Kvarca Smiltis (37 Fotoattēli): Kas Tas Ir Un No Kā Tas Sastāv? Ķīmiskā Formula, Blīvums Un Kušanas Temperatūra. GOST Un Frakcijas, Pielietojuma Jomas

2024 Autors: Beatrice Philips | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-18 12:19

Daudzi celtniecības darbiem paredzēti materiāli satur dabiskas sastāvdaļas, kurām ir noteiktas īpašības, nodrošinot izstrādājumu izturību un uzticamību. Šīs sastāvdaļas ietver minerālu - kvarca smiltis, kuras iegūst.

Šo veidojošo elementu izmanto stikla rūpniecībā, kaļķakmens ķieģeļu ražošanai, tas ir daļa no dažām betona kategorijām un tiek izmantots ūdens attīrīšanai . Sasmalcināts kvarcs ir iezis, un šodien lielāko daļu rūpnieciskās ražošanas procesu nevar iedomāties bez tā izmantošanas.

Kas tas ir?

Visbiežāk sastopamais iezis uz mūsu planētas virsmas ir kvarcs - zinātnieki ir noskaidrojuši, ka līdz 60% no visas zemes garozas ir kvarca smilšu frakcijas. Šim iežam ir magnētiska izcelsme, un tā galvenā sastāvdaļa ir silīcija dioksīds, ko mēs mēdzām saukt par kvarcu. Ķīmiskā formula izskatās kā SiO2 un sastāv no Si (silīcija) un skābekļa oksīda . Papildus šīm galvenajām sastāvdaļām kompozīcija var papildus saturēt dzelzs vai citu metālu oksīdus, māla piemaisījumu. Dabīgās dabiskās kalnu smiltis satur vismaz 92-95% tīra kvarca; to izmanto celtniecībā un rūpniecībā, pateicoties augstajai adsorbcijas spējai un izturībai pret mehānisko spriegumu. Kvarcs tiek pievienots kompozīcijām dažādiem mērķiem, lai palielinātu adhēziju un paaugstinātu temperatūras izturību.

Silīcija dioksīds ir produkts, ko iegūst, sasmalcinot granīta iežus . Smiltis dabiski var veidoties dabā, vai arī tās iegūst, mākslīgi apstrādājot lielākas frakcijas.

Neatkarīgi no tā, kā tas tiek iegūts, pirms lietošanas tas jāsadala frakcijās pēc lieluma un jāattīra.

Smalkākā kvarca smilšu daļa ir 0,05 mm . Ārēji sastāvs ir līdzīgs smalki izkliedētiem putekļiem. Lielākais tiek uzskatīts par smiltīm, kuru frakcijas izmērs sasniedz 3 mm. Visaugstāk novērtētajam materiālam ir caurspīdīga vai bālgana krāsa, kas liecina par tā augsto silīcija saturu. Ja smiltīs ir papildu piemaisījumi, tas maina to krāsu paleti.

Pēc izskata smilšu graudi var būt apaļi vai taisnstūrveida, ar raupjiem nelīdzeniem stūriem, ko iegūst, mākslīgi sasmalcinot granīta iežu, bet šādām sasmalcinātām skaidām ir zema efektivitāte un tās nav piemērotas rūpniecības un celtniecības vajadzībām. Pastāv standarti kvarca smiltīm, kurās nedrīkst būt vairāk par 10% ūdens, un piemaisījumi nedrīkst pārsniegt 1% . Šāds sastāvs tiek uzskatīts par visaugstāko kvalitāti, taču tas nav vajadzīgs visur.

Piemēram, silikāta ķieģeļu ražošanai silīcija dioksīda sastāvā var būt tīrs silīcijs robežās no 50 līdz 70% - tas viss ir atkarīgs no tehnoloģijas un ražošanas specifikas, kur šī izejviela tiek izmantota.

Raksturlielumi

Minerālu smiltīm ir noteikts īpašību kopums, pateicoties kurām tās var klasificēt kā unikālus dabiskos materiālus:

• ķīmiski inerta viela, kas nereaģē ar citiem elementiem;
• materiāla blīvumam ir augsta veiktspēja, tā tilpuma parametrs ir vismaz 1500 kg / m³, un patiesais blīvums ir vismaz 2700 kg / m³ - šīm vērtībām ir liela nozīme, aprēķinot cementa maisījuma tilpumu, tiek iegūts, apvienojot nepieciešamās sastāvdaļas;
• piemīt izturības pret nodilumu un izturības īpašības;
• neizstaro fona starojumu;
• ir augsta adsorbcijas pakāpe;
• viegli iekrāsojas;
• materiāla siltumvadītspēja ir 0,32 W / (m? ° C), šo rādītāju ietekmē smilšu graudu lielums un to forma - jo blīvāki smilšu graudi saskaras viens ar otru, jo augstāks indikators siltumvadītspējas līmenis;
• kušanas temperatūra ir vismaz 1050-1700 ° C;
• īpatnējais svars ir atkarīgs no frakciju lieluma, kā arī no stāvokļa, kādā šis indikators tiek mērīts - irdenām smiltīm tas var būt 1600 kg / m³, bet sablīvētajām - 1700 kg / m³.

Galvenais standarts, kas regulē kvarca smilšu kvalitātes rādītājus un īpašības, ir GOST 22551-77.

Kā kvarca smiltis atšķiras no parastajām?

Parastās upju smiltis tradicionāli tiek izskalotas no upēm, un frakcijas lielums, kā arī krāsa ir atkarīga no ieguves vietas. Visbiežāk upes smiltīm ir vidēja frakcija un augsta dabiskā attīrīšanās pakāpe, turklāt tās nesatur mālu . Kas attiecas uz dabīgām kvarca smiltīm, tas ir produkts, ko iegūst, sasmalcinot granīta iežus, un atšķirībā no upju analogiem kvarca dioksīdam piemīt viendabīguma īpašība un tas sastāv no viena veida minerāliem. Pēc izskata dabiskās kvarca smiltis izskatās viendabīgas, bez piemaisījumiem un tām ir patīkama balta krāsa. Tās smilšu graudi ir neregulāras kvadrātveida formas vai ar nevienmērīgām asām leņķveida malām, savukārt upju smiltīs katram smilšu graudam ir noapaļota forma, un, pārbaudot maisījumu, var redzēt apakšas dubļainu sastāvdaļu piejaukumu.

Kvarca smiltīm ir lielāka spēja absorbēt netīrumus nekā upes analogam, turklāt kvarca dioksīda graudu izturība ir daudz augstāka nekā citiem citas izcelsmes smalkās frakcijas analogiem. Pateicoties izturībai un nodilumizturībai, kvarca smiltis tiek augstu novērtētas un ir nepieciešama izejviela dažādās ražošanas vietās . Tāpēc kvarca izmaksas ievērojami pārsniedz upes smilšu cenu, kas tiek izmantota tikai celtniecības vajadzībām - maisījumu pildīšanai, virsmu izlīdzināšanai, tranšeju uzpildīšanai.

Klasifikācija

Kvarca smilšu veidi nosaka tā mērķi. Atkarībā no smilšu graudu formas un to lieluma no granīta smiltīm tiek izgatavoti dažādi mājsaimniecības vai rūpniecības izstrādājumi. Turklāt, Materiālu klasifikācija ir sadalīta pēc vairākām īpašībām.

Pēc atrašanās vietas

Tīrs kvarca minerāls tiek iegūts dabiskās atradnēs, kas ir pieejamas ne tikai Krievijā, bet arī citās valstīs. Nelielu smilšu graudu frakcijas iegūst, dabiski sabrūkot lieliem granīta iežu gabaliņiem. Mūsu valstī šādi noguldījumi ir Urālos, Kalugas reģionā, Volgogradas un Brjanskas atradnēs un pat Maskavas reģionā. Turklāt kvarca smiltis ir sastopamas Urālu upju palienēs un jūras gultnē.

Atkarībā no ieguves vietas minerālmateriālus iedala šādos veidos:

• kalns - atradne atrodas kalnos, smilšu graudiem ir asas leņķa malas un raupjums;
• upe - tīrākais, nesatur piemaisījumus;
• jūras - sastāvs var ietvert māla piemaisījumus un dūņainas kaitīgās sastāvdaļas;
• grava - smilšu graudu asām leņķa malām ir raupjums, un kopējā smilšu masā ir dūņu sastāvdaļas;
• augsne - atrodas zem augsnes un māla konstrukciju slāņa, ir raupja virsma.

Visvērtīgākā un dārgākā ir upes kvarca smiltis, jo tai nav nepieciešami papildu attīrīšanas pasākumi.

Ar ieguves metodi

Kvarca smiltis iegūst ar dažādām metodēm, papildus ieguvei tiek veikta arī bagātināšana. Kvarca bagātinātās smiltis rūpīgi attīra no māla piemaisījumiem un pievieno grants elementus. Šāda materiāla daļa sasniedz 3 mm. Kvarcu dabiskajā vidē iegūst dažādos veidos, un atkarībā no izcelsmes tas ir sadalīts 2 veidos.

Primārs - veidojas granīta dabiskas iznīcināšanas rezultātā un atrodas zem augsnes vai māla slāņa. Šāds sadalītais materiāls ilgstoši paliek vienā vietā, šajā procesā nepiedaloties ūdenim, skābeklim un ultravioletajiem stariem. Smiltis iegūst, izmantojot karjeru metodi, pēc tam materiāls tiek transportēts pa transporta ceļiem tālākai pārstrādei, kur māla nogulsnes tiek noņemtas, izšķīdinot ūdenī, un pēc tam mitrumu. Sausās smiltis tiek sadalītas frakcijās un iepakotas.

Sekundārā - smiltis veidojas ūdens ietekmes rezultātā uz granīta iezi. Straumes grauž granītu un pārnes tā mazās daļiņas uz upju dibenu, šādas smiltis sauc par noapaļotām. Tas tiek pacelts no upes dibena, izmantojot īpašu bagarēšanas sūkni, pēc kura smilšu uzbērumu transportē mašīnas tālākai pārstrādei.

Visas kvarca smiltis ir sadalītas dabiskās un mākslīgās. Dabīgajām smiltīm ūdens ietekmē ir noapaļotas daļiņas, un mākslīgās smiltis iegūst, sasmalcinot iežu ar sprādzienu, pēc kura asus mazus fragmentus sadala lieluma daļās.

Sasmalcinātu kvarcu izmanto slīpēšanas darbiem ar smilšu strūklu.

Pēc graudu lieluma un formas

Atkarībā no smilšu frakcijas lieluma tas ir arī sadalīts dažādos veidos:

• putekļains - smalkākās smiltis, kuru izmērs ir mazāks par 0,1 mm;
• mazs - smilšu graudu izmērs ir no 0,1 līdz 0,25 mm;
• vidēji - smilšu daļiņu izmērs svārstās no 0,25 līdz 0,5 mm;
• liels - daļiņas sasniedz no 1 līdz 2 līdz 3 mm.

Neatkarīgi no frakcijas lieluma kvarca smiltīm ir lieliska uzsūktspēja, kas ļauj to izmantot ūdens filtrēšanas organizēšanai un pievienot javas maisījumiem.

Pēc krāsas

Dabīgais granīta kvarcs - caurspīdīgs vai tīri balts. Piemaisījumu klātbūtnē kvarca smiltis var iekrāsot toņos, sākot no dzeltenas līdz brūnai. Kvarca beztaras materiālu bieži var uzskatīt par krāsotu izskatu - šī ir dekoratīva iespēja, kas tiek izmantota dizaina nolūkos. Krāsainais kvarcs ir krāsots jebkurā vēlamajā krāsā: melns, zils, gaiši zils, sarkans, spilgti dzeltens un citi.

Ražošanas iezīmes

Vietās, kur tās dabiski sastopamas, varat iegūt tīru dabisko kvarca smilšu. Visbiežāk celtniecības materiāls ir izgatavots no smiltīm, kas atrodas tās tuvākajā atradnē, kas ievērojami samazina šī materiāla izmaksas. Ja ir nepieciešamas smiltis ar noteiktām īpašībām, tad, iespējams, tas būs jāpaņem no attāliem reģioniem, tāpēc šāda materiāla cena būs nedaudz augstāka . Smiltis tiek piegādātas iepakotas lielos 1 tonnas maisos vai 50 kg maisos.

Ja nelielas vasarnīcas celtniecībai ir nepieciešamas smiltis, tad ar parastajām upes smiltīm ir pilnīgi iespējams iztikt, savukārt silikāta ķieģeļu vai stikla izstrādājumu ražošanai būs jāizmanto augstas kvalitātes kvarca minerāls, kuru nevar aizstāt ar citiem konkrētas šķirnes smalkās frakcijas analogiem.

Zīmogi

Atkarībā no smilšu ķīmiskā sastāva un mērķa materiālam ir šāda klasifikācija:

• C pakāpe - paredzēta caurspīdīga stikla ražošanai;
• VS zīmols - nepieciešams stiklam ar augstu caurspīdīguma pakāpi;
• OVS un OVS zīmoli - tiek izmantoti kritiskiem produktiem ar augstu pārredzamības pakāpi;
• pakāpe PS - izmanto produktiem ar samazinātu caurspīdīguma pakāpi;
• B pakāpe - izmanto produktiem bez krāsas;
• zīmols PB - nepieciešams pusbaltiem izstrādājumiem;
• T pakāpe - nepieciešama tumši zaļa stikla ražošanai.

Katram marķējumam papildus burtu šifram ir arī frakcijas numurs, kā arī pieder pie kategorijas.

Piemērošanas joma

Kvarca smiltīm ir unikālas īpašības, un tās ir plaši izmantotas cilvēku dzīvē, un tās izmanto šādās jomās:

• izmanto būvniecībā dažāda veida dekoratīvo apmetumu, sauso maisījumu ražošanai, kā arī pašlīmeņojošu grīdu izveidošanai;
• karstumizturīgām injekciju formām metalurģijas rūpniecībā;
• baseinam kā filtra materiāls;
• futbola laukumiem kā segums;
• stikla, stikla šķiedras ražošanā;
• būvmateriālu ražošanā - silikāta ķieģeļu, bruģakmeņu, ugunsizturīgā betona ražošanai;
• agrorūpnieciskajā jomā kā piedeva dzīvnieku barībā;
• elektrisko drošinātāju ražošanā, jo kvarcs ir dielektrisks materiāls;
• radošumam un zīmēšanai, ainavu dizainā;
• sastādot maisījumus dzelzsbetona ražošanai ar paaugstinātu izturību.

Kvarca smiltis ir daļa no mūsdienu ceļu segumiem, jo silīcija dioksīds ir spēcīgs un izturīgs pret nodilumu, kas ļauj asfalta ceļam būt izturīgam un uzticamam, neskatoties uz milzīgo svara slodzi un lielo apvidus satiksmi. Lielākā daļa plauktu trauku ir izgatavoti, izmantojot kvarca smiltis . Minerālu piedeva no smalkgraudaina kvarca ļauj to pievienot porcelānam, fajansam un parastajam stiklam, kas šiem materiāliem piešķir lielāku izturību un spīdumu. Kvarcs tiek pievienots arī tehnisko stiklu, kā arī logu, automobiļu šķirņu ražošanā, izmantojot to, tiek ražoti laboratorijas stikla trauki, kas ir izturīgi pret karstumu un ķīmisko vidi, kā arī tiek pievienots ražošanai paredzētās masas sastāvam. no keramikas apdares flīzēm.

Bet tas vēl nav viss. Kvarca smiltis ir neatņemama sastāvdaļa, ko izmanto optisko lēcu ražošanā, padarot šos izstrādājumus gludus, caurspīdīgus un izturīgus lietošanā . Pateicoties spējai saglabāt siltumu, kvarca smiltis tiek izmantotas rūpnieciskām un sadzīves vajadzībām. Ar viņa piedalīšanos tiek izgatavotas elektriskās sildīšanas ierīces - kvarcs ir iekļauts kvēlspuldzes spirālveida sistēmā, kas ātri uzsilst un ilgstoši uztur nepieciešamo temperatūru.

Gravēšanas un slīpēšanas virsmas, kā arī akmens, metāla vai izturīgu polimēru apstrāde nav pilnīga, neizmantojot kvarca smiltis, ko izmanto smilšstrūklas materiālos. Procesa būtība ir tāda, ka akūta leņķa iežu daļiņas, sajaucoties ar gaisa plūsmu, ar zināmu spiedienu tiek piegādātas uz apstrādājamās virsmas, kas ir pulēta un kļūst pilnīgi tīra un gluda.

Labi zināmā kvarca smilšu spēja absorbēt dažādas vielas tiek izmantota, lai filtrētu ūdeni dažādu veidu un mērķu hidrauliskajās konstrukcijās . Turklāt adsorbējošās īpašības tiek izmantotas pārtikas rūpniecībā, kā arī filtru tehnoloģijas ražošanā.

Papildus attīrošām īpašībām kvarcam ir iespēja piesātināt ūdeni ar noderīgām ķīmiskām mikrokomponentēm, tāpēc filtrus ar kvarca smiltīm izmanto ne tikai ūdens filtrēšanai peldbaseinos, bet arī akvārijos, kā arī hidroattīrīšanas iekārtās un sadzīves filtros.