Что такое "Песок"?

Песок и сферы его применения

Песок - природный нерудный материал (т.е. материал минерального происхождения, применяемый в строительстве в естественном виде без выделения из них отдельных минералов), одни из самых распространенных и незаменимых в строительстве. Когда мы слышим слово «песок» то сразу представляется песок на берегу моря  или песок в песочнице. Однако сфера применения песка широка и значительна.

Природный песок - образовался в результате процесса разрушения горных пород под воздействием окружающей среды. В зависимости от условий образования и места залегания различают горный, речной, морской, барханный и дюнный пески. В зависимости от размеров зерен различают разновидности песка крупнозернистый, пылевидный и глинистый песок.

Различные карьеры вырабатывают различный песок под различные виды работ, но все они обладают одним общим качеством, все пески соответствуют ГОСТ 8736-93.

Применение песка

Песок используют в медицине, применяют в талассотерапии (используют морской песок), песком решают проблему гололеда на дорогах в зимнее время. Песок необходим для приготовления разнообразных строительных смесей. Песок (речной) применяется для строительных работ, таких как кладка, стяжка, наполнитель для затирок и красителей. В отдельных случаях его используют при производстве ЖБИ - изделий, в частности тротуарной плитки. Инженерные сооружения, как септики и дренажи, также нуждаются в применение песка.

Песок используется как наполнитель для устройства самых эффективных на сегодняшний день напольных полиуретановых, эпоксидных покрытий, производства декоративных  штукатурок а так же ландшафтного дизайна. Песок широко используется  для бетонного производства, в жилищном и дорожном строительстве, его применяют в качестве мелкого заполнителя. Наибольшее распространение при приготовлении легких строительных растворов получили неорганические искусственно изготовляемые керамзитовый, аглопоритовый, перлитовый пески, a также пески на основе пористых шлаков.

Для приготовления растворов так же используется песок:

  • с модулем крупности менее 1,5
  • для приготовления бетона - крупные или средние пески не ниже модуля 2
  • для легкого бетона используют пески из керамзита (керамзит), шунгизита, пемзы, аглопорита  и  др.

Получение песка

К дробленым пескам (применяемых значительно реже) относят пески, получаемые дроблением с последующим рассевом плотных горных пород (мрамора, базальта, диабаза), а также некоторых попутных продуктов промышленности, например плотных металлургических шлаков. Применение данных песков связано со специальными целями (декоративные растворы, кислотостойкие растворы и бетоны) и должно быть экономически обосновано.

Легкие пески - получают дроблением пористых горных пород (пемза, туф) или механической обработкой древесины и сельскохозяйственных отходов, иногда изготавливают специально. По виду и составу исходного сырья различают неорганические и органические пористые пески.

Неорганические пористые пески - получаемые дроблением с последующим рассевом пористых горных пород, имеют насыпную плотность не более 1400 кг/м3. В зависимости от вида горной породы их подразделяют на пески вулканического и осадочного происхождения. К первым относятся пески из пемзы, вулканического шлака, туфа. Чаще используют пемзовый песок плотностью 500 - 600 кг/м3, имеющий замкнутую пористость и слабо поглощающий воду, что позволяет получать растворы высокой морозостойкости.

Пески осадочного происхождения - получают дроблением пористых карбонатных (ракушечники, известковые туфы) и кремнеземистых (диатомиты, трепелы, опоки) пород. Такие пески имеют существенную открытую пористость, сильно поглощают воду и могут размягчаться в водонасыщенном состоянии (что особенно характерно для кремнеземистых пород), что делает их непригодными при получении прочных и морозостойких растворов.

Природные пески - являются местными строительными материалами, их использование в растворах ограничивается районом месторождения. Наибольшее распространение при приготовлении легких строительных растворов получили неорганические искусственно изготовляемые керамзитовый, аглопоритовый, перлитовый пески, a также пески на основе пористых шлаков.

Керамзитовый песок - получают дроблением некондиционных зерен керамзита до крупности 0,16 - 5 мм, или путем обжига сырья во взвешенном состоянии. Керамзит продукт обжига гранул из легкоплавких глин. Гранулы керамзита в процессе быстрого обжига раздуваются, увеличиваясь в объеме в 3 - 5 раз, а их поверхность оплавляется. Внутри гранул формируется мелкопористая структура черного или красно-коричневого цвета. Керамзитовый песок, поставляемый на строительство, имеет насыпную плотность 500 - 1000 кг/м3 (марки 500 - 1000). Морозостойкость керамзита не менее F15.

Аглопоритовый песок - изготовляют дроблением спекшихся кусков, образующихся при обжиге на спекательных (агломерационных) решетках глиносодержащего сырья, топливных зол или шлаков с добавкой 8 - 10% топлива (каменного угля). Высокая температура, развивающаяся при сгорании угля, приводит к спеканию шихты, образующиеся газы несколько вспучивают массу, что в итоге приводит к получению пористого материала. Марка аглопоритового песка по насыпной плотности 600 - 1100.

Пористые пески из шлаковых расплавов - получают дроблением кускообразных пористых материалов, получаемых вспучиванием расплавленных металлургических шлаков путем их быстрого охлаждения водой или паром. Данные пески имеют марки 700 - 1200. Этот вид пористого песка экономически эффективен, так как сырьем служат промышленные отходы, а переработка их довольно проста.

Вспученные перлитовые и вермикулитовые пески - получают высокотемпературной обработкой сырья, содержащего небольшое количество химически связанной воды. Для изготовления вспученного перлита сырьем служат вулканические стеклообразные породы (перлит, обсидиан), а для вспученного вермикулита - гидрослюды. Кусочки исходных горных пород в процессе обжига размягчаются, а вода, выделяясь в виде пара, вспучивает их, в 10 - 25 раз увеличивая первоначальный объем. Данные пески очень легкие: их марки по насыпной плотности 75 - 400. Цвет песка из перлита белый или светло-серый, из вермикулита - розово-золотистый.

Разновидности песка

Плотность песка очень зависит от содержания в нем глины - чистый песок может иметь плотность 1,3 т. в кубическом метре, а песок с большим содержанием глины и влаги 1,8 т. в кубическом метре. Пески различаются по минералогическому составу и в зависимости от условий образования и места залегания.

По минералогическому составу пески разделяются на:

  • кварцевые
  • полевошпатные
  • известняковые
  • доломитовые.

По условиям образования пески бывают:

Пески отличаются друг от друга только по структуре и форме:

  • зерна морского и речного песков - округлой формы с гладкой поверхностью
  • зерна горного песка - имеют угловатую форму и шероховатую поверхность
  • зерна овражного песка - имеют угловатую форму, но по сравнению с зернами горного песка несколько сглаженную.

Намывной песок бывает мелкий, средней крупности и крупный:

  • песок от 0.6 мм до 1,5 мм считается мелким
  • песок с размером зерен от 2,0 до 2,8 г/куб.см - песок средней крупности, применяется в качестве заполнителя тяжелых, легких, мелкозернистых, ячеистых и силикатных бетонов, строительных растворов.
  • песок с крупностью зерен до 5 мм. - песок, который изготавливается из скальных горных пород и гравия с использованием специального дробильно-размольного оборудования.

Намывной песок имеет высокую способность пропускать воду - эта характеристика называется фильтрацией. Любой песок имеет свой коэффициент фильтрации. Например, у карьерного песка коэффициент фильтрации до 4м/сутки - для дренажных работ он не очень эффективен, вода будет выступать на поверхность, а карьерный намывной песок уже имеет достаточно высокую пропускную способность - до 10 м/сутки.

Речной песок содержит в своем составе илистые и глинистые включения, от процента их содержания можно понять насколько он подходит под строительные работы.