Содержание

Свойства и особенности песка делают его уникальным материалом

Песок – это удивительный природный материал, полезные свойства которого невозможно переоценить. Его уникальные особенности и характеристики, необычные сферы применения, загадки и гипотезы, а также множество другой важной информации вы найдете в этой статье.

Кратко о песке

Песок с давних времен используется в различных сферах деятельности человека: строительстве, изготовлении стекла, медицине, искусстве и многих других. Но человек знает о песке на удивление мало, несмотря на его распространенность. Яркий тому пример – поющие пески. Они издают невероятные звуки, и до сих пор никто не может назвать точную причину этого явления. Существует масса теорий, но ни одна из них не подтверждается исследованиями. Один и тот же песок может издавать звуки на пляже, но «молчать» в лабораторных условиях. И это лишь одно из его удивительных проявлений.

Состав песка в разных точках земного шара не одинаковый. Например, значительную часть Саудовской Аравии занимает пустыня, но страна вынуждена импортировать песок, так как собственный абсолютно непригоден по своим характеристикам для строительства.

Выделяют две основные группы песка:

  • Мономинеральные. Состоят на 90 % и больше только из одного минерала: кварца, роговой обманки, слюды или полевого шпата. Оставшиеся 10 процентов представлены большим набором других минералов или останков живых существ (например – раковин). Содержание каждого такого элемента настолько мало, что даже не учитывается.
  • Полиминеральные: состоят в основном из двух минералов из перечня мономинеральных песков. Например – полевошпатово-кварцевый вариант, в котором полевого шпата более 50 %, остальное – кварц. Сочетания могут быть любыми, а фактический состав легко определить по названию. Если в указанном выше примере поменять слова местами, получится кварцево-полевошпатовый песок, в котором уже именно кварца больше 50 %, а остальная часть – полевой шпат.

Из-за такого разнообразия какой-то общепризнанной во всем мире классификации просто не существует. Уж очень сильно пески отличаются друг от друга. В первую очередь – из-за происхождения.

По официальной версии, песок является продуктом распада горных массивов. Под воздействием ветра горы постепенно разрушаются, от них отделяются значительные куски, которые и дальше обдуваются ветрами, постепенно рассыпаясь до состояния песка, который, в свою очередь, развеивается ветром по большой территории. Вода выполняет ту же самую работу.

Не все согласны с официальной версией, ведь, по предварительным подсчетам, существующее на планете количество песка просто не может являться результатом разрушения гор, какими бы крупными те ни были. Есть мнение, что определенная часть песка попала на нашу планету из космоса.

По типу добычи песок бывает карьерным и речным, хотя последний далеко не всегда находится именно в реках. Его могут добывать в разных водоемах: озерах, морях или океанах.

Так выглядит песок под микроскопом

Самые удивительные и полезные свойства песка

Среди всех свойств песка выделяют четыре самые полезные для человека особенности: равномерность высыпаемости, водопроницаемость, рассыпаемость и не сжимаемость.

  • Равномерная высыпаемость. Вне зависимости от давления или высоты слоя песка, он всегда будет равномерно высыпаться из отверстия. Например, если взять обычную воронку и насыпать в нее несколько граммов песка, он высыплется из нее с той же скоростью, как и тонна такого же песка, пропущенного через эту же воронку. Благодаря этому свойству возможна работа песочных часов. Разумеется, в зависимости от крупности частичек песка и от их структуры, скорость высыпания будет разной, но один и тот же песок всегда проходит через отверстие с одинаковой скоростью.
  • Водопроницаемость. Песок пропускает воду. Чем крупнее частички, тем лучше будет проходить жидкость. В то же время он пропускает только воду и вбирает в себя любые взвеси и примеси. Это принцип работы большинства фильтров. Со временем песок слеживается, становится более плотным и начинает пропускать все меньше воды. Самый мелкий песок, в конечном итоге, может стать и вовсе водонепроницаемым, если взять внушительный его слой.
  • Рассыпаемость. Чистый и сухой песок физически не может удерживаться на вертикальной поверхности. В то же время мокрые песчинки отлично сцепляются друг с другом. Оба свойства используются в строительстве, в частности – при изготовлении строительных смесей.
  • Не сжимаемость. Песок может слежаться или осесть, потеряв часть объема, но сжать его выше этого предела просто невозможно. Такое свойство помогает распределять давление при помощи песка. Пример: если в емкость насыпать песок и начать на него давить, лишь часть этого усилия будет передаваться на дно емкости. Остальное равномерно распределится по стенкам. Таким эффектом обладает только сухой песок. Мокрый же передаст все усилие строго вниз, на дно.

Неизвестно, когда и где впервые появились песочные часы. С большой долей вероятности, они были известны в Азии еще до Рождества Христова, но в Европе стали известны только в 1339 году

Лечение песком

В медицине песок также активно используется. О его лечебных свойствах знали еще древние шумеры – такая информация встречается на их глиняных клинописных табличках. Несмотря на это, только в 1889 году русский врач Парийский Н. В. после проведения экспериментов смог создать качественную систему лечения, которая дошла до наших дней практически без изменений.

Называется лечение песком – псаммотерапия. Общий принцип достаточно прост. Песок отлично накапливает тепло и может равномерно его отдавать на протяжении длительного времени. Кроме того, грани песчинок достаточно острые, чтобы обеспечивать качественный массаж. Сочетание этих факторов и легло в основу методики лечения. Нагретый песок прикладывается к определенному участку тела, качественно его прогревает и массажирует.

Псаммотерапия помогает справиться с болезнями опорно-двигательной системы, суставов, с радикулитом и невритом. Она же способствует снижению веса и положительно сказывается на работе почек.

Благодаря несомненной пользе, доступности песка и простоте процедуры лечения, псаммотерапия распространилась по Европе и России практически мгновенно

Интересные факты о песке

  • В древности песок использовался для краткосрочных записей или расчетов. Его высыпали на гладкую поверхность и писали там, все что требовалось.
  • По приблизительным подсчетам, общее количество песчинок на нашей планете приближается к 7 500 000 000. Для сравнения: в нашей галактике около 100 000 000 000 звезд.
  • Песчаные замки (зыбучие пески) ежегодно убивают больше людей, чем акулы.
  • Если объединить все пустыни Земли, они займут около трети поверхности планеты.
  • В чистом виде песок плавится при температуре 1700 градусов. А если в состав добавить простую соду, то понадобится всего 700 градусов.
  • В зависимости от состава, песок может быть не только белым или желтым, но также зеленым, красным и даже черным.

Некоторые ученые считают, что уже в ближайшем будущем песок может стать отличным источником энергии. И хотя этого еще не произошло, человечество активно изучает этот простой, но такой интересный и загадочный материал.

Характеристики и свойства песка: основные параметры песка

Песок – один из самых популярных сыпучих строительных материалов. Он состоит из мелких песчинок, крупность которых редко превышает 5 мм. Поэтому материал считается достаточно однородным, широко применяется в разных сферах человеческой жизни.

  • Характеристики и свойства песка
  • Зерновой состав
  • Полные остатки на ситах
  • Содержание зерен различной крупности
  • Модуль крупности
  • Содержание пылевидных и глинистых частиц
  • Содержание глины в комках
  • Содержание ила
  • Класс песка
  • Пористость
  • Влажность
  • Коэффициент фильтрации
  • Содержание посторонних включений
  • Содержание вредных компонентов и примесей
  • Насыпная плотность
  • Радиоактивность песка

Чаще всего песок имеет природное происхождение: он образуется в результате естественного разрушения скальных горных пород.

Его получают при разработке валунно-гравийно-песчаных, гравийно-песчаных и песчаных месторождений. Добывают этот материал преимущественно при помощи наземной техники. Об этом, кстати, мы подробно рассказывали в нашем тематическом разделе Добыча песка. В этой же статье мы подробно расскажем о его характеристиках.

Итак, свойства песка во многом зависят от того, какое происхождение имеет материал, как его добывали, обрабатывали ли песок дополнительно. Требования к нему прописаны в ГОСТ 8736-2014, который называется «Песок для строительных работ. Технические условия». Это – основной документ, регулирующий его характеристики.

Важными свойствами материала являются:

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

Ниже мы подробно расскажем о каждой из них.

Зерновой состав

Этот параметр характеризует состав материала. По сути, это то, из чего он состоит..

В этот показатель входят две характеристики:

  • Полные остатки на ситах
  • Содержание зерен различной крупности

Давайте остановимся на каждой из них.

Полные остатки на ситах

Строительные сита активно используются в лабораториях для исследования гранулометрического состава разных материалов. Песок – не исключение. При этом, при анализе песка применяют несколько сит с различными размерами ячеек.

Выглядят, кстати, они вот так:

При определении зернового состава 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 песчинок (об этом мы расскажем ниже). Для других сит конкретных требований не установлено, показатели определяются в ходе лабораторных испытаний.

Содержание зерен различной крупности

На первый взгляд может показаться, что песок состоит из крошечных частиц одинакового размера. На самом деле, это не так. Все песчинки – как и снежинки – уникальны, имеют не только свою форму, но и размеры. При этом одни частицы могут быть очень мелкими, а другие – наоборот – слишком крупными.

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).

Обратите внимание, например, вот на это фото:

На этом снимке очень хорошо видны крупные включения – мелкие камешки – в составе песка. Это и есть частицы повышенной крупности, с размером более 5 – и где-то даже 10 – мм.

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.

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

По модулю крупности выделяют следующие виды песка: 

№Вид пескаМодуль крупности (Мк)
1.Очень тонкийДо 0,7
2.Тонкий0,7-1,0
3.Очень мелкий1,0-1,5
4.Мелкий1,5-2,0
5.Средний2,0-2,5
6.Крупный2,5-3,0
7.Повышенной крупности3,0-3,5

Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Это классификация приведена в ГОСТ 8736-2014. К ней обращаются при ответственных работах, когда к качеству материала предъявляются очень высокие требования. Другое дело – частное строительство, благоустройство или ландшафтный дизайн. Там требования к песку значительно ниже, поэтому классификацию упрощают.

В упрощенном варианте существует всего 3 группы песка:

  • Крупный (Мк от 2,5 до 3,5)
  • Средний (Мк от 2 до 2,5)
  • Мелкий (Мк до 2)

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.

Содержание пылевидных и глинистых частиц

Это, пожалуй, самая важная характеристика песка. Ведь от нее зависит степень чистоты материала, а, следовательно, и возможность его применения в тех или иных работах.

Пылевидные и глинистые частицы имеют размер менее 0,063 мм. Как мы писали выше, это фактически пыль. Эти частицы 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. Так, наиболее чистым является мытый песок. Вода вымывает всю пыль из материала, делая его более качественным. Но это же и повышает стоимость песка.

Мы уже говорили, что для определения количества пылевидных и глинистых частиц зерна обычно просеивают через специальные сита с отверстиями размером 0,063 мм. 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.

В зависимости от преобладания тех или иных частиц в своем составе (модуля крупности), он может быть:

  • Повышенной крупности
  • Крупный
  • Средний
  • Мелкий

Также 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. А вот глины в комках должно быть не более 0,25% для крупных фракций и не более 0,35% — для мелких.

Песок первого класса берут для самых ответственных работ. Например, он незаменим при изготовлении высококачественной бетонной смеси для заливки фундаментов, создания железобетонных изделий, различных инженерных сооружений, несущих конструкций.

Песок II класса

Как вы понимаете, здесь допускается менее однородный состав и большее содержание вредных примесей. Для сравнения, у данного песка может быть до 5% зерен размером более 10 мм (для крупных фракций) и до 0,5% (для мелких фракций). Что касается пылевидных и глинистых частиц, то их может содержаться до 3% (для крупных фракций) и до 10% (для мелких фракций). А вот глины в комках может быть до 0,5% (для крупных фракций) и до 1% (для мелких фракций).

Песок II класса – ходовой строительный материал. Особенно популярен он в частном строительстве. Да, он менее качественный, но он стоит дешевле, чем песок I класса.

Пористость

Это наличие пустот размером более 2 мм (пор) между зернами материала. Отношение объема пор к объему 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 регионов с холодным климатом, 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

Название этой характеристики 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 пропорции 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.

Коэффициент фильтрации

Это 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.

Содержание посторонних включений

В песке – помимо уже описанных нами песчинок, пыли, глина и ила – могут также содержаться различные посторонние включения. Они засоряют материал, снижают его качество и ограничивают сферу его применения.

Так, например, в песке могут присутствовать:

  • Дерево
  • Органика
  • Ракушечник
  • Обломки горных пород
  • Различный мусор (стекло, пластик, бумага, окурки и так далее)

Хорошо, если от посторонних включений можно очистить песок самостоятельно – например, просто убрать их вручную. Но это будет иметь эффект, если включения крупные и их немного. Если же в песке содержится достаточно большое количество мелких посторонних включений, материал придется дополнительно просеивать. А это – дополнительные денежные, временные и трудозатраты.

Согласно ГОСТ 8736-2014, песок не должен содержать посторонних засоряющих примесей в принципе.

Содержание вредных компонентов и примесей

Мало того, что песок может быть загрязнен мусором, в нем также могут содержаться породы, минералы и химические элементы, которые относятся к вредным. Вот почему для материала важно определять его минералого-петрографический состав. Это делают в лаборатории путем проведения различных испытаний.

Допустимое содержание в песке вредных компонентов и примесей прописано в государственном стандарте. В первую очередь этот параметр определяется для материала, который будет использоваться в качестве заполнителя для бетонов и растворов.

Содержание вредных компонентов и примесей не должно превышать следующих значений:

  • Аморфные разновидности диоксида кремния, растворимого в щелочах (халцедон, опал, кремень и другие) – не более 50 ммоль/л
  • Сера, сульфиды (кроме пирита) и сульфаты (гипс, ангидрит и другие) в пересчете на S03 – не более 1,0% по массе
  • Пирит (в пересчете на S03) – не более 4% от общего объема
  • Слюда – не более 2%
  • Галоидные соединения (галит, сильвин и прочие), включающие в себя водорастворимые хлориды, в пересчете на ион хлора – не более 0,15%
  • Уголь – не более 1 %

Использование материала, не отвечающего этим требованиям, допускается только после получения положительных результатов испытаний песка в бетоне или растворе на характеристики долговечности.

Допустимое содержание цеолита, графита, горючих сланцев устанавливают на основе исследований влияния песка на долговечность бетона или раствора.

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:

  • Пористость
  • Влажность

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 будет 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 15% — 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 материалов. 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 берегам Азовского моря. Они имеют достаточно высокий радиационный фон (до 1000 микрорентген в час). Такие пески не используются ни в строительстве, ни в других областях.

Подведем итог.

Мы рассмотрели основные свойства песка. Большинство из них закреплено в государственных стандартах и строго регулируется.

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:

  • Свойства карьерного песка
    • Свойства карьерного песка средней фракции
    • Свойства крупного карьерного песка
    • Свойства мелкого карьерного песка
  • Свойства кварцевого песка
    • Свойства мелкого кварцевого песка
  • Свойства речного песка
    • Свойства мелкого речного песка
    • Свойства речного песка средней фракции
  • Свойства эфельного песка
    • Свойства мелкого эфельного песка
  • Характеристики крупного песка
  • Характеристики мелкого песка
  • Характеристики среднезернистого песка

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

  • Виды песка
  • Как выглядит кварцевый песок
  • Как выглядит намывной песок
  • Как выглядит речной песок
  • Как определить вид песка
  • Как выглядит карьерный песок
  • Как выглядит морской песок
  • Как выглядит эфельный песок

О том, как добывают песок, читайте здесь:

  • Добыча песка
  • Добыча карьерного песка
  • Добыча кварцевого песка
  • Добыча речного песка
  • Добыча эфельного песка
  • Характеристика песчаных карьеров Свердловской области
  • Песок Березовский
  • Песок Гора Хрустальная
  • Песок Каменск-Уральский
  • Песок Камышловский
  • Песок Кыштымский
  • Песок Михайловский
  • Песок Невьянский
  • Песок Становской

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

  • Применение песка
  • Песок для благоустройства территории
  • Песок для газона
  • Песок для песочниц
  • Песок для пляжа
  • Песок для тротуарной плитки
  • Песок против гололеда
  • Песок для ландшафтного дизайна
  • Песок для дорожек
  • Песок для пруда
  • Песок для строительных работ
  • Забутовка столбов песком
  • Обратная засыпка песком
  • Песок для бетона
  • Песок для дренажа
  • Песок для кладки кирпича
  • Песок для подушки под фундамент
  • Песок для стяжки
  • Песок для штукатурки
  • Применение крупного песка
  • Применение песка средней фракции
  • Применение мелкого песка
  • Применение карьерного песка
  • Применение крупного карьерного песка
  • Применение карьерного песка средней фракции
  • Применение мелкого карьерного песка
  • Применение кварцевого песка
  • Применение мелкого кварцевого песка
  • Применение речного песка
  • Применение речного песка средней фракции
  • Применение мелкого речного песка
  • Применение эфельного песка
  • Применение мелкого эфельного песка

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

  • Песок крупный
  • Песок средней фракции
  • Песок мелкий

В продаже имеются следующие разновидности карьерного песка:

  • Песок карьерный крупный
  • Песок карьерный средней фракции
  • Песок карьерный мелкий

В продаже имеется кварцевый песок:

  • Песок кварцевый мелкий

Если вы хотите купить речной песок, рекомендуем следующие страницы:

  • Песок речной средней фракции
  • Песок речной мелкий

У нас вы также можете купить эфельный песок:

  • Песок эфельный мелкий

Свойства песка | Физические свойства песка

Важный момент

1

Его можно использовать, как только он будет получен из источника. Содержит связующее (5-20%), воду (5-8%) и значительное количество органических веществ. Влажность должна сохраняться в течение длительного времени.

Чистовая обработка форм из натурального песка. Это дешевле, чем большинство песков. Обладает меньшей огнеупорностью. Используется для литья CI и цветных металлов. Формы из природного песка можно быстро отремонтировать.

В сочетании с бентонитом свойства песка улучшаются и приобретают свойства синтетического песка.

Также прочтите: Что такое структурная осадка| Причины структурной осадки|Что такое осадка грунта и структурная осадка фундамента

1. Физические свойства песка

Ниже подробно описаны различные типы физических владельцев песка.

  • Зернистость песка
  • Форма зерна песка
  • Форма и распределение песчинок
  • Гранулометрический состав песка
а.
Размер зерен песка

Форма и размер зерен формовочной смеси определяют общую площадь поверхности зерен в единице массы. Общая площадь поверхности определяется как конкретная площадь поверхности. Конкретная поверхность дает приблизительное представление о количестве связующего, необходимого для покрытия зерен формовочного песка.

Размер и распределение зерен влияют на многие свойства песка, такие как проницаемость, текучесть, огнеупорные свойства, тонкость поверхности и прочность. Чем мельче песчинки, тем мельче весь песок. Мелкозернистые пески обеспечивают хорошее качество поверхности, но плохую проницаемость.

При одинаковом содержании глины устойчивость к внешним воздействиям выше в случае мелкозернистого песка, чем в случае крупнозернистого песка. Твердый и равномерный песок обладает высокой проницаемостью, хорошей реакционной способностью, а также высокой текучестью. Обычно формовочный песок имеет размеры зерен от 0,1 до 1,0 мм.

Мелкозернистые пески используются для обеспечения важности, а также мелких отливок. Крупнозернистые пески используются для производства крупных отливок.

Также читайте: Что такое соты в бетоне | Причина | Лечение | Тип заливки

b. Форма зерна песка

Форма зерна определяется угловатостью и сферичностью. Зерна песка варьируются от хорошо окатанных, частично окатанных, угловатых и очень угловатых. Внутри каждой единицы угловатости зерна могут быть высокой, средней или низкой сферичности. Угловатость песка измеряется путем визуального осмотра с использованием маломощного микроскопа.

Лучшие формовочные пески включают округлые зерна со средней и высокой сферичностью, обеспечивающие плохую текучесть и высокую интенсивность проницаемости при низких добавках связующего. Более угловатые и менее сферические пески требуют более высоких добавок вяжущего, более низкой плотности упаковки и более плохой текучести.

Также читайте: Что такое соты в бетоне | Причина | Лечение | Тип заливки

c.
Форма и распределение зерен песка

Текстура, размер и форма зерен песка имеют решающее значение для контроля консистенции формы. Многие из формовочных заполнителей представляют собой смеси свежего песка и переработанного песка, которые включают не только регенерированный песок, но и стержневые пески. При определении масштаба, формы и распределения зерен песка необходимо учитывать, что форма зерен соответствует площади поверхности песка и что распределение размеров зерен влияет на проницаемость формы.

Если площадь поверхности песка увеличивается, объем связующего вещества (обычно глины и воды) должен увеличиваться, чтобы песок был надлежащим образом связан. В результате разница в площади поверхности, возможно, из-за изменения формы песка или доли извлекаемого песка из керна, приведет к соответствующему изменению количества требуемой связки.

Округлые зерна имеют низкое отношение площади поверхности к объему, поэтому их лучше использовать для обработки стержней, поскольку для них требуется наименьшее количество связующего. Однако при повторном использовании в системе формования из песка их форма может быть невыгодной, если в системе формования обычно используется высокий процент глины и воды для обеспечения быстрого автоматического формования. Это связано с тем, что округлым зернам требуется меньше песка, чем остальной конструкции.

Каменноугольные пески имеют наибольшую площадь поверхности (за исключением песков, которые быстро растрескиваются и содержат значительную долю мелких зерен и мелких песков), и поэтому требуют более тщательного измельчения, склеивания и увлажнения. Угловатость песка повышается при его использовании, когда песок разрушается термическими или механическими ударами.

Пористость формы регулирует ее проницаемость, т. е. способность формы пропускать газы, образующиеся при разливе, через всю форму. Максимальная пористость приписывается зернам примерно одинакового размера.

По мере расширения диапазона размеров появляется гораздо больше частиц, которые достаточно малы, чтобы заполнить промежуток между крупными зернами. Когда зерна разрушаются в результате постоянной переработки, они кажутся более мелкими, а пористость формы уменьшается.

Кроме того, если пористость формы слишком высока, металл проникнет в песчинки и создаст дефект пригара. Также важно сбалансировать подачу основного песка и перейти к просеиванию песка, а затем использовать пылеуловители на протяжении всей переработки для извлечения мелких частиц и принятия решения о правильном добавлении связующего.

Также прочтите: Что такое тест конуса оседания | Принцип оползня | Типы осадки бетона

d. Гранулометрический состав песка

Гранулометрический состав песка влияет на консистенцию отливки. Крупнозернистый песок позволяет металлу проникать в формы и стержни, придавая отливкам слабую чистоту поверхности. Мелкозернистые грунты обеспечивают лучшую отделку поверхности, но требуют более высокого содержания связующего вещества, а низкая проницаемость может вызвать дефекты газа в отливках.

2. Химические свойства песка

Здесь подробно описаны различные типы физических химических веществ песка.

  • Реакция почвы (PH) песка
  • Присутствие силикатной глины в песке
  • Емкость катионного обмена (CEC) в песке

а. Почвенная реакция (PH) песка

По ссылке «PH» представляет собой расчет концентрации активных ионов водорода (H+). Это показатель кислотности или щелочности почвы и поэтому определяется как «реакция почвы».

Значение pH варьируется от 0 до 14, для значений ниже 7,0 кислотных, а также значений выше 7,0 щелочных. Известно, что значение pH 7 является нейтральным, где H+ и OH- эквивалентны, все при концентрации 10-7 моль/л. рН 4,0 в десять раз более кислый, чем рН 5,0.

Наиболее существенное влияние рН почвы оказывает на растворимость ионов, а это, в свою очередь, определяет рост микробов, в том числе рост растений. Начальный рН от 6,0 до 6,8 подходит для многих из этих растений, поскольку он соответствует оптимальной растворимости наиболее важных питательных веществ для растений. Несколько второстепенных элементов (например, железо), но большинство токсичных химических веществ гораздо лучше растворимы при пониженном рН. Это позволяет регулировать уровень pH, необходимый для регулирования переноса токсичных металлов (и, возможно, загрязненных грунтовых вод) в почве.

При строительстве, а также в промышленной перспективе важно определить рН почвенной массы. Кислую, как и основную сущность почвы следует понимать для выращивания здоровых культур. С другой стороны, при строительных работах сильнокислые грунты будут влиять на устойчивость дорожного битума и пагубно влиять на прочность бетона. (Засоленность почв также может увеличить стоимость обслуживания)

Водород, как и алюминий, становятся доминирующими взаимозаменяемыми катионами в кислых почвах. Последний будет растворим в кислых условиях, и его реакция с водой (гидролиз) создает ионы водорода. Кальций, как и магний – простые катионы; относительная сумма кислых катионов увеличивается с увеличением их концентрации.

Факторы, влияющие на рН почвы, включают исходный материал, растительность и атмосферу. Некоторые породы и отложения содержат более кислые почвы, чем другие: богатый кварцем песчаник кислый; известняк щелочной. Некоторые виды растительности, особенно хвойные, производят органические кислоты, которые могут способствовать снижению pH почвы. В водно-болотных угодьях, таких как восток США, почвы со временем становятся более кислыми, потому что сток вымывает основные катионы и заменяет их водородом.

Также читайте:  Что такое покрытие в бетоне | Прозрачное покрытие в балках, плите, колонне, фундаменте

б. Присутствие силикатной глины в песке

Наличие силикатной глины влияет на химические свойства почвенной массы. Частицы глины имеют большую площадь поверхности и являются лучшим материалом в почвенной массе. Частица глины увеличивает реакционную способность почвенной массы и влияет на сцепление почвенной массы, образуя соединения с посторонними материалами.

Оценка залегания силикатных глин необходима для определения реакционной способности грунтовой массы и ее консистенции со смесями и строительными материалами, используемыми в бетоне.

Также прочтите: Что такое DLC (сухой тощий бетон) | Преимущество DLC (сухой тощий бетон)

c. Емкость катионного обмена (CEC) в песке

Любые питательные вещества растений и металлы присутствуют в почвенной атмосфере в виде положительно заряженных ионов или «катионов». Среди наиболее важных почвенных катионов – водород (H+), алюминий (Al+3), кальций (Ca+2), магний (Mg+2) и калий (K+). Многие тяжелые металлы также встречаются в почвенной экосистеме в виде катионов.

Частицы глины и органических веществ в основном заряжены отрицательно (анионы) и обладают способностью удерживать катионы от «выщелачивания» или вымывания. Адсорбированные катионы замещаются другими катионами по быстрому обратимому механизму, называемому катионным обменом.

Емкость катионного обмена почвы действительно является оценкой максимального отрицательного значения при данном весе образца или суммы катионов, которые данный образец почвы может нести в взаимозаменяемой форме.

Катионы, выходящие из мест обмена, встречаются с частицами почвы, где они будут поглощаться растениями, взаимодействовать с некоторыми другими элементами почвы или переноситься с водой.

Чем выше количество глины, а также органического вещества, тем выше емкость катионного обмена, в то время как различные формы глинистых минералов и органического вещества могут различаться по емкости катионного обмена.

Катионный обмен является важным процессом в почвах для сохранения и доставки питательных веществ растениям и для адсорбции загрязняющих веществ. Он играет важную роль в очистке почвенных сточных вод. Песчаные почвы с низким ККО обычно не подходят для септических систем, поскольку они не обладают адсорбционной способностью и могут проникать под грунтовые воды.

Часто задаваемые вопросы

Что такое песок?

Песок представляет собой зернистый материал, состоящий из мелкодисперсных каменных и минеральных частиц. Песок имеет различный состав, но определяется размером его зерен. Песок также может относиться к текстурному классу почвы или типу почвы; т. е. почва, содержащая более 85 процентов частиц размером с песок по массе.

Свойства песка

Песок представляет собой гранулированный материал , состоящий из мелкодисперсных частиц породы и минералов . Песок имеет различный состав, но определяется размером его зерен. Зерна песка мельче гравия и крупнее ила.

Что такое песок и его свойства?

Песок –  зернистый материал, состоящий из тонкоизмельченных каменных и минеральных частиц . Песок имеет различный состав, но определяется размером его зерен. Зерна песка мельче гравия и крупнее ила. Песок пустыни хоть и в изобилии, но для бетона не годится.

Как определить качество песка?

Возьмите образец песка и добавьте его в раствор гидроксида натрия [NaOH]. Перемешивайте раствор в течение нескольких минут, если цвет раствора изменится на коричневый, значит, песок содержит органические примеси, которые не подходят для строительства. Песок хорошего качества показывает более светлый цвет при смешивании с раствором NaOH.

Что делает хороший строительный песок?

Текучесть, прочность в сыром состоянии и прочность в сухом состоянии являются немногими характерными свойствами формовочной смеси, но не прокаливаемостью.

Свойства хорошего песка

  • Должен быть полностью инертным.
  • Зерна должны быть острыми, прочными и угловатыми.
  • Не должен содержать гигроскопичных солей.
  • Не должен содержать глину и ил; обычно допускается 3-4% глины и ила из практических соображений.
  • Не должно быть органических веществ.

Качество хорошего песка

Зерна должны быть острыми, угловатыми и крупными . Песок не должен содержать глины и органических веществ. Зерна должны быть из прочных минералов. Он должен быть свободен от солей.

Химические свойства песка

Основным элементом кварцевого песка является диоксид кремния (SiO 2 ) . Атомы кислорода образуют с атомом кремния в центре тетраэдрическую структуру. Каждый атом кислорода одновременно принадлежит двум атомам кремния. Таким образом, тетраэдрические структуры имеют сшитую высокомолекулярную массу.

Характеристики песка

Песчаные почвы часто сухие, бедные питательными веществами и быстро дренирующие . У них мало (или нет) способности транспортировать воду из более глубоких слоев посредством капиллярного транспорта.

Литейный песок. Описание материала. Руководство пользователя по отходам и побочным продуктам при строительстве дорожного покрытия

[ Асфальтобетон ] [ Текучее заполнение ]

 

ЛИТЕЙНЫЙ ПЕСК Описание материала

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Литейный песок состоит в основном из чистого, однородного по размеру, высококачественного кварцевого песка или озерного песка, который связан для формирования форм для отливок черных (железо и сталь) и цветных (медь, алюминий, латунь) металлов. Хотя эти пески являются чистыми до использования, после литья они могут содержать металлургическую промышленность (черная металлургия), на которую приходится примерно 95 процентов литейного песка, используемого для литья. Автомобильная промышленность и ее поставщики запчастей являются основными производителями литейного песка.

Наиболее распространенным процессом литья, используемым в литейной промышленности, является система литья в песчаные формы. Практически все формы для литья в песчаные формы для отливок черных металлов относятся к типу сырых песчаных форм. Зеленый песок состоит из высококачественного кварцевого песка, около 10 процентов бентонитовой глины (в качестве связующего вещества), от 2 до 5 процентов воды и около 5 процентов морского угля (углеродистая добавка в форму для улучшения качества отливки). Тип отливаемого металла определяет, какие добавки и какая градация песка используется. Зеленый песок, используемый в процессе, составляет более 90 процентов используемых формовочных материалов. (1)

В дополнение к формам из сырого песка также используются химически связанные системы литья в песчаные формы. Эти системы включают использование одного или нескольких органических связующих (обычно запатентованных) в сочетании с катализаторами и различными процедурами отверждения/схватывания. Литейный песок составляет около 97 процентов этой смеси. Химически связанные системы чаще всего используются для «стержней» (используемых для изготовления полостей, которые нецелесообразно создавать с помощью обычных операций формования) и для форм для отливок цветных металлов.

Годовое образование отходов литейного производства (включая пыль и отработанный литейный песок) в США оценивается в диапазоне от 9 до 13,6 миллионов метрических тонн (от 10 до 15 миллионов тонн). (2) Обычно на каждую тонну произведенного чугунного или стального литья требуется около 1 тонны формовочного песка.

Дополнительную информацию о производстве и использовании отработанного формовочного песка в строительных материалах можно получить по адресу:

Американское общество литейщиков, Inc.

505 State Street

Дес-Плейнс, Иллинойс 60016-8399

 

ТЕКУЩИЕ ВАРИАНТЫ УПРАВЛЕНИЯ

Переработка

В типичных литейных процессах песок из сплющенных форм или стержней может быть восстановлен и использован повторно. Упрощенная диаграмма, изображающая поток песка в типичной системе формования сырого песка, представлена ​​на рисунке 7-1. Обычно добавляют немного нового песка и связующего, чтобы сохранить качество отливки и компенсировать потери песка во время обычных операций. (3)

Рис. 7-1. Упрощенная схема системы пресс-форм из сырого песка.

Доступно мало информации о количестве формовочного песка, используемого для целей, отличных от регенерации на заводе, но отработанный формовочный песок использовался в качестве заменителя мелкого заполнителя в строительстве и в качестве сырья для обжига при производстве портландцемента.

Утилизация

Большая часть отработанного литейного песка, полученного в результате операций с сырым песком, вывозится на свалки, а иногда используется в качестве дополнительного покрытия на свалках.

 

ИСТОЧНИКИ РЫНКА

Литейный песок можно получить непосредственно на литейных заводах, большинство из которых расположены в штатах Среднего Запада, включая Иллинойс, Висконсин, Мичиган, Огайо и Пенсильванию.

Литейный песок перед использованием представляет собой однородный материал. Отработанный материал, однако, часто содержит металл отливки, а также слишком большой материал литейной формы и стержня, содержащий частично разложившееся связующее. Отработанный формовочный песок может также содержать некоторые выщелачиваемые загрязняющие вещества, в том числе тяжелые металлы и фенолы, которые поглощаются песком в процессе формования и литья. Фенолы образуются в результате высокотемпературного термического разложения и перегруппировки органических связующих в процессе разливки металла. (4) Присутствие тяжелых металлов вызывает большую озабоченность в литейных песках цветных металлов, образующихся в литейных цехах цветных металлов. (5) Отработанный литейный песок из литейных цехов латуни или бронзы, в частности, может содержать высокие концентрации кадмия, свинца, меди, никеля и цинка. (3)

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НА ДОРОГЕ И ТРЕБОВАНИЯ К ОБРАБОТКЕ

Асфальтобетон и текучий заполнитель

Литейный песок используется в качестве заменителя мелкого заполнителя в смесях для дорожного покрытия. Он также использовался в качестве заменителя мелкого заполнителя в жидкотекучих (или контролируемых по плотности) наполнителях.

Перед использованием отработанный формовочный песок необходимо измельчить или просеять, чтобы уменьшить или отделить негабаритные материалы, которые могут присутствовать. Обычно необходимо накапливать запасы достаточного размера, чтобы можно было производить однородный и однородный продукт (т. е. ежедневные колебания характеристик материалов можно преодолеть путем смешивания в сравнительно большом запасе).

Поскольку на небольших литейных заводах образуется лишь небольшое количество отработанного формовочного песка, этим операторам, как правило, необходимо транспортировать свой отработанный песок в центральное хранилище, куда поступает песок с группы заводов, прежде чем передать его конечному пользователю.

 

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

Физические свойства

Типичные физические свойства отработанного формовочного песка из систем сырого песка перечислены в Таблице 7-1.

Гранулометрический состав отработанного формовочного песка очень однороден, примерно от 85 до 95 процентов материала имеют размеры ячеек от 0,6 до 0,15 мм (№ 30 и № 100). Можно ожидать, что от 5 до 12 процентов формовочного песка будет меньше 0,075 мм (сито № 200). Форма частиц обычно от угловатой до округлой. Было обнаружено, что градации отработанного литейного песка слишком мелкие, чтобы удовлетворять некоторым спецификациям для мелкого заполнителя.

Отработанный формовочный песок имеет низкую абсорбцию и непластичен. Было обнаружено, что зарегистрированные значения поглощения сильно различаются, что также может быть связано с наличием связующих веществ и добавок. (3) Содержание органических примесей (особенно из связующих систем морского угля) может варьироваться в широких пределах и может быть довольно высоким. Это может препятствовать его использованию в приложениях, где могут быть важны органические примеси (например, заполнитель бетона на портландцементе). (4) Установлено, что удельный вес литейного песка колеблется от 2,39 до 2,55. Эта изменчивость была приписана изменчивости содержания мелочи и добавок в разных образцах. (3) Как правило, формовочные пески сухие, с содержанием влаги менее 2 процентов. Сообщается о большом количестве комков глины и рыхлых частиц, которые относятся к комкам, связанным с формованным песком, которые легко разрушаются в ходе процедуры испытаний. (3) Изменение проницаемости, указанное в таблице 7-1, является прямым результатом доли мелких частиц в отобранных пробах.

Химические свойства

Отработанный формовочный песок состоит в основном из кварцевого песка, покрытого тонкой пленкой сожженного углерода, остаточного связующего (бентонит, морской уголь, смолы) и пыли. В Таблице 7-2 приведен химический состав типичного образца отработанного формовочного песка, определенный рентгенофлуоресцентным методом.

Кварцевый песок является гидрофильным и, следовательно, притягивает воду к своей поверхности. Это свойство может привести к ускоренному влагой повреждению и связанным с этим проблемам со снятием покрытия с асфальтового покрытия. Для противодействия таким проблемам могут потребоваться добавки, препятствующие расслаиванию.

В зависимости от связующего и типа металлического литья pH отработанного формовочного песка может варьироваться приблизительно от 4 до 8. (7) Сообщалось, что некоторые отработанные формовочные пески могут вызывать коррозию металлов. (5)

Из-за присутствия фенолов в формовочном песке есть опасения, что осадки, просачивающиеся через отвалы, могут мобилизовать выщелачиваемые фракции, что приведет к сбросу фенолов в поверхностные или грунтовые воды. Источники и запасы формовочного песка должны контролироваться для оценки необходимости установления контроля за потенциальными выбросами фенола. (4,6,7)

Таблица 7-1. Типичные физические свойства отработанного сырого формовочного песка.

Недвижимость Результаты Метод испытаний
Удельный вес (3) 2,39 — 2,55 АСТМ D854
Объемная относительная плотность, кг/м 3 (фунт/фут 3 ) (7) 2590 (160) АСТМ К48/ААШТО Т84
Абсорбция, % (1,3,7) 0,45 АСТМ С128
Содержание влаги, % (3) 0,1 — 10,1 АСТМ Д2216
Глиняные комки и сыпучие частицы (1,3) 1 — 44 АСТМ К142/ААШТО Т112
Коэффициент проницаемости (см/с) (3) 10 -3 — 10 -6 ААШТО Т215/АСТМ Д2434
Пластиковый ограничитель/пластмассовый указатель (7) Непластмассовый ААШТО Т90/АСТМ Д4318

Таблица 7-2. Химический оксидный состав пробы формовочного песка, %. (1)

Учредительный Значение (%)
SiO 2 87,91
Алюминий 2 О 3 4,70
Fe 2 O 3 0,94
СаО 0,14
MgO 0,30
СО 3 0,09
Na 2 O 0,19
К 2 О 0,25
TiO 2 0,15
П 2 О 5 0,00
Мн 2 О 3 0,02
ООО 0,03
ЛОИ 5,15 (от 0,45 до 9,47) (1)
2,1 — 12,1 (3)
ВСЕГО 99,87

Механические свойства

Типичные механические свойства отработанного формовочного песка перечислены в таблице 7-3. Отработанный формовочный песок имеет хорошие прочностные характеристики, измеренные тестами на низкую абразивность Micro-Deval (8) и потерю устойчивости к сульфату магния (9) . Испытание на истирание Micro-Deval представляет собой испытание на истирание/истирание, при котором образец мелкого заполнителя помещают в сосуд из нержавеющей стали с водой и стальными подшипниками и вращают со скоростью 100 об/мин в течение 15 минут. Было определено, что процентная потеря очень хорошо коррелирует с прочностью сульфата магния и другими физическими свойствами. В недавних исследованиях сообщалось об относительно высокой потере плотности, что связано с потерями связанного песка, а не с разрушением отдельных частиц песка. (3) Сообщалось, что угол сопротивления сдвигу (угол трения) литейного песка находится в диапазоне от 33 до 40 градусов, что сравнимо с таковым для обычных песков. (3)

Таблица 7-3. Типичные механические свойства отработанного формовочного песка.

Недвижимость Результаты Метод испытаний
Микро-Деваль Истирание, % (5) < 2 –
Сульфат магния Потеря прочности, % 5 — 15 (1,5)
6 — 47 (3) 		АСТМ С88
Угол трения (град) (3) 33 — 40 –
Калифорнийский коэффициент подшипника, % (3) 4 — 20 ASTM D1883

 

ССЫЛКИ

  1. Американское общество литейщиков. Альтернативное использование отработанного литейного песка . Заключительный отчет (этап I), подготовленный Американским обществом литейщиков для Департамента торговли и общественных дел Иллинойса, Дес-Плейнс, Иллинойс, июль 1991 г.

  2. Коллинз, Р. Дж. и С. К. Цисельски. Переработка и использование отходов и побочных продуктов при строительстве дорог, Национальная совместная программа исследований автомобильных дорог. Синтез практики дорожного движения 199, Совет по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, 1994.

  3. Джавед С. и К. В. Ловелл. Использование литейного песка при строительстве дорог . Совместный проект исследования автомобильных дорог № C-36-50N, Департамент гражданского строительства, Университет Пердью, июль 1994 г.

  4. МЧС. Отработанный литейный песок — исследование альтернативного использования . Отчет подготовлен John Emery Geotechnical Engineering Limited для Министерства окружающей среды и энергетики Онтарио и Канадской литейной ассоциации, Queen’s Printer for Ontario, 19 июля. 93.

  5. МНР. Сохранение минеральных заполнителей – повторное использование и переработка. Отчет, подготовленный John Emery Geotechnical Engineering Limited для Секции совокупных и нефтяных ресурсов, Министерство природных ресурсов Онтарио, Queen’s Printer for Ontario, февраль 1992 г.

  6. Хэм Р.К., В.К. Бойл, Э.К. Энгрофф и Р.Л. Феро. «Определение присутствия органических соединений в фильтратах отходов литейного производства», Modern Casting . Американское общество литейщиков, 19 августа.89.

  7. Джонсон, С.К. «Фенолы в литейных отходах песка», Modern Casting . Американское общество литейщиков, январь 1981 г.

  8. Министерство транспорта Онтарио. Устойчивость мелкозернистого заполнителя к разложению при истирании в аппарате MicroDuval , LS-619, Министерство транспорта Онтарио, Онтарио, Канада, 1996.

  9. Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта.