Химический состав песка. Причины образования природных песков

Свойства песка

Свойства песка во многом зависят от того, какое происхождение имеет материал, как его добывали, обрабатывали ли песок дополни т ельно.

Важные характеристики материала:

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

Ниже мы подробно расскажем о каждой из них.

Зерновой состав песка

По сути, это то, из чего состоит материал: много ли в нем посто р онних примесей, слишком крупных или слишком мелких зерен.

В этот показатель входят две характеристики:

• Полные остатки на ситах
• Содержание зерен различной крупности

Полные остатки на ситах

Для определения этого показателя 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 сырья. Для других сит конкретных т р ебований не установлено, показатели определяются в ходе лабораторных испытаний.

Содержание зерен различной крупности

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). 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.

Содержание пылевидных и глинистых частиц

Это, пожалуй, самая важная характеристика песка. Ведь от нее зависит степень чистоты материала, а, следовательно, и возможность применения в тех или иных работах. Пылевидные и глинистые частицы имеют размер менее 0,063 мм. Они 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. Наиболее чистым является мытый песок.

Для определения количества пылевидных и глинистых частиц зерна обычно просеивают через специальные сита с отверстиями размером 0,063 мм. Таким образом, 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.

Например, 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.

Глины в комках должно быть не более 0,25% для крупных фракций и не более 0,35% — для мелких.

Песок II класса

Здесь допускается менее однородный состав и большее содержание вредных примесей.

Для сравнения, у данного песка может быть до 5% зе р ен размером более 10 мм (для крупных фракций) и до 0,5% (для мелких фракций).

Пылевидных и глинистых частиц может содержаться до 3% (для крупных фракций) и до 10% (для мелких фракций).

Глины в комках может быть до 0,5% (для крупных фракций) и до 1% (для мелких фракций).

Согласно требованиям ГОСТа, предъявляемые к материалам для строительных работ, песок I класса идет на более ответственные работы (фундамент, несущие конструкции, инженерные сооружения). Для менее серьезных работ подойдет продукция II класса.

Пористость песка

Это наличие пустот размером более 2 мм (пор) между зернами материала. Отношение объема пор к объем у 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 нашего климата, 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 песка

Название 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 п р опорции 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.

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 песок через вибросита. В процессе отсеивания мелкие частицы проходят сквозь его ячейки, а крупные задерживаются.

По модулю крупности выделяют следующие виды песка:

Это классификация из ГОСТа. К ней обращаются при ответственных работах, когда к качеству материала предъявляются очень высокие требования. Другое дело – частное строительство, благоустройство или ландшафтный дизайн. Там это не критично, поэтому классификацию упрощают.

В упрощенном варианте существует всего 3 группы песка:

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.

Коэффициент фильтрации песка

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.

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:

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 б у дет 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 1 5% — 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 мате р иалов. 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 бе р егам Азовского моря. Они имеют достаточно высокий радиационный фон (до 1000 микрорентген в час). Такие пески не используются ни в строительстве, ни в других областях.

Мы рассмотрели основные виды песка. 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:

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

О том, как добывают песок, читайте здесь:

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

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

В продаже имеются следующие разновидности карьерного песка:

В продаже имеется кварцевый песок:

Если вы хотите купить речной песок, рекомендуем следующие страницы:

Химический состав песка. Причины образования природных песков

Пески, состоящие в основном из зерен одного минерала, называются мономинеральными, а имеющие в своем составе различные минералы — полиминеральными. Общепризнанной классификации песков по минералогическому составу не существует. Для наших целей можно использовать классификацию [35], предложенную П. И. Фадеевым (табл.).

фото природные пески

Наиболее переработанными являются кварцевые пески, тщательно отсортированные природой и представляющие скопление зерен наиболее химически устойчивого минерала — кварца. Почти все метальные, менее устойчивые, минералы в этих песках отсутствуют. Эти пески с некоторыми примесями имеют и наибольшее распространение в природе.

Изредка в районах морского прибоя, в прибрежных водах субтропиков и других местах кварцевые пески вытесняются известняковыми песками, возникшими в основном в результате разрушения древних кальцитов и обломков раковин.
Иногда встречаются кварцево-слюдистые пески, образовавшиеся в результате того, что зерна слюды передвигаются значительно быстpee зерен кварца и достигают таких отложений песка, которые прошли длительный период переработки и очистились от других примесей.

Морские пески иногда содержат, наряду с кварцевыми, глауконитовые зерна зеленого цвета, обычно округлой формы. Химический состав песка глауконита переменный; он состоит из кремнезема, воды, глинозема, каолина, закиси и окиси железа и других элементов. Обычно глауконит причисляют к группе гидрослюд; его кристаллическая структура близка к структуре биотита.

При переходе биотита в глауконит объем слюды увеличивается в 10—20 раз. Нередко замечается расслоение глауконита вдоль зерен или по их периферии, а также растрескивание; иногда образуются волокнистые разности. Однако химическая устойчивость глауконита считается высокой.
Пески с другими видами минералогического состава (см. табл.) являются продуктами отложения разрушенных горных пород на различных стадиях их геологической переработки.

Состав песка морских месторождений

В состав морских песков в ряде случаев входит незначительное количество фракций ниже 0,15 мм (например, Кувшинское—0,6% и др.). В ископаемых морских песках чаще имеется большее количество таких фракций песка (Прохоровское, Джебельское и др.).
Пески по минералогическому составу — в основном кварцевые — встречаются кварцево-полевошпатовые (Прохоровское) и раковинно-детритусовые (Геническое и др.). Примеси глины в большинстве случаев незначительны ( редко доходят до 3%).

Особенностью песков ледникового происхождения является их более богатый минералогический состав, особенно в песках песчано-гравийных смесей. Так, пески Шуерецкого месторождения — полевошпатовые; в песках Мадонского месторождения содержится 17—50% кварца, 22—50% карбонатов, 13—17% гранитов, 6—16% полевых шпатов и 2% глинистых сланцев.

Пески Скерсобалейского и Погринского месторождений имеют лишь 40—45% кварца. В некоторых случаях содержание полевых шпатов в песках доходит до 40%.

Анализ приведенного описания месторождений составов песков показывает следующее. В 53 месторождениях из 152 указан минералогический состав песков, в том числе в 23 месторождениях имеются кварцевые пески, в 16— кварцево-полевошпатовые, в 8—полиминеральные, в 4—кварцевые с примесью известняковых ракушек и в 2— кварцево-карбонатные.

Из 152 месторождений в 45 имеется много мельчайших фракций (ниже 0,15 мм) — в пределах от 8 до 40% по весу, причем свыше 15 мельчайших фракций встречается в 12, а свыше 25%—в 5 месторождениях. Важно отметить, что связи между минералогическим составом песка и содержанием мельчайших фракций установить, не удалось; например, кварцевые пески нередко содержат большое количество фракций ниже 0,15 мм.

фото месторождения морского песка

Значительное количество фракций ниже 0,15 мм имеется в кварцевых песках трех месторождений, реже — в кварцево-полевошпатовых, известково-мергелистых и полиминеральных песках. Очень большое количество мелких фракций (около 40%) встречается в кварцево-полевошпатовых песках Семипалатинской области.
Содержание глинистых примесей колеблется в пределах от О до 10%.

Примеси слюды обнаружены в песках десяти месторождений, причем в семи из них слюды менее 0,5%, в одном — до 1:% и в двух – до 4%. Органические примеси найдены в трех месторождении причем значительное их количество — только в одном.

Надо иметь в виду некоторую неполноту описания, в связи с чем приведенный анализ не может дать исчерпывающего представления о составе песков рассмотренных месторождений.
Наиболее характерной особенностью этих месторождений является содержание в значительном количестве случаев в песках Фракций ниже 0,15 мм в пределах от 8 до 40%), что указывает на необходимость организации промышленного обогащения песков.

Состав песка: характеристика и описание физических свойств

Песок – достаточно распространенный строительный материал, без него сложно представить строительство любого объекта. Также его применяют и в быту, медицине и так далее. Существует много видов такого материала, которые отличается по своим характеристикам и свойствам. Чтобы применить именно тот песок, необходима полная информация о нем, например химическая формула, это поможет вам упростить процесс строительства.

Природный материал, песок – являет собой сыпучую смесь в составе, которого есть гранулы размерами до 5мм. Именно такой материал образуется во время разрушения горных пород (природных), после чего его добывают и перерабатывают.

В зависимости от места, пески могут быть: аллювиальными, морскими, озерными, золовыми, делювиальными. Интересно то, что песок, который находится на морском дне или речном, имеет более мягкую и округлую форму.

Он не однородный, так как состоит из разных гранул (разные по размеру и форме). На сегодня, есть песок двух типов: природный и искусственный.

Существует достаточное количества различных видов песка.

Речной

Песок речного типа добывают из русла реки. Его преимущество над другими в том, что он достаточно чистый. В нем нет посторонних примесей, таких как глина, пыль, мусор и так далее.

Карьерный

Песок мытый (добывается из карьера). Этот материал добывают из карьера, при этом промывают большим количество воды. Это нужно для того, чтобы вымыть глину, и другие примеси.

Сеянный

Песок сеянного типа, добытый из карьера песок такого типа тоже добывают с карьера, но он проходит другой вид обработки – просеивание для того, чтобы избавить материал от крупных камней.

Говоря о практике, то его применяют во время штукатурных работ, а также для того, чтобы приготовить асфальтобетонную смесь.

Для стройки

Если говорить о ГОСТе8736-2014, то такой материал представляет собой смесь крупных зерен диаметром 5 мм. Он образуется после разрушения (естественного типа) горных пород. Добывают при помощи специальной техники.

Искусственный

Песок искусственного типа, тяжелый. По названию очевидно, что такой тип песка не является природным.

Его получают при помощи дробления мрамора, гранита, известняка, пемзы и так далее. Говоря о форме зернышках песка, то в искусственном варианте, они острые, притом поверхность – шероховатая.

Такой песок используют для работы со штукатуркой. Также, часто его применяют в качестве фильтра воды, но больших объемах (бассейн), при устройстве строительных площадок и так далее. В стройке его тоже применяют, когда нужно сделать цементный раствор. Это помогает сэкономить цемент (его нужно меньше, чем в простой песок).

Песок имеет много характеристик и свойств, которые по праву можно назвать уникальными:

• не сжимается. Данное, важное свойство, помогает сыпучему материалу применять его в качестве основания;
• песок не имеет сцепления, то есть он рассыпается. Песок в сухом виде никак не может удерживаться в вертикальной плоскости, но при этом его рассыпаемость очень маленькая, угол которой колеблется от 280-300. Если говорить о мокром песке, то он наоборот, имеет высокий показатель сцепления;
• водонепроницаемость. Абсолютно любой слой песка проницаем для любого количества воды. Именно это положительное свойство и используется для фильтрации воды;
• песок имеет свойство равномерной высыпаемости. То есть через отверстия он будет высыпаться с одной скоростью.

Более подробно о свойствах песка смотрите на видео:

Свойства

Чтобы строитель мог выбрать нужный ему песок, он должен знать пять основных свойств, которые играют важную роль при выборе материала.

Размеры гранул песка

Это важное свойство, которое определяется при помощи просеивания сит разных диаметров.

Размер гранул необходимо знать для того, чтобы определить, какое количество воды нужно влить во время изготовления смеси. Это поможет повлиять на само количество вяжущего материала.

Есть три варианта фракций:

• мелкий – 1.0…2.0;

• средний – 2.0…2.5;

• крупный – 2.5.

Состав

Также стоит понимать, есть ли в песке дополнительные примеси, такие как глина, пыль. Данный показатель измеряется в процентах. Для примера, морской песок имеет 0% примеси, а карьерный может достигать до 9%

Фильтрация

Коэффициент фильтрации указывает нам, на какое расстояние может проникнуть вода в материал за сутки. Логично, чем чище вода –тем выше цифра. Для примера, если говорить о морском песке, то вода пройдет на 22м, а в карьерном – 5м;

Радиоактивность

Это тоже важная характеристика, которая позволяет узнать на сколько радиоактивен песок, то есть опасен он для человека, или нет.

Масса объемно-насыпная

Эти данные показывают, какова масса материала есть в единице объема, другими словами – плотность.

Химическая формула

Химическая формула песка достаточно простая, она являет собой диоксид кремния: SiO2 – 98%, остальное AI2O3 и Fe2O3. Данная формула песка относится к кварцевому типу, но, что самое интересное, именно от нее и происходят все расчеты. Это связано с тем, что именно он имеет самый чистый состав.

Химическая формула речного песка известна нам еще со школы, она являет собой SiO2, то есть диоксид кремния. Цвет песок (желтоватый оттенок) получает за счет того, что в нем есть оксид железа.

Говоря об очищении песка, то это происходит естественным путем – притоком реки. Именно это вымывает всю пыль, глину, ненужные частички.

Безопасная формула песка химическая позволяет применять данный материал, даже для детских площадок, спортивных стадионах. При покупке материала стоит попросить паспорт на товар и обратить внимание на то, чтобы там все было по ГОСТу, о том, что песок добыт именно с дна реки и то, что он является чистым материалом.

Применение такого материала различно, начиная от стекольной промышленности, заканчивая строительством.
Речной песок формула химическая позволяет правильно рассчитать плотность песка, что в конечном итоге позволит правильно рассчитать необходимое количество песка.

Клей является одной из самой важной составляющей при проведении любого вида ремонта и вопросом его приобретения стоит задуматься заранее. Перейдя по ссылке ознакомитесь с его расходом.

Испокон веков печь на Руси считалась самым надежным, а иногда и единственным источником тепла в доме. Здесь узнаете, как приготовить раствор для штукатурки печи.

Отделка стен в помещении является незаменимой составляющей уютного и красиво оформленного интерьера. Тут все об отделке помещения под камень с помощью панелей.

Химическая формула речного песка не отличается с от других видов песка, и если ее записать правильно, то с легкостью можно правильно вычислить плотность N, от которой будет зависеть много характеристик материала.

Формула химическая песка едина для всех видов материала, и это стоит учесть при различных расчетах необходимы для работы с таким материалом.

Характеристики

Формула песка химия известна заранее, но кроме нее необходимо помнить и о том, что есть другие важные характеристики материала:

• плотность. Плотность удельная песка (насыпная) определяется не только хим формулой песка. Ее определяют количеством глины, которая есть в его составе. Интересно, что плотность без примеси равна 1300 кг/куб.м;
• если же значение выше данного показателя, это говорит о том, что в материале содержится слишком много влаги, а также глины (по возможности и другие материалы);

• влажность песка формула имеет следующий вид: W= (m1-m2/m2)*100;

• вес удельный. Этот показатель нужен для того, чтобы строитель мог узнать единицу объема в максимально плотном состоянии. Величина определяется как соотношение массы (только сухой вариант), на объем, который он занимает;

• как показала практика, эта величина может колебаться в пределах 2.55-2.56. При этом каждый из видов песка имеет разный удельный вес, при этом формула песка в химии у них едина;
• вес объемный. Эта величина показывает единицу объема в его естественном состоянии, с учетом всей влажности, примесей и так далее. Как и в предыдущей характеристике, данная величина тоже может быть различная в зависимости от класса материала;
• говоря о средней величине, то она равна 1500-1800кг на один кубический метр. Исходя из стандартов, ГОСТ- 8736- 77, один кубический метр содержит 1.6 т.

Модуль крупности

Модуль крупности песка формула имеет такой вид: M= A2.5+A1.25+A0.53+A0315+A014/100. Данная величина показывает остатки на всех ситах, которая делится на сто. По ГОСТу эта цифра считается условной, но она позволяет оценить материал по крупности.

Такую характеристику нужно знать для того, чтобы определить необходимой объем воды для будущего раствора. Именно от него будет зависит и качество выполненной работы.

В случаях высоких требований, стоит применять намывной песок. Даже если взять простой природный песок, в составе которого крупинки размерами от 0.1 до 5мм, и правильно его очистить, то есть возможность использовать в таких областях:

• при постройке жилых домов;

• для строительства дорог;

• применяют во время заливки фундамента и так далее.

Так как в песке есть минералы, то его могут разделять на несколько видов:

• полевошпатовый;
• доломитовый;

• известняковый.

Самый надежный и качественный – кварцевый. Это связано с тем, что он очень стойкий и прочный. Он имеет размер 0.05-1 мм. В его составе есть слюда и шпат полевой и другие, более прочные материалы. Каждый из видов песка, имеет свои преимущества и свои сферы применения.

Чтобы во время строительных работ правильно подобрать нужное количество песка и сделать правильный раствор, нужно знать химическую формулу материала, его плотность, удельный вес и другие характеристики.

Применение и добыча песка

Песок – это такой материал, который необходимо добывать при помощи специального оборудования. Есть несколько мест, откуда черпают данный материал:

• горные карьеры и равнины. В такой местности песок очень загрязненный. В его составе можно найти камни, пыль, глину и так далее. Логично, что после его добычи, нужно просеять песок после чего промыть большим количеством воды;

• такой материал имеет сферу применения – изготовление асфальтобетона и при штукатурных работах;
• дно реки. Здесь можно добыть самый чистый песок, который промывает поток реки смывая глину, ил и так далее. Песок можно добыть среднезернистый, который в дальнейшем можно применять во время отделочных работах;

• дно моря. Тут можно найти песок, в котором есть много примеси. После его добычи, он проходит много степеней очистки и специальное обогащение. Применяют в строительстве.

На сегодня выделят несколько вариантов добычи песка, исходя из места его нахождения:

• способ открытого типа. Такой способ добычи песка осуществляется в местах, где влажность материала естественная, то есть месторождение его не обводнено. Даже если в карьере есть немного воды, в первую очередь ее убирают (при помощи водоотводов), после чего песок сушат;

• когда речь идет об добыче песка в карьерах, используют специальную технику, такую как экскаватор, самосвал и так далее. Когда песок добыт, его просеивают через специальное сито, для того, чтобы разбить его на классы определенной фракции;
• самый чистый считается песок первого класса, так как он имеет лучшее сцепление, его можно использовать во время строительства. Более худший считается песок второго класса, который можно использовать при кладке кирпича, тротуаров;
• способ подводный. Само название говорит за себя. Таким вариантом добывают пески со дна реки или моря, озера. Песок добывают при помощи специальных устройств плавучего типа – землесосов, которые установлены на понтонах, закрепленные на дне якорем;

• снаряды всасывают песок и подвергаются измельчению, после чего песок выбрасывают на место складирования. Вода, которая всасывается с песком, возвращается обратно в водоем. При таком способе добычи, материал получается чистым, его можно использовать при разных строительных работах.

Выводы

Все пески различны по составу, свойствам и характеристикам. Человеку, который занимается стройкой необходимо знать все данные о материале, чтобы правильно рассчитаться количество материала для будущей смеси и знать, что можно ожидать от песка во время работы и после нее.

Песок – материал, который можно применять в разных областях жизнедеятельности человека. Чтобы правильно рассчитать его пропорции необходимо знать химически формулу материала, а также все его свойства.

Что такое песок и каков его химический состав?

Природный песок — рыхлая осадочная горная порода, которая формируется миллионы лет в процессе выветривания.

Ветер, дождь, снег, стекающая с гор вода, солнце, мороз, подвижки земной коры разрушают горы. Маленькие трещины превращаются в большие, делают непрочным камень, от него отваливаются куски, которые дробятся дальше, пока не превратятся в крошечные зёрна — песчинки — диаметром от 0,16 мм до 5 мм.

Ветер и воды несут песчинки, собирают их вместе, постепенно образуя большие рыхлые скопления — пески. Песчинки настолько малы, что в 1 куб. метре их насчитывается примерно 2 000 000 000 штук!

Породы — главные источники песка

Геологами установлено, что прародители песка — массивные породы песчаник, гнейс, гранит. При выветривании отдельные их элементы рассеиваются, растворяются, остаются только самые прочные, в основном — кварц, или окисел кремния. Он относится к чрезвычайно устойчивым соединениям на земной поверхности и составляет основу песков — 99,9 % от всего их объёма на Земле.

В значительно меньшем объёме пески содержат полевой шпат, слюду, прочие минералы. В некоторых песчаных скоплениях можно найти крошечные раковины моллюсков, окаменелые останки животных, растений, которые существовали миллионы лет назад. Раковины состоят из карбоната кальция — всем знакомого мела.

Виды природного песка

По условиям накопления

В зависимости от того, как скапливались песчинки в огромные массы, пески делят на:

– аллювиальные — отложения, образованные постоянным током рек и ручьёв;

– делювиальные — отложения у подножия возвышенностей (скал, гор, холмов);

– озёрные — линзовидные отложения на дне озёр;

– эоловые — отложения, нанесённые ветром;

– морские.

По цвету

Оттенок песка зависит от его состава. Например, песок на Pfeiffer Beach в Калифорнии (США) имеет фиолетовый, даже сиреневый оттенок, потому что в местном песочном кварце много минерала спессартина с содержанием свинца и марганца. Преломляясь в микроскопических частицах спессартина, солнечные лучи создают зрительную «фиолетовую иллюзию».

Название пустыни Кызыл-Кум переводится как «красные пески». Песок там действительно местами окрашен в кирпично-красный, ярко-рыжий или красновато-рыжий цвет. Это вызвано разрушением краснозёмных почв, которые, разрушаясь, раскрасили песчаные скопления.

А вот пустыня Кара-Кумы — это «чёрные пески» (дословный перевод). Песчинки там, правда, не чёрные, а тёмно-серые. Причина — относительная молодость песков, которые не подверглись многократному перевеванию и обесцвечиванию. Сказывается и богатый минеральный состав: в кара-кумских песках — 42 вида минералов! Среди них — турмалины, гранаты, слюда, кварц, зеленоватые и розовые зёрна полевого шпата.

Действительно чёрный песок можно увидеть на гавайском пляже Punaluu Beach. Цвет ему придаёт базальтовая крошка, в которую превращается лава, вытекшая когда-то из расположенных поблизости вулканов. Оттенок пляжа настолько насыщенный, что место объявлено заповедным и даже горсть песка с него нельзя вынести. В составе чёрных песков, которые встречаются и в других регионах Земли, — более 50 видов минералов. Основу же составляют магнетит, ильменит, гематит.

Фантастически белый песок — на пляже Hyams Beach в 300 км от Сиднея, в бухте Джарвис. Он настолько бел, что даже занесён по этому показателю в Книгу рекордов Гиннеса. Кажется, что по берегу рассыпали мельчайшую соль или снег. Словно снег, этот песок опасен для глаз — ослепляет. Потому все на пляже только в солнцезащитных очках. Природу белоснежного песка учёные пока не открыли — состав зёрен его самый обыкновенный.

Химический состав песка. Причины образования природных песков

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

Морской песок содержит глиняную примесь и алевритовые частицы, мелкофракционный.

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

Горная порода имеет схожие характеристики с овражным песком.

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

Химический состав песка. Причины образования природных песков

Минералогический состав природных песков в большинстве случаев резко отличается от минералогического состава исходных материнских горных пород; следствием изменения минералогического состава песков является изменение и химического их состава. Если в изверженных породах в среднем содержится около 60% Si02 и 18% Al203+Fe203, то в кварцевых песках содержание Si02 возрастает до ~ 99%, а в промышленных песках—до 70—90%.

На начальной стадии разрушения кислых кристаллических пород (гранита, гнейса) образуются аркозовые песчаные породы, или аркозы (пески и песчаники), серого, розового, желтоватого, зелено­ватого и других цветов, в зависимости от содержащихся в аркозе минералов (химический состав аркозов — до 70% Si02 и около 16—17% АL20з+Ре20з).

Аркозы обычно располагаются поблизости от горных кряжей, состоящих из кислых пород. Как указывает Л. В. Пустовалов, по мере увеличения расстояния от материнской породы до аркозового отложения можно проследить упрощение минералогического состава и постепенное приближение к мономинеральному составу кварцевых песков. Б. М. Гуменский отмечает, что полевошпатовые породы выветриваются быстрее бесполевошпатовых; среди первых легче выветриваются те, в которых полевые шпаты бедны кремнеземом. Породы, содержащие полевой шпат, кварц и слюду, выветриваются быстрее, чем те же породы, но без слюды. Породы, богатые черной слюдой (биотитом), в том числе бесполевошпатовые, выветриваются быстрее, чем содержащие белую слюду (мусковит).

При разрушении основных изверженных пород вначале образуется близкая к ним по минералогическому составу полиминеральная порода — граувакка (вакка). Л. В. Пустовалов рассматривает граувакку, так же как и аркоз, как промежуточную стадию продолжительного процесса образования чистых кварцевых песков. Различают диабазовую, базальтовую, диоритовую и другие вакки по их материнским породам. Цвет вакки — серый (граувакка), желтый, бурый и т. д. Во многих случаях вакки содержат глинистые фракции, что является особенностью разрушения основных пород. Чаще всего вакки и аркозы представлены песчаниками, но встречаются среди них и пески. В состав природных песков входит большое количество минералов, основными из которых являются кварц, полевые шпаты, кальцит, слюда. Реже встречаются такие минералы, как глауконит, ангидрит, роговые обманки, доломит, авгит, диопсид, циркон и др.

Классификация песков по минералогическому составу (по П. И. Фадееву)

Пески, состоящие в основном из зерен одного минерала, называются мономинеральными, а имеющие в своем составе различные минералы — полиминеральными. Общепризнанной классификации песков по минералогическому составу не существует. Для наших целей можно использовать классификацию [35], предложенную П. И. Фадеевым (табл.).

фото природные пески

Наиболее переработанными являются кварцевые пески, тщательно отсортированные природой и представляющие скопление зерен наиболее химически устойчивого минерала — кварца. Почти все метальные, менее устойчивые, минералы в этих песках отсутствуют. Эти пески с некоторыми примесями имеют и наибольшее распространение в природе.

Изредка в районах морского прибоя, в прибрежных водах субтропиков и других местах кварцевые пески вытесняются известняковыми песками, возникшими в основном в результате разрушения древних кальцитов и обломков раковин. Иногда встречаются кварцево-слюдистые пески, образовавшиеся в результате того, что зерна слюды передвигаются значительно быстpee зерен кварца и достигают таких отложений песка, которые прошли длительный период переработки и очистились от других примесей.

Морские пески иногда содержат, наряду с кварцевыми, глауконитовые зерна зеленого цвета, обычно округлой формы. Химический состав песка глауконита переменный; он состоит из кремнезема, воды, глинозема, каолина, закиси и окиси железа и других элементов. Обычно глауконит причисляют к группе гидрослюд; его кристаллическая структура близка к структуре биотита.

При переходе биотита в глауконит объем слюды увеличивается в 10—20 раз. Нередко замечается расслоение глауконита вдоль зерен или по их периферии, а также растрескивание; иногда образуются волокнистые разности. Однако химическая устойчивость глауконита считается высокой. Пески с другими видами минералогического состава (см. табл.) являются продуктами отложения разрушенных горных пород на различных стадиях их геологической переработки.

Классификация по способу добычи

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

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

Рекомендации по выбору

На эффективность очистки влияет не только объем и степень загрязнения воды, подлежащей фильтрации, мощность насоса и габариты самой фильтровальной установки, но и характеристики самого песка, используемого в качестве фильтра.

При покупке следует учитывать:

• его вид;
• размер песчаной фракции;
• чистоту песка (количество содержащихся в нем примесей).

Чистота, прогоняемой через фильтр, воды зависит от размера используемой фракции материала и его вида.

Чем меньше песчинки, тем эффективнее в них задерживается грязь, особенно ее мелкие фрагменты.

Важно! В качестве фильтрующего компонента для бытовой и промышленной очистки воды используют дробленый вид песка смешанных фракционных размеров. Фракционная разнородность создает условия для лучшей адсорбции наполнителя.

Покупая песок, следует обратить внимание на его цвет. Для фильтров лучше приобретать фильтрат белого цвета, так как он содержит минимальное количество примесей.

. Основным документом, подтверждающим его качество, является сертификат качества. Если продукция ему соответствует, то в ней должно содержаться, максимально допустимое для необходимого вида фильтрата, чистого кварца, находящегося в интервале 93 — 99%.

Приобретать песок, предназначенный для фильтров, лучше в специализированных торговых точках. У них всегда можно купить наполнитель, который соответствует параметрам очищаемого сооружения, например, бассейна.

Стоимость такого кварцевого песка в этих точках продажи обычно бывает не менее 400 рублей за упаковку в 25 кг.

Цветное окрашивание песка

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

Физикомеханические свойства окрашенного песка

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

Сферы применения окрашенного кварцевого песка

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

Принцип очистки

Перечисленные свойства и доступность кремнеземного фильтрата дают ему безусловные преимущества в использовании для очистки воды.

К его основным плюсам можно отнести:

Распространенность кварцевого минерала в природных залежах. Это делает доступной его добычу, что существенно влияет на стоимость средств очистки воды с применением кварца по сравнению с другими используемыми средствами очистки.

Частота замены песка зависит от интенсивности нагрузки фильтровальной установки, обычно она происходит не чаще двух раз за год. Это не требует особых знаний и трудозатрат.

Внимание! Недостатки кварцевого фильтра могут проявиться только в случае некачественного материала. На потребительские качества изделия влияют примеси из глины и других включений, которые остаются при несоблюдении технологии очищения кварца при производстве песка.

Рассмотрим, как происходит очистка воды при ее прохождении через кварцевый водоочиститель на примере бассейна.

1. Фильтр, используемый для этих целей, представляет емкость округлой формы, вмещающую до 50 кг песчаного кварца.
2. С помощью насоса загрязненная вода из бассейна подается сверху через трубу внутрь фильтрационной емкости с песком.
3. Пройдя под напором сквозь все слои фильтрата, она очищается и поступает снизу в выходную трубу, через отверстие которой, поступает снова в бассейн.

Скорость очистки зависит от размера самой фильтровальной емкости и мощности насоса. Естественно, при значительном объеме фильтрующей емкости, вмещающей большое количество песка, процесс очистки будет осуществляться быстрее и качественнее. Эффективный фильтр может уловить грязные частицы размером до 20 — 25 микрон.

Применение кварцевого песка

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

Строительные работы и ландшафтный дизайн

Сразу скажем, что это – не главная область использования кварцевого песка. Но в строительстве данный материал имеет высокий спрос. Из него готовят бетон и цементные растворы, производят отсыпку различных площадок, а также устраивают дренажные системы.

Мелкие фракции кварцевого песка используются для производства сухих строительных смесей. Они применяются при восстановлении бетона, для кладки печей и каминов, оборудования стяжки пола, гидроизоляции конструкций, а также для внутренней и наружной отделки помещений. Кроме того, из кварцевого песка готовят пропитки, мастики и лаки для ухода за бетоном.

Еще одним направлением использования такого песка является ландшафтный дизайн. Благодаря красивому внешнему виду, кварцевый песок отлично подходит для декоративной отсыпки и оформления малых архитектурных форм.

Песок, который представлен у нас в продаже, предназначен именно для вышеуказанных работ. Кроме того, есть и другие способы применения этого материала, однако для них лучше приобретать фасованный песок. Дело в том, что мы осуществляем доставку самосвальным транспортом, и такие объемы просто не нужны для некоторых видов работ.

Песок

Песок – мелкообломочная рыхлая осадочная горная порода, состоящая из зёрен минералов разрушенных горных пород. Природный песок представляет собой рыхлую смесь зёрен размером 0,14-5 мм., образовавшуюся в результате разрушения твёрдых горных пород. Состоит главным образом из зёрен минералов (кварца, полевого шпата, слюд и др.), мелких обломков пород и иногда частиц скелетов ископаемых организмов (кораллов и др.).
Размеры зёрен в песках колеблются обычно от 0,1 до 2,0 мм.

По величине зёрен выделяют пески:

• грубозернистые (2,0-1,0 мм.),
• крупнозернтнстые (1,0-0,5 мм.),
• среднезеринстые (0,5-0,25 мм.),
• мелкозернистые (0.25-0,01 мм.).

Форма зёрен бывает окатанная, полуокатанная, угловатая и остроугольная – в зависимости от происхождения и длительности переноса зёрен.

По происхождению песок может быть речным, озёрным, морским и донным, а по составу – кварцевым, глауконито-кварцевым, аркозовым, магнетитовым, нефелиновым, слюдистым, полимиктовым и др. Чаще всего встречаются кварцевые и полимиктовые пески с большей или меньшей примесью других минеральных компонентов (глина, слюды, хлорит, окислы железа, полевой шпат, глауконит, карбонаты).

Часто пески бывает мономинеральными кварцевыми, и тогда состоят из почти чистого кварца.
В зависимости от условий залегания природные пески могут быть речные, морские, горные, овражные. Речные и морские пески имеют округлую форму зёрен, горные пески содержат остроугольные зёрна. Горные пески обычно более загрязнены вредными примесями, чем речные и морские.

В результате естественной цементации песков образуются песчаники.
Термин пески в геоморфологии используется для обозначения равнинных пространств, покрытых более или менее мощным песчаным покровом.

Практическое использование

Песок широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство, для пескоструйной обработки фасадов зданий и разных изделий, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий и в быту (засыпка дорожек, устройство детских песочниц, туалетов для кошек, грунтов в теплицах и др.), при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ. Широко спользуется в бетонном производстве; при производстве железобетонных изделий, бетона высоких марок прочности. Важный материал при строительстве дорог, насыпей, а также при производстве тротуарной плитки, бордюров, колодезных колец (в этих случаях используют крупнозернистый песок Мк 2,2 – 2,5). Мелкий строительный песок используется для приготовления накрывочных растворов. Речной строительный песок широко применяется в различных декоративных (смешивают со связующими компонентами и красителями для получения специальных структурных покрытий) и отделочных работах. Строительный речной песок выступает компонентом асфальтобетонных смесей, которые используются в строительстве и укладке дорог. Кварцевые пески – ценное сырьё для стекольной промышленности.

Песок в строительстве

В современном строительстве чаще всего используются речной песок и карьерный песок.
Речной песок – это природный материал, добываемый со дна рек. Этот вид песка практически не содержит глинистых частиц, а так же камней и камушков. Модули крупности речного песка в основном средние. Частицы речного песка бывают мелкими (до 2 мм.), средними (2,0 до 2,8 мм.) и крупными (от 2.9 до 5 мм.). Цвет речного песка может быть серым или желтым. Речной песок считается универсальным материалом и используется для любых видов строительных работ, так как в его составе отсутствуют различные примеси. Речной песок стал основным компонентом, необходимым для производства бетона. Также речной песок широко используется для различных отделочных работ. Речной песок применяют в качестве компонента для асфальтобетонных смесей при строительстве дорог, он бывает необходим также во время укладки дорог. Основным недостатком речного песка является его высокая себестоимость, что существенно снижет возможную область его применения.

Карьерный песок. В отличие от речного песка, карьерный песок как правило содержит различные примеси, в частности, глину и пыль. В связи с этим для приготовления растворов карьерный песок использовать проблематично. Однако при помощи несложного оборудования карьерный песок промывается в ангарах или насыпях большим количеством воды. После обработки вымыванием карьерный песок может быть использован в качестве наполнителя для бетонов. Крупный карьерный песок применяется для устройства оснований и покрытий автодорог и аэродромов.

Искусственный песок

Искусственный песок получается в результате дробления таких горных пород как гранит, мрамор, известняк, а также техногенных субстанций – шлаков и тд. Искусственный песок обычно применяют для приготовления декоративного раствора и для фактурного слоя наружных строительных панелей.

Керамзитовый песок (мелкий керамзит) – строительный материал, который не является песком в строгом смысле этого слова, но поскольку такой термин укоренился, то о нём тоже следует упомянуть. Керамзитовый песок – сыпучий пескообразный материал, получаемый искусственно обжигом глинистой мелочи. Процесс обжига происходит в специальных вращающихся и шахтных печах. Также керамзитовый песок можно получить с помощью дробления керамзитового гравия. Как правило, размер частиц такого песка составляет от 0,14 до 5 мм. Главным назначением керамзитового песка является наполнение лёгких бетонов. Существует несколько способов получения керамзитового песка, но самым эффективным на сегодняшний день является обжиг в кипящем слое. Такая технология является наименее затратной, что обеспечивает в итоге более низкую себестоимость керамзитового песка; объём полученного песка всегда меньше, чем объём гравия.

Добыча песка

Песок добывается открытым и намывным способом. Для этого используется различное оборудование. Тот или иной способ выбирается исходя из условий, в которых добывается материал. К месту добычи обязательно организовывается удобный подъезд. Это важно сделать для рационального использования денежных средств.

Месторождения песка есть по всему миру.

Свойства горной породы

Посмотреть Горная порода Песок в магазинах минералов

Статьи по теме

Чем масштабнее строительство, тем мощнее должна быть дренажная система. Следовательно, необходимо больше песка.

Речной песок это не только натуральный и природный материал, который добывается со дна рек. Он бывает и мелкий и средний и крупный. Цвет у него, обычно начинается с серого, и заканчивается светло-желтым оттенком.

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой – мы готовы помочь.

3.Список использованной литературы

Генезис песков определяет их минералогический состав. Пс мнению Б. А. Федоровича, все среднеазиатские пески, состоящие более чем из 45 минералов, из которых 28 встречаются в каждом образце, крайне незначительно отличаются в пробах разного возраста и разных районов, за исключением южных районов, сложенных выносами рек Мургаб, Теджен и мелких рек Копет Дата .

По содержанию минералов все виды среднеазиатских песков с точки зрения строительных целей объединены в три основные группы:

1. желтые барханные (эоловые) и карьерные «коренные» пески мелового возраста, морские пески;
2. серые слюдистые пески аллювиального происхождения типичные для русел и поймы рек;
3. пески нормальной крупности конусов выноса горных рек гравийно-песчаные смеси, элювиальные пески и др.

Содержание основных минералов в песках Средней Азии приведено ниже:

Основные минералы в составе песка

Содержание основных минералов по массе

II группа песка

III группа песка

Примечание. Под прочими имеются в виду частицы либо коагломерированные, либо агрегатные, минералогический состав которых не мог быть определен обычными методами.

Колебания содержания отдельных минералов в песках внутри каждой группы обусловливаются некоторым различием генезиса отдельных представителей группы: условиями перемещения и накопления частиц, их сортировкой и т. п.

В литературе отсутствует твердо установленная классификация песков по минералогическому составу, и пески, описанные выше, не представляется возможным отнести к группе кварцевых или полевошпатовых по геологической номенклатуре. Поэтому, не претендуя на всестороннюю оценку, в дальнейшем сохраним принятую в работе терминологию: желтые, серые слюдистые и элювиальные.

Желтые и серые слюдистые пески обладают сравнительно устойчивым минералогическим составом. Процессы выветривания в них протекают в значительно меньшей степени, чем в элювиальных всилу их почти закончившейся природной переработки. • Наиболее показательным признаком, позволяющим определять принадлежность песков к той или иной группе, является содержание в них кварца и кальцитов. Химические элементы, входящие в состав песков, находятся в различных химических соединениях в виде окислов и солей. Данные химических анализов более чем 60 разновидностей песка различных месторождений Каракумов и Кызылкумов позволяют сгруппировать эти пески по содержанию химических соединений в три группы, аналогичные группам для минералогического состава. Химический состав песков Средней Азии приведен ниже:

Основные химические соединения

Содержание (%) в пересчете на абс. сухое вещество

II группа песка

III группа песка

Более стабилизировавшимися по химическому составу являются также I и II группы. Сопоставление химических соединений II и III групп еще раз подтверждает гипотезу о происхождении серых слюдистых песков из продуктов разрушения горных пород, находящихся в верховьях рек Амударьи и Сырдарьи, так как пределы содержания отдельных окислов значительно ближе, чем у I и II или I и III групп. Часто встречающиеся в Каракумах и Кызылкумах промежуточные по цвету пески можно отнести к I или II группе по содержанию в них SiO2, CaO, R2O3.Химический и минералогический составы песков взаимно связаны и являются показателями, характеризующими их генезис, в значительной степени обусловливают строение песка и все его важнейшие свойства

Если рассматривать песчаные грунты с философской точки зрения, то они представляют собой промежуточный, достаточно устойчивый к природным условиям территории их распространения, продукт разрушения материнских горных пород под воздействием поверхностных процессов (солнечная радиация, вода, лед, ветер, температура).

В общем случае к песчаным грунтам относятся дисперсный минеральный грунт, в котором масса частиц, размером меньше 2мм составляет более 50%.

Песчаные грунты характеризуются преобладанием мономинеральных частиц размером 0,05—2 мм. Количество глинистых частиц в них не превышает 3%. В сухом состоянии они представляют типичные сыпучие тела. Во влажном состоянии песчаные грунты приобретают небольшую связность. Некоторые из них, будучи насыщены водой, обладают плывунными (тиксотропными) свойствами.

Пески имеют самое различное происхождение (генезис): среди главных можно указать – деятельность ветра (эоловые); воды (речной, озерный, морской аллювий); выветривания – физического и химического разрушение исходной, материнской горной породы на промежуточной стадии (конечная стадия – глинистые грунты); ледников – моренные и водноледниковые образования.

Главным показателем, обеспечивающим свойства песчаных грунтов и почв, является их гранулометрический состав (наличие или отсутствие в них гравийно-галечниковых и пылеватых частиц и крупность самих песчаных зерен), по этому признаку выделяют гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые пески. При содержании в них 3-10% растительных остатков выделяют пески соответствующего вида с растительными остатками, в название добавляется – «с примесью растительных остатков».

Степень однородности гранулометрического состава песчаных грунтов разнообразна. Она может изменяться по простиранию и разрезу даже в пределах одной песчаной толщи. Наибольшая однородность характерна для эоловых и морских песков, представленных монодисперсными разностями. Такие же по составу пески нередко встречаются в толще аллювиальных отложений равнинных рек.

Из других характеристик песков отметим их минеральный состав . В их составе встречаются многие минералы, но лишь 25—30 из них присутствуют в практически значимых количествах. Средний минеральный состав песчаных грунтов характеризуется следующими особенностями: кварц — 70%, полевые шпаты — 8, каолинит — 8, кальцит — 7, доломит — 3, хлорит — 1, остальные минералы — 3%. Эти данные говорят о том, что кварц и полевые шпаты играют наибольшую роль в составе песков.

Именно кварцевые и кварцево – полевошпатовые пески наиболее распространены в т.ч. и в Ивановской области.

Следует подчеркнуть, что пески практически всегда в разной степени ожелезнены. В нашем регионе железо накапливается в виде окисных соединений, главным образом гидроокиси и буровато-желтого вещества, представленного смешаннослойным глинистым минералом гидрослюдисто-нонтронитовош типа.

Особенности гранулометрического и минерального состава обусловливают небольшую емкость обмена рассматриваемых грунтов у песков (включая пылеватые) обычно составляет 1-2 мг экв на 100 г грунта, у супесей она возрастает до 2-6 мг экв. (у глин этот показатель составляет до 120-150 мг экв.)

Влажность (весовая) песков изменяется от 1-2 до 25-30%. В верхней части разреза (выше капиллярной каймы) пески обладают небольшой влажностью – 1-5%. В зоне капиллярного увлажнения влажность песков закономерно увеличивается и достигает максимума у уровня грунтовых вод. В зоне насыщения весовая влажность обычно составляет 25-30% (объемная влажность песков чаще всего составляет 36-40%, иногда она возрастает до 50-53%).

По физическому состоянию вода в песках и легких супесях относится к воде капиллярной и гравитационной.

Плотность твердых частиц наиболее широко распространенных песчаных грунтов, не содержащих легкорастворимых солей и органических веществ кварцевого и полевошпатово-кварцевого состава, чаще всего 2,65-2,66 г/см3. Присутствие легкорастворимых солей и особенно органики резко снижает эту величину до 2,55-2,60 г/см3, иногда и ниже. Повышенное содержание тяжелых минералов обусловливает возрастание плотности твердых частиц песков до 2,70 г/см3, иногда и выше.

Плотность скелета песчаных грунтов изменяется в более широком диапазоне: от 1,45-1,50 до 1,80-1,85 г/см3, очень редко выше. У песков, содержащих значительную примесь органических веществ, она может снижаться до 1,20-1,35 г/см3, а в разрезах песков всех генетических типов чаще всего 1,55-1,75 г/см3. У неоднородных, разнозернистых песков она обычно выше. Увеличение степени неоднородности песков также приводит к уменьшению размера пор.

Общая пористость песков изменяется от 25-30 до 50-55%, чаще 35-45%. Пористость обычно возрастает при увеличении дисперсности песчаных грунтов.

Основными факторами, определяющими значение плотности и пористости песчаных грунтов, являются состав и строение толщи, целиком обусловленные генезисом.

Специфическое свойство песчаных грунтов – их относительно высокая водопроницаемость. Коэффициент фильтрации пылеватых песков обычно не превышает 1 м/сут, мелко, средне и крупнозернистых – 40-50 м/сут. Наибольшее значение коэффициента фильтрации характерно для песков гравелистых – до 80-100 м/сут, а в отдельных случаях и более (для глин коэффициент фильтрации – от 10 -3 до 10-5 м/сут.).

Высота капиллярного поднятия в песках тесно связана с их дисперсностью. В крупнозернистых песках ее величина составляет 3-12, среднезернистых – 15-35, мелкозернистых – 35-100 см. В супесях высота капиллярного поднятия возрастает до 1-1,5 м. Следует подчеркнуть, что пески одинакового гранулометрического состава и сложения разного генезиса отличаются по высоте капиллярного поднятия весьма незначительно.

Водоотдача песчаных грунтов также определяется в основном гранулометрическим составом и характером сложения. В гравелистых и крупнозернистых песках она максимальна (0,25-0,35). Коэффициент водоотдачи среднезернистых песков 0,20-0,25, мелкозернистых 0,15-0,20, пылеватых песков и супесей легких 0,10-0,15.

В песчаных грунтах при определенных условиях может развиваться суффозия – процесс перемещения и выноса фильтрационным потоком мелких частиц, в результате чего происходит увеличение пористости песков, снижение их прочности и устойчивости в откосах.

Сжимаемость песчаных грунтов ниже, чем у связных. Модуль деформации песчаных грунтов изменяется от 10-11 до 45-50 МПа. Он закономерно уменьшается с увеличением дисперсности песка и уменьшением его плотности.

Сопротивление сдвигу песчаных грунтов существенно выше по сравнению с глинистыми грунтами. Оно закономерно возрастает с уменьшением дисперсности и увеличением плотности песков.

Специфическое свойство песчаных грунтов – плывунность , или способность водонасыщенных песков и супесей переходить в разжиженное состояние при вскрытии их горными выработками.

Узнать стоимость написания работы –>