Применение кварцевого песка

Сфера применения кварцевого песка широка. Это строительство, литейное и стекольное производство, фильтрация воды, обустройство спортплощадок, садовых дорожек. Это самый чистый вид песка, некоторые марки на 99% состоят из диоксида кремния SiO2. Высокая чистота делает кварцевый песок востребованным в разных областях.

Виды и характеристики кварцевого песка

Все виды состоят из кварца, но имеют различия в зависимости от происхождения и способа получения материала.

1. Карьерный – добывается в карьерах, его используют для изготовления строительных смесей, литейных форм, в ландшафтном дизайне, для улучшения качества растворов. В больших объемах используется в качестве строительного песка.
2. Речной (окатанный) – добывают в руслах рек. Чистый, однородный, практически белый. Отличается округлостью формы песчинок. Стоит дороже карьерного, нужен для изготовления стройматериалов, фильтрации воды, производства стекла, наполнения уличных детских песочниц.
3. Искусственный (дробленый) получается при дроблении крупных кусков породы, содержащей диоксид кремния. Имеет неровный размер песчинок, получил применение в качестве добавки в строительные смеси и бетонные растворы. После дополнительного измельчения может использоваться в стекольной промышленности.
4. Обогащенный – сырье, в котором содержание диоксида кремния промышленным путем увеличено до 99%. Используется для изготовления высокосортного стекла, хрусталя, оптики, стекловолокна, фарфора и фаянса.
5. Прокаленный – под действием высокой температуры кварц теряет воду и приобретает дополнительную прочность. Используется в качестве абразива в пескоструйных установках. При прокаливании погибают болезнетворные микроорганизмы, поэтому такой песок используют в аквариумистике, для варки кофе, в наборах для творчества.
6. Цветной – окрашивается в промышленных условиях. Его используют для наполнения детских домашних песочниц, дизайна, изготовления напольных покрытий.

Добыча и предпродажная подготовка кварцевого песка дороги, поэтому его стоимость выше других песчаных стройматериалов.

Характеристики

Применение кварцевого песка в качестве абразива

Этот материал используют в пескоструйных аппаратах – зачищают поверхности перед окраской, шлифуют металлические изделия.

Существует три основных типа абразива на основе диоксида кремния, отвечающих требованиям ГОСТ Р 52381-2005:

• окатанный – речной, с гладкими частицами и высоким содержанием кварца, обрабатывает деликатно и щадяще;
• дробленый – получается при перемалывании кварца, состоит из частичек с острыми плотными краями, позволяет сделать гладкими и чистыми любые поверхности;
• мелкодисперсная кварцевая пыль, применяемая для шлифовки стекла и линз.

Пункт. 4.16. СП 2.2.3670-20 ограничивает использование кварца в качестве абразива. Из-за вредного влияния на органы дыхания его применение разрешается только в закрытых помещениях на герметичном оборудовании с дистанционным управлением. Персонал должен быть одет в защитные костюмы.

В строительстве и благоустройстве

Кварцевый песок нашел применение на всех строительных этапах:

1. При заливке фундамента. Повышает прочность, износостойкость, уменьшает впитывание влаги, предотвращает растрескивание нижней части дома.
2. При укладке стен. Наполнитель из кварца добавляют в строительный раствор и штукатурные смеси. Усиливает адгезию (прилипание к обрабатываемой поверхности), а блестящие песчаные крупинки придают декоративность оштукатуренной поверхности.
3. При заливке полов. Кварц делает напольное покрытие более прочным, снижает истираемость, увеличивает срок службы. Применение такой добавки необходимо для обустройства наливных полов в помещениях с высокой проходимостью – магазинах, больницах, организациях.

Кварцевый песок используют для ландшафтного дизайна и обустройства стадионов. Смесь с резиновым гранулятом заменяет искусственную траву на футбольных полях и теннисных кортах. На такой поверхности не образуется грязь, не застаиваются лужи.

Частички кварца увеличивают прочность дорожных покрытий. В окрашенном виде его применяют для нанесения дорожной разметки.

Для строительных работ и благоустройства используется песок с различным размером песчинок. Чем толще наносимый слой, тем крупнее должна быть песчаная фракция. Крупнофракционное сырье применяют там, где надо дополнительно создать противоскользящий эффект.

Кварцевый песок в стекольной промышленности

Без этого сырья невозможно проводить стекло, фарфор, керамику, хрусталь. Согласно ГОСТ 22551-2019 выделяются сорта:

1. Высший. Используют при производстве хрусталя, художественных стеклянных изделий, сортовой посуды, электроники, катализаторов. Из него изготавливают оптические, автомобильные стекла, лабораторную посуду, стекловолокно.
2. Первый. Основное применение – изготовление стеклянной посуды, листового оконного и технического стекла, стеклянных трубок.
3. Второй. Сфера применения – изготовление прозрачных банок, бутылок, стеклоблоков, изоляторов.
4. Марки «ПС» и «Т», из которых изготавливают тёмную и непрозрачную стеклотару.

В стекольной промышленности используются некрупные фракции размером 0,1–0,4 мм, которые легче расплавляются. Кроме стекла, из такого сырья изготавливают фарфор, фаянс, керамику.

Применение в литейном производстве

Высокая температура плавления позволяет использовать кварцевый песок для изготовления литьевых форм. Сырье, используемое для этой цели, должно отвечать требованиям ГОСТ 2138-91.

Существует много марок формовочных песков, номенклатура которых состоит из нескольких букв и цифр, например, 1K2O302. Чтобы разобраться в их свойствах и характеристиках, нужно понимать значения показателей, указанных в наименовании. Для расшифровки используют данные из таблиц, приведенных ниже.

Таблица «Содержание глины и кремния»

Таблица «Однородность и размер зерен»

Например, кварцевый песок 1K2O302 содержит менее 0,2% глины, 98% SiO2, имеет показатель однородности 60 – 70% и состоит из зерен размером 0,19–0,23 мм.

Материал с минимальным количеством примесей используют для отливки изделий из стали. Кварцевое сырье, содержащее глину, используют для изготовления отливок из чугуна и цветных металлов. Чем больше размер отливаемых элементов, тем крупнее должны быть песчинки. Область применения мелких фракций – художественное литье изделий с большим количеством миниатюрных элементов. Чем однороднее песчинки, тем глаже и ровнее поверхность отливок.

Зачем нужен кварцевый песок в системах фильтрации

Частички кварца обладают высокой грязеемкостью – к шероховатой поверхности прилипают грязь, микробы, другие нежелательные примеси. Поэтому песок из кварца получил применение при очистке воды в бассейнах, аквариумах, домашних колодцах. Содержимое фильтров должно отвечать требованиям ГОСТ Р 51641-2000.

Для водоочистки лучше всего подходят фракции 0,4–1,0 мм, которые эффективно отфильтровывают любые примеси. Применяют многоступенчатую фильтрацию, где используют два-три фильтра с разным размером частиц. Выпускаются комбинированные фильтрующие устройства, в которые насыпан водоочищающий материал разных фракций:

• I ступень – 0,4–1,0 мм;
• II ступень – 0,8 –2,0 мм;
• III ступень – 1,2– 3,0 мм.

Чем больше ступеней фильтрации пройдёт вода, тем чище она будет.

Кварцевый песок – применение в домашних условиях

Этот материал широко используют в быту:

• для мытья посуды и уборки – мелкие кварцевые песчинки ототрут пригоревшую пищу и загрязнения;
• в аквариумистике – песчаный грунт выполняет декоративную функцию, очищает воду от примесей, в нем укореняются водные растения;
• для варки кофе – песок насыпают в емкость и ставят на плиту для равномерного нагрева турки;

• для детского творчества – цветной песочек используют в домашних песочницах и развивающих играх;
• для отсыпки садовых дорожек и благоустройства приусадебного участка;
• для улучшения структуры почвы и борьбы с вредителями.

Востребованность и высокая цена привела к появлению на рынке некачественного песка, поэтому покупать его нужно в крупных компаниях с хорошей репутацией, занимающихся реализацией нерудных материалов долгое время.