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.

Карьерный песок: что это, его свойства и применение

По объемам потребления песок — третий после воздуха и воды природный продукт на планете. Ежегодно песка используют около 25 млрд тонн. Наибольшее количество этого заполнителя идет на изготовление строительных материалов — бетона и асфальта. Чтобы покрыть дефицит, добычу каждый год увеличивают примерно на 5%.

Казалось бы все просто: бери в пустынях сколько хочешь! Ведь в Сахаре средняя толщина песчаного покрова 150 м, а в пустыне Намиб, где высокие дюны, достигает 400 метров. Но, к сожалению, виды песка не равноценны. Те, что взять легко, не подходят в качестве строительных заполнителей.

Причина проста: тысячи лет песок двигался: перемещался и перемешивался. Песчинки терлись одна об одну, углы и выступы стерлись. Гранулы стали круглыми, гладкими и очень мелкими. Они плохо держатся в смесях. Такой песок для бетона не подходит. Он получается низкой прочности. Поэтому, например, для сооружения 828-метровой башни Бурдж-Халифа, разместившийся среди песков, Дубай импортировал материал из Австралии.

Виды песка

Существует три основных способа классификации этих материалов:

  1. По происхождению их разделяют на природные и пески из отсевов дробления. Природные пески геологи относят к обломочным осадочным породам. Образовались они как монолитные плиты. А потом под действием природных факторов измельчились. Такие пески есть и на суше, и под водой. Песок из отсевов дробления получают путем дробления щебня и гравия тех же пород.
  2. По способам добычи. Речной или морской — добытый со дна рек и морей. Горный или карьерный — песок, который добывают в карьерах. Технология добычи песка зависит от места, где он залегает. Например, если он лежит на дне, то его добывают драглайнами, землечерпалками, плавучими землесосными снарядами.

Карьерный песок — это составляющая отсева, который возникает при добыче камня. Ведь каменные плиты часто имеют много метровую толщину и занимают большие площади. Приемлемую по размерам для перевозки и дальнейшего дробления горную массу добывают, используя буровзрывной метод.

Когда после взрыва остается негабарит, его разбивают с помощью гидромолота.

При переработке горной массы в щебень, на дробилках также образуется отсев. Он состоит из очень разных по размерам частиц. Например, в гранитном есть мелкая пыль и частицы основного материала от 2 мм и больше. Удельная доля отсева немалая: в гранитных карьерах она достигает 35%. Фракции щебня от 5 до 70 мм считаются крупными, меньшие по размеру — мелкими.

  1. По способам обработки песок бывает природный и произведенный. Произведенный получают целенаправленным дроблением щебня и гравия в дробилках. Для производства песка применяют роторные дробилки, чаще всего такую их разновидность, как центробежные. Песок из отсевов дробления — один из сопутствующих продуктов производства щебня.

Свойства каръерного песка

В зависимости от породы, из которой образовался, песок бывает кварцевый, перлитовый и шлаковый. Как правило, эти породы уже измельченные. Поэтому такой горный песок добывают, черпая экскаватором или погрузчиком. Из более твердых пород песок получают дроблением и отбором фракций отсева. К твердым относится следующие виды песка:

  • гранитный;
  • мраморный;
  • известковый;
  • серпентинитовый;
  • диоритовый;
  • габбро.

Для использования в строительстве нет разницы, какого происхождения заполнитель. Важны его физические и химические свойства. Качество этого заполнителя определены ДСТУ Б В.2.7-210:2010 «Песок из отсевов дробления изверженных горных пород для строительных работ».

Материал имеет разную форму зерен, размеры и состав. Песок состоит из зерен основного материала и примесей. Размеры частиц карьерного песка бывают мелкие (0,16-2 мм), средние (2-2,8) и крупные — до 5 мм. В зависимости от того, из каких минералов образовался, он бывает желтый, серый, красный, бурый, белый.

Чем отличается речной песок от карьерного

Главная разница между карьерным и речным песком — в примесях. В речном их меньше: например, глины не более 1%. В карьерном ее содержание может достигать 10%. Глина делает материал пластичным. Органические частицы уменьшают прочность бетона, а еще и могут привести к брожению строительного раствора. То есть, вспенить материал, насытить пузырьками газа. От этого значительно уменьшается механическая прочность и сокращается срок службы. Ведь через отверстия в толщу будет попадать вода. Замерзая зимой, лед будет расширяться и рвать монолит.

Чтобы привести физико-химические свойства в соответствие со стандартом, песок очищают. Просеивают на грохотах или других классификаторах (гравитационных, инерционных, центробежных), обогащают.

Различные типы мелкого заполнителя: 1. Высококачественный, природный песок 0-8 мм. 2. Низкокачественный дробленый мелкий заполнитель 0-8 мм (не следует называть дробленым песком). 3. Высококачественный дробленый песок 0-8 мм, произведенный с использованием специальной дробилки.

Удельный вес примесей в фракционированном песке — несколько процентов. А максимальную чистоту обеспечивает мойка. Она уменьшает содержание включений до 0,3%. О способах производства намывного песка ЗАПОВНЮВАЧІ писали в статье “Мытый песок и другие заполнители”. После очистки получают строительный карьерный песок.

Основные технические характеристики песка, от которых зависит его применение

При выборе песка для конкретного применения приходится учитывать множество факторов. Прежде всего, следует отметить, что песок в строительных материалах — не разбавитель, не наполнитель, а именно заполнитель. Его частицы нужны, чтобы не было пустот между ними. А смесью из вяжущего и воды надо заполнить пустоты между всеми фракциями заполнителя. Тогда структура бетона будет плотная. 

Но мало получить просто плотный материал. Чтобы иметь твердость, сопротивляться сдвигу и растяжению, он должен быть монолитным. То есть смесь цемента и воды должна окутать и склеить поверхности всех частиц. Чем меньше суммарная поверхность частиц, тем меньше расход дорогостоящих вяжущих.

Мытый песок из отсевов дробления после EvoWash

У песка есть важная характеристика — гранулометрический состав. То есть, наличие и соотношение количества гранул разной величины. Естественно, что площадь поверхности частиц правильной формы пропорциональна квадрату их линейных размеров. Отсюда — логический вывод: чем крупнее частицы, тем меньше площадь, приходящаяся на единицу массы. Поэтому для характеристики песка применяется еще один показатель — модуль крупности (Мк). Он равен сумме полных остатков зерен различных размеров на стандартных ситах, деленной на 100. Чем выше Мк, тем меньше удельная площадь поверхности заполнителя. Значит, чем больше Мк, тем меньше удельный расход вяжущих. Как правило, у речного песка Мк=0,7-1,5, а песок из отсева можно получить с Мк=2,5-2,8.

Площадь зерен также зависит от формы гранул. У шарообразных она наименьшая, но и суммарное сцепление с вяжущим минимальное.  Именно из-за шарообразной формы частиц следы на песке в пустыне тут же расплываются. А следы астронавтов на Луне сохранятся неизменными тысячелетия — у лунных песчинок цепкие грани. Но это не значит, что из плоских, игольчатых или звездообразных частиц получится прочный бетон. Наоборот, гранулы сложной формы слишком хрупкие. Они хорошо сцепляются, но легко разрушаются. Наилучшее соотношение массы, площади и прочности — у кубовидных частиц. Таких больше всего выдают центробежные дробилки.

Материал с примесями используется довольно ограничено. Песок, содержащий глину, применяется для посыпки дорожек, засыпки траншей и выравнивания площадок. Фракционированный песок используют при изготовлении штукатурки, цементного раствора и литье фундаментов.

А для изготовления бетона и железобетона нужен крупный, чистый и прочный заполнитель. Это намывной песок. Прочнее и экономичнее всех остальных — полученный на центробежной дробилке карьерный мытый песок. Он выдерживает давление около 800 кг/см 2. Такой материал также подходит для производства кирпича, бордюров, тротуарной плитки и т. п. Удельный вес мелких фракций составляет 1700-1800 кг/м 3. Плотность карьерного песка среднего и крупного несколько меньше — 1500-1600 кг\м 3. 

Конкурентная цена, большое количество месторождений и высокие потребительские качества делают мытый карьерный песок ценным и доступным для использования.

Песок: виды, свойства и применение

Для любого строительства песок является одним из самых важных материалов, который на современном этапе просто буквально нечем заменить. Вместе с цементом и щебнем он является тем материалом, который и создаёт большинство типов конструкционных материалов, из которых состоит по большому счёту, то, что мы называем «современной цивилизацией». Песок входит в большинство сухих смесей, которые составляют основу как для создания материалов капитального строительства, так и для подготовки стяжек и создания облицовочных и отделочных материалов. Это также базовый компонент стекла, из песка изготавливаются фильтры и специальные «подушки» для бетонного основания строений, если они находятся на подвижных или слоистых грунтах.

На самом деле в строительстве можно использовать далеко не любой песок. Не каждый тип песка может применяться для всех перечисленных функций или производств. Есть несколько видов песка, каждый из них характеризуется разным химическим содержанием, различными свойствами, методами его добычи или нахождения в природных условиях. Чаще всего используется так называемый строительный тип песка. Кроме строительных потребностей такой песок используется ещё и в роли фильтров, в септиках, для дренажа или в очистительных системах и канализационных ямах. В строительстве используют либо крупную, либо, наоборот, мелкую, но не мельчайшую фракцию песка. Мелкую – для производства большинства типов бетонов, крупную – в качестве материала подложек, покрытий и наполнителя для других конструкций.

По происхождению большой популярностью пользуется речной песок – более жёлтого или серого цвета, с высоким содержанием железа. Он, как правило, отличается более крупной фракцией и имеет минимальное число посторонних примесей, считается самым универсальным для строительного материала и не требует дополнительной очистки.

Добывают его со дна реки, зачастую, пересохшей. В таком случае берут песок только с самой крупной фракцией. Второй тип песка – карьерный, в котором всегда много примесей пыли, глины, есть содержание кварцевых кристаллов. Приготовленный из подобного песка раствор может иметь свойства, которые очень трудно будет предсказать, поэтому применять его без предварительной очистки на капитальном строительстве запрещено. Очищают его проточной водой и выделением фракций с помощью просеивающих фильтров, после чего он готов для применения.

Свойства песка — полезные материалы о торфе

Наиболее лучшими свойствами, необходимыми для растворов, располагает чистый кварцевый песок.

Песок, необходимый для приготовления растворов, бетона, должен обладать:

  • — угловатые, шероховатые зёрна;
  • — близкий к норме удельный вес;
  • — растирая песок в сухом виде на белой бумаге, он не должен оставлять след;
  • — при смешивании с водой песок должен быстро осесть на дно, а не делать воду надолго мутной;

При помещении кварцевого прокалённого песка в горячую соляную кислоту, он не должен заметно растворяться;

Для того, чтобы определить размер зерён, песок просеивают через сито с разным размером ячеек. Стандартно берутся сита, где размер ячеек 1,2 и 0,3 мм. Через них пропускают 2 кг песка. Если на сите с ячейками 1,2 мм осталось больше 1 кг песка, значит песок крупный. Если прошло через сито 0,3 мм больше 1 кг, то песок мелкий.

Горный песок всегда содержит в себе примеси глины. Овражный песок отличается тем, что верхний слой загрязнён, а нижний слой чистый, промытый грунтовыми водами. Наиболее чистым является речной песок. В морском песке содержатся органические остатки и соли.

Для получения данных о количестве органических примесей в песке, необходимо взболтать песок с равным по объёму 3%-ным раствором едкого натрия и оставить на сутки. Если после суток жидкость осталось бесцветной или чуть пожелтела, то песок практически не содержит органических примесей. Если цвет жидкости окрасился в тёмно-бурый, то такой песок не пригоден для приготовления растворов и бетонов.

Если необходимо определить пустоты, то наливают 0,4 литра в большую стеклянную мензурку вместимостью 1,5 литра. Строго отмеренный песок 1 литр медленно тонкой стрункой высыпают в воду. По разнице суммы воды и песка в литрах и уровнем, на который поднялась вода, после погружен я песка, определяется объём пустот в песке между зёрнами.

Песок – материал несжимаемый. Поэтому его считают надёжным материалом для создания основания. Однако, если слой песка, и особенно мелкого, пресекается с грунтовыми водами, которые двигаясь, вымывают песок. Это явление называют плывуном. Значит недостаточно только выбрать материал для строительства, необходимо учитывать и саму почву, на которой возводится сооружение.

Ещё одно свойство песка очень широко используется. Для примера, рассмотрим поведение песка в вертикальном сосуде. Помещённый в сосуд песок нагружается ещё чем-либо сверху. Под давление песок давит только на стенки сосуда, а на дно лишь в малой степени. Это свойство нашло своё применение в устройстве песчаных свай, и для забойки шурупов и т.д.

Песок свободно пропускает через себя воду, даже в том случае, когда слой песка очень толстый. Это свойство песка используется в устройстве песчаных, или так называемых, английских фильтрах для очистки питьевой воды. Хорошая фильтрация песком воды является причиной сухости мест, где они залегают.

Так называемая «плывучесть» песка связана с тем, что зёрна песка ни чем не скреплены. Он легко рассыпается при механическом воздействии. Высыпаясь или осыпаясь, сыроватый песок всегда образует поверхность, где угол естественного откоса соответствует примерно 45 градусам. Совершенно сухой песок способен образовать гораздо меньший угол естественного откоса равный примерно 30 градусам.

Для мелкого песка-плывуна, который хорошо пропитан водой, угла естественного откоса вообще нет. Он совершенно расплывается.

Однако перечисленные свойства характерны для чистого песка. В естественной среде практически не встречается чистый песок. Глина и примеси растительного перегноя меняют свойства песка. Для использования песка в различных сферах, проводится предварительная очистка от примесей.

 

Песок полезное ископаемое — сообщение доклад

Песок представляет собой ископаемое, которое образуется из твердых горных пород. Это происходит при землетрясениях, выветриваниях или вымывании водой. Части твердых пород постепенно разрушаются и превращаются в песок.

Песок состоит из кварца, частиц слюды, а также полевого шпата. Его добывают во всех частях мира. Размеры и форма зависят от вида песка, но бывает он не больше 5мм в диаметре. Рассмотрим какой песок чаще всего встречается на земле и где его добывают.

Так, по месту расположения он бывает: овражный, речной, морской, горный и искусственный.

Песок, который находится на дне водоемов имеет округлую форму, серого или желтого цвета без примесей. Овражный или карьерный песок содержит примеси глины, но его чаще добывают, поскольку песок из водоемов более дорогой.

Что касается искусственного песка, то он добывается из горного гранита, известняка или мрамора. Имеет форму разных размеров и острые углы, что широко применяется в дизайне.

Несмотря на свою внешнюю простоту, песок обладает рядом удивительных и полезных свойств.

Механические. Песок всегда равномерно и с одинаковой скоростью высыпается по поверхности. В связи с этим, были изобретены известные песочные часы. Также песок способен пропускать воду и задерживать примеси, тем самым фильтруя воду. Наподобие такого механизма придумана работа современных фильтров. Ну и наконец, песок нельзя сжать и если его насыпать в банку, то он будет давить не только на дно, но и на стенки. Такое свойство песка бывает полезно в строительстве.

Химические. Песок не поддается воздействию кислот, щелочей и прочих веществ, что помогает изготавливать стойкие строительные материалы. До температуры 500 градусов Цельсия, песок не меняет свои свойства, что делает его огнестойким. Когда температура становится выше, то из песка делают стекла. Также песок используется в нашей обыденной жизни. Например, когда нужно сделать дороги менее сколькими во время гололеда, поскольку песок морозоустойчив.

Помимо этих свойств, песок может иметь и совершенно поразительные качества. Так, людьми был обнаружен так называемый “поющий” песок, который способен издавать звуки, если его затронуть. Ученые пока не установили почему это происходит.

Лечебные. Песок способен равномерно прогреваться, что делает его полезным в медицине. Его часто применяют при лечении суставов.

Таким образом, песок — одно из самых полезных ископаемых. Он обладает массой свойств, благодаря которым, его применяют во многих сферах деятельности: в строительстве, изготовлении стекла, медицине, дизайне и др. Его количество на земле постоянно увеличивается, так как песок образуется от разрушения горных пород, а этот процесс не останавливается.

3, 4 класс

Песок полезное ископаемое

Интересные ответы

  • Писатель Всеволод Гаршин. Жизнь и творчество

    Всеволод Михайлович Гаршин (1855-1888 гг.) относится к одним из известных представителей русской классической литературы.

  • Песец — сообщение доклад

    Песец – хищное млекопитающее, обладающее роскошным ценным мехом и в зависимости от сезона способное менять его окрас (особенно привлекательно он выглядит зимой). Принадлежит к семейству псовых.

  • Сердце человека — доклад сообщение 2, 3, 4 класс

    Человеческое сердце – один из самых главных органов. Орган, без которого жизнь человека невозможна. Известно, что сердце перекачивает кровь. Человеческая кровь снабжает организм питательными веществами и кислородом

  • Чему учат сказки — сообщение доклад 2 класс

    Волшебное время детства… Сколько впечатлений и радости приносит оно каждому ребенку. Но, наверно, самые сильные и запоминающиеся эмоции приходят с момента знакомства со сказками, рассказанными родителями перед сном.

  • Лемминг — сообщение доклад 4 класс

    Лемминг – небольшое млекопитающее из семейства грызунов. Их близкими родственниками являются полевки и хомяки. Лемминги насчитывают 4 рода, каждый из которых имеет внутреннее разделение на несколько видов.

Свойства песка: механические, химические и лечебные

Один из самых удивительных материалов на планете – это песок. Свойства песка, несмотря на его кажущуюся простоту, достаточно интересны и практически ни одно другое вещество в мире не может показать ничего аналогичного ему.

Равномерность высыпания

Ничто не высыпается так же равномерно, как песок. Свойства песка позволяют данному материалу всегда сыпаться из одинакового отверстия с абсолютно неизменной скоростью. Именно поэтому он был взят в качестве основного элемента для работы часов. Существовали и другие вариации, работающие на воде и других материалах, но только песочные часы всегда неизменно верно показывали точное время. В качестве примера можно представить воронку, в которую насыпали, допустим, килограмм песка. Можно засечь время, пока он высыплется и попробовать теперь насыпать туда же не один килограмм, а тонну. Скорость движение не возрастет, несмотря на значительное увеличение давления. Разумеется, для этого требуется, чтобы песок был однородным и хотя бы сравнительно одинаковым, но он в большинстве случаев не слишком сильно отличается.

Проницаемость для воды

Возможность пропускать воду – это еще одно полезное механическое свойство песка. Песок, что характерно, состоит из мелких частиц, между которыми остается достаточно свободного места, чтобы вода могла просачиваться. Чем больше размер песчаных «кусочков», тем выше скорость течения жидкости. Интересен в данном случае тот факт, что одновременно с пропусканием воды, песок умудряется удерживать все остальные примеси и тем самым выполняет работу фильтра. Фактически все изделия для очистки жидкости работают именно по такой схеме. В то же время чем больше песок находится без движения, тем сильнее он слеживается и постепенно теряет это свойство.

Песок не сжимается

Невозможно сжать песок. Свойства песка таковы, что он всегда сохраняет одну и ту же форму. Разумеется, как уже было сказано, он слеживается и частично теряет в объеме, но это естественный процесс, который со временем завершается, и вот после этого сжать песок уже будет нереально. Отдельно можно сказать о другом механическом свойстве, логично выходящем из этого. Песок распределяет все принимаемое давление равномерно во все стороны. Например, если взять песок и насыпать его в любую банку, то при последующем давлении он будет передавать его не только на дно, но и на стенки. Данное механическое свойство песка часто используется строителями. Такое качество делает его универсальным.

Химические свойства песка

К ним можно отнести устойчивость данного материала к большинству видов внешнего агрессивного воздействия.

  • Кислотоупорность. Песок достаточно инертно относится к воздействию кислот, щелочей и других подобных веществ. Именно поэтому его используют для создания специальных видов бетона, способных противостоять такому разрушительному влиянию. В свою очередь, этот строительный материал применяется в промышленном производстве и в любых других случаях, когда от постройки требуется максимальное сопротивление всему, чему угодно.
  • Огнеупорность. Вплоть до температуры +550 градусов по Цельсию он никак не изменяется. О том, какие свойства песка проявляются выше данного показателя, могут сказать стеклодувы, так как именно этот материал применяется для создания любых стекол.
  • Морозоустойчивость. Вещество очень хорошо показывает себя при низких температурах. Свойства его не изменяются. Примером применения в морозы можно считать посыпание песком тротуаров и дорог. Этот материал при таком варианте использования обеспечивает более качественное сцепление обуви пешеходов или колес автомобилей с поверхностью, помогая избегать травм и аварий.

В зависимости от вида песка, от его происхождения, он может обладать и другими удивительными химическими свойствами. Например, существует так называемый поющий песок, который начинает издавать странные звуки, если его потревожить. Это буквально мистическая особенность, с которой современная наука пока не может разобраться, ведь тот же самый песок в лабораторных условиях не звучит и по составу ничем не отличается от других аналогов.

Лечебные свойства

С точки зрения медицины, основное свойство песка заключается в равномерном нагреве и острых гранях. О таких особенностях этого материала было известно еще до нашей эры, однако лишь в 1889 году врачом Парийским Н. В. была собрана научная база и доказательства, позволившие внедрить лечение песком в качестве вспомогательных процедур.

Смысл заключается в том, что после нагрева песок будет отдавать тепло с одинаковой интенсивностью на протяжении долгого времени, что позволяет равномерно прогревать больное место (особенно актуально для борьбы с заболеваниями суставов). В то же время песок сам по себе обладает сравнительно ребристой поверхностью, что дополнительно обеспечивает легкий микро-массаж, воспроизвести который другими методами практически невозможно.

Итог

Песок активно используется в большинстве сфер деятельности человека. Он лечит, спасает, является составной частью большинства строительных материалов и при этом он очень дешевый. Песка на планете много и его количество постоянно растет, ведь он является результатом разрушения горных массивов, а этот процесс постоянен, и остановить его невозможно. Несколько лет назад появлялись идеи создания даже двигателей на основе этого вещества, и результаты были поразительными. КПД составлял практически 100% и единственной проблемой стал быстрый износ деталей, с которым современная наука пока не может справиться.

Песок природный, мраморный, цветной из липарита и других горных пород

Песок – это осадочная рыхлая горная порода, часто состоящая почти из одного кварца. Также может быть искусственным – когда материал дробят из зерен различных горных пород. Песок может быть природным, карьерным, кварцевым, мраморным, гранитным, а также его изготавливают из различных цветных пород камня, получая тем самым цветной каменный песок.  

Виды песка

Природный песок

Данный вид песка образуется в результате разрушения твердых горных пород. Размер песчинок может быть от 0,16 до 5мм. Если пески возникли в результате деятельности водоемов и водотока, то песчинки имеют круглую (окатанную) форму.

Строительный песок

Неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм образовывается в результате естественного разрушения скальных горных пород. Добывают его при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования. Данный вид песка подразделяют на категории, в зависимости от способа добычи и обработки: строительный речной песок, карьерный мытый и сеяный песок.

Применение строительного песка

Песок активно применяется в различных областях строительства:

  • Возведение фундаментов
  • Производство железобетонных конструкций и тротуарной плитки
  • Осуществление кладочных работ, бетонирование, возведение дорог и насыпей, благоустройство дворовых территорий.
  • Внутренняя отделка помещения.

Чаще всего в строительстве используется карьерный и речной песок. Речной песок дороже и используется для кладочных, отделочных, дизайнерских работ. Качество такого песка высокое. На карьерный песок цена более приемлема и используется для других видов строительных работ. Практически все пески относятся к 1 классу радиоактивности, то есть пригодны для всех видов строительства.

Искусственный песок 

Данный вид песка получается в результате механического дробления горных пород, таких как граниты, мрамор, известняк, туфы и пемзы, а также шлаков различной плотности и происхождения. Искусственные пески отличаются от натуральных тем, что форма зерен при дроблении получается остроугольной, а поверхность шероховатой. Это увеличивает адгезивные свойства, и такой песок все чаще применяется в различном строительстве, производстве и дизайне.

Искусственные пески используют как заполнитель в декоративных растворах и в штукатурках. Такие пески применяются для любого слоя штукатурки, крупность зёрен при этом может быть разной, зависит от вида раствора и устанавливается проектом. Обычно она берется равной крупности природных песков. При выполнении декоративной штукатурки из искусственного песка, полученного из определённой горной породы или шлака, вместе с ним для экономии может использоваться щебень, крошка и даже пудра этой же породы (каменная мука, апакель). От этого качество фактуры накрывочного слоя часто становится только лучше.

Кварцевый песок

Данный вид песка один из самых чистых, поскольку изготавливают его искусственно, путем дробления кварцсодержащих пород. Такой песок применяется в промышленности и производстве стройматериалов (фасадные составы, песок для штукатурки, ландшафтный дизайн).

Песок из кварца крупного размера применяется для отсыпки и выравнивания спортивных площадок. Для наружной отделки построек в растворы добавляется сырье с красителем, а при включении сырья в бетонные смеси, окрашивает ее в бежевые тона. Песок также обеспечивает фильтрацию на водоочистных станциях, им заправляют оборудование для пескоструйной обработки. Используется для изготовления сварочных материалов специального и общего назначения.

Мраморный и гранитный песок

Мраморный песок является одним из самых редких видов. Используется для изготовления керамической плитки, мозаики, а также черепицы и в производстве бетонно-мозаичных полов. Стоимость песка недешевая, однако основное преимущество песка – однородность по цвету и составу. Гранитным песком заполняют фильтры, декорируют поверхности и земельные участки.

Перлитовый и термозитовый песок

Данный вид песка изготавливают из перлита и термозита, путем прокалки и обжига. Перлитовый материал получается при измельчении породы стекловидного типа вулканического происхождения, а термозитовый добывают методом измельчения шлаковой пемзы.

Если эти материалы проходят термическую обработку, получаются пористое сырье, используемое как компонент бетонных смесей, теплоизоляции, и сырье для сельского хозяйства и частного использования.

Шунгизитный сыпучий материал получают в процессе измельчения шунгита подверженного обожжению. Его также применяют в качестве заполнителя для теплоизоляции.

Цена на песок зависит от характеристик, породы и способа добычи (изготовления). Самый недорогой песок – карьерный, без обработки. Далее стоимость песка повышается, когда добавляется промывка и сеяние. Стоимость искусственных песков в первую очередь определяется стоимостью сырья и дальнейшим производством.

У нас вы можете заказать природный песок для строительных работ, мраморный песок, а также цветной песок из липарита и других горных пород.

Литье в песчаные формы | Ресурсы по металлическому литью

Как формовать сложные отливки с помощью песчаных форм

Литье в песчаные формы — это процесс, в котором используются одноразовые песчаные формы для формования металлических отливок. С одной стороны, литье — это обманчиво простой производственный процесс: любой, кто строил замки на пляже, знает, что из песка можно создавать детализированные формы. Однако в литейном производстве, где речь идет о нагревании расплавленного металла, для достижения успеха необходимо учитывать множество факторов. Литье используется для изготовления металлических компонентов всех размеров, от нескольких унций до нескольких тонн.Песчаные формы могут быть сформированы для создания отливок с мелкими внешними деталями, внутренними стержнями и другими формами. Почти любой металлический сплав можно отлить в песчаные формы. В увлажненном песке делают углубления, заливают расплавленным металлом и оставляют остывать.

Что такое формовочная смесь?

Формовочный песок

имеет три важных преимущества по сравнению с другими формовочными материалами:

  1. недорого,
  2. легко перерабатывается, а
  3. выдерживает чрезвычайно высокие температуры.

Литье в песчаные формы — один из немногих доступных процессов для металлов с высокой температурой плавления, таких как стали, никель и титан.Из-за своей гибкости, термостойкости и относительно низкой стоимости литье в песчаные формы является наиболее широко используемым процессом литья.

Отливки производятся заливкой жидкого металла в полость формы. Чтобы отливка прошла успешно, полость формы должна сохранять свою форму до тех пор, пока металл не остынет и полностью не затвердеет. Чистый песок легко распадается, но формовочный песок содержит связующий материал, который увеличивает его способность противостоять нагреву и сохранять форму.

Неочищенный песок (смесь песка, угольной пыли, бентонитовой глины и воды) традиционно использовался при литье в песчаные формы, однако современные химически связанные формовочные системы становятся все более популярными.Наиболее широко используемым литейным песком является кремнезем (SiO 2 ).

Свойства формовочной смеси

Прочность

Способность песчаной формы сохранять свою геометрическую форму в условиях механического воздействия.

Проницаемость

Способность песчаной формы обеспечивать выход газов и пара во время процесса литья.

Содержание влаги

Содержание влаги влияет на прочность и проницаемость формы: форма с недостаточным количеством влаги может разрушиться, в то время как форма с избыточной влажностью может привести к попаданию пузырьков пара в отливку.

Текучесть

Способность песка заполнять небольшие полости в узоре. Высокая текучесть создает более точную форму и поэтому полезна для детального литья.

Размер зерна

Размер отдельных частиц песка.

Форма зерна

Это свойство оценивает форму отдельных песчинок в зависимости от того, насколько они круглые. Как правило, в формовочном песке используются три категории зерна:

  1. Круглозернистый песок обеспечивает относительно низкую прочность сцепления, но хорошую текучесть и качество поверхности.
  2. Angular Grains  имеют большую прочность сцепления из-за блокировки, но более низкую текучесть и проницаемость, чем округлозернистый песок.
  3. Угловатые зерна  являются средней дорогой. Они обладают лучшей прочностью и меньшей проницаемостью по сравнению с округлыми зернами, но меньшей прочностью и лучшей проницаемостью, чем угловатые зерна.
Складная

Способность песчаной смеси разрушаться под действием силы. Повышенная разрушаемость формы позволяет металлической отливке свободно сжиматься по мере затвердевания без риска горячего разрыва или растрескивания.

Огнеупорная прочность

Форма не должна плавиться, гореть или трескаться при заливке в нее расплавленного металла. Огнеупорная прочность измеряет способность формовочного песка выдерживать экстремальные температуры.

Возможность повторного использования

Возможность повторного использования формовочной смеси (после кондиционирования песка) для производства других отливок из песчаных форм в последующих производственных операциях.

Формовочная коробка заполняется литейным песком.

Многие свойства формовочной смеси зависят от размера зерна и распределения частиц песка: малый размер зерна повышает прочность формы, а крупный размер зерна обеспечивает большую проницаемость.Мелкозернистый песок обеспечивает отливкам хорошую чистоту поверхности, но обладает низкой водопроницаемостью, в то время как крупнозернистый песок обеспечивает противоположное.

Специальные добавки или связующие  могут быть добавлены к основному заполнителю из песка, глины и воды для повышения сцепления. Эти связующие могут быть как органическими, так и неорганическими. Обычные связующие включают злаки, молотый пек, морской уголь, гильсонит, мазут, древесную муку, кварцевую муку, оксид железа, перлит, патоку, декстрин и патентованные материалы.

Найти идеальное сочетание непросто. Некоторые свойства песчаного заполнителя противоречат друг другу: формовочная смесь с большей разрушаемостью имеет меньшую прочность, а с большей прочностью — меньшую разрушаемость. Компромиссы часто необходимы для достижения компромисса, который обеспечивает подходящие свойства для конкретной детали и применения литья. Точный контроль свойств формовочной смеси настолько важен, что песочные лаборатории стали обычным дополнением к современным литейным цехам.

Детали формы для литья в песчаные формы

Верх вытягивается из формы.

Металлическая отливка формируется с помощью формы, которая используется для ее изготовления – хорошая форма является предпосылкой для хорошей отливки. Формы состоят из нескольких частей, которые работают вместе, чтобы повлиять на конечный продукт.

Полость формы формируется по образцу , полноразмерной модели детали, которая производит оттиск в песчаной форме. Некоторые внутренние поверхности не включены в шаблон и вместо этого будут созданы отдельными стержнями.

Стержень  – это песчаная форма, вставленная в форму для формирования внутренней части отливки, включая такие элементы, как отверстия или проходы. Стержни обычно изготавливают из формовочной смеси, чтобы их можно было вытрясти из отливки. Отпечаток стержня   – это область, добавленная к шаблону, стержню или форме для размещения и поддержки стержня внутри формы.

Дальнейшую поддержку сердечника обеспечивают венки  – небольшие металлические детали, которые крепятся между сердечником и поверхностью полости.Чтобы сохранить эту поддержку, венки должны состоять из металла с такой же или более высокой температурой плавления, чем у отливаемого металла. После затвердевания венки будут заключены внутрь отливки.

Песчаные стержни могут быть изготовлены с использованием многих из тех же методов, что и песчаные формы: формы изготавливаются по шаблону, песчаные стержни формируются с помощью стержневого ящика ; они похожи на штамп и могут быть сделаны из дерева, пластика или металла. Стержневые ящики также могут содержать несколько полостей для изготовления нескольких одинаковых стержней.

Подступенок  – это дополнительная полость внутри литейной формы, предназначенная для удержания избыточного металла. Предотвращает образование усадочных пустот в основной отливке за счет подачи расплавленного металла в полость формы по мере его затвердевания и усадки.

Вся песчаная форма содержится в коробке под названием колба . В двухкомпонентной форме, типичной для литья в песчаные формы, верхняя половина (содержащая верхнюю половину модели, опоки и стержня) называется копкой . Нижняя половина называется перетаскиванием . Линия разъема  – это линия или поверхность, разделяющая верхнюю часть и перетяжку.

Как сделать литье в песчаные формы

Литье в песчаные формы состоит из четырех основных этапов: сборка песчаной формы, заливка жидкого металла в форму, дайте металлу остыть, затем отделите песок и извлеките отливку. Конечно, процесс сложнее, чем кажется.

Первым этапом сборки пресс-формы является частичное заполнение корпуса песком. Выкройка, печать сердечника, сердечники и литниковая система размещаются вблизи линии разъема.Затем обшивка собирается на тягу. Дополнительный песок насыпается на половинку гребня до тех пор, пока модель, сердцевина и литниковая система не будут покрыты, а затем песок уплотняется вибрацией или механическими средствами. Излишки песка удаляются отбойным стержнем.

Теперь, когда форма сформирована, верх снимается с тяги, чтобы выкройку можно было извлечь из формы.

Извлечение шаблона осуществляется осторожно, чтобы не сломать или не повредить вновь сформированную полость формы. Этому способствует создание чертежа : вертикальный конус, перпендикулярный линии разъема.Уклон конусности обычно составляет не менее 1°. Чем шероховатее поверхность рисунка, тем большую тягу необходимо обеспечить.

Прежде чем ее можно будет заполнить жидким металлом, необходимо подготовить всю форму; полость формы часто смазывают смывкой для облегчения удаления отливки. Затем размещаются стержни, добавляются дополнительные материалы формы, такие как веревка, чтобы предотвратить биение, а половинки формы закрываются и надежно зажимаются вместе; секции цевья и тормоза поддерживают правильное выравнивание с помощью штифтов и направляющих.

Половинки формы должны оставаться закрепленными, чтобы жидкий металл не мог вытекать через линию разъема. Перед заливкой в ​​безопочные формы, заливку дерева или металла вокруг формы часто размещают кожухи , а сверху устанавливают грузы, чтобы крышка не поднималась.

Расплавленный металл поступает в полость литейной формы через литниковую систему : расплавленный металл заливается в литейную форму через разливочный стакан , продолжается вниз по литнику (вертикальная часть литниковой системы), а затем через желоба ( горизонтальные участки). Утечка скопившихся газов и вытесненного воздуха через вентиляционные отверстия . Многочисленные точки, в которых металл вводится в полость формы из желобов, называются литниками .

После того, как отливка остынет, ее выламывают из песчаной формы. Процесс удаления песка из отливок называется выбивкой . Отливка может быть удалена вручную или с помощью автоматизированного оборудования. Обычно используются столы для перемешивания и вращающиеся тумблеры.

Полное управление и сопротивление для инженерной части.

Существуют вариации этого базового процесса в зависимости от шаблона, типа опоки и уровня механизации:

  • Настольный молдинг  предпочтительнее для небольших работ. Вся операция проводится на скамье удобной высоты.
  • Напольный плинтус  используется для средних и крупных работ. Как следует из названия, форма устанавливается на пол перед заливкой.
  • Машинное формование используется для массового производства. Машинное формование экономит труд и обеспечивает превосходную точность и однородность, позволяя поддерживать допуски в узких пределах с высокой скоростью.Основными операциями, выполняемыми формовочными машинами, являются трамбовка формовочной смеси, обваливание формы, формирование ворот, встряхивание модели и ее извлечение.

Вторичная формовочная смесь

После стряхивания песка с готовой отливки комки охлаждают и измельчают. Все частицы и металлические гранулы удаляются, часто с помощью магнитного поля. Весь песок и компоненты просеиваются с помощью шейкеров, роторных или вибрационных грохотов. Очищенный песок затем может быть повторно введен в начало цикла производства формовочной смеси.

Формовочные пески готовятся в шлифовальных машинах, которые смешивают песок, вяжущее вещество и воду. Аэраторы используются вместе, чтобы разрыхлить песок, чтобы сделать его более поддающимся формованию.

Подготовленный песок доставляется на формовочный этаж, как правило, самосвалами или ленточными конвейерами, где он формуется в формы; формы могут быть размещены на полу или доставлены конвейерами на разливочную станцию. После заливки отливки удаляются от налипшего песка на станции выбивки. Использованный песок, в свою очередь, ленточным конвейером или другим способом возвращается в бункеры-накопители.

Литейный песок обычно перерабатывается и повторно используется во многих производственных циклах. По отраслевым оценкам, ежегодно в производстве используется около 100 млн тонн песка. Из этого количества выбрасывается только от четырех до семи миллионов тонн, и даже этот песок часто перерабатывается в других отраслях промышленности.

Процессы и методы формования из песка

Закрытая песчаная форма готова к заливке.
Формы для зеленого песка

Типичная смесь зеленого песка содержит 89 процентов песка, 4 процента воды и 7 процентов глины.Зеленый песок является фаворитом в отрасли из-за его низкой стоимости и хороших общих характеристик. «Зеленый» в зеленом песке относится к содержанию влаги в смеси во время заливки.

Формы из сырого песка обладают достаточной прочностью для большинства операций литья в песчаные формы. Они также обеспечивают хорошую разборность, проницаемость и возможность повторного использования. Основные трудности возникают с содержанием влаги. Слишком много влаги может вызвать дефекты отливки, при этом устойчивость к влаге зависит от отливаемого металла.

Процессы холодного твердения

Иногда при промышленном литье в песчаные формы используются нетрадиционные связующие. Обычные вяжущие для литья требуют тепла для отверждения, в то время как эти альтернативные вяжущие связываются химически при комнатной температуре при смешивании с песком — отсюда и термин «процессы холодного отверждения». Технически продвинутые, эти относительно новые процессы литья в песчаные формы становятся все более популярными. Процессы холодной отверждения дороже, чем формы из сырого песка, но они позволяют получать отливки с исключительной точностью размеров.

Молдинг корпуса

Литье в оболочковые формы — относительно недавнее изобретение в области методов литья для массового производства и получения гладкой поверхности; впервые он был использован Германией во время Второй мировой войны. Формовочная масса представляет собой смесь сухого мелкозернистого кварцевого песка с минимальным содержанием глины и 3-8% термореактивной смолы (фенолоформальдегидной или силиконовой смазки). При попадании формовочной массы на нагретую модельную плиту образуется твердая оболочка толщиной около 6 мм. Чтобы полностью отвердить оболочку, ее необходимо нагреть до 440–650 ° F (от 230 до 350 т) в течение нескольких минут.

Услуги по индивидуальному литью

Reliance Foundry работает совместно с клиентами над разработкой шаблона и метода литья для каждой индивидуальной отливки. Запросите предложение, чтобы получить дополнительную информацию о том, как наша служба кастинга может соответствовать требованиям вашего проекта.

Связанные статьи

Кредиты изображений

  • Заполнение формы: OKFoundry, CC BY 2.0, через Flickr
  • Колпачок, извлеченный из формы: OKFoundry, CC BY 2.0, через Flickr
  • Открытая песчаная форма: OKFoundry, CC BY 2. 0, через Flickr
  • Закрытая форма: OKFoundry, CC BY 2.0, через Flickr

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

 

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 песчаную форму. 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 Стейт Стрит

Дес-Плейнс, Иллинойс 60016-8399

 

ТЕКУЩИЕ ВАРИАНТЫ УПРАВЛЕНИЯ

Переработка

В типичных литейных процессах песок из обрушившихся форм или стержней можно восстановить и использовать 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, захоранивается, иногда его используют 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 ПЕРЕРАБОТКЕ

Асфальтобетон и текучий заполнитель

Литейный песок использовался в качестве заменителя мелкого заполнителя в асфальтобетонных смесях. 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 литейного песка будут 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 варьируется 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 поэтому 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 рН 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 литейном 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.

Собственность 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 индекс (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
Нет 2 О 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.

Собственность Результаты Метод испытаний
Потери на истирание Micro-Deval, % (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 АСТМ Д1883

 

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. Recycling and Use of Waste Materials and Subproducts in Highway Construction, National Cooperative Highway Research Program Synthesis of Highway Practice 199, Transportation Research Board, Washington, DC, 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, июль 1993 г.

  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, август 1989 г.

  7. Johnson, CK «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. Стандартный метод испытаний «Прочность заполнителя при использовании сульфата натрия или сульфата магния», обозначение AASHTO: T104, испытания части II, 14-е издание, 1986 г.

 

Предыдущий | Содержание | Далее

Компоненты, типы и свойства • Bernier Metals

Основными источниками получения формовочных песков являются морские берега, реки, озера, пустыни и зернистые элементы горных пород.
Формовочные пески можно разделить в основном на два типа , а именно природные или синтетические .
Природные формовочные пески содержат достаточное количество вяжущего материала.В то время как синтетические формовочные смеси готовятся искусственно с использованием основных формовочных компонентов песка (кремнеземного песка в количестве 85-91%, связующего 6-11%, содержания воды или влаги 2-8%) и других добавок в надлежащей весовой пропорции при идеальном перемешивании и измельчении в подходящее оборудование.

1. Компоненты формовочной смеси

Основными компонентами формовочной смеси являются кварцевый песок , связующее, влагосодержание и добавки .

1.1 Кварцевый песок

Кварцевый песок  в форме гранулированного кварца является основным компонентом формовочного песка, обладающего достаточной огнеупорностью, которая может придавать прочность, стабильность и проницаемость формовочному и стержневому песку.Но наряду с кремнеземом в качестве примесей присутствуют небольшие количества оксида железа, глинозема, известняка (CaCO 3 ), магнезии, соды и поташа. Химический состав кварцевого песка дает представление о присутствующих примесях, таких как известь, магнезия, щелочи и т. д. Присутствие избыточных количеств оксида железа, оксидов щелочных металлов и извести может значительно снизить температуру плавления, что нежелательно. Кварцевый песок может быть определен в соответствии с размером зерен песка и формой (угловатой, полуугловой и округлой) песка.

1.2 Связующее

Связующие  могут быть неорганическими или органическими веществами. Связующие, входящие в группу неорганических, представляют собой силикат натрия, портландцемент и т. д. В литейном цехе в качестве связующего выступает глина, которая может представлять собой каолинит, шариковую глину, огнеупорную глину, лимонит, фуллерову землю и бентонит. Связующие, входящие в органическую группу, включают декстрин, патоку, зерновые связующие, льняное масло и смолы, такие как фенолформальдегид, карбамидоформальдегид и т. д. Связующие органической группы в основном используются для изготовления стержней.Среди всех вышеперечисленных вяжущих чаще всего используется бентонитовая разновидность глины. Однако сама по себе эта глина не может образовать связи между песчаными осколками без наличия влагосодержания в формовочном песке и керновом песке.

1.3 Влага

Количество влаги  в формовочной смеси колеблется от 2 до 8%. Это количество добавляется к смеси глины и кварцевого песка для развития связей. Это количество воды, необходимое для заполнения пор между частицами глины без их разделения.Это количество воды жестко удерживается глиной и в основном отвечает за развитие прочности песка. Влияние глины и воды снижает проницаемость с увеличением содержания глины и влаги. Прочность на сжатие сырца сначала увеличивается с увеличением содержания глины, но после определенного значения начинает снижаться. Для улучшения характеристик формовочной смеси помимо основных компонентов в нее добавляют некоторые другие дополнительные материалы, известные как добавки.

1.4 добавки

Добавки — это материалы, обычно добавляемые в смесь формовочного и стержневого песка для придания песку определенных свойств. Некоторыми широко используемыми добавками для улучшения свойств формовочных и стержневых смесей являются угольная пыль, кукурузная мука, декстрин, морской уголь, смола, древесная мука, кварцевая мука.

1.4.1 Угольная пыль

Угольная пыль  в основном добавляется для создания восстановительной атмосферы во время процесса литья. Эта восстановительная атмосфера приводит к тому, что любой кислород на полюсах становится химически связанным, так что он не может окислять металл.Его обычно добавляют в формовочные смеси для изготовления форм для производства отливок из серого и ковкого чугуна.

1.4.2 Кукурузная мука

Кукурузная мука  относится к крахмальному семейству углеводов и используется для повышения способности формовочной и стержневой смеси увеличивать способность к смятию. Он полностью испаряется под действием тепла в песчаной форме, оставляя пространство между песчинками. Это позволяет песчинкам свободно перемещаться, что, в конечном итоге, вызывает движение стенок формы и уменьшает расширение формы и, следовательно, дефекты в отливках.Кукурузный песок при добавлении к формовочному и стержневому песку значительно улучшает прочность формы и стержня.

1.4.3 Декстрин

Декстрин  также относится к семейству крахмальных углеводов, поведение которых аналогично действию кукурузной муки. Декстрин повышает прочность форм в сухом состоянии.

1.4.4 Морской уголь

Морской уголь  – это мелкодисперсный порошкообразный битуминозный уголь, который занимает свое место среди пор зерен кварцевого песка в формовочном и стержневом песке.При нагревании морской уголь превращается в кокс, который заполняет поры и не подвергается воздействию воды. Из-за этого песчинки становятся ограниченными и не могут двигаться в плотную упаковку. Таким образом, морской уголь уменьшает подвижность стенок формы и проницаемость формовочного и стержневого песка и, следовательно, делает поверхность формы и стержня чистой и гладкой.

1.4.5 Шаг

Пек  представляет собой дистиллированную форму мягкого угля. Его можно добавлять в количестве от 0,02 % до 2 % в формовочный и стержневой песок. Смола повышает прочность в горячем состоянии, качество поверхности форм и ведет себя точно так же, как морской уголь.

1.4.6 Древесная мука

Древесная мука  – волокнистый материал, смешанный с гранулированным материалом, таким как песок. Древесная мука представляет собой относительно длинные тонкие волокна, препятствующие соприкосновению песчинок друг с другом. древесная мука может быть добавлена ​​в количестве от 0,05% до 2% в формовочный и стержневой песок. Древесная мука испаряется при нагревании, что позволяет песчинкам расширяться. Древесная мука увеличит подвижность стенок формы и уменьшит дефекты расширения. Древесная мука также увеличивает разрушаемость как формы, так и стержня.

1.4.7 Измельченный кремнезем или кремнеземная мука

Кварцевая мука  называется порошкообразным диоксидом кремния.  Пылевидный диоксид кремния может быть легко добавлен до 3%, что повышает жаропрочность и улучшает отделку поверхностей форм и стержней. Это также уменьшает проникновение металла в стенки кристаллизаторов и стержней.

2. Различные виды формовочной смеси:

Формовочные пески также можно разделить на различных типов в зависимости от их использования : защитный песок, основной песок, сухой песок, облицовочный песок, сырой песок, глинистый песок, разделительный песок, системный песок.

2.1 Песок для подложки или песок для пола

Песок для подложки или песок для пола  используется для подкладки облицовочного песка и используется для заполнения всего объема формовочной опоки. Подкладочный песок иногда называют черным песком, потому что старый, многократно использованный формовочный песок имеет черный цвет из-за примеси угольной пыли и горения при контакте с расплавленным металлом.

2.2 Песок для керна

Песок для керна  используется для изготовления керна, иногда его также называют нефтеносным песком.Песок керна представляет собой кварцевый песок с высоким содержанием кремния, смешанный с масляными вяжущими, такими как керновое масло, состоящее из льняного масла, смолы, легкого минерального масла и других связующих материалов. Смола или мука и вода также могут использоваться в больших стержнях для экономии.

2.3 Сухой песок

Сырой песок, высушенный или обожженный в подходящей печи после изготовления форм и стержней, называется сухой песок . Он обладает большей прочностью, жесткостью и термической стабильностью. Сухой песок в основном используется для крупных отливок.Формы, изготовленные из этого песка, известны как формы из сухого песка.

2.4 Облицовочный песок

Облицовочный песок  формирует поверхность формы. Он находится рядом с поверхностью модели и соприкасается с расплавленным металлом при заливке формы. Первичное покрытие вокруг шаблона и, следовательно, на поверхности формы дается облицовочным песком. Облицовочные пески обладают высокой огнеупорностью. Облицовочный песок производится из кварцевого песка и глины, без использования уже отработанного песка. В облицовочном песке используются различные формы углерода, чтобы металл не пригорал к песку. Облицовочная песчаная смесь для сырого песка чугуна может состоять из 25 % свежего и специально приготовленного и 5 % морского угля. Иногда их смешивают с в 6-15 раз большим количеством мелкого формовочного песка для изготовления облицовок. Слой облицовочного песка в форме обычно составляет 20-30 мм. От 10 до 15% всего количества формовочной смеси составляет облицовочный песок.

2,5 Зеленый песок

Зеленый песок  также известен как закаленный или природный песок  , который представляет собой только что приготовленную смесь кварцевого песка с содержанием глины от 18 до 30% и влажностью от 6 до 8%.Глина и вода связывают зеленый песок. Он тонкий, мягкий, легкий и пористый. Зеленый песок влажный, когда его сжимают в руке, и он сохраняет форму и впечатление, которое производит на него давление. Формы, приготовленные из этого песка, не требуют поддержки и поэтому известны как формы из зеленого песка. Зеленый песок легко доступен и имеет низкую стоимость. Сырой песок обычно используется для производства черных и цветных отливок.

2.6 Суглинок

Суглинок  представляет собой смесь песка и глины с водой в виде тонкой пластичной пасты.Суглинок обладает высокой глинистостью до 30-50% и 18% воды. Для формования суглинка не используются шаблоны, а форму форму придают зачистками. Суглинистый песок особенно используется для формования суглинка, используемого для крупных отливок из серого чугуна.

2.7 Разделительный песок

Песок разделительный  без связующего вещества и влаги используется для того, чтобы сырой песок не прилипал к рисунку, а также чтобы песок на поверхности разъема валика и волока отделялся, не прилипая. Разделительный песок — это чистый кварцевый песок, не содержащий глины, который служит той же цели, что и разделительная пыль.

2.8 Системный песок

В механизированных литейных цехах, где применяется машинное формование. Системный песок используется для заполнения всей формовочной опоки. В узлах механической подготовки и обработки песка облицовочный песок не используется. Используемый песок очищается и повторно активируется путем добавления воды и специальных добавок. Это известно как системный песок. Поскольку вся форма изготовлена ​​из этого системного песка, такие свойства, как прочность, проницаемость и огнеупорность формовочной смеси должны быть выше, чем у подложки.

3. Свойства формовочной смеси

Основными свойствами , необходимыми для формовочного песка и песка для стержня , являются клейкость, когезионная способность, сжимаемость, текучесть, прочность в сухом состоянии, прочность в сыром состоянии, проницаемость, огнеупорность, описанные ниже.

3.1 Адгезия

Адгезивность  – это свойство формовочной смеси слипаться или прилипать к посторонним материалам, таким как прилипание формовочной смеси к внутренней стенке формовочного ящика.

3.2 Сплоченность

Связность  это свойство формовочной смеси, благодаря которому частицы песка взаимодействуют и притягиваются друг к другу в формовочной смеси. Таким образом, связующая способность формовочного песка повышается, что повышает прочность формовочного и стержневого песка в сыром, сухом и горячем состоянии.

3.3 Складная конструкция

После того, как расплавленный металл в форме затвердеет, песчаная форма должна быть разборной, чтобы происходило свободное сжатие металла и это, естественно, предотвращало разрыв или растрескивание сжимающегося металла.При отсутствии свойства складывания форма препятствует сжатию металла, что приводит к разрывам и трещинам в отливке. Это свойство крайне необходимо в ядрах.

3.4 Прочность в сухом состоянии

Как только расплавленный металл заливается в форму, влага в слое песка, прилегающем к горячему металлу, испаряется, и этот слой сухого песка должен иметь достаточную прочность для своей формы, чтобы избежать эрозии стенки формы во время течения расплавленный металл. Прочность в сухом состоянии также предотвращает увеличение полости формы из-за металлостатического давления жидкого металла.

3.5 Текучесть или пластичность

Текучесть или пластичность  – это способность песка уплотняться и вести себя как жидкость. При трамбовке он будет равномерно поступать ко всем частям рисунка и равномерно распределять давление трамбовки по всему периметру во всех направлениях. Как правило, частицы песка сопротивляются движению вокруг углов или выступов. Как правило, сыпучесть увеличивается с уменьшением прочности в сыром виде и наоборот. Сыпучесть увеличивается с уменьшением размера зерен песка.Текучесть также зависит от влажности и содержания глины в песке.

3.6 Прочность в сыром виде

Неочищенный песок после примешивания к нему воды должен обладать достаточной прочностью и вязкостью, чтобы можно было изготавливать формы и обращаться с ними. Для этого песчинки должны быть клейкими, т. е. иметь возможность прикрепляться к другому телу и. следовательно, и песчинки, обладающие высокой клейкостью, будут прилипать к стенкам опоки. Кроме того, песчинки должны обладать свойством, известным как связность, т. е.е. способность песчинок прилипать друг к другу. Благодаря этому свойству модель может быть извлечена из формы без разрушения формы, а также не происходит эрозии поверхностей стенок формы при течении расплавленного металла. Прочность сырца также зависит от формы и размера зерна, количества и типа глины и содержания влаги.

3.7 Проницаемость

Проницаемость также называется пористостью формовочной смеси, которая обеспечивает выход любого воздуха, газов или влаги, присутствующих или образующихся в форме при заливке в нее расплавленного металла.Все эти газы, образующиеся в процессе заливки и затвердевания, должны выйти наружу, иначе отливка станет бракованной. Проницаемость зависит от размера зерна, формы зерна, содержания влаги и глины в формовочной смеси. Степень утрамбовки песка напрямую влияет на проницаемость формы. Проницаемость формы может быть дополнительно увеличена за счет вентиляции с помощью вентиляционных стержней.

3.8 Огнеупорность

Огнеупорность  определяется как способность формовочной смеси выдерживать высокие температуры без разрушения или плавления, что способствует получению качественной отливки. Это очень важная характеристика формовочных песков. Рефрактерность может быть увеличена лишь в ограниченной степени. Формовочный песок с плохой огнеупорностью может пригорать к поверхности отливки, и поверхность отливки не может быть гладкой. Степень огнеупорности зависит от содержания SiO 2  , т. е. содержания кварца, а также от формы и размера зерна частицы. Чем выше содержание SiO 2 и грубее объемный состав зерен, тем выше огнеупорность формовочной и стержневой смеси.Огнеупорность измеряется точкой спекания песка, а не его температурой плавления.

3.9 Прочие свойства формовочной смеси

В дополнение к вышеуказанным требованиям формовочная смесь не должна прилипать к отливке и не должна вступать в химическую реакцию с металлом. Формовочный песок должен быть экономически дешевым и легкодоступным в природе. Он должен быть многоразовым по экономическим причинам. Его коэффициенты теплового расширения должны быть достаточно низкими.

Оригинальный источник

Динамические свойства чистого песка, модифицированного гранулированной резиной

Отработанные автомобильные шины используются в качестве добавок или заменителей вместо традиционных материалов в строительных работах. В геотехнике шины измельчают до определенных размеров и смешивают с почвой, особенно в качестве материала для обратной засыпки за подпорными стенами или материала для насыпи проезжей части. По сравнению с грунтом резина обладает высокой демпфирующей способностью и низким модулем сдвига. Поэтому требуется определение динамических характеристик смесей резина/грунт. В этой статье было изучено циклическое поведение переработанной шинной резины и чистого песка с учетом влияния количества и размера частиц резины и ограничивающих напряжений.В общей сложности было проведено 40 испытаний с контролируемой нагрузкой на интегрированной резонансной колонне и системе динамического сдвига при кручении. Обсуждается влияние относительного размера и доли каучука на динамические характеристики смесей. Исследуются динамические свойства, такие как максимальный модуль сдвига, модуль сдвига в зависимости от деформации и коэффициент демпфирования. Для практических целей были сформулированы простые эмпирические соотношения для оценки максимального модуля сдвига и коэффициента демпфирования. Было обнаружено, что изменение модуля сдвига и коэффициента демпфирования относительно деформации сдвига при 5% каучука в смеси близко к поведению чистого песка.

1. Введение

В практике гражданского строительства использование отходов автомобильных шин приобрело широкую популярность в различных областях за последние три десятилетия. Он используется в качестве добавок или заменителей обычных материалов в строительных работах. Такие правила, как ASTM D6720-98, стандартизировали использование утильных шин для классификации [1].Стандартизация отработанных шин производится по методу дезинтеграции и размеру дезинтегрированного продукта в процессе переработки. Отработанные автомобильные шины, как правило, разрезают на мелкие кусочки разных размеров и смешивают с конструкционными материалами в некоторых заранее определенных пропорциях для достижения желаемых технических свойств. В транспортной технике изношенные шины использовались в качестве модификаторов вяжущего асфальта и добавок к асфальтовым смесям в асфальтобетонных смесях с щелевой или открытой градацией и при обработке поверхностей. Также сообщалось, что добавление переработанных шин в асфальт обеспечивает повышенную устойчивость к колееобразованию, сопротивление трению, качество езды, увеличенный срок службы дорожного покрытия и снижение уровня шума и вибрации [2, 3].

Из-за низкой стоимости применения изношенные шины также предпочтительны в инженерно-геологических проектах. После некоторых процессов измельчения их можно использовать отдельно, заделывать или смешивать с почвой. Геотехническое использование смесей отработанных шин и грунта в основном предпочтительно в транспортной инфраструктуре или в системах гашения вибрации для уменьшения вибрации, например, на железнодорожном полотне или фундаментах машин.Сообщалось о других геотехнических применениях, таких как насыпи насыпей, подпорные стены и обратная засыпка опор мостов, изоляционные слои для ограничения промерзания и дренажные слои. Иногда в качестве подпорных стенок или армирующих слоев в насыпных или плавучих волноломах используют целые шины [4–6].

За последние несколько десятилетий были проведены обширные исследования поведения переработанных смесей шин и грунта. Эти исследования обычно основаны на оценке обычных инженерных свойств, таких как характеристики уплотнения, проницаемость и параметры прочности на сдвиг, где смеси шины/грунта в основном рассматриваются в условиях статической нагрузки.Исследования динамических характеристик переработанных смесей шин/грунта довольно ограничены и новы.

Hazarika [7] провела испытания на вибростенде шинной крошки и смесей песка для исследования сопротивления разжижению. Хёдо и др. [8], Сенетакис и др. [9, 10], Анастасиадис и соавт. [11] дал некоторые перспективы динамических свойств смесей гранулированного каучука/песка. Сенетакис и др. [12] и Анастасиадис и соавт. [13] предложили некоторые эмпирические зависимости относительно динамических характеристик смесей каучук/грунт.

С точки зрения физических свойств структура резины шин сильно отличается от структуры почвы. Демпфирующая способность шинной резины намного выше из-за ее высокой эластичности по сравнению с грунтом. Следовательно, резина шин демонстрирует гораздо большую упругую деформацию, чем грунт. Его кривая напряжение-деформация почти обратима при снятии напряжения, а его модуль Юнга и прочность на сдвиг чрезвычайно низки по сравнению с грунтом. Наличие таких различий в их физических свойствах делает поведение нового композиционного материала достаточно сложным.Таким образом, понимание поведения смесей переработанных шин и грунта при циклических нагрузках имеет важное значение для определения факторов и параметров, которые будут использоваться при проектировании.

Цель этой работы состояла в том, чтобы понять управляющие факторы, ответственные за динамическое поведение переработанных смесей шины/грунта различных пропорций путем проведения циклических испытаний при различных амплитудах циклического сдвига. Были исследованы изменения динамических параметров грунта, таких как максимальный модуль сдвига (значение модуля сдвига при очень малой деформации,  ≈ 5 × 10 −4 %), зависящий от деформации модуль сдвига и коэффициент демпфирования. Также изучалось влияние размера частиц и количества переработанных шин в смесях. Результаты испытаний сравнивали с аналогичными исследованиями в литературе. Для справочных целей также предлагаются некоторые отношения относительно модуля сдвига и коэффициента демпфирования.

2. Материалы и методы

Синтетический материал, использованный в исследовании, назывался «отработанная шина», но для удобства в дальнейшем он будет называться «резина». Измельченный каучук, полученный из переработанных шин, подвергался серии механических операций измельчения.После процесса измельчения материал просеивался и разделялся на три одинаковых размера. Удельный вес чистой резиновой крошки (без ткани и проволоки) рассчитывали с использованием ASTM D854 [14], спецификация G S  = 1,11. Важно отметить, что способность к тепловому расширению резиновой крошки была намного выше, чем у зерен почвы; поэтому удельный вес может варьироваться в зависимости от температуры окружающей среды. Типичные результаты исследований показали удельный вес резиновой крошки между 1.00 и 1,30 в зависимости от степени загрязнения или состава ткани [15–17]. Измельченные частицы каучука кодировались в соответствии с их размерами как фракция R#1 между ситами #3/8 и 4, фракция R#2 между ситами #4 и 10 и фракция R#3 под ситами #100 (рис. 1).


В качестве почвенного материала использовался стандартный чистый песок. Средний диаметр кварцевого песка D 50  = 0,53 мм, коэффициент однородности C U  = 6,3, G S  =2.68, e max  = 0,88 и e min  = 0,55. Коэффициент Пуассона каучука составляет почти 0,5, что означает, что объемная сжимаемость почти равна нулю, и можно предположить, что твердые частицы каучука несжимаемы. Кривые гранулометрического состава образцов резины и песка показаны на рисунке 2.


Образцы были приготовлены путем смешивания измельченной шины и песка в различных весовых соотношениях. Сообщалось, что структурная матрица, созданная различными методами пробоподготовки, может изменить циклическую реакцию песчаных грунтов [18].Следовательно, если динамические испытания должны проводиться на восстановленных образцах, общая процедура заключается в том, чтобы наметить метод подготовки образцов. Поскольку применение смесей резины/грунта на месте обычно осуществляется выше уровня грунтовых вод, очевидно, что считается, что метод сухого осаждения лучше всего воспроизводит полевые условия. Поэтому для приготовления образцов был выбран метод сухого осаждения. Кварцевый песок сушили в печи в течение 24 часов при 105°С, а гранулированный каучук оставляли при комнатной температуре на 36 часов.Затем песок и гранулированный каучук смешивали с помощью механической мешалки в течение 15 минут, чтобы получить как можно более однородную смесь. Образцы готовили заливкой смеси каучук/песок в алюминиевую форму диаметром 50 мм и высотой 105 мм. Для получения заданной плотности образцы уплотнялись деревянным молотком. Первоначальные соотношения пустоты образцов относительно объема резины приведены в таблице 1.

9



37 9 0233 120 91 004
+ 91 028 R # 2 + 9023 3 167 + 91 028 — +
Test Series (KPA) Резиновый тип Резиновый контент (%) Число цикла при неудаче, (MPA)

1-R # 1 1-R # 1 R # 1 R # 1 5 230 43
100 360 360 91
150 410 120
200 440 152

2-R # 1 50 R # 1 10 200 200 35
100 30 9 709 70 9
150 370 103 103
200 408
3-R # 1 50 R # 1 15 190 26
100 280 54
150 330 82
в 200 350 97

1-R # 2 50 5 280 46
100 515 102
150 708 163
200 740 185

2-R # 2 50 R # 2 10 10 200 9
100 330 72 72
150 395 105 105
В 200 427 122

3-R # 2 50 R # 2 15 140 25
100 230 60
в 150 в 300 85
в 200 314 108

1-R # 3 50 R # 3 5 230 65
100 349 125
150 410 171
200 431 193

2-R # 3 50 R # 3 10 10 160 51 51
100 300241 110
150 361 361
в 200 391 185

3-R # 3 50 R # 3 15 117 25
100 256 62
в 150 303 90
в 200 421 105

управления 50 280 65
100 411 122
150 470 174
200 498 202

циклическая нагрузка испытания были проведены с использованием интегрированного теста на резонансную колонну/циклический сдвиг при кручении. Тест резонансной колонны (РК) основан на теории распространения волн в призматических стержнях. Затем последовал анализ данных испытаний, подробно описанный Дрневичем [19] с использованием стандарта ASTM D4015 [20].

Гармоническое крутильное возбуждение прикладывалось к верхней части образца с помощью электродвигателя. Крутящая гармоническая нагрузка с постоянной амплитудой была приложена в диапазоне частот, и была измерена кривая отклика (амплитуда деформации) (рис. 3). Скорость поперечной волны была получена путем измерения резонансной частоты первой моды.Максимальный модуль сдвига был рассчитан на основе этой скорости поперечной волны и плотности грунта. Демпфирование материала, полученное в результате затухания свободных колебаний после прекращения вынужденной вибрации. После определения максимального модуля сдвига и минимального коэффициента демпфирования амплитуда циклической гармонической нагрузки при кручении была увеличена для получения зависимых от деформации значений модуля сдвига и демпфирования для широкого диапазона деформаций (10 −4 %–10 0,7 %).


3. Результаты

Гистерезисный характер резиновых материалов трех различных размеров показан на рисунке 4.Как и ожидалось, поведение циклического напряжения-деформации резины трех разных размеров почти идентично независимо от размера. При циклической нагрузке деформационное поведение резинового материала является чисто упругим и восстанавливаемым. Эта тенденция аналогична наблюдаемому поведению грунтов, которое не меняется с увеличением числа циклов, если амплитуда циклических сдвиговых деформаций порядка 10 -6 . В период приложения циклических напряжений на этой стадии модуль и характеристики демпфирования остаются неизменными.Однако для грунтов после определенного порога деформации циклического сдвига наблюдается нелинейное гистерезисное поведение. Этот тип отклика наблюдается, когда индуцированная деформация сдвига находится в диапазоне от 10 -5 до 10 -3 .

При анализе сейсмического отклика необходимо оценить три основные важные динамические характеристики грунта. Первым из них является максимальный модуль сдвига, который может быть измерен в диапазоне циклических деформаций порядка ∼10 −5 –10 −3 %.В этом диапазоне деформаций поведение грунта считается упругим. Другими важными параметрами являются отношение модуля сдвига и коэффициент демпфирования, которые обычно используются в нелинейном анализе. Далее эти характеристики будут обсуждаться в зависимости от размера и количества каучука в смеси.

Процесс консолидации осуществлялся изотропно до заранее определенного эффективного ограничивающего напряжения 50, 100, 150 и 200  кПа. В аналогичных исследованиях [21] время консолидации предлагалось от 30 мин до 1 часа (в зависимости от процентного содержания резины) из-за возможной ползучести резины при осевом сжатии.В этом исследовании давался 1 час для консолидации при каждом приращении ограничивающего напряжения независимо от содержания каучука. На каждом этапе ограничивающего напряжения значения максимального модуля сдвига и минимального коэффициента демпфирования определялись с помощью теста резонансной колонны. Для расчета демпфирования использовался метод полосы половинной мощности. Сразу после этого было проведено испытание на крутящий сдвиг для определения динамических характеристик, зависящих от деформации.

Нелинейная циклическая реакция грунтов обычно определяется простой зависимостью с использованием гиперболической модели [22].Циклическая реакция грунтов зависит от напряжения. В гиперболической модели предполагается, что кривая напряжения-деформации грунта ограничивается двумя касательными линиями для малых и больших деформаций соответственно. Рисунок 5 иллюстрирует эти поля. Из рисунка максимальный модуль сдвига определяется как касательная линия при значении деформации  < 10 −5 %, а прочность грунта, представляющая верхнюю границу, определяется как касательная линия при значении деформации  > 10 −3 %.Диаграмма напряжения-деформации между этими двумя касательными линиями может быть выражена следующим уравнением:где выбирается произвольно. Уравнение (1) можно решить путем интегрирования для случая ; чтобы удовлетворить начальному условию, когда :where определяется как эталонная деформация. Это значение деформации упругого материала при напряжении разрушения, которое определяется как


. Кривая напряжение-деформация может быть рассчитана из (2) следующим образом:

Модуль секущей можно определить следующим образом: где – циклическая амплитуда деформации сдвига и .

Максимальные значения модуля сдвига находились в диапазоне от 60 до 200 МПа. Гиперболическая модель использовалась для прогнозирования характеристик образцов песка, зависящих от деформации. Точки представляют собой экспериментальные данные, а сплошные линии представляют собой численные результаты (рис. 6).

Как упоминалось выше, деформационные свойства грунта при циклическом нагружении сильно нелинейны после определенного порогового напряжения. Кроме того, из-за упругой природы каучука проявляемые циклические деформации смесей каучука/грунта являются чисто упругими и восстанавливаемыми по мере увеличения количества каучука.Это показано изменением модуля сдвига и коэффициента демпфирования по отношению к циклической амплитуде деформации сдвига. На этих рисунках значения модуля сдвига нормированы на максимальный модуль сдвига при амплитуде деформации 10 90 260 -6 90 261 и нанесены на график в зависимости от циклической деформации сдвига.

Результаты испытаний при всесторонних напряжениях 50, 100, 150 и 200 кПа с долей каучука 5%, 10% и 15% представлены на рис. 7–9 и сведены в табл. 1. Посмотреть эффекты резины, результаты накладываются на результаты чистого песка.Чистый песок и смесь каучука с песком представлены сплошными линиями и маркерами соответственно. Деградация жесткости смеси показана на кривых уменьшения модуля по мере увеличения циклической деформации. Из рисунков видно, что форма резины и эффективное ограничивающее давление являются основными факторами, влияющими на поведение при циклических нагрузках.

Как видно на рис. 7(а), смесь R#1 имеет очень низкое значение жесткости по сравнению с чистым песком. Для каждого типа смеси реакция на деградацию модуля сдвига с увеличением содержания каучука (для 10% и 15%) становится меньше. Максимальный модуль сдвига и модуль секущего сдвига уменьшаются с увеличением содержания каучука, а ограничивающее напряжение уменьшается почти наполовину по сравнению с чистым песком.

Снижение жесткости становится более значительным при увеличении количества резины. Размеры резины R#1 и R#2 относительно больше; следовательно, они имеют более высокие коэффициенты пустот по сравнению с R#3. Модуль сдвига при заданном давлении в ячейке уменьшается с увеличением коэффициента пустотности. Для смесей Р#2 и Р#3 модуль сдвига практически совпадает с модулем сдвига чистого песка во всем диапазоне деформаций при содержании каучука 5%.Значения модуля сдвига также были несколько выше как для R#2, так и для R#3 по сравнению с чистым песком.

Однако при более высоком содержании каучука R#2 и R#3 демонстрируют практически такое же поведение, как R#1. Для всестороннего давления выше 50 кПа этот факт можно объяснить небольшим количеством частиц каучука, заполняющих промежутки между частицами песка и делающих смесь более плотной, поэтому проявляющей большую жесткость. Однако значительное снижение жесткости происходит при 10% и 15% содержании каучука независимо от размера и формы каучука.Следовательно, добавление в смесь более 5% каучука влияет на жесткость, и тогда смесь ведет себя так, как если бы она была чистой резиной. Этот факт можно наблюдать на рисунках, которые показывают содержание каучука 15%, поскольку отношение модулей сдвига практически не изменяется с амплитудой деформации сдвига при всех уровнях всесторонних напряжений.

Деградация модуля сдвига при деформации попадает в узкую область. Кроме того, скорость уменьшения модуля сдвига в зависимости от деформации меньше для R#1 и R#2 по сравнению с R#3.Эту разницу можно объяснить недостаточным сцеплением между каучуком и частицами песка из-за относительно большего размера R#1 и R#2, которые действуют как пустоты. Напротив, при значительно более мелком размере частиц R#3, по-видимому, демонстрирует большую устойчивость к циклическим нагрузкам. Этот факт можно рассматривать как такое же обоснование снижения максимальных значений модуля сдвига резино-песчаных смесей. Характеристики демпфирования песка и смесей резины/песка, оцененных в тех же испытательных группах, что и выше, показаны на рисунках 7(а), 8(а) и 9(а).Смеси R#1 и R#2 имеют более низкий коэффициент демпфирования, чем чистый песок, при той же амплитуде циклической деформации. Это может быть согласовано в результате факта коэффициента пустоты, как объяснялось в предыдущих параграфах. Кроме того, изменение демпфирования в зависимости от циклической деформации сдвига больше коррелирует с кривыми чистого песка. Эта корреляция очевидна для смесей R#2 и R#3 при ограничивающих напряжениях 100 кПа. Коэффициент демпфирования чистого песка приближается к значению около 22%, когда деформация сдвига приближается к 0,2%.Такое же поведение можно увидеть с 5% R#2 и R#3. Тенденция уменьшения коэффициента демпфирования с увеличением содержания резины также видна на рисунках. Коэффициент демпфирования при деформации разрушения уменьшается по мере увеличения содержания каучука. По мере увеличения ограничивающего напряжения скорость обжатия увеличивается и приближается к значению от 15 до 20%. Цифры также свидетельствуют о том, что влияние частиц песка на деформационное демпфирование смесей с содержанием каучука более 10 % практически отсутствует.Коэффициент демпфирования при деформации разрушения примерно на 50% меньше, чем соответствующее демпфирование песка для R#1 и R#2. Влияние ограничивающего напряжения на демпфирование, зависящее от деформации, незначительно. Однако демпфирование при низких деформациях немного уменьшилось по мере увеличения давления в ячейке. Образцы чистого песка имеют меньшие пустоты по сравнению со смесями резины и песка. Кроме того, модуль резины ниже, чем у песка в смесях. Для тестовых данных было скорректировано соотношение из [12] для моделирования скорости уменьшения амплитуды циклической деформации модуля сдвига с использованием гиперболической модели [23, 24] где – амплитуда циклической деформации сдвига, а – эталонная деформация смеси для .Представляя это условие в уравнении, предложенном Senetakis et al. [12] показано, что эталонная деформация связана как где эталонная деформация для всех наборов данных при всех давлениях локализации. Константы и были определены с помощью регрессионного анализа и представлены в таблице 2. – эталонная деформация смесей при удержании 100 кПа, указанная как, где – эталонная деформация, определенная как функция всестороннего давления чистого песка 100 кПа. Коэффициент демпфирования, показанный как функция содержания каучука в смесях, таких как 5, 10 и 15%, представлен в следующем уравнении: где , , и — константы, а значения представлены в таблице 3 с учетом типов каучука в смеси. смеси.


Материал

R # 1 0,00167 -0,01015 1,656
R # 2 0,0083 -0,06809 1,254
R # 3 0,0078 -0,01697 0,965


девяносто одна тысяча пятьсот восемьдесят пять
Материал

R#1 0. 2235 +0,3447
R # 2 0,5654 0,1436
R # 3 0,455 0,1856

На основании результатов испытаний, показанных на рисунках 7–9 можно было принять соотношение. Другой целью этой работы является разработка практического метода для оценки коэффициента демпфирования, зависящего от деформации, как функции коэффициента динамического модуля сдвига, аналогично [12].Поскольку это проще, требует меньше времени и меньше подвержено возможным просчетам, может потребоваться определение коэффициента демпфирования на основе динамического модуля сдвига. На основе модели, полученной с помощью уравнений, результаты представлены с тестовыми данными на рисунке 7 для R#1. Рекомендуемые практические модели увеличения модуля сдвига и коэффициента демпфирования относительно амплитуды деформации показывают достаточно хорошее соответствие экспериментально полученным результатам (рис. 10–12). Для практических целей эти отношения могут быть очень полезными, но для целей проектирования необходимы тесты на конкретных материалах.




4. Выводы

Циклическое поведение смесей отработанных шин/песка было подробно изучено на основе серии испытаний на резонансной колонне и циклических испытаний на кручение, проведенных при различных соотношениях смеси. Цель состояла в том, чтобы подтвердить влияющие параметры и разработать полуэмпирические соотношения для определения циклических характеристик смесей каучук/песок. Максимальный модуль сдвига, минимальный коэффициент демпфирования, зависимость модуля сдвига от деформации и демпфирование материала резина/песок оценивались при различных давлениях в камере для различных условий набивки, которые характеризовались различными формами и размерами резины.В отличие от чистого песка смеси резины с песком имеют меньшие значения модуля сдвига. Этот факт можно объяснить снижением прочности при увеличении количества каучука. По результатам этих испытаний можно сделать вывод, что смеси с 5 % каучука демонстрируют почти такое же циклическое напряжение-деформацию и демпфирующие свойства, что и чистый песок. Кроме того, чем ниже ограничивающее напряжение, тем выше степень сходства с реакцией чистого песка. Наилучшее соответствие было получено при всестороннем напряжении 50 кПа и материале R#3, который был самым мелким по размеру.Ухудшение жесткости и увеличение демпфирования с уменьшением ограничивающего напряжения согласуется с деформационными характеристиками грунтов.

Несмотря на то, что ограничивающие напряжения варьировались от 50 до 200  кПа, ограничивающее напряжение практически не влияло на деформационно-зависимое демпфирование смесей с 10% и 15% каучука. Эта тенденция противоположна поведению почвы. При сравнении минимального коэффициента демпфирования при деформации сдвига 5 × 10 90 260 -4 90 261 % коэффициент демпфирования увеличивается с содержанием каучука независимо от размера каучука.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить Эскишехирский университет Османгази, отдел научно-исследовательского проекта, за поддержку этой работы в рамках проекта №. 200

6.

Sand Blast — Аренда на отпуск в Кейп-Сан-Блас, Флорида

Получите кредит в размере 35 долларов США в день на покупку пляжного снаряжения в этом отеле при бронировании от 3 ночей до 21 ночи.

Нажмите сюда, чтобы узнать больше!

Этот отель с гордостью предлагает Стандарт Морской звезды , который гарантирует, что все постельное белье, включая постельное белье, будет стираться при каждом выезде.



Seagrass Subdivision — это закрытый прибрежный поселок, расположенный на полпути вниз по полуострову на красивом мысе Сан-Блас. Этот жилой район состоит из великолепных домов для отдыха, которые создают атмосферу отпуска, как только вы въезжаете. Доступ к пляжу очень удобен и не требует пересечения оживленных улиц. Общественный променад содержится в хорошем состоянии, что позволяет легко катить холодильник, коляску или фургон на белоснежные пески. Там вы будете в восторге от кристально чистой воды залива.Центром сообщества является общий бассейн. Огороженный, красиво благоустроенный, окруженный шезлонгами и двумя очень красивыми беседками, когда вы чувствуете потребность в тени. Отличительной чертой этого бассейна является тот факт, что Sand Blast находится буквально по другую сторону забора. Дом для отпуска

Sand Blast с 6 спальнями удобно расположен на углу и непосредственно примыкает к общественному бассейну. Как будто они принадлежат друг другу. Поскольку Sand Blast имеет настил с двух сторон дома на всех уровнях, вид с террасы либо выходит на бассейн, либо имеет фантастический вид на залив.

Этот загородный дом идеально подходит для книг. Владелец приложил все усилия, чтобы учесть все потребности, наслаждаясь пляжем. На первом этаже есть самое крутое место для детей. В большой двухъярусной комнате есть две двухъярусные кровати с выдвижными ящиками и несколько гигантских мешков с фасолью, в которых детям будет удобно уютно устроиться и посмотреть телевизор или поиграть на приставке PlayStation. Отдельно от спальни находится игровая комната с игровым столом для самых маленьких с множеством игр, предназначенных для них.На первом этаже также есть полноценная ванна и закрытый гараж с несколькими пляжными игрушками, которыми можно наслаждаться, а также стол для пинг-понга, игра в баскетбол, дополнительный холодильник и многое другое.

На первом этаже вы найдете четыре из шести спален. На верхнем этаже вы найдете последнюю спальню, а также жилой уровень, и виды здесь довольно замечательные. Жилой уровень представляет собой сказочно оформленное пространство с удобными креслами и обеденными зонами для всей вашей группы.Главная спальня также находится на верхнем этаже. Это очень большой номер с большой двуспальной кроватью и двуспальным диваном-кроватью. Также имеется просторная основная ванная с садовой ванной и отдельным душем. С капитана вы снова можете получить доступ к палубе верхнего этажа с видом на залив и общественный бассейн.

В песочном взрыве есть все! Просторный дом отдыха может вместить 20 человек и предлагает мероприятия для всей группы. Не всегда легко угодить большому количеству людей, но со всем, что предлагает Sand Blast, планирование стало проще.Вот некоторые из вещей, которыми вы можете наслаждаться во время вашего пребывания:

YouTubeTV
Гигабитное подключение к Интернету
Кулер и пляжная тележка
Стол для пинг-понга
Баскетбольная игра Pop-A-Shot
Cornhole
Игра 3 Hole Washers
Дополнительный гаражный холодильник
Летний душ с горячей водой

Песок: источники, классификация, свойства, испытания и заменители

В этой статье мы обсудим: 1. Природные источники песка 2. Классификация песка 3.Набухание песка 4. Свойства хорошего песка 5. Функция песка в строительном растворе 6. Испытания, проведенные для песка 7. Заменители песка.

Природные источники песка:

Частицы песка состоят из мелких зерен кремнезема (SiO 2 ). Образуется в результате разложения песчаников из-за различного воздействия погоды.

В зависимости от природных источников, из которых получают песок, он бывает следующих трех типов:

(1) Песок карьерный

(2) Речной песок

(3) Морской песок.

(1) Карьерный песок:

Этот песок находится в виде отложений в почве и получается путем формирования ям в почве. Его выкапывают с глубины примерно от 1 м до 2 м от уровня земли. Карьерный песок состоит из остроугольных зерен, не содержащих солей, и является отличным материалом для строительных растворов или бетонных работ. Для приготовления раствора следует использовать только чистый карьерный песок, свободный от органических примесей и глины.

При растирании между пальцами мелкий карьерный песок не должен оставлять пятен на пальцах.Если есть какое-либо пятно, это указывает на налет оксида железа на песчинки.

(2) Речной песок:

Этот песок добывают с берегов или русел рек. Речной песок состоит из мелких округлых зерен, вероятно, вследствие взаимного истирания под действием течения воды. Цвет речного песка почти белый. Поскольку речной песок обычно доступен в чистом виде, он широко используется для всех целей.

(3) Морской песок:

Этот песок добывают с морских берегов. Морской песок, как и речной, состоит из мелких округлых зерен. Цвет морского песка светло-коричневый. Морской песок содержит соли. Эти соли притягивают влагу из атмосферы. Такое поглощение вызывает сырость, высолы и распад работы. Морской песок также замедляет схватывание цемента.

По всем этим причинам, как правило, следует избегать использования морского песка в инженерных целях, за исключением заполнения фундамента и т. д. Однако его можно использовать в качестве местного материала после тщательной промывки для удаления соли.

Классификация песка:

По крупности пески делятся на мелкие, крупные и гравийные.

Песок, проходящий через сито с чистыми отверстиями 1,5875 мм, называется мелким песком. В основном используется для штукатурки.

Песок, проходящий через сито с чистыми отверстиями 3,175 мм, называется крупнозернистым песком. Обычно используется для каменных работ.

Песок, проходящий через сито с прозрачными отверстиями 7. 62 мм известен как гравийный песок. Обычно используется для бетонных работ.

Ссыпка песка:

Присутствие влаги в песке увеличивает его объем. Это связано с тем, что влага образует водяную пленку вокруг частиц песка, что приводит к увеличению объема песка. При содержании влаги от 5 до 8 процентов это увеличение объема может достигать 20-40 процентов, в зависимости от сорта песка.

Чем тоньше материал, тем больше будет увеличение объема при данном содержании влаги.Это явление известно как набухание песка, и его можно изобразить графически, как показано на рис. 7-1.

Когда содержание влаги увеличивается за счет добавления большего количества воды, частицы песка упаковываются близко друг к другу, и объем песка уменьшается. Таким образом, сухой песок и полностью залитый водой песок имеют практически одинаковый объем.

Набухание песка в значительной степени влияет на объемную пропорцию песка. Это больше с мелким песком и меньше с крупным песком. Если не принять надлежащих мер для набухания песка, стоимость бетона и раствора возрастет, что приведет к получению недостаточно песчаных смесей, которые будут жесткими и трудными для обработки и укладки.

Очень простой тест, как показано на рис. 7-2, можно провести, чтобы определить процент набухания песка.

Принята следующая процедура:

(i) Берут контейнер и наполняют его на две трети образцом песка, подлежащего испытанию.

(ii) Измеряется высота, скажем, 200 мм.

(iii) Песок вынимают из контейнера. Следует позаботиться о том, чтобы во время этой операции не было потерь песка.

(iv) Контейнер наполнен водой.

(v) Затем в контейнер медленно опускают песок и тщательно перемешивают с помощью стержня.

(vi) Измеряется высота песка, скажем, 160 мм.

Свойства хорошего песка:

Ниже приведены свойства хорошего песка:

(i) Он должен быть химически инертным.

(ii) Он должен быть чистым и грубым. Он должен быть свободен от каких-либо органических или растительных веществ. Обычно допускается содержание глины от 3 до 4%.

(iii) Он должен содержать острые, угловатые, крупные и прочные зерна.

(iv) Он не должен содержать солей, которые притягивают влагу из атмосферы.

(v) Он должен быть хорошо отсортирован, т. е. содержать частицы различных размеров в подходящих пропорциях. Он должен проходить через сито BIS № 480 и не должен проходить через сито BIS № 480.15 сито. Модуль крупности песка должен быть в пределах от 2 до 3.

Назначение песка в растворе:

Песок используется в строительных растворах и бетонах для следующих целей:

(1) оптом:

Не увеличивает прочность раствора. Но действует как прелюбодеяние. Следовательно, объем или объем строительного раствора увеличивается, что приводит к снижению стоимости.

(2) Настройка:

Если строительным материалом является жирная известь, углекислый газ поглощается через пустоты песка и происходит эффективное схватывание жирной извести.

(3) Усадка:

Предотвращает чрезмерную усадку раствора в процессе высыхания и тем самым предотвращает растрескивание раствора во время схватывания.

(4) Прочность:

Помогает регулировать прочность раствора или бетона путем изменения его пропорции с цементом или известью. Это также повышает устойчивость раствора к разрушению.

(5) Площадь поверхности:

Он разделяет пасту связующего материала на тонкую пленку и, таким образом, обеспечивает большую площадь поверхности для ее распределения и приклеивания.

Испытания песка:

Для определения свойств песка могут быть проведены следующие испытания:

(i) Берется стакан с водой и кладется в него некоторое количество песка. Затем его энергично встряхивают и дают отстояться. Если в песке присутствует глина, то ее отчетливый слой образуется поверх песка.

(ii) Для определения наличия органических примесей в песке к песку добавляют раствор гидроксида натрия или едкого натра и перемешивают. Если цвет раствора меняется на коричневый, это указывает на присутствие органического вещества.

(iii) Песок действительно пробуют на вкус, и по его вкусу становится известно о наличии солей.

(iv) Песок берется из кучи и растирается пальцами. Если пальцы испачканы, это указывает на то, что песок содержит землистые вещества.

(v) Цвет песка укажет на чистоту песка. Размер и остроту зерен можно проверить на ощупь и наблюдая глазом.

(vi) Для определения крупности, долговечности, пористости и т. д. песок следует исследовать с помощью механического анализа.

Заменители песка:

Вместо песка для приготовления раствора могут использоваться другие материалы, такие как каменный отсев, обожженная глина или сурхи, зола или зола от угля, коксовая пыль и т.д. Каменные отсевки получают путем просеивания щебня. Они острые и придают раствору большую прочность.

Они обычно используются в крупных строительных проектах, таких как бетонные дамбы, мосты и т. д.где песка в огромных количествах нет рядом с местом работы. Однако они должны быть должным образом просеяны для удаления каменной пыли.

Сурхи — популярный заменитель песка. Его получают путем тонкого измельчения обожженной глины. Он должен быть чистым и без каких-либо примесей. Он выполняет те же функции, что и песок. Но кроме того, придает прочность и улучшает гидравлические свойства раствора. Так как он распадается под действием воздуха и влаги, раствор с сурхой не следует использовать для наружных штукатурных или шпаклевочных работ.

Дом

Sun & Sand Properties, LLC

У нас комбинированный опыт более 20
года
Мы конкурентоспособны в наших ценах
Кто мы!!! Мы — компания по недвижимости, которая специализируется на недвижимости во Флориде
и Северной Каролине. Мы лицензированные риэлторы во Флориде. Мы инвестируем
в первоклассную арендуемую недвижимость. Мы также выкупаем ненужную и проблемную недвижимость
. Мы также будем использовать свободную землю под застройку. Мы предлагаем
отличных домов по разумным ценам. Мы будем стремиться быть вашим универсальным магазином
для ваших потребностей в недвижимости.
Чем мы занимаемся??????? Мы покупаем, ремонтируем и сдаем в аренду качественные дома. Мы специализируемся на
вариантах аренды и различных вариантах финансирования.
Sun & Sand
Properties, LLC
Больше ОТЛИЧНЫХ домов
СКОРО N!
Пожалуйста, зайдите или
свяжитесь с нами для получения информации
о предстоящих домах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.