Křemenný písek – složení, technické vlastnosti, srovnání s jinými druhy písků

Křemenný písek je jemnozrnný materiál získaný v důsledku přirozené destrukce nebo drcení křemene. Jde o zrna bílé, šedé nebo světle hnědé barvy o průměru do 5 mm.

Jedná se o jeden z nejrozšířenějších druhů písku, hojně využívaný ve stavebnictví, sklářské výrobě, keramice a také v průmyslu pro různé technologické účely.

Těžba a výroba křemičitého písku

Způsob těžby křemenného písku závisí na typu ložisek. Materiál se těží otevřenými nebo uzavřenými metodami.

1. Otevřená cesta. Používá se pro rozvoj podzemních ložisek. Nejprve se pomocí buldozerů a škrabáků odstraní horní vrstvy půdy, pod kterými se nacházejí nánosy křemenného písku. V otevřené jámě je bagry nakládána na sklápěče a přepravována ke spotřebiteli. Takový písek může mít heterogenní chemické složení a obsahovat velké množství nečistot. Pro svou nízkou cenu a dobrý výkon je lomový písek žádaný v občanské a silniční výstavbě.

Lomový písek.

1. Uzavřená cesta. Používá se pro těžbu z podvodních ložisek: řeka nebo mořské dno, umělé nádrže. Vývoj probíhá hydromechanickou metodou, pomocí bagrů, hydraulických agregátů a výkonných čerpadel. Pokud je pro výrobní účely vyžadován písek, je navíc tříděn na frakce a sušen na požadovanou vlhkost. Náklady na mořský a říční písek jsou výrazně vyšší než písek z lomu, protože hydromechanická metoda těžby je dražší.

Říční a mořský písek je mnohem čistší než písek lomový, má kulatý, hladký tvar a obsahuje minimální množství nečistot.

Těžba mořského písku.

Druhy a klasifikace

Křemenný písek může být podle původu přírodní nebo umělý.

1. Přírodní, vytvořený jako výsledek přírodních procesů, přichází ve třech typech:

• kariéra;
• řeka;
• námořní.

1. Umělý písek se vyrábí drcením křemenných hornin tryskáním. Po opakovaném mletí se prosévá podle velikosti frakcí.

Křemenný písek je klasifikován podle následujících parametrů:

Velikost zrna

Aby se písek rozdělil na frakce, prochází síty s různými průměry otvorů.

• prašný – do 0,1 mm;
• jemnozrnné – od 0,1 do 0,25 mm;
• středně zrnité – od 0,25 do 0,5 mm;
• hrubozrnné – od 0,5 do 3 mm.

Práškový a jemný písek se používá k přípravě suchých stavebních směsí, barev a tmelů.

Střední – používá se pro výrobu malty a betonu, pokládku potěrů a samonivelačních podlah, pro filtrační účely a pískování.

Velké – používá se při stavbě silnic, výrobě dlažebních desek, krajinářském designu, systémech úpravy vody.

Bez ohledu na frakci se křemenný písek používá ve sklářském, chemickém a slévárenském průmyslu.

Způsobem zpracování

Podle typu zpracování může být křemenný písek následujících typů:

1. Zlomkové. Materiál získaný z křemenných hornin mletím a proséváním na frakce (malé, střední, velké). Velikost frakce se volí v závislosti na konkrétních potřebách. Frakční se vyznačuje vyšším obsahem křemene, homogenitou a odolností vůči mechanickému namáhání.

1. Obohacený křemičitý písek. Speciálně zpracovaný materiál získaný čištěním a obohacením. Obohacuje se dvěma způsoby: elektromagnetickou separací, vystavením magnetickému poli; gravitační, prostřednictvím zpracování ve šnekových separátorech. Obohacení umožňuje zvýšit obsah hlavního minerálu ve složení. Obohacený křemičitý písek se používá jako surovina pro výrobu oken, lahví, porcelánu, kameniny a barev.

1. Vyhřívaný. Materiál je zpracováván při vysokých teplotách, což zvyšuje pevnost, tuhost a odolnost vůči tepelným vlivům. Kalcinovaný písek je široce používán při výrobě suchých stavebních směsí, pro pískování povrchů a stříkaného betonu.

Kalcinovaný písek splňuje normy kvality, je zcela bezpečný a doporučuje se pro aranžování hřišť a pískovišť.

Vyčistěte kalcinovaný písek.

1. Vyprané. Prochází speciálním zpracováním, aby byl zbaven nečistot a nečistot. Získává vlastnosti, díky kterým je ideální pro použití ve stavebnictví, sklářství, keramice, brusivech a dalších oborech.

1. Rozdrcený. Vyznačuje se tvrdostí, odolností proti opotřebení, mezikrystalovou porézností a nízkým obsahem jílových nečistot. Zrnka písku mají zubaté okraje s ostrými hranami. Tyto vlastnosti umožňují efektivní použití takových písků pro pískování povrchů, filtraci vody při úpravě vody a jako plniva do malt pro zdivo.

Drcené křemenné třísky.

1. Zaoblený. Materiál má zaoblené tvary a hladkou texturu. Vzniká v důsledku dlouhodobého působení vody a větru na křemencových horninách. Kulatý písek se vyznačuje vysokou čistotou, díky čemuž je vhodný pro použití v různých průmyslových odvětvích, při výrobě skla, keramiky, hutnictví a ve filtračních systémech pro čištění vod. Materiál se používá v zemědělství ke zlepšení půdy, vytváření dekorativních prvků v zahradním designu, pokrytí pláží a zahradních cest.

Zaoblený písek.

1. Barva. Uměle obarvený písek se vyrábí potažením minerálu speciálními sloučeninami na bázi pryskyřic. Často se používá v krajinářském designu, konstrukci a dekoraci. Používá se pro instalaci dekorativních omítek, polymerových podlah, silničních a sportovních povrchů a dětské kreativity. Barevný křemičitý písek je k dispozici v různých odstínech, od přírodních pískových tónů až po jasné, syté tóny.

Barevný písek.

1. Obytný. Získává se drcením křemenných žil. Materiál je 100% minerální a neobsahuje žádné vedlejší produkty. Široce se používá při výrobě skla, vápenopískových cihel, keramických dlaždic.

Podle obsahu křemíku

Křemenný písek používaný ve sklářském průmyslu je klasifikován podle obsahu oxidu křemičitého:

• Skupina K1 – ne méně než 99 %;
• skupina K2 – 98 %;
• skupina K3 – 97 %;
• skupina K4 – 95 %;
• Skupina K5 – 93 %.

Požadavky na složení závisí na použitých technologiích a oblasti použití.

Například obsah oxidu křemičitého v písku používaném k výrobě skla by se měl pohybovat od 93 do 99 %. Při výrobě vápenopískových cihel může být čistý křemík od 50 do 70%.

Značky křemičitého písku

V závislosti na chemickém složení může být křemenný písek jedné z následujících značek:

• OOVS-010-V je obohacený křemičitý písek nejvyšší kvality. Používá se k výrobě nejkvalitnějšího optického skla, olovnatého křišťálu a skla, které dobře propouští ultrafialové světlo.
• OOVS-015-1 je první třída obohaceného křemene. Používá se k vytvoření křišťálu, foukaných barevných a bezbarvých uměleckých výrobků, uviolového skla;
• OVS-020-V je nejvyšší třída obohaceného nebo neobohaceného křemene. Používá se k výrobě osvětlovacího skla, katalyzátorů a lisovaných výrobků;
• OVS-025-1 je obohacený materiál první třídy. Používá se k výrobě skleněných dílů pro elektronická zařízení;
• VS-0Z0-V je nejvyšší třída obohaceného nebo neobohaceného písku. Vyrábí se z něj vitríny, lékařské, automobilové, technické, laboratorní a parfémové sklo, skleněné tvárnice, bělené sklo na lahve a plechovky a jakostní sklo;
• VS-040-1, VS-050-1, S-070-1 – obohacený nebo neobohacený křemičitý písek I. stupně. Vyrábí se z něj výstavní a technické sklo, válcované výrobky a skleněné tvárnice;
• VS-050-2, S-070-2, B-100-2 – křemičitý písek druhé třídy. Používá se pro výrobu výstavního skla, automobilového skla, technického skla, válcovaných výrobků, izolátorů, skleněných tvárnic, polobílého skla pro výrobu lahví a konzervárenských nádob;
• PB-150-1 – obohacený, neobohacený nebo zprůměrovaný prvotřídní písek, určený pro výrobu polobílého skla, pěnového skla, trubek, izolantů;
• PS-250 je kompozice s nízkou propustností světla. Používá se k výrobě sklolaminátu, pěnového skla, izolátorů, trubek;
• T – neobohacený křemičitý písek používaný k výrobě tmavě zeleného lahvového skla.

Každé označení kromě abecedního kódu obsahuje informace o frakci, členství v kategorii a další informace.

Vlastnosti a vlastnosti

Technické vlastnosti závisí na původu, zpracování, přítomnosti nečistot.

Materiál je klasifikován jako dielektrický. Nebojí se teplotních změn. Speciální krystalová struktura určuje jeho pevnost, tvrdost a žáruvzdornost.

Mezi hlavní vlastnosti křemenného písku patří:

• Chemické složení. Obsah oxidu křemičitého (SiO2) je obvykle vyšší než 95 %. Kromě toho může kompozice obsahovat jíl, hliník, železo, vápník a další nečistoty;
• Obilí. Velikost zrna – od 0,1 mm do 3 mm;
• Objemová hmotnost je 1500 kg/m3, skutečná objemová hmotnost je nejméně 2700 kg/m3;
• Tepelná vodivost – 0,32 W/ (m°C);
• Chemická stabilita. Písek je inertní látka, která nereaguje s většinou chemických prvků;
• Vysoká teplotní odolnost. Teplota tání je 1100-1700 °C;
• Specifická hmotnost. Závisí na velikosti frakcí a objemové hmotnosti. Hmotnost hutněného písku je 1700 kg/m3, sypkého písku – 1600 kg/m3.

Materiál má nízkou tepelnou vodivost a nedeformuje se při vysokých teplotách, což umožňuje jeho použití při výrobě žáruvzdorných výrobků a vstřikovacích forem.

Schopnost křemene absorbovat různé toxiny umožňuje jeho použití jako sorbentu ve filtračních systémech. Filtry s křemičitým pískem se používají k čištění vody v bazénech, akváriích a vodních stavbách.

Kvalita a vlastnosti křemenného písku jsou regulovány GOST 22551-77.

Tabulka 1. Rozdíly mezi křemenným pískem a běžným lomovým a říčním pískem.