером более 10 мм (для крупных фракций) и до 0,5% (для мелких фракций). Что касается пылевидных и глинистых частиц, то их может содержаться до 3% (для крупных фракций) и до 10% (для мелких фракций). А вот глины в комках может быть до 0,5% (для крупных фракций) и до 1% (для мелких фракций).

Песок II класса – ходовой строительный материал. Особенно популярен он в частном строительстве. Да, он менее качественный, но он стоит дешевле, чем песок I класса.

Пористость

Это наличие пустот размером более 2 мм (пор) между зернами материала. Отношение объема пор к объему самого материала и есть показатель этой характеристики.

Для песка пористость составляет от 37 до 47%. Конкретный показатель зависит от вида продукции. Наибольшим показателем обладают речные пески, поскольку их зерна более окатанные. Зерна, полученные путем дробления породы, будут иметь более острые края; соответственно – и пористость будет ниже.

Данная характеристика особенно важна там, где песок используется в качестве самостоятельного материала, а не в составе растворов. Например, очень важна низкая пористость для устройства различных оснований (подушек под фундаменты или под дорожное покрытие).

Чем выше пористость, тем больше водопоглощение материала. Это особенно опасно для регионов с холодным климатом, потому что зимой влага, скопившаяся в порах песка, превращается в лед. Это, в свою очередь, понижает прочность, как самого материала, так и изделий, в которых он используется.

Влажность

Название этой характеристики говорит само за себя. Это процентное количество влаги, содержащееся в песке. Разумеется, это не статичный показатель. Влажность может меняться в зависимости от степени просушки песка, условий его хранения, климатической обстановки и прочих факторов.

При этом, для некоторых областей применения песка существуют четкие требования к влажности поставляемой продукции.

Например:

• Для приготовления сухих цементных смесей допускается влажность до 5%.
• Для приготовления бетона влажность тоже не должна превышать 5%. В противном случае приходится менять пропорции добавления воды в раствор. Кстати, строители умеют определять влажность на глаз. Для этого берется горсть песка и сжимается в кулаке. Если после этого она остается в виде комка и не рассыпается, то влажность более 5%.
• А вот для песочниц, используемых в железнодорожных составах для сокращения тормозного пути, предел влажности песка – всего 0,5%. Если этот показатель будет выше, то зерна не смогут создать достаточного сцепления.

Не имеет значения влажность такого песка, который предполагается использовать на открытом воздухе. К примеру, если вы делаете дорожки в саду, то вам подойдет материал с любой влажностью. Главное – чтобы он не был откровенно мокрым, иначе будет неудобно работать.

Коэффициент фильтрации

Это еще одна важная характеристика, от которой зависит качество готовых изделий из данного товара.

Если вода, попадающая в песок, свободно проходит сквозь него и впитывается нижележащим грунтом, то зерна могут хорошо переносить тяжелые климатические условия. Между ними не будет скапливаться влага, соответственно они не будут испытывать деформаций, связанных с морозным расширением льда.

И здесь определяющую роль играет наличие глины. Этот материал является отличным препятствием для воды. В определенных ситуациях это становится большим преимуществом, но не здесь. Присутствие глины в песке способствует скоплению влаги между зернами. Поэтому степень очистки материала сильно влияет на коэффициент фильтрации.

Что касается конкретных показателей, то они таковы:

• Коэффициент фильтрации речного песка – от 5 до 20 метров в сутки
• У карьерного песка этот показатель гораздо ниже – от 0,5 до 7 метров в сутки

Конечно, подручными средствами невозможно определить конкретное значение. Для этого используют сложное лабораторное оборудование.

Чтобы понять, как данная характеристика влияет на практическое применение материала, можно привести небольшой пример. Вспомните, как на грунтовых дорогах скапливаются лужи после дождя. Вода может неделями и месяцами оставаться на поверхности, как будто что-то мешает ей впитаться в землю. Точно такая же ситуация и с песком. Поэтому, если вы будете делать дорожку или площадку с использованием недостаточно очищенного материала, то приготовьтесь к тому, что после каждого дождя ваше покрытие будет превращаться в болото.

Содержание посторонних включений

В песке – помимо уже описанных нами песчинок, пыли, глина и ила – могут также содержаться различные посторонние включения. Они засоряют материал, снижают его качество и ограничивают сферу его применения.

Так, например, в песке могут присутствовать:

• Дерево
• Органика
• Ракушечник
• Обломки горных пород
• Различный мусор (стекло, пластик, бумага, окурки и так далее)

Хорошо, если от посторонних включений можно очистить песок самостоятельно – например, просто убрать их вручную. Но это будет иметь эффект, если включения крупные и их немного. Если же в песке содержится достаточно большое количество мелких посторонних включений, материал придется дополнительно просеивать. А это – дополнительные денежные, временные и трудозатраты.

Согласно ГОСТ 8736-2014, песок не должен содержать посторонних засоряющих примесей в принципе.

Содержание вредных компонентов и примесей

Мало того, что песок может быть загрязнен мусором, в нем также могут содержаться породы, минералы и химические элементы, которые относятся к вредным. Вот почему для материала важно определять его минералого-петрографический состав. Это делают в лаборатории путем проведения различных испытаний.

Допустимое содержание в песке вредных компонентов и примесей прописано в государственном стандарте. В первую очередь этот параметр определяется для материала, который будет использоваться в качестве заполнителя для бетонов и растворов.

Содержание вредных компонентов и примесей не должно превышать следующих значений:

• Аморфные разновидности диоксида кремния, растворимого в щелочах (халцедон, опал, кремень и другие) – не более 50 ммоль/л
• Сера, сульфиды (кроме пирита) и сульфаты (гипс, ангидрит и другие) в пересчете на S03 – не более 1,0% по массе
• Пирит (в пересчете на S03) – не более 4% от общего объема
• Слюда – не более 2%
• Галоидные соединения (галит, сильвин и прочие), включающие в себя водорастворимые хлориды, в пересчете на ион хлора – не более 0,15%
• Уголь – не более 1 %

Использование материала, не отвечающего этим требованиям, допускается только после получения положительных результатов испытаний песка в бетоне или растворе на характеристики долговечности.

Допустимое содержание цеолита, графита, горючих сланцев устанавливают на основе исследований влияния песка на долговечность бетона или раствора.

Насыпная плотность

Это соотношение массы песка и его объема. Иными словами, характеристика показывает, сколько килограмм в кубометре материала. Здесь важно сказать, что конкретный показатель зависит от нескольких факторов.

На насыпную плотность влияют:

• Пористость
• Влажность

Так, если вам везут не утрамбованный сухой песок, то его насыпная плотность будет значительно ниже, чем если бы вам привезли утрамбованный материал, да еще и не высохший после дождя.

Таким образом, заранее узнать насыпную плотность невозможно. Для каждой отдельной партии она будет отличаться. Обычно используется среднее значение, с учетом основных характеристик материала.

Например, для песка средняя насыпная плотность будет следующей:

• При влажности до 2% — 1 150 кг/м3
• При влажности до 5% — 1 180 кг/м3
• При влажности до 10% — 1 220 кг/м3
• При влажности до 15% — 1 500 кг/м3
• При влажности до 20% — 1 890 кг/м3
• При влажности до 30% — 2 160 кг/м3

Но чаще всего берут совсем усредненные показатели, колеблющиеся в пределах 1 300-1 500 кг/м3.

Подробнее об этом свойстве читайте на странице Насыпная плотность сыпучих материалов. Если вы хотите узнать насыпную плотность разных видов песка, рекомендуем ознакомиться со страницей Насыпная плотность песка.

Радиоактивность песка

По сути, все материалы, добываемые из горных пород, обладают определенным радиационным фоном. Песок – не исключение.

ГОСТом определены допустимые значения радиоактивности для всех строительных материалов. Они измеряются в беккерелях на килограмм (Бк/кг).

Выделяют 4 класса радиоактивности:

• 1 класс – показатель радиоактивности тут менее 370 Бк/кг
• 2 класс – показатель до 740 Бк/кг
• 3 класс – до 1500 Бк/кг
• 4 класс – свыше 1500 Бк/кг

В строительстве используется продукция, радиоактивность которой не превышает 1500 Бк/кг. И это – слишком высокая цифра. На деле же обычно берут материалы с радиоактивностью менее 370 Бк/кг.

Подавляющее большинство песков относится к первому классу. Это значит, что использование их абсолютно безопасно.

Исключение составляет лишь так называемый «черный песок». Он представляет собой скопление тяжелых минералов, среди которых ильменит (содержащий титан) и монацит. Черные пески распространены по всей планете. В России они встречаются в Таганрогском заливе, на Украине – по берегам Азовского моря. Они имеют достаточно высокий радиационный фон (до 1000 микрорентген в час). Такие пески не используются ни в строительстве, ни в других областях.

Подведем итог.

Мы рассмотрели основные свойства песка. Большинство из них закреплено в государственных стандартах и строго регулируется.

Любая характеристика влияет на область применения материала. Однако далеко не для всех работ нужно детально изучать свойства и высчитывать показатели. Поэтому действуйте по ситуации: для каких-то задач эти характеристики чрезвычайно важны (например, при производстве тротуарной плитки или кирпича), для каких-то – это просто цифры, на которые можно не обращать внимания (скажем, при обратной засыпке).

Рекомендуем также ознакомиться с другими статьями из этого раздела:

• Свойства карьерного песка
  • Свойства карьерного песка средней фракции
  • Свойства крупного карьерного песка
  • Свойства мелкого карьерного песка
• Свойства кварцевого песка
  • Свойства мелкого кварцевого песка
• Свойства речного песка
  • Свойства мелкого речного песка
  • Свойства речного песка средней фракции
• Свойства эфельного песка
  • Свойства мелкого эфельного песка
• Характеристики крупного песка
• Характеристики мелкого песка
• Характеристики среднезернистого песка

Если вы хотите узнать о разновидностях песка, рекомендуем следующие страницы:

• Виды песка
• Как выглядит кварцевый песок
• Как выглядит намывной песок
• Как выглядит речной песок
• Как определить вид песка
• Как выглядит карьерный песок
• Как выглядит морской песок
• Как выглядит эфельный песок

О том, как добывают песок, читайте здесь:

• Добыча песка
• Добыча карьерного песка
• Добыча кварцевого песка
• Добыча речного песка
• Добыча эфельного песка
• Характеристика песчаных карьеров Свердловской области
• Песок Березовский
• Песок Гора Хрустальная
• Песок Каменск-Уральский
• Песок Камышловский
• Песок Кыштымский
• Песок Михайловский
• Песок Невьянский
• Песок Становской

О том, как можно использовать песок и для каких работ он подходит, вы можете узнать на наших страницах:

• Применение песка
• Песок для благоустройства территории
• Песок для газона
• Песок для песочниц
• Песок для пляжа
• Песок для тротуарной плитки
• Песок против гололеда
• Песок для ландшафтного дизайна
• Песок для дорожек
• Песок для пруда
• Песок для строительных работ
• Забутовка столбов песком
• Обратная засыпка песком
• Песок для бетона
• Песок для дренажа
• Песок для кладки кирпича
• Песок для подушки под фундамент
• Песок для стяжки
• Песок для штукатурки
• Применение крупного песка
• Применение песка средней фракции
• Применение мелкого песка
• Применение карьерного песка
• Применение крупного карьерного песка
• Применение карьерного песка средней фракции
• Применение мелкого карьерного песка
• Применение кварцевого песка
• Применение мелкого кварцевого песка
• Применение речного песка
• Применение речного песка средней фракции
• Применение мелкого речного песка
• Применение эфельного песка
• Применение мелкого эфельного песка

В компании Грунтовозов вы можете приобрести следующие виды песков по фракциям:

• Песок крупный
• Песок средней фракции
• Песок мелкий

В продаже имеются следующие разновидности карьерного песка:

• Песок карьерный крупный
• Песок карьерный средней фракции
• Песок карьерный мелкий

В продаже имеется кварцевый песок:

• Песок кварцевый мелкий

Если вы хотите купить речной песок, рекомендуем следующие страницы:

• Песок речной средней фракции
• Песок речной мелкий

У нас вы также можете купить эфельный песок:

• Песок эфельный мелкий

Свойства и характеристики кварцевого песка и сфера его применения

Кварцевый песок сделан из кварца, природного минерала, который встречается в большом количестве. Кварц дробят на мелкие фракции, в итоге получаются фракции размером от 0,01 до 3мм диаметром. В зависимости от размера фракции меняется не только цена, но и предназначение песка. Сыпучий материал получается в результате либо природного дробления, либо искусственного. В результате минерал превращается в разноразмерные фракции, которые в дальнейшем используются для различных целей.

Состав и химико-физические свойства кварцевого песка

Состав кварцевого песка регулируется ГОСТом 21-38, ТУ. Согласно этому ГОСТу в составе должны присутствовать не менее 95% оксида кремния, допустимо присутствие глины не более 1%, железа не более 1%. Влажность не должна превышать 10%. Цвет песка зависит от примесей в нем, так, наличие в составе титана придает песку розовый цвет, железа — бурый, чистый кварц имеет молочный оттенок либо не имеет цвета. Желтым обычно является обожженный песок.

Однако существуют и другие требования. Скажем, если песок предназначен для силикатной промышленности — он может делиться на три класса. Класс А должен иметь не менее 70% оксида кремния, В — не менее 60%, С — не менее 50%. Песок для стекольной промышленности делят по уровням светопрозрачности.

Кварцевый песок — очень твердый, тугоплавкий и огнеупорный материал, устойчивый к воздействию кислот и щелочей, не боится перепадов температур, а также является диэлектриком. Эти свойства позволяют использовать его в разных отраслях промышленности. Причем применение кварцевого песка в той или иной области зависит от его конкретных характеристик. Кварцевый песок, который предлагается у нас, прошел температурную обработку, которая требуется для устранения влаги и повышения качества песка.

Области применения кварцевого песка

Прокаленный кварцевый песок используется:

1. для пескоструйных работ,
2. при изготовлении сухих строительных смесей,
3. в ландшафтном дизайне,
4. в городском благоустройстве,
5. при укладке тротуарной плитки,
6. в торкретировании.

Прокаленный кварцевый песок стоит дороже других видов, стоимость кварцевого песка объясняется тем, что процесс обработки сам по себе достаточно дорог. Однако и качество у данного вида песка существенно выше — процесс обжига позволяет тщательно очистить кварцевый песок от примесей, в том числе от глины и гравия, после чего песок просеивают профракционно и фасуют в биг-беги — специальные синтетические контейнеры, которые позволяют защитить материал от грязи и влажности. Что также влияет на качество песка.

В пескоструйных работах обычно используют мелкофракционный кварцевый песок. Во многих странах сухая пескоструйная очистка запрещена в связи с высокими рисками, в России же при этом процессе требуется использовать костюм для очистки и тщательно соблюдать технику безопасности. Кроме того, используется гидроочистка — подача абразивов под струей воды, она более безопасна.

Для сухих строительных смесей используются различные виды кварцевого песка, как мелкие, так и крупные. Последние востребованы в изготовлении декоративной штукатурки и других декоративных смесях.

В ландшафтном дизайне и в городском благоустройстве кварцевый песок применяют для посыпания дорожек, создания садов, даже в песочницах.

При укладке тротуарной плитки песок используется как подложка, а в торкретировании — в качестве песка в цементно-песчаном растворе.

Заключение

Кварцевый песок требуется в очень многих областях, от строительства и ремонта до благоустройства, в пескоструйной очистке и в ландшафтном дизайне. Свойства и характеристики кварцевого песка делают его уникальным материалом, прочным, надежным и долговечным. Обычный кварцевый песок белого цвета также активно используется для ландшафтного дизайна, дизайнеры очень любят использовать его в качестве покрытия для дорожек. Окрашенный крупнофракционный песок вы наверняка видели в магазинах сувениров и аквариумистике, мелко- и среднефракционный также применяется для очистителей и фильтров, в том числе для бассейнов. Кварцевая мука применяется в стекольном производстве, в литейной промышленности и во многих других отраслях.

Свойства песка | Физические свойства песка

Важный момент

1

Его можно использовать, как только он будет получен из источника. Содержит связующее (5-20%), воду (5-8%) и значительное количество органических веществ. Влажность должна сохраняться в течение длительного времени.

Чистовая обработка форм из натурального песка. Это дешевле, чем большинство песков. Обладает меньшей огнеупорностью. Используется для литья CI и цветных металлов. Формы из природного песка можно быстро отремонтировать.

В сочетании с бентонитом свойства песка улучшаются и приобретают свойства синтетического песка.

Также прочтите: Что такое структурная осадка| Причины структурной осадки|Что такое осадка грунта и структурная осадка фундамента

1. Физические свойства песка

Здесь подробно описаны различные типы физических владельцев песка.

• Зернистость песка
• Форма зерна песка
• Форма и распределение песчинок
• Гранулометрический состав песка

а.

Размер зерен песка

Форма и размер зерен формовочной смеси определяют общую площадь поверхности зерен в единице массы. Общая площадь поверхности определяется как конкретная площадь поверхности. Конкретная поверхность дает приблизительное представление о количестве связующего, необходимого для покрытия зерен формовочного песка.

Размер и распределение зерен влияют на многие свойства песка, такие как проницаемость, текучесть, огнеупорные свойства, тонкость поверхности и прочность. Чем мельче песчинки, тем мельче весь песок. Мелкозернистые пески обеспечивают хорошее качество поверхности, но плохую проницаемость.

При одинаковом содержании глины устойчивость к внешним воздействиям выше в случае мелкозернистого песка, чем в случае крупнозернистого песка. Твердый и равномерный песок обладает высокой проницаемостью, хорошей реакционной способностью, а также высокой текучестью. Обычно формовочный песок имеет размер зерен от 0,1 до 1,0 мм.

Мелкозернистые пески используются для обеспечения важности, а также мелких отливок. Крупнозернистые пески используются для производства крупных отливок.

Также читайте: Что такое соты в бетоне | Причина | Лечение | Тип заливки

b. Форма зерна песка

Форма зерна определяется угловатостью и сферичностью. Зерна песка варьируются от хорошо окатанных, частично окатанных, угловатых и очень угловатых. Внутри каждой единицы угловатости зерна могут быть высокой, средней или низкой сферичности. Угловатость песка измеряется путем визуального осмотра с использованием маломощного микроскопа.

Лучшие формовочные пески включают округлые зерна со средней и высокой сферичностью, обеспечивающие плохую текучесть и высокую интенсивность проницаемости при низких добавках связующего. Более угловатые и менее сферические пески требуют более высоких добавок вяжущего, более низкой плотности упаковки и более плохой текучести.

Также читайте: Что такое соты в бетоне | Причина | Лечение | Тип заливки

c.

Форма и распределение зерен песка

Текстура, размер и форма зерен песка имеют решающее значение для контроля консистенции формы. Многие из формовочных заполнителей представляют собой смеси свежего песка и переработанного песка, которые включают не только регенерированный песок, но и стержневые пески. При определении масштаба, формы и распределения зерен песка необходимо учитывать, что форма зерен соответствует площади поверхности песка и что распределение размеров зерен влияет на проницаемость формы.

Если площадь поверхности песка увеличивается, объем связующего вещества (обычно глины и воды) должен увеличиваться, чтобы песок был надлежащим образом связан. В результате разница в площади поверхности, возможно, из-за изменения формы песка или доли извлекаемого песка из керна, приведет к соответствующему изменению количества требуемой связки.

Округлые зерна имеют низкое отношение площади поверхности к объему, поэтому их лучше использовать для обработки стержней, поскольку для них требуется наименьшее количество связующего. Однако при повторном использовании в системе формования из песка их форма может быть невыгодной, если в системе формования обычно используется высокий процент глины и воды для обеспечения быстрого автоматического формования. Это связано с тем, что округлым зернам требуется меньше песка, чем остальной конструкции.

Каменноугольные пески имеют наибольшую площадь поверхности (за исключением песков, которые быстро растрескиваются и содержат значительную долю мелких зерен и мелкозернистых песков), и поэтому требуют более тщательного измельчения, склеивания и увлажнения. Угловатость песка повышается при его использовании, когда песок разрушается термическими или механическими ударами.

Пористость формы регулирует ее проницаемость, т. е. способность формы пропускать газы, образующиеся при разливе, через всю форму. Максимальная пористость приписывается зернам примерно одинакового размера.

По мере расширения диапазона размеров появляется гораздо больше частиц, которые достаточно малы, чтобы заполнить промежуток между крупными зернами. Когда зерна разрушаются в результате постоянной переработки, они кажутся более мелкими, а пористость формы уменьшается.

Кроме того, если пористость формы слишком высока, металл проникнет в песчинки и создаст дефект пригара. Также важно сбалансировать подачу основного песка и перейти к просеиванию песка, а затем использовать пылеуловители на протяжении всей переработки для извлечения мелких частиц и принятия решения о правильном добавлении связующего.

Также прочтите: Что такое тест конуса оседания | Принцип оползня | Типы осадки бетона

d. Гранулометрический состав песка

Гранулометрический состав песка влияет на консистенцию отливки. Крупнозернистый песок позволяет металлу проникать в формы и стержни, придавая отливкам слабую чистоту поверхности. Мелкозернистые грунты обеспечивают лучшую отделку поверхности, но требуют более высокого содержания связующего вещества, а низкая проницаемость может вызвать дефекты газа в отливках.

2. Химические свойства песка

Здесь подробно описаны различные типы физических химических веществ песка.

• Реакция почвы (PH) песка
• Присутствие силикатной глины в песке
• Емкость катионного обмена (CEC) в песке

а. Почвенная реакция (PH) песка

По ссылке «PH» представляет собой расчет концентрации активных ионов водорода (H+). Это показатель кислотности или щелочности почвы и поэтому определяется как «реакция почвы».

Значение pH варьируется от 0 до 14, для значений ниже 7,0 кислотных, а также значений выше 7,0 щелочных. Известно, что значение pH 7 является нейтральным, где H+ и OH- эквивалентны, все при концентрации 10-7 моль/л. рН 4,0 в десять раз более кислый, чем рН 5,0.

Наиболее существенное влияние рН почвы оказывает на растворимость ионов, а это, в свою очередь, определяет рост микробов, в том числе рост растений. Начальный рН от 6,0 до 6,8 подходит для многих из этих растений, поскольку он соответствует оптимальной растворимости наиболее важных питательных веществ для растений. Несколько второстепенных элементов (например, железо), но большинство токсичных химических веществ гораздо лучше растворимы при пониженном рН. Это позволяет регулировать уровень pH, необходимый для регулирования переноса токсичных металлов (и, возможно, загрязненных грунтовых вод) в почве.

При строительстве, а также в промышленной перспективе важно определить рН почвенной массы. Кислую, как и основную сущность почвы следует понимать для выращивания здоровых культур. С другой стороны, при строительных работах сильнокислые грунты будут влиять на устойчивость дорожного битума и пагубно влиять на прочность бетона. (Засоленность почв также может увеличить стоимость обслуживания)

Водород, как и алюминий, становятся доминирующими взаимозаменяемыми катионами в кислых почвах. Последний будет растворим в кислых условиях, и его реакция с водой (гидролиз) создает ионы водорода. Кальций, как и магний – простые катионы; относительная сумма кислых катионов увеличивается с увеличением их концентрации.

Факторы, влияющие на рН почвы, включают исходный материал, растительность и атмосферу. Некоторые породы и отложения содержат более кислые почвы, чем другие: богатый кварцем песчаник кислый; известняк щелочной. Некоторые виды растительности, особенно хвойные, производят органические кислоты, которые могут способствовать снижению pH почвы. В водно-болотных угодьях, таких как восток США, почвы со временем становятся более кислыми, потому что сток вымывает основные катионы и заменяет их водородом.

Также читайте:  Что такое покрытие в бетоне | Прозрачное покрытие в балках, плите, колонне, фундаменте

б. Присутствие силикатной глины в песке

Наличие силикатной глины влияет на химические свойства почвенной массы. Частицы глины имеют большую площадь поверхности и являются лучшим материалом в почвенной массе. Частица глины увеличивает реакционную способность почвенной массы и влияет на сцепление почвенной массы, образуя соединения с посторонними материалами.

Оценка залегания силикатных глин необходима для определения реакционной способности грунтовой массы и ее консистенции со смесями и строительными материалами, используемыми в бетоне.

Также прочтите: Что такое DLC (сухой тощий бетон) | Преимущество DLC (сухой тощий бетон)

c. Емкость катионного обмена (CEC) в песке

Любые питательные вещества растений и металлы присутствуют в почвенной атмосфере в виде положительно заряженных ионов или «катионов». Среди наиболее важных почвенных катионов – водород (H+), алюминий (Al+3), кальций (Ca+2), магний (Mg+2) и калий (K+). Многие тяжелые металлы также встречаются в почвенной экосистеме в виде катионов.

Частицы глины и органических веществ в основном заряжены отрицательно (анионы) и обладают способностью удерживать катионы от «выщелачивания» или вымывания. Адсорбированные катионы замещаются другими катионами по быстрому обратимому механизму, называемому катионным обменом.

Емкость катионного обмена почвы действительно является оценкой максимального отрицательного значения при данном весе образца или суммы катионов, которые данный образец почвы может нести в взаимозаменяемой форме.

Катионы, выходящие из мест обмена, встречаются с частицами почвы, где они будут поглощаться растениями, взаимодействовать с некоторыми другими элементами почвы или переноситься с водой.

Чем выше количество глины, а также органического вещества, тем выше емкость катионного обмена, в то время как различные формы глинистых минералов и органического вещества могут различаться по емкости катионного обмена.

Катионный обмен является важным процессом в почвах для сохранения и доставки питательных веществ растениям и для адсорбции загрязняющих веществ. Он играет важную роль в очистке почвенных сточных вод. Песчаные почвы с низким ККО обычно не подходят для септических систем, поскольку они не обладают адсорбционной способностью и могут проникать под грунтовые воды.

Часто задаваемые вопросы

Что такое песок?

Песок представляет собой зернистый материал, состоящий из мелкодисперсных каменных и минеральных частиц. Песок имеет различный состав, но определяется размером его зерен. Песок также может относиться к текстурному классу почвы или типу почвы; т. е. почва, содержащая более 85 процентов частиц размером с песок по массе.

Свойства песка

Песок представляет собой гранулированный материал , состоящий из мелкодисперсных частиц породы и минералов . Песок имеет различный состав, но определяется размером его зерен. Зерна песка мельче гравия и крупнее ила.

Что такое песок и его свойства?

Песок –  зернистый материал, состоящий из тонкоизмельченных каменных и минеральных частиц . Песок имеет различный состав, но определяется размером его зерен. Зерна песка мельче гравия и крупнее ила. Песок пустыни хоть и в изобилии, но для бетона не годится.

Как определить качество песка?

Возьмите образец песка и добавьте его в раствор гидроксида натрия [NaOH]. Перемешивайте раствор в течение нескольких минут, если цвет раствора изменится на коричневый, значит, песок содержит органические примеси, которые не подходят для строительства. Песок хорошего качества показывает более светлый цвет при смешивании с раствором NaOH.

Что делает хороший строительный песок?

Текучесть, прочность в сыром состоянии и прочность в сухом состоянии являются немногими характерными свойствами формовочной смеси, но не прокаливаемостью.

Свойства хорошего песка

• Должен быть полностью инертным.
• Зерна должны быть острыми, прочными и угловатыми.
• Не должен содержать гигроскопичных солей.
• Не должен содержать глину и ил; обычно допускается 3-4% глины и ила из практических соображений.
• Не должно быть органических веществ.

Качество хорошего песка

Зерна должны быть острыми, угловатыми и крупными . Песок не должен содержать глины и органических веществ. Зерна должны быть из прочных минералов. Он должен быть свободен от солей.

Химические свойства песка

Основным элементом кварцевого песка является диоксид кремния (SiO ₂ ) . Атомы кислорода образуют с атомом кремния в центре тетраэдрическую структуру. Каждый атом кислорода одновременно принадлежит двум атомам кремния. Таким образом, тетраэдрические структуры имеют сшитую высокомолекулярную массу.

Характеристики песка

Песчаные почвы часто сухие, бедные питательными веществами и быстро дренирующие . У них мало (или нет) способности транспортировать воду из более глубоких слоев посредством капиллярного транспорта.

Свойства песка / Физические свойства песка

• Должен быть полностью инертным.
• Зерна должны быть острыми, прочными и угловатыми.
• Не должен содержать гигроскопичных солей (например, CaCl2, MgCl2 и т. д.).
• Не должен содержать глину и ил; обычно допускается 3-4% глины и ила из практических соображений.
• Не должно быть органических веществ.

Свойства песка / Каковы свойства песка?

Зерна должны быть острыми, прочными и угловатыми . Не должен содержать гигроскопичных солей (например, CaCl ₂ , MgCl ₂ и т. д.). Не должен содержать глину и ил; обычно допускается 3-4% глины и ила из практических соображений. Органики быть не должно.

Характеристика песка

Песчаные почвы часто бывают сухими, бедными питательными веществами и быстро дренирующими . У них мало (или нет) способности транспортировать воду из более глубоких слоев посредством капиллярного транспорта.

Физические свойства песчаного грунта

Песчаные грунты часто рассматриваются как грунты с физическими свойствами, которые легко определить: слабая структура или отсутствие структуры, плохие водоудерживающие свойства, высокая проницаемость, высокая чувствительность к уплотнению со многими неблагоприятными последствиями.

Характеристики песка и критерии его измельчения

МЕНЮ — ПАРТНЕРСКАЯ ЗОНА

Назад к обзору

На планете Земля песок является очень распространенной рыхлой осадочной горной породой. Он характеризуется размером частиц от 0,063 до 2,0 мм. Минеральный состав может сильно различаться. Многие проявления состоят из кварца или двуокиси кремния (SiO ₂ ). Благодаря своим физико-химическим характеристикам песок в основном используется в строительстве и стекольной промышленности. Аналитическая оценка химического состава и, следовательно, пригодности для использования по назначению делает измельчение кварцевого песка необходимым условием.
FRITSCH предлагает для этого широкий спектр подходящих мельниц. Для характеристики распределения частиц по размерам FRITSCH предлагает просеивающие машины и инструменты для определения размера частиц с помощью статического лазерного рассеяния, а также инструменты для динамического анализа изображений. С помощью этих технологий можно превосходно отслеживать и оптимизировать процессы измельчения.

20 г песка в качестве основного материала для пробного помола

Основным элементом кварцевого песка является диоксид кремния (SiO ₂ ). Атомы кислорода образуют с атомом кремния в центре тетраэдрическую структуру. Каждый атом кислорода одновременно принадлежит двум атомам кремния. Таким образом, тетраэдрические структуры имеют сшитую высокомолекулярную массу. Благодаря этому диоксид кремния приобретает особую твердость 7 по шкале Мооса (по сравнению с алмазами = 10) и чрезвычайно высокую температуру плавления 1713°C. Эти характеристики позволяют использовать его в полупроводниковой или строительной промышленности. ^{[1] [2]} 

20 г Песок, измельченный с помощью PULVERISETTE 2 через 30 минут, набор для шлифовки агата

Повсеместно встречающийся в природе товар всегда использовался в качестве строительного материала и для производства стекла. Первые подтверждающие документы о стекле происходят из Угарита и датируются примерно 1600 годом до нашей эры. Пройдя множество этапов разработки, стало возможным производить экономичное и, следовательно, пригодное для повседневного использования стекло. Стекло во многих вариациях используется изо дня в день почти во всех областях. Были обнаружены и другие характеристики, которых можно было достичь путем физической или химической обработки кварцевого песка.
Уже в 1899 году химик Роберт Кюх провел первые опыты по плавлению чистого диоксида кремния и смог произвести чистое кварцевое стекло. Химически чистый кристаллический SiO ₂ проявляет сильный пьезоэлектрический эффект, который используется в полупроводниковой технологии и производстве компьютерных микросхем. Общепризнанным является использование в качестве вибрирующего кварца в кварцевых часах. Но, наверное, самым важным и окружающим нас повседневным применением является использование кварцевого песка в производстве бетона.

• Фильтрующий песок на очистных сооружениях ^[1]
• Абразивные продукты при металлообработке ^[2]
• Искусственное костное вещество (медицинская техника) ^[3]

100 мин измельченный в песке PULVERISETTE 6, агатовые размольные стаканы 250 мл, размольные шары 20 мм

Из-за хрупкости песка его измельчение не представляет проблем. Но следует иметь в виду, что из-за своего состава он может различаться по своей абразивности. Чтобы свести к минимуму это влияние, обычно выбирают мельницу с ударной силой. Планетарные мельницы FRITSCH особенно подходят для быстрой и эффективной обработки.

Лаборатория по применению, а также консультанты по применению провели серию межлабораторных сравнений, чтобы еще больше оптимизировать измельчение в отношении выбора инструмента, количества образца, добавления жидкостей и многих других параметров. Эти внутренние межлабораторные сравнения доказывают, что планетарные шаровые мельницы FRITSCH намного превосходят ступку FRITSCH при подготовке песка в отношении эффективности и продолжительности измельчения. Это особенно связано с передачей мощности и энергии. Планетарные шаровые мельницы оптимизированы с точки зрения максимального энергетического воздействия. Отличительной чертой является планетарная шаровая мельница FRITSCH 9.0306 premium line : Благодаря явно увеличенной частоте вращения возможно мокрое измельчение в диапазоне размеров частиц до нескольких нанометров.

В конкретном случае очень чистый кварцевый песок должен был быть измельчен до размера частиц менее 100 мкм. Приготовленное таким образом, из измельченного материала можно выплавить жидкое стекло. Цель, определить содержание железа, тогда фотометрически возможна без каких-либо проблем. Малейшие следы железа в стекле сильно обесцвечивают его, и было бы фатально, если бы, например, оконное стекло или стаканы для питья продемонстрировали бы неконтролируемое изменение цвета на коричневый. Поэтому мониторинг содержания железа в кварцевом песке в стекольной промышленности имеет большое значение.
Первоначально для этой задачи использовалась ступка-измельчитель: 20 г кварцевого песка измельчаются до аналитической тонкости с помощью ступки-измельчителя PULVERISETTE 2 с агатовой чашей за 30 минут. Но всего за 5 минут 100 г кварцевого песка измельчаются до сопоставимой аналитической тонкости с помощью планетарной мономельницы PULVERISETTE 6 classic line с агатовым размольным стаканом на 250 мл и 15 агатовыми шарами диаметром 20 мм.