Песок и Гравий

Для песка, гравия и других обломочных пород большое значение имеет гранулометрический состав. Границы между различными разностями обломочных пород проводятся по-разному.

По одной из классификаций выделяют следующие пределы по диаметру частиц (в мм): пески —мелкий 0,25—0,1, средний 0,50—0,25, крупный 1— 0,50; гравий — мелкий 2,5—1, средний 5—2,5, крупный 10—5; галька и щебень—мелкие 25—10, средние 50—25, крупные 100—50; валуны—мелкие 250—100, средние 500—250, крупные 1000—500; глыбы — более 1000. По другой классификации к глыбам относят частицы более 1500 мм, а к гравию — от 3 до 70 мм.

Следует отметить, что гранулометрический состав рассматриваемой группы пород во многих случаях неоднородный, в связи с чем их называют обычно по преобладающей фракции, а в ряде случаев встречаются разнозернистые песчано-гравийные породы. В этой же группе обломочных пород следует рассматривать и глыбово-щебеночный материал, развитый вдоль горных склонов, а также маршаллит — мучнистую сыпучую кварцевую породу.

Песок и Гравий

Значительное количество кварцевых песков используется благодаря особенностям их состава. К числу отраслей промышленности, чистота состава кварцевых песков для которых имеет важнейшее значение, относятся стекольная, керамическая, производство ферросилиция, карбида кремния, карборунда, жидкого стекла, силикатного кирпича, динаса, элементного кремния и т. д. Для стекольной и керамической промышленностей особенно вредны элементы-хромофоры: железо, хром, титан, ванадий, никель и др. Ограничивается также содержание СаО, Аl2О3 и некоторых других компонентов.

При производстве изделий тонкой керамики марок ПК-95 и ПК-93 содержание SiO2 должно быть соответственно не менее 95 и 93%, а Fe2O3 + TiO2 не более 0,2 и 0,3%, каолина до 1 и 2% соответственно. Для песка, используемого в производстве силикатного кирпича без помола, SiO2 должно быть более 50%, SO3 не более 2%, сумма щелочей в пересчете на Na2O не более 3,6% (для пересчета содержания K2O на Na2O содержание K2O в процентах умножают на коэффициент 0,7), глинистых и пылеватых частиц диаметром меньше 0,05 мм не более 10%, в том числе частиц менее 0,005 мм не более 2%.

Те же компоненты лимитируются при производстве силикатного кирпича с помолом песка, а также изделий из автоклавных бетонов. При этом для изделий из ячеистого бетона содержание SiO2 должно быть более 90 %, сумма щелочей до 0,9 %, частиц менее 0,05 мм меньше 3 %, в том числе частиц меньше 0,005 мм менее 0,5 %.

Лимитируется также содержание органических примесей, а для песков, используемых без помола, и содержание частиц крупнее 5 мм. Однородность гранулометрического состава играет большую роль и для стекольной промышленности. Высокое содержание SiO2 лимитируется для фильтровальных, а также абразивных песков. В качестве абразивных песков используются пески с остроугольными зернами. Большое значение гранулометрический состав имеет при использовании песков в качестве заполнителей бетона, в качестве балласта при строительстве железных дорог.

Пески применяют в качестве отощающей добавки в глины при изготовлении кирпича и черепицы, заполнителя в асфальте, дорожных оснований при строительстве автомобильных дорог, в кладочных и штукатурных растворах, в качестве присыпочного материала в производстве кровельных рулонных материалов и др. В большинстве случаев, в том числе для использования песка в качестве заполнителей бетона, вредной считается глинистая фракция песка.

Песок

В государственном стандарте по формовочным пескам к глинистой фракции относят частицы диаметром меньше 0,022 мм. В зависимости от марки предельное содержание этой фракции составляет 0,2—1,1%. Среди формовочных песков выделяют три вида по характеру зерен:

  • округлые,
  • полуокруглые,
  • остроугольные.

По соотношению фракций различных размеров зерен пески делят па две категории — А и Б.

К категории А относят пески с остатком на верхнем сите основной фракции большем, чем на крайнем нижнем сите, а к категории Б — пески с остатком на крайнем нижнем сите большим, чем на крайнем верхнем. По размерам зерен песок делится в рассматриваемом стандарте па семь групп: грубый, очень крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и пылевидный.

Например, у грубых песков (группа 063) зерна основной фракции остаются на ситах 1 (в скобках здесь и ниже — диаметр сит в мм) 063 (0,63) и 04 (0,4); у крупных 04 (0,4), 0315 (0,315) fl 02 (0,2); у пылевидных 0063 (0,063), 005 (0,05) и в тазике. Кроме того, выделяют пески со средоточенной зерновой структурой, у которых не менее 70% зерен (по массе) остается на смежных трех ситах, и пески с рассредоточенной зерновой структурой. Для формовочных песков важны хорошая газопроницаемость и достаточная огнеупорность, обусловленная высоким процентом зерен кварца.

Для разливки чугуна огнеупорность литейных песков должна быть выше 1400 °С, стали выше 1500 °С, медных, алюминиевых и магниевых сплавов выше 1200, 800 и 7000 °С (так как приведенные данные указывают на температуры, при которых осуществляется разлив литья).

Среди песков для строительных работ выделяют по модулю крупности (в мм): крупные 2,5, средние 2—2,5, мелкие 1;5—2 и очень мелкие 1—1,5. Для заполнения бетона и в качестве материала для дорожных одежд используют только первые три группы, а для строительных растворов можно применять и четвертую группу. Остаток на сите 063 (т. е. с ячейками 0,63 мм) у групп с 1 по 4 составляет по массе соответственно свыше 45, 30—45, 10—30 и до 10%. При этом, если по модулю крупности песок отвечает одной группе, а по остатку на сите 063 другой, то в оценке решающую роль играет модуль крупности.

Гравий и природная щебенка используются или в естественном виде, или после дробления. Дробятся обычно валуны и глыбы, хотя в некоторых случаях из глыб можно получить и штучный камень, в том числе облицовочные доски.

Гравий, щебенка и валуны оцениваются по содержанию дробленых зерен, зерновому составу, форме зерен, прочности, содержанию зерен слабых пород (в том числе мягких сланцев, выветрелых разностей и др.), пылевидных, глинистых и илистых частиц и по минерально-петрографическому составу.

Гравий, щебенка и валуны

Для заполнения бетона монолитных и сборных конструкций и железобетонных конструкций дробленых зерен должно быть не менее 80% по массе, при этом под дроблеными понимаются зерна, поверхность которых околота больше чем наполовину. Определяется дробимость как следствие потери в массе после испытания в цилиндре, истираемость — по потерям массы в полочном барабане, морозостойкость — по числу циклов замораживания и оттаивания при определенной лимитируемой потери в массе.

Лимитируется минимальное количество пылеватых, глинистых и илистых частиц для разных марок гравия от 1 до 2%, в том числе количество глины в комках должно быть не более 0,25%- Ограничивается число частиц игловидной и плоской (лещадной) форм. Так, для обычного щебня оно составляет (в %) не более 35, улучшенного 25 и кубовидного 15. Пределы прочности при сжатии изменяются в зависимости от марок от 40 до 100 МПа.

Песок и гравий добывают в огромных количествах, их мировая добыча измеряется миллиардами тонн; только в США она составляет около 860 млн. т.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *