Quarzsand (37 Fotos): Was Ist Das Und Woraus Besteht Er? Chemische Formel, Dichte Und Schmelzpunkt. GOST Und Fraktionen, Anwendungsgebiete

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-18 12:07

Viele Materialien, die für Bauarbeiten bestimmt sind, enthalten natürliche Komponenten mit bestimmten Eigenschaften, die die Festigkeit und Zuverlässigkeit der Produkte gewährleisten. Zu diesen Komponenten gehört ein Mineral - Quarzsand, der abgebaut wird.

Dieses Formelement wird in der Glasindustrie zur Herstellung von Kalksandsteinen verwendet, ist Bestandteil einiger Betonsorten und wird zur Wasseraufbereitung eingesetzt . Zerkleinerter Quarz ist ein Gestein und ist heute aus den meisten industriellen Produktionsprozessen nicht mehr wegzudenken.

Was ist das?

Das häufigste Gestein auf der Oberfläche unseres Planeten ist Quarz – Wissenschaftler haben herausgefunden, dass bis zu 60 % der gesamten Erdkruste Quarzsandanteile enthalten. Dieses Gestein ist magmatischen Ursprungs und sein Hauptbestandteil ist Siliziumdioxid, das wir früher Quarz nannten. Die chemische Formel sieht aus wie SiO2 und besteht aus Si (Silizium) und Sauerstoffoxid . Zusätzlich zu diesen Hauptkomponenten kann die Zusammensetzung zusätzlich Eisenoxide oder andere Metalle, eine Verunreinigung von Ton enthalten. Natürlicher natürlicher Bergsand enthält mindestens 92-95% reinen Quarz und wird aufgrund seiner hohen Aufnahmefähigkeit und Beständigkeit gegen mechanische Beanspruchung in Bau und Industrie verwendet. Quarz wird Zusammensetzungen für verschiedene Zwecke zugesetzt, um die Haftfähigkeit zu erhöhen und die Temperaturbeständigkeit zu erhöhen.

Siliziumdioxid ist ein Produkt, das durch Mahlen von Granitfelsen gewonnen wird . Sand kann natürlich in der Natur gebildet werden oder wird durch künstliche Verarbeitung größerer Fraktionen gewonnen.

Unabhängig davon, wie es gewonnen wird, muss es vor der Verwendung in Fraktionen nach Größe aufgeteilt und einer Reinigung unterzogen werden.

Der Feinstanteil von Quarzsand beträgt 0,05 mm . Äußerlich ähnelt die Zusammensetzung fein verteiltem Staub. Der größte gilt als Sand, dessen Fraktion 3 mm erreicht. Das am meisten geschätzte Material hat eine durchscheinende oder weißliche Farbe, die auf seinen hohen Siliziumgehalt hinweist. Wenn der Sand zusätzliche Verunreinigungen enthält, ändert er seine Farbpalette.

Sandkörner können im Aussehen rund oder quaderförmig sein, mit groben unebenen Ecken, die durch künstliches Zerkleinern von Granitgestein erhalten werden, aber solche zerkleinerten Späne haben eine geringe Effizienz und sind nicht für Industrie- und Bauzwecke geeignet. Es gibt Standards für Quarzsand, der nicht mehr als 10 % Wasser enthalten sollte und Verunreinigungen sollten 1 % nicht überschreiten . Eine solche Zusammensetzung gilt als von höchster Qualität, ist jedoch nicht überall erforderlich.

Für die Herstellung von Silikatsteinen kann beispielsweise die Zusammensetzung von Siliziumdioxid im Bereich von 50 bis 70 % reines Silizium enthalten - alles hängt von der Technologie und den Besonderheiten der Produktion ab, in der dieser Rohstoff verwendet wird.

Eigenschaften

Mineralsand hat eine Reihe von Eigenschaften, dank derer er als einzigartige Naturmaterialien eingestuft werden kann:

• chemisch inerte Substanz, die nicht mit anderen Elementen reagiert;
• die Dichte des Materials hat eine hohe Leistung, sein Schüttparameter beträgt mindestens 1500 kg / m³ und die wahre Dichte beträgt mindestens 2700 kg / m³ - diese Werte spielen eine wichtige Rolle bei der Berechnung des Volumens der Zementmischung, die wird durch Kombinieren der notwendigen Komponenten erhalten;
• hat Eigenschaften der Abriebfestigkeit und Haltbarkeit;
• emittiert keine Hintergrundstrahlung;
• hat einen hohen Adsorptionsgrad;
• leicht fleckig;
• die Wärmeleitfähigkeit des Materials beträgt 0,32 W / (m? ° C), dieser Indikator wird durch die Größe der Sandkörner und deren Form beeinflusst - je dichter die Sandkörner miteinander in Kontakt stehen, desto höher ist der Indikator des Niveaus der Wärmeleitfähigkeit;
• der Schmelzpunkt beträgt mindestens 1050-1700 °C;
• das spezifische Gewicht hängt von der Größe der Fraktionen sowie von dem Zustand ab, in dem dieser Indikator gemessen wird - für losen Sand kann es 1600 kg / m³ und für verdichteten Sand 1700 kg / m³ betragen.

Der wichtigste Standard, der die Qualitätsindikatoren und Eigenschaften von Quarzsand regelt, ist GOST 22551-77.

Wie unterscheidet sich Quarzsand von gewöhnlichem Sand?

Gewöhnlicher Flusssand wird traditionell aus Flüssen angeschwemmt, und die Größe der Fraktion sowie die Farbe hängen vom Ort der Gewinnung ab. Flusssand hat meistens einen mittleren Anteil und einen hohen natürlichen Reinheitsgrad, außerdem enthält er keinen Ton . Natürlicher Quarzsand ist ein Produkt, das durch Zerkleinern von Granitfelsen gewonnen wird, und im Gegensatz zu Flussanaloga hat Quarzdioxid die Eigenschaft der Homogenität und besteht aus einer Art von Mineral. Im Aussehen wirkt natürlicher Quarzsand homogen, ohne Verunreinigungen und hat eine angenehme weiße Farbe. Seine Sandkörner haben eine unregelmäßige quadratische Form oder haben ungleichmäßige spitzwinklige Kanten, während im Flusssand jedes Sandkorn eine abgerundete Form hat, und wenn Sie die Mischung untersuchen, können Sie eine Beimischung von schlammigen Bodenbestandteilen sehen.

Quarzsand hat eine größere Schmutzaufnahmefähigkeit als ein Flussanalogon, außerdem ist die Festigkeit von Quarzdioxidkörnern viel höher als die anderer feinteiliger Analoga anderer Herkunft. Aufgrund seiner Festigkeit und Abriebfestigkeit wird Quarzsand hoch geschätzt und ist ein notwendiger Rohstoff für verschiedene Produktionsbereiche . Daher übersteigen die Kosten für Quarz deutlich den Preis von Flusssand, der nur für Bauzwecke verwendet wird - zum Füllen von Mischungen, zum Ausgleichen von Oberflächen, zum Füllen von Gräben.

Einstufung

Die Art des Quarzsandes bestimmt seinen Zweck. Je nach Form der Sandkörner und deren Größe werden verschiedene Haushalts- oder Industrieprodukte aus Granitsand hergestellt. Außerdem, Die Materialklassifizierung ist nach einer Reihe von Merkmalen unterteilt.

Nach Standort

Reines Quarzmineral wird in natürlichen Lagerstätten abgebaut, die nicht nur in Russland, sondern auch in anderen Ländern verfügbar sind. Fraktionen kleiner Sandkörner werden durch den natürlichen Zerfall großer Granitfelsen gewonnen. In unserem Land gibt es solche Lagerstätten im Ural, in der Region Kaluga, in den Lagerstätten von Wolgograd und Brjansk und sogar in der Region Moskau. Darüber hinaus findet sich Quarzsand in den Auen der Uralflüsse und auf dem Meeresboden.

Je nach Abbauort wird mineralisches Material in Typen unterteilt:

• Berg - die Lagerstätte befindet sich in den Bergen, Sandkörner haben spitzwinklige Kanten und Rauhigkeit;
• Fluss - am reinsten, enthält keine Verunreinigungen;
• nautisch – die Zusammensetzung kann Verunreinigungen von Ton und schluffige Detritkomponenten enthalten;
• Schlucht - spitzwinklige Kanten von Sandkörnern haben Rauhigkeit und die Gesamtmasse des Sandes enthält Schluffbestandteile;
• Boden - liegt unter einer Schicht aus Erde und Lehmstrukturen, hat eine raue Oberfläche.

Am wertvollsten und teuersten ist der Flussquarzsand, da er keine zusätzlichen Reinigungsmaßnahmen benötigt.

Durch Mining-Methode

Quarzsand wird auf verschiedene Weise abgebaut, neben dem Abbau findet auch eine Anreicherung statt. Mit Quarz angereicherter Sand wird gründlich von Tonverunreinigungen gereinigt und mit Kieselementen versetzt. Der Anteil eines solchen Materials erreicht 3 mm. Quarz in der natürlichen Umgebung wird auf verschiedene Weise gewonnen und je nach Herkunft in 2 Arten unterteilt.

Primär - entsteht durch natürliche Zerstörung von Granit und befindet sich unter einer Erd- oder Tonschicht. Ein solches zersetztes Material bleibt lange Zeit an einem Ort, ohne dass Wasser, Sauerstoff und ultraviolette Strahlen an dem Prozess beteiligt sind. Sand wird im Steinbruchverfahren gewonnen, anschließend wird das Material über Transportwege zur Weiterverarbeitung transportiert, wo Tonablagerungen durch Auflösen in Wasser und anschließend Feuchtigkeit entfernt werden. Trockener Sand wird in Fraktionen aufgeteilt und verpackt.

Sekundär - Sand entsteht durch den Aufprall von Wasser auf das Granitgestein. Bäche erodieren Granit und übertragen seine kleinen Partikel auf den Grund von Flüssen, solcher Sand wird als abgerundet bezeichnet. Es wird mit einer speziellen Baggerpumpe vom Flussboden gehoben, danach wird der Sanddamm maschinell zur Weiterverarbeitung transportiert.

Alle Quarzsande werden in natürliche und künstliche unterteilt. Natürlicher Sand unter dem Einfluss von Wasser hat abgerundete Partikel, und künstlicher Sand wird durch Zerkleinern von Gestein mit einer Explosion gewonnen, wonach scharfe kleine Fragmente in Größenfraktionen unterteilt werden.

Gemahlener Quarz wird für Sandstrahl-Schleifarbeiten verwendet.

Nach Korngröße und Form

Je nach Größe der Sandfraktion wird diese auch in verschiedene Arten unterteilt:

• staubig - feinster Sand, der eine Größe von weniger als 0,1 mm hat;
• klein - die Größe der Sandkörner beträgt 0,1 bis 0,25 mm;
• Durchschnitt - die Größe der Sandpartikel variiert von 0,25 bis 0,5 mm;
• groß - Partikel reichen von 1 bis 2 bis 3 mm.

Unabhängig von der Größe der Fraktion hat Quarzsand eine ausgezeichnete Saugfähigkeit, die es ermöglicht, ihn zur Organisation der Wasserfiltration und zur Zugabe zu Mörtelmischungen zu verwenden.

Nach Farbe

Natürlicher Granitquarz - transparent oder reinweiß. Bei Vorhandensein von Verunreinigungen kann Quarzsand in Farbtönen von gelb bis braun eingefärbt werden. Quarz-Schüttgut ist oft als Lackoptik zu sehen – dies ist eine dekorative Option, die zu Designzwecken verwendet wird. Farbquarz wird in jeder gewünschten Farbe eingefärbt: Schwarz, Blau, Hellblau, Rot, Hellgelb und andere.

Merkmale der Produktion

An Stellen seines natürlichen Vorkommens erhalten Sie reinen Naturquarzsand. Meistens wird das Baumaterial aus Sand hergestellt, der in seiner nächsten Lagerstätte liegt, was die Kosten dieses Materials erheblich senkt. Wenn Sand mit bestimmten Eigenschaften erforderlich ist, muss dieser möglicherweise aus entfernten Regionen entnommen werden, sodass der Preis für ein solches Material etwas höher ist . Der Sand wird verpackt in Big Bags zu 1 Tonne oder in Säcken zu 50 kg geliefert.

Wenn Sand für den Bau eines kleinen Ferienhauses benötigt wird, ist es durchaus möglich, mit gewöhnlichem Flusssand auszukommen, während die Herstellung von Silikatsteinen oder Glasprodukten die Verwendung von hochwertigem Quarzmineral erfordert, das nicht ersetzt werden kann durch andere feinteilige Analoga einer bestimmten Rasse.

Briefmarken

Abhängig von der chemischen Zusammensetzung des Sandes und seinem Verwendungszweck hat das Material folgende Klassifizierung:

• Klasse C - bestimmt für die Herstellung von transparentem Glas;
• Marke VS - erforderlich für Glas mit hoher Transparenz;
• OVS- und OVS-Marken - verwendet für kritische Produkte mit hoher Transparenz;
• Klasse PS - wird für Produkte mit reduzierter Transparenz verwendet;
• Klasse B - wird für Produkte ohne Farbe verwendet;
• Marke PB - erforderlich für halbweiße Produkte;
• Klasse T - erforderlich für die Herstellung von dunkelgrünem Glas.

Jede Markierung hat neben der Buchstabenchiffre auch die Fraktionsnummer sowie die Zugehörigkeit zur Kategorie.

Geltungsbereich

Quarzsand besitzt einzigartige Eigenschaften und findet breite Anwendung im menschlichen Leben und wird in den folgenden Bereichen verwendet:

• verwendet im Bauwesen zur Herstellung verschiedener Arten von dekorativen Putzen, Trockenmischungen sowie zur Herstellung von selbstnivellierenden Böden;
• für hitzebeständige Spritzgussformen in der metallurgischen Industrie;
• für den Pool als Filtermaterial;
• für Fußballfelder als Abdeckung;
• bei der Herstellung von Glas, Fiberglas;
• bei der Herstellung von Baustoffen - zur Herstellung von Silikatsteinen, Pflastersteinen, Feuerbeton;
• im agroindustriellen Bereich als Zusatzstoff in Tierfutter;
• bei der Herstellung elektrischer Sicherungen, da Quarz ein dielektrisches Material ist;
• für Kreativität und Zeichnen, in der Landschaftsgestaltung;
• bei der Zusammensetzung von Mischungen zur Herstellung von Stahlbeton mit erhöhter Festigkeit.

Quarzsand ist ein Bestandteil moderner Straßenbeläge, da Siliziumdioxid stark und abriebfest ist, wodurch die Asphaltstraße trotz der enormen Gewichtsbelastung und des hohen Geländeverkehrs langlebig und zuverlässig ist. Das meiste Geschirr in den Regalen besteht aus Quarzsand . Ein mineralischer Zusatz aus feinkörnigem Quarz ermöglicht die Zugabe zu Porzellan, Steingut und gewöhnlichem Glas, was diesen Materialien erhöhte Festigkeit und Glanz verleiht. Quarz wird auch bei der Herstellung von technischen Gläsern sowie Fenster- und Automobilsorten zugesetzt, mit seiner Verwendung werden Laborglaswaren hergestellt, die gegen Hitze und chemische Umgebungen beständig sind, und wird auch der Zusammensetzung der für die Herstellung vorgesehenen Masse hinzugefügt von keramischen Veredelungsfliesen.

Aber das ist nicht alles. Quarzsand ist ein integraler Bestandteil der Herstellung optischer Linsen und macht diese Produkte glatt, transparent und langlebig . Aufgrund seiner Fähigkeit, Wärme zu speichern, wird Quarzsand für den industriellen und häuslichen Bedarf verwendet. Mit seiner Beteiligung werden elektrische Heizgeräte hergestellt - Quarz ist mit einem Glühwendelsystem ausgestattet, das sich schnell aufheizt und die erforderliche Temperatur lange hält.

Das Gravieren und Schleifen von Oberflächen sowie das Bearbeiten von Stein, Metall oder langlebigen Polymeren sind ohne den Einsatz von Quarzsand, der in Sandstrahlmaterialien verwendet wird, nicht vollständig. Der Kern des Verfahrens liegt darin, dass spitzwinklige Gesteinspartikel, die sich mit dem Luftstrom vermischen, unter einem gewissen Druck auf die zu bearbeitende Oberfläche gebracht werden, die poliert und vollkommen sauber und glatt wird.

Die bekannte Fähigkeit von Quarzsand, verschiedene Stoffe aufzunehmen, wird zur Wasserfilterung in Wasserbauwerken unterschiedlicher Art und Verwendungszweck genutzt . Darüber hinaus werden die adsorbierenden Eigenschaften in der Lebensmittelindustrie sowie bei der Herstellung von Filtertechnik genutzt.

Neben reinigenden Eigenschaften hat Quarz die Fähigkeit, Wasser mit nützlichen chemischen Mikrokomponenten zu sättigen, so dass Filter mit Quarzsand nicht nur zum Filtern von Wasser in Schwimmbädern, sondern auch in Aquarien sowie in Wasseraufbereitungsanlagen und Haushaltsfiltern verwendet werden.