Домой Участок Песок песчаный. Полезные ископаемые: Природный песок

Участок

Песок песчаный. Полезные ископаемые: Природный песок

Первоначально в XIX веке улицы городов мостились камнями (булыжная мостовая). Начиная с середины XIX века во Франции, Швейцарии и США и ряде других стран дорожное покрытие начинают делать из битумно-минеральных смесей. В 1876 г. впервые в США применили литой асфальт, приготовленный с использованием нефтяных битумов. Впервые асфальтобетонное покрытие было применено для покрытия тротуаров Королевского моста в Париже в 30-х годах XIX столетия. В начале 30-х годов во Франции в департаменте Эн асфальтом были покрыты тротуары на мосту Моран через реку Рону в Лионе. Бурно развивающаяся дорожная сеть требовала новых типов дорожных покрытий, которые можно было так же быстро сооружать, как и земляное полотно. Так, в 1892 г. в США индустриальным методом была построена первая дорожная конструкция из бетона шириной 3 м, а 12 лет спустя с помощью гудронатора со свободным истечением горячего битума 29 км дороги. Асфальт оказался наиболее подходящим материалом для дорожного покрытия. Во-первых, он становится более ровным, а значит, менее шумным и обладает необходимой шероховатостью. Во-вторых, по уложенному асфальтобетону можно сразу открывать движение и не ждать, пока он затвердеет, в отличие от цементобетона, который набирает необходимую прочность только на 28-й день. В-третьих, покрытие из асфальтобетона легко ремонтируется, моется, убирается, на нём хорошо держится любая разметка.

Материал из Википедии - свободной энциклопедии

Песок - осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зёрен горных пород. Очень часто состоит из почти чистого минерала кварца (вещество - диоксид кремния). Слово «песок» часто употребляется во множественном числе («пески»), но форма множественного числа имеет и другие значения. От слова «песок» образована русская фамилия Песков.

Природный песок

Природный песок - рыхлая смесь зёрен крупностью 0,10-5 мм, образовавшаяся в результате разрушения твердых горных пород. Природные пески в зависимости от генезиса могут быть аллювиальными, делювиальными, морскими, озерными, эоловыми. Пески, возникшие в результате деятельности водоемов и водотоков, имеют более округлую, окатанную форму.

Тяжёлый искусственный песок

Тяжёлый искусственный песок - рыхлая смесь зёрен, получаемая дроблением твёрдых и плотных горных пород. Форма зёрен дробленых песков - остроугольная, а поверхность - шероховатая.

Виды песка:

В торговле песок классифицируется по месту происхождения и произведенной обработке:

Речной песок

Речной песок - это строительный песок, добытый из русла рек, отличающийся высокой степенью очистки и отсутствием посторонних включений, глинистых примесей и камешков.

Карьерный мытый песок

Карьерный мытый песок - это песок, добытый в карьере путем промывки большим количеством воды, в результате чего из него вымывается глина и пылевидные частицы.

Карьерный горный песок

Карьерный горный песок - это природный материал, добываемый открытым способом в карьерах. Данный песок имеет достаточно высокое содержание глины, пыли и прочих примесей. Хотя карьерный горный песок, добываемый на некоторых месторождениях, отличается высокими техническими характеристиками, что приближает его по потребительским свойствам к такому виду как карьерный мытый строительный песок.

Карьерный сеяный песок

Карьерный сеяный песок - это добытый в карьере просеянный песок, очищенный от камней и больших фракций. Карьерный сеяный песок широко применяется при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ.

Строительный песок

Согласно ГОСТ 8736-93 строительный песок - это неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования.

Применение

Широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство, для пескоструйной обработки, при возведении дорог, насыпей, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий, при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, используется для бетонного производства, в дорожном строительстве. При производстве железобетонных изделий, бетона высоких марок прочности, а также при производстве тротуарной плитки, бордюров, колодезных колец используют крупнозернистый песок (Мк 2,2-2,5). Мелкий строительный песок используется для приготовления накрывочных растворов. Строительный речной песок довольно широко применим в различных декоративных (смешивают с различными красителями для получения специальных структурных покрытий) и отделочных работах готового помещения. Он также выступает компонентом асфальтобетонных смесей, которые используются в строительстве и укладке дорог (в том числе и для строительства аэродромов). Кварцевый песок используется для изготовления сварочных материалов специального и общего назначения.

Радиоактивность песка

Практически все пески относятся к 1-му классу по радиоактивности (удельная эффективная активность естественных радионуклидов в них не превосходит 370 Бк/кг, исключения могут составлять только дробленые пески), то есть радиационно безопасны и пригодны для всех видов строительства без ограничений.

Природный песок для большинства является чем-то естественным, и не привлекающим внимание. Это мелкие частицы, возникшие в процессе разрушений и преобразований земной поверхности на протяжении миллионов лет. Основной элемент вещества - молекулы диоксида кремния. Железо, сера, кальций, золото, магний также входят в состав, но в минимальных количествах. Основные сферы использования - строительство и промышленность, для которых песок идеален, если состоит преимущественно из кварца. Но, чистый состав в естественной среде встречается редко. Чаще песок наполняют измельчённые полевые шпаты, слюда, остатки скелетов, ил, гипс, глина и прочие элементы. Встречаются и такие виды песка, частицы которого вообще не содержат кварц, например, коралловый или гипсовый. По-детски простой и примитивный вопрос: «кто создал песок?», имеет вполне логические ответы - солнце, ветер и вода. А также все процессы, происходящие на планете, в том числе извержение вулканов.

Песок под микроскопом

В торговле представлен песок разных характеристик. Основной вид песка, самый востребованный и незаменимый - строительный, имеющий дополнительную классификацию. Стоит выделить что, несмотря на стремительный прогресс в производстве стройматериалов, это недорогое и распространенное вещество на сегодня не имеет полноценных аналогов. Например, натуральный камень вполне успешно заменяется кирпичом, бетонными изделиями, блоками; железо и дерево уступают место более усовершенствованным сплавам и пластмассам. А песок, относится к уникальным и непревзойденным видам природных материалов. Причём количество, имеющееся на планете, более чем достаточно удовлетворяет потребности промышленности и строительства.

Основные типы и виды песка

Внешний вид песка зависит от условий возникновения. Обобщающая характеристика песка заключается в том, что это рыхлая сыпучая масса, состоящая из частиц округлой или угловатой формы величиной от 0,1 мм до 5 мм. Цвет и свойства различаются от условий происхождения. Самый распространенный на земле - желтый.

Редко встречается красная окраска (например, вулканические пески с соответствующими цветными горными породами) или зеленые (включающие хризолит, хлорит-глауконит). Бывают черные, имеющие в своём составе минералы магнетит или гематит, а также лиловые пески, оранжевые и многоцветные. На фото представлен разноцветный песок, вид сверху показывает непривычный для российской природы пейзаж.

По способу образования сыпучий материал разделяется на естественный и искусственный. В свою очередь, в зависимости от генезиса природный песок может представлять:

– морские и озёрные виды;
– эоловые (связанный с деятельностью ветра);
– аллювиальные (принесённые постоянными и временными водными потоками) и делювиальные виды (отложения на склонах и подножьях гор).

Искусственный тип получается благодаря механическому воздействию на горные породы или определенные отходы производства:

– керамзитовый производится дроблением керамзитового гравия;

– чистый образуется при дроблении исходного минерала (в природе чистый измельченный минерал встречается крайне редко);

– перлитовый песок возникает при дроблении вулканического стекла;

– песочные шлаки или термозиты являются представителем безотходного производства в промышленности;

– мраморные песчинки образуются при измельчении мрамора.

Если сравнивать природное вещество и искусственное, то безусловно, по чистоте свойств выигрывает последнее. В естественной среде беспрерывно происходят всевозможные процессы, которые вносят изменения и дополнения в структуру сыпучего вещества.

Виды песка, используемого для строительства

Добывается стройматериал на месторождениях. Условия получения и способ обработки определяют название товара: водоёмный, горный (карьерный или овражный) и искусственный. Основные документы, определяющие нормы использования в строительстве - ГОСТ 8736-2014 и ГОСТ 8736-93. Самые востребованные виды - , и , их применение имеет мало ограничений благодаря отличным характеристикам.

– Намывной (мытый) - лучший выбор для многих строительных процессов. Бетонный раствор, ЖБИ, дорожное строительство, приготовление строительных смесей и составов. Для получения данного вида песка используется большое количество воды и сушильные приспособления. Глина, пыль, остатки мусора вымываются напором. Благодаря механическому воздействию разбиваются комки. После сушки и просеивания образуется сыпучая масса, характеризуется чистотой и однородностью. Прочность искусственного камня или скрепляющего раствора зависит от качества используемых компонентов. Примеси нарушают строительную технологию, и приводят к разрушению. Поэтому мытый карьерный материал - один из дорогих и востребованных товаров.

– Сеянный. Это доступный и недорогой стройматериал. Дешевле бывает только песок на засыпку, который доставляется на объект без подготовительных этапов к продаже. Просеивание очищает от мелкого и крупного мусора в виде камней, веток, растительных элементов, а также разбивает комки. Процесс происходит на месте добычи при помощи механических приспособлений. Для потребителей стоимость возрастает на величину затраченных разрабатывающим предприятием усилий.

Особенности горного песка - угловатость, разнообразие размеров, наличие примесей. Главными определяющими факторами использования измельченной горной породы являются: большое количество песчаных карьеров в нашей местности, и в целом на планете; несложная добыча, быстрая транспортировка, и как следствие, - приемлемая себестоимость. С конструкционной стороны - у карьерного образования самая лучшая из всех видов угловатость (сцепляемость) и кубовидность. Такая форма способствует созданию высокопрочных изделий, и является основополагающим критерием для отбора песка в бетонные составы.

Виды речного строительного песка и его применение

Способ обработки материала заключается в процессе поднятия со дна реки и просушивании. Товар отличается чистотой и однородностью состава. Длительное воздействие воды сглаживает углы, уменьшает форму и вымывает глинистые примеси между песчинками. Поэтому товар речного происхождения представляет более светлый, легкий и однородный состав, чем карьерный. Как и мытый песок горный является идеальным видом для бетона. Отличия заключаются в величине и лещадности. Речной более измельченный и округленный, поэтому практически не даёт усадку в отличие от угловатого кубовидного карьерного. Помимо бетонирования однородность служит базой для получения гладкой поверхности в производстве штукатурных и кладочных смесей, изготовления наполнителя для красок и затирок.

Кварцевый песок - самый чистый материал, получаемый искусственным путём

Механическое дробление кварцсодержащих пород обеспечивает чистое и однородное вещество. Цена производства существенно выделяется среди подобных товаров природного образования. Отличительной особенностью является высокая угловатость и лещадность, что не лучшим образом сказывается на прочности, но даёт необходимый эффект в шлифовальных процессах. Основная сфера применения - промышленность и производство стройматериалов (фасадные составы, песок для штукатурки, ландшафтного дизайна).

Показатели, определяющие вид песка, необходимый для строительства

Назначение и применение сыпучего материала определяется коэффициентами и показателями градации характеристик.

Экологическая безопасность - самый главный фактор для сооружения домов и помещений, в которых существуют люди. Практически все разновидности принадлежат к I -му классу радиоактивности (ГОСТ 30108-94). Сложности могут возникнуть только с искусственно созданным материалом. Так, вид кварцевого песка пригоден для штукатурки, а другой представитель искусственного сырья может зашкаливать допустимую норму радиационного фона. Поэтому будет применяться только в обустройстве железнодорожного полотна. Главную роль играет первоначальный минерал или вещество, которое подверглось измельчению.

Виды фракций песка (модуль крупности) влияют на показатель плотности песка. По величине песчинки разделяются: на крупные (2–5 мм), средние (0,5–2 мм) и пылеватые (до 0,5 мм). Чем крупнее песок, тем больше насыпная и утрамбованная плотность, что важно закладывать при определении количества на строительство и закупку. Также модуль крупности оказывает влияние на сферу применения. Для шлифовальных работ приобретается мелкий материал, для внутренних штукатурных работ подойдёт крупный карьерный песок с глинистыми примесями. Чистый крупный песок используется для возведения фундамента.

Прочность выражается в марках , которые опираются на свойства составляющих минералов. Марка 300 говорит об осадочных горных породах, которые не выдерживают значимых нагрузок; 400-ая - метаморфические породы со средними показателями. 800-ая марка - самая крепкая и дорогая, это сыпучее вещество произошло из магматических пород, прошедших испытание экстремальными температурами и условиями.

По гигроскопичности песок д елится на влажный состав, насыщенный водой и маловлажный. Для строительства необходим только сухой материал, на его основе составлены все пропорции. Мокрый состав нарушает принимаемый во внимание расчёт показателей плотности, значительно увеличивается в весе, становится пластичным и вязким. Средний показатель объёмно-насыпной плотности песка - 1300 -1500 кг/м 2 . Если влажность измельченного вещества незначительно увеличивается, то плотность и вес уменьшаются, - каждая песчинка обволакивается влагой и создаёт пустоты вокруг себя. А если измельченная горная порода становится мокрой, то вес и плотность превосходят средний показатель.

Коэффициент фильтрации зависит от пористости и крупности. Чем больше пор, тем медленней проходит вода, и тем тщательней очищается, что принципиально для работы фильтров. Большие песчинки (3–5 мм) способствуют быстрому прохождению воды, этот факт используется при конструировании дренажной системы.

Показатель максимально допустимого количества примесей . В речном составе стандартная доза, определенная стандартами, - 0,7 %. В мытом карьерном песке небольшое содержание, а в сеянном значительное. Добавки могут положительно и отрицательно влиять на технологический процесс. Так, глина является пластификатором в штукатурке, но разрушает прочность сцепления фундамента.

Если покупатель не является строителем и не знает, как выбрать, то возникают сложности. Компании, специализирующиеся на стройматериалах, оказывают квалифицированные консультации. Лидирующий продавец качественных стройматериалов в Москве и области - МСК-Регион.

И искусственный материал, который имеет в составе фракции горных пород. Довольно часто он состоит из минерального кварца, который представляет собой вещество, называемое диоксидом кремния. Если речь идёт о природном песке, то он представляет собой рыхлую смесь, фракция зерен которой достигает 5 мм.

Классификация по разрушению пород

Данный материал образуется при разрушении горных твёрдых пород. В зависимости от того, каковы условия накопления, пески могут быть:

аллювиальными;
морскими;
делювиальными;
эоловыми;
озёрными.

Когда материал возникает в процессе деятельности водоемов и водотоков, то его элементы будут иметь окатанную округлую форму.

Основные разновидности песка и особенности их добычи

Сегодня почти все виды песка используются человеком в разных областях деятельности и промышленности. Речной песок - это строительная смесь, которая добывается из русла рек. У данного материала довольно высокая степень очистки, именно поэтому в структуре отсутствуют мелкие камни, примеси глинистого содержания и посторонние включения.

Карьерный песок добывается путем промывки водой в огромном объеме, в результате удается избавиться от пылевидных частиц глины. Рассматривая виды песка, можно встретить карьерный песок, который очищается в процессе добычи от больших фракции камней. Этот материал довольно широко распространен при изготовлении растворов, которые идут на кладку фундаментов и осуществление штукатурных работ. Можно встретить карьерный сеяный песок и в асфальтобетонных смесях.

Строительный песок должен соответствовать ГОСТ 8736-2014, согласно которым материал представляет собой сыпучую неорганическую смесь из крупнофракционных зерен, размер которых достигает 5 мм. равна 1300 кг/м 3 . Образуется строительный песок при естественном разрушении скальных пород, его добывают методам разработки песчано-гравийных и песчаных месторождений без и с использованием обогатительного оборудования.

Основные виды песка включают еще и искусственный тяжелый песок, который имеет вид рыхлой смеси, получаемой механическим дроблением горных пород, среди последних следует выделить:

шлаки;
граниты;
известняк;
мрамор;
пемзу;

Особенности искусственного песка

Они могут иметь разное происхождение и плотность. Если проводить сравнение зерен данного песка с зернами натурального происхождения, то первые отличаются остроугольной формой и шероховатой поверхностью. Искусственные пески принято использовать в качестве заполнителей при приготовлении штукатурок и декоративных растворов. В результате удается добиться ощутимой фактуры верхнего слоя на наружных поверхностях.

Данный материал может стать частью любого слоя штукатурки, ведь фракционность зерен может быть разной, что зависит от разновидности раствора. Обычно крупность зерен принимается равной крупности натуральным пескам. При изготовлении искусственного песка в переработку берется отгоревший уголь, каменные породы, а также несгоревшие частицы, в которых низко содержание серы.

Характеристики материала будут зависеть качества накрывочного слоя. При изготовлении декоративной штукатурки из такого песка для экономии может дополнительно добавляться щебень, пудра этой породы или крошка, от этого качества фактуры даже выигрывает.

Применение и характеристики морского песка

Морской песок может использоваться при производстве строительных смесей, изготовлении заполнителей, осуществлении штукатурных работ, укладке дорожных оснований, строительстве заборов и ограждений, в качестве наполнителя для строительных затирок и красителей. Производство такого песка регламентируется ГОСТ 8736-93.

Фракции могут изменяться от 2,5 до 3,5 Мк, что определяет модуль крупности. Плотность зерна равна пределу от 2 до 2,8 г/см 3 . В морском песке полностью должны отсутствовать посторонние примеси, но в некоторых фракциях можно встретить малое содержание глинистых и пылевидных частиц. Морской песок характеризуется трудоемкостью производства, что делает его стоимость выше карьерного

Характеристики и цена карьерного песка

Главной особенностью карьерного песка выступает отсутствие примесей и частота. Намывной карьерный материал имеет следующие характеристики: фракция в пределах от 1,5 до 5 мм, плотность, равная 1,60 г/см 3 , а также низкое содержание глины, пыли и других примесей. Последних в составе не должно быть больше 0,03%.

Песок карьерный, цена которого за метр кубический составит 2200 руб., используется не только в строительстве, но и в декорировании, а также народном хозяйстве. Особенно рентабельно использование такого песка в производстве бетона и кирпича, а также в дорожном и жилищном строительстве.

Песок карьерный, цена за который составит 2300 руб., может быть представлен в виде материала с фракцией в пределах от 2,5 до 2,7 мм. При производстве высокопрочного бетона и железобетонных конструкций обычно используется намывной карьерный фракции. Карьерный материал идет на каменную кладку и изготовление тротуарной плитки.

Технические характеристики речного намывного песка и особенности его добычи

Песок речной намывной обладает плотностью в 1,5 кг/м 3 . Если речь идет о плотности в состоянии естественной влажности, то этот показатель будет снижен до 1,45. В составе могут содержаться пылевидные частицы, илистые и глинистые элементы, однако не больше, чем в объеме 0,7% по массе. Влажность материала составляет 4%, тогда как удельный вес равен 2,6 г/см 3 . Данные виды песка добываются с помощью земснаряда, который фиксируется на барже. Такое оборудование дополнено гидромеханическими установками, мощными насосами, сетями и резервуарами для деления материала по составу. Добыча песка из русел высохших рек походит на добычу карьерного песка.

Заключение

Почти все разновидности песка можно отнести к первому классу по радиоактивности. В качестве исключения выступают лишь дробленые пески. Если же вести речь об остальных разновидностях, то они радиационно безопасны и могут использоваться во всех строительных работах без ограничений.

Применение песка довольно распространено сегодня. Например, кварцевая его разновидность используется для изготовления сварочных материалов общего и специального назначения. Что касается строительной разновидности, то ее используют для получения структурных покрытий, смешивая с красителями. Используются пески еще и при проведении отделочных работ, а также при ремонте помещений. Выступает материал еще и компонентом которые используются в укладке дорог и при строительстве.

Песок — это сыпучая, рыхлая осадочная порода, состоящая из мелких обломков минералов и горных пород. Размер отдельных песчинок может быть различным: от 0,1 мм до 2 мм в диаметре. Цвет песка зависит от его химического состава и может быть белым, желтоватым, коричневым, зеленоватым или даже чёрным.

Осадочные породы.
Осадочные породы собираются на поверхности Земли и состоят из зёрен минералов и обломков горных пород. Такие обломки могут появляться в результате выветривания и разрушения скал, иметь органическое или вулканическое происхождение или даже (в мельчайших количествах) попадать на Землю из космоса. Осадочные породы накапливаются как на дне водоёмов, так и на суше, и могут быть как сыпучими (как песок), так и монолитными (например, песчаник).

Применение песка.
Песок широко используется в самых разных отраслях промышленности — например, в строительстве (для изготовления строительных смесей, бетона и кирпича) или в стекловарении (как основное сырьё для производства стекла). При изготовлении керамики в сталелитейной промышленности — для изготовления литейных форм, а в горнодобывающей отрасли — для заполнения пустот, оставшихся после извлечения породы (чтобы предотвратить возможные обвалы).

Драгоценные россыпи.
Важным промышленным сырьём является песок, содержащий примеси различных минералов, — например, таких ценных веществ, как золото, алмазы или платина. Золотоносные пески есть в России (например, на берегах Лены) и в США (на Аляске и в Калифорнии), платиновые пески можно встретить на Урале, а алмазные пески имеются в Конго и Бразилии. Россыпные месторождения золота есть и в Украине — в Закарпатье, в Кировоградской области. А в 2002 году богатые золотые россыпи были обнаружены на юге Луганской области.

Песок и ветер.
Сильный ветер пустынь может переносить огромные тучи горячего песка. Такие песчаные бури — серьёзная угроза для жителей оазисов, то есть небольших плодородных участков пустыни, сосредоточенных у источников воды. В пустынях и на побережьях ветер образует из песка волнистые возвышенности — дюны, высота которых может достигать от 5 до более чем 100 метров. Склоны дюн всегда несимметричны. С наветренной стороны склон более пологий, ветер мягко перемещает по нему песчинки. С другой стороны (подветренной) склон более крутой, зерна песка сдуваются ветром, придавая ему более острый угол.

Море и пустыня.
Пески откладываются главным образом в реках, на мелких участках морского дна и в пустынях. Поэтому наиболее влажные (дно рек, озёр и морей) и самые засушливые (пустынные) участки Земли, как правило, изобилуют песком. К сожалению, не на всех морских пляжах, берегах реки озёр есть песок — нередко они каменисты или заболочены. На морских побережьях Украины встречаются самые разные пляжи — устланные мелким чистым песком, усыпанные ракушками или мелкой галькой. Территория пустынь чаще всего покрыта песком — хотя встречаются также пустыни каменистые, галечные, глинистые и тому подобное.

Знаете ли вы, что: 1. В пустыне кристаллы гипса иногда образуют интересные формы — так называемые «розы пустыни». 2. Изменчивые атмосферные условия, ветер и дождь приводят к выветриванию горных пород — так появляется песок. 3. На морских пляжах нередко проводятся конкурсы песчаной архитектуры.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №8»

ГОРОДСКОГО ОКРУГА ГОРОД ОКТЯБРЬСКИЙ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Рыхлая горная порода песок

Работу выполнил:

Бадыков Артур Русланович,

учащийся 9 класса МБОУ «СОШ №8»

Руководитель:

Пильнова Лидия Николаевна,

учитель географии МБОУ «СОШ №8»

г. Октябрьский -2014г.

Введение

1. ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ИХ МНОГООБРАЗИЕ

РЫХЛЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

2.1 Общая характеристика рыхлых горных пород

2.3 Свойства песка

3.СПОСОБЫ ДОБЫЧИ ПЕСКА

4.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1.Крупность зёрен песка

4.2. Наличие примесей в песке

4.3.Давление песка

4.4.Песок - фильтр

4.5.“Плывучесть” песка

5 .Хозяйственное использование

ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1 Приложение 1 Определение свойств песка

Введение

Горные породы - природные агрегаты минералов более или менее постоянного состава, образующие самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору.

По происхождению горные породы делятся на три группы: магматические (изверженные), осадочные и метаморфические. Магматические и метаморфические слагают около 90% объёма земной коры, остальные 10% приходятся на долю осадочных пород, однако последние занимают 75% площади земной поверхности.

Среди осадочных пород важную роль играет песок.

Песок - мелкообломочная, рыхлая горная порода, состоящая из зерен (песчинок) кварца, других минералов и обломков пород, содержит примесь пылеватых и глинистых частиц. Песок является основным заполнителем в строительных растворах, для штукатурок. Широко применяется в строительстве, в стеклянной промышленности

Цель моей работ - изучить свойства песка, как рыхлой горной породы.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи: посетить карьеры по добыче песка, определить свойства карьерного и речного песка, сравнить их.

Актуальность темы заключается в востребованности в песке в хозяйстве Республики.

Сроки проведения работ: ноябрь 2012года – январь 2013 года. Место проведения - город Октябрьский и его окрестности, карьеры песчано-гравийной смеси близ города Октябрьский (муллинские карьеры).

1. Горные породы и их многообразие

1.1 Понятие горных пород

Горные породы - это вещество, слагающее земную кору. Состоят горные породы из минералов, однородных или неоднородных, которые твердо или рыхло соединяются.

Нередко они состоят из сцементированных обломков различных пород, иногда с присутствием вулканического стекла. Горные породы сформировались в результате внутриземных или поверхностных геологических процессов.

Строение породы определяется ее структурой и текстурой. Под структурой понимают особенности соединения минеральных зерен, их размеры и формы. Одни породы состоят из крупных кристаллических зерен; другие - из мельчайших кристаллов, видимых только в микроскоп; третьи - из стекловидного вещества; четвертые - комбинированные, когда на фоне мельчайших кристаллов или стекловидного вещества встречаются отдельные крупные кристаллы. Под текстурой понимают взаимное расположение и распределение слагающих породу минералов. Различают следующие виды текстуры: массивная текстура: никакого порядка в размещении минералов не наблюдается; слоистая: порода состоит из слоев разного состава; сланцевая: все минералы плоские и вытянутые в одном направлении; пористая: вся горная порода пронизана порами; пузырчатая: в горной породе есть пустоты от выделившихся газов.

1.2 Классификация горных пород

По происхождению горные породы подразделяются на: магматические породы, осадочные породы, метаморфические породы.

Магматические породы. Магматической определяется порода, образовавшаяся в результате охлаждения и затвердевания магмы. Так как магма может остывать на глубине, внутри каменной оболочки земного шара, или на земной поверхности, то магматические породы разделяются на интрузивные (внедрившиеся в толщи горных пород) и эффузивные (излившиеся). Наиболее типичными интрузивными породами считаются гранит, диорит, габбро, перидотит и др. Базальт, липарит, андезит принадлежат эффузивным породам.

Осадочные породы. Осадочные горные породы – породы сформировавшиеся на поверхности или в приповерхностной части Земной коры за счет осаждения продуктов экзогенных процессов. Сами экзогенные процессы по напрвленностии результатам можно условно разделить на 3 группы: разрушительные, промежуточные, созидательные.

К первой группе относятся геологическая деятельность ветра, водных потоков, ледников, озер и болот, подземных вод, морей.

В результате этих процессов образуются:

Рыхлый обломочный материал.

Новые минералы и минерализованные растворы.

Метаморфические породы. Метаморф и ческие г о рные пор о ды , горные породы, ранее образованные как осадочные или как магматические, но претерпевшие изменение (метаморфизм) в недрах Земли под действием глубинных флюидов, температуры и давления или близ земной поверхности под действием тепла внедрившихся интрузивных масс.

2. РЫХЛЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

2.1 Общая характеристика рыхлых пород

К этой группе горных пород обыкновенно относят песок и гравий, глину, растительную землю и всевозможные природные смеси этих веществ, образующие то, что мы называем почвой.

Все они представляют собой продукты разрушения каменных пород, иногда с примесью органических остатков и состоят из отдельных частиц, между собою вовсе не связанных, или связанных очень слабо.

Строителю приходится иметь с ними дело:

В качестве грунтов, на которых возводится сооружение - в этом случае важно знать сопротивление грунта давлению, его степень сжимаемости, степень проницаемости водою и происходящие в нем от подобных причин изменения;

В качестве материала для устройства насыпей и выемок, при чем кроме перечисленных свойств важно знать величину угла естественного откоса данного грунта;

В качестве веществ, употребляемых как составные части при изготовлении искусственных материалов - кирпича, бетона, растворов и пр.

К гравийно-песчаным и песчаным относят рыхлые или слабо сцементированные горные породы, состоящие из окатанных в различной степени обломков горных пород и зерен минералов. Эти породы используют в качестве сырья для производства песка, гравия и щебня из гравия для строительных работ.

К песку относят обломки пород и зерна минералов размерами свыше 0,05 до 5 мм, к гравию - свыше 5 до 70 мм, к валунам - свыше 70 мм. Частицы размером до 0,05 мм считают пылевидными и глинистыми. По содержанию песка, гравия и валунов выделяют (табл. 2.1) следующие типы пород.

Таблица 2.1 - Типы рыхлых пород

Песчаные, песчано-гравийные и песчано-гравийно-валунные породы оценивают следующими общими показателями: содержанием песка, гравия и валунов; петрографической характеристикой, включающей наименование породы в соответствии с табл. 2.1, генетическую принадлежность, данные о наличии или отсутствии прослоев глинистых и других засоряющих пород, радиационно-гигие-ническую оценку. Кроме этих основных показателей, для оценки гравийно-песчаных и песчаных пород применяют дополнительные (объемную насыпную массу, коэффициент разрыхления, естественную влажность), а также технологические показатели (выход щебня при дроблении гравия, промывистость, обогатимость песка и др.).

2.2 Песок, его характеристика

Песок представляет смесь зерен распавшейся от выветривания горной породы; так, например, при выветривании гранита образуется первоначально песок, содержащий зерна кварца, листочки слюды, глинистые частицы (получившиеся при распадении полевых шпатов), а также и не успевшие разрушиться гранитные зерна, состоящие из нескольких минералов.

Вода, перенося песок с возвышенностей на низменные места, округляет все эти зерна трением друг о друга и отмывает их, унося с собой наиболее мелкие частицы - глину. Таким образом, там, где скорость течения воды сразу замедляется, образуются отложения зерен, более или менее отсортированных водою по их величине и удельному весу, а, следовательно, и более разнородных.

Камень, искусственно разбитый на мелкие куски, называется щебнем.

По конфигурации (форме песчинок) и по местонахождению пески делятся:

Горный песок - находимый на месте своего первоначального образования и не обработанный текущей водою, вследствие чего песчинки с шероховатой поверхностью, неровны по величине, остро ребристые, с угловатыми зернами и между ними попадаются более крупные, не распавшиеся куски коренной породы (дресва);

Грунтовый, погребной или овражный песок отличается от предыдущего только тем, что его отложения бывают, покрыты позднейшими наносными слоями и поэтому в нем иногда содержатся землистые примеси. Оба эти песка ценятся за угловатую форму зерен, обусловливающую хорошее сцепление их в строительных растворах, но часто встречающиеся в таких, недостаточно промытых водою, песках примеси глины и, в особенности, растительной земли весьма понижают их достоинство.

Речной песок, наоборот, обыкновенно довольно чист (если не содержит ила или случайных примесей, кусочков древесной коры, гнилушек), но зерна его округленные.

Морской песок также с округленными зернами, обычно мельче речного и, кроме того, содержит соли, входящие в состав морской воды.

Ещё песок может быть, озёрными, флювиогляциальными и эоловыми.

2.3 Свойства песка (горная порода)

Теоретически лучшим свойствами для растворов обладает чистый кварцевый песок.

Вообще же хороший песок для приготовления растворов, бетона и т. п. должен иметь:

По возможности не слишком отшлифованные зерна;

Удельный вес - по возможности близкий к норме;

При растирании в сухом виде на белой бумаге не должен ее пачкать;

При взбалтывании с водою должен быстро садиться на дно и не оставлять воду надолго мутной;

Крупность зёрен определяют последовательным просеиванием определённого количества песка через сита с разной крупностью ячеек. Обычно берут сита с ячейками 1,2 и 0,3 миллиметра. Пропускают 2кг песка. Если на первом сите осталось больше 1кг песка - то он считается крупным.

Если через сито с ячейками 0,5 миллиметра пройдёт свыше 1кг песка, то песок считается мелким.

Наличие примесей в песке.

В горном песке всегда присутствуют примеси глины, в то время как в овражном - верхний слой загрязнён, а нижний, где песок промыт грунтовыми водами, - чистый. Морской песок содержит соли и органические остатки. Речной песок - наиболее чистый.

Для оценки количества органических примесей взбалтывают песок с приблизительно равным по объему количеством 3% раствора едкого натра и оставляют стоять сутки: если жидкость останется бесцветной или примет слегка желтоватую окраску - песок удовлетворителен; если же цвет жидкости будет темно-бурый, то песок непригоден ни для растворов, ни для бетонов.

Для определения пустот берут большую стеклянную мензурку (вместимость 1,5 литра), наливают туда 0,4 литра. Затем тонкой струйкой всыпают строго отмеренный 1 литр песка.

Предположим, что уровень воды в мензурке поднялся до отметки 1,1 литр. Но мы брали 0,4 литра воды и 1 литр песка, а получили в сумме не 1,4 литра, а на 0,3 литра меньше. Эта цифра и показывает объём пустот в песке между зёрнами, который заняла вода.

Но если слой песка, притом мелкого, находится в области грунтовых вод, то при движении последних, например, в стенках рва в подобном грунте, он легко вымывается (так называемый плывун), против чего при постройках следует принимать необходимые меры.

Давление.

Песок - фильтр.

Вода просачивается через песок свободно, как бы ни был толст его слой; этим свойством пользуются при устройстве песчаных (английских) фильтров для очистки питьевой воды. По этой же причине песчаные местности всегда сухи.

“Плывучесть”

Наконец, еще одна особенность песка: рассыпаясь свободно, например, при осыпании какой-либо выветривающейся скалы, или стены выемки, сделанной в сыром песке, песок образует кучу, поверхность которой составляет с горизонтом довольно постоянный угол естественного откоса, обыкновенно около 45°.

Эта величина имеет значение, однако, только для слегка влажного песка; совершенно же сухой песок при лабораторных условиях образует гораздо меньший угол естественного откоса - около 30°.

Для плывуна, т. е. мелкого песка, совершенно пропитанного водою, угла естественного откоса не существует, так как такой песок совершенно расплывается.

Все описанные свойства, характерные для чистого песка, теряются более или менее, когда песок содержит примеси глины и растительного перегноя.

Примеси, встречающиеся в песке, могут быть удалены:

Крупные механические примеси - камни, щепки и т. п. - удаляются просеиванием. Мелкие примеси - глина и т. п. - удаляются промыванием водою. Промывку песка можно производить, устроив лоток с текущей водой и перебрасывая песок лопатой, или перегребая его граблями навстречу течению воды.

Прокаливание песка, как мера для уничтожения органических веществ, применяется чрезвычайно редко.

3. СПОСОБЫ ДОБЫЧИ ПЕСКА

В основном в строительстве применяется речной и карьерный (намывной, сеяный) он же горный (овражный) песок, так же используются пески и их типы морской, дюнный, кварцевый, сухой, горячий, перлитовый, пескогрунт. Каждый вид песка обладает своими характеристиками отличными от других видов песка.

Песок речной - песок природного происхождения, добытый из русла рек. Песок речной крупный добывается из русел пересохших рек. Это особенно чистый вид песка, не содержащий посторонних включений, подобных глине.

Карьерный песок образовывается вследствие разрушения горных пород твердого типа. Добыча его осуществляется открытым способом в карьерах. По сравнению с речным песком, карьерный более мелкий, а также содержит глину, кварц, пыль и органические включения.

представляет собой практически универсальный материал, который используется в различных направлениях строительства: строительных работах, дорожных работах, обустройстве территории . Песок в карьерах добывают тремя основными способами: промыванием, открытым способом, просеиванием. По виду обработки, осуществляемой после добычи, песок карьерный делят на намывной и сеяный.

Карьерный песок добывают открытым способом на карьерах, сразу погружая в машины. Поскольку данный природный материал является результатом естественного разрушения твердых горных пород, в его состав входит достаточно много камней и посторонних включений, которые в последствии устраняются в процессе очистки.

добывают из карьера вымыванием. Добытый таким способом карьерный песок является наиболее чистым от примесей и глины. Намывной или, как его иначе называют, «мытый» карьерный песок добывают из обводненных слоев месторождений с использованием гидромеханического способа, что дает возможность очистить песчаную смесь от естественных природных примесей, повышая, тем самым, его качественные характеристики. С помощью гидромеханического способа из песка вымываются алевритовые (пылеватые) частицы и глина, что позволяет использовать его для различных работ, где исключается присутствие глинистых составляющих. Применение такого песка считается наиболее эффективным в кирпичном и бетонном производстве, в жилищном и дорожном строительстве, при возведении сооружений так называемой «дорожной одежды», а также для изготовления ЖБИ изделий и пр.

также добывают карьерным способом, но при этом пересеивают его, что очищает его от крупной фракции. Такой песок наиболее часто используется в строительно-монтажных работах, а именно при штукатурке, замешивании раствора для фундамента, раствора для кладки. Сеяный песок образуется в результате очистки песка от камней и крупных фракций методом обычного просеивания. Он широко применяется при изготовлении растворов для кладки, фундаментных и штукатурных работ, используется для засыпки карьеров, дорожный работ, благоустройства территорий.

4.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Добыча песка методом гидронамыва на сегодняшний день является самым распространенным способом добычи качественного песка. Осуществляется гидронамыв с помощью специальной техники – землесосного типа. С помощью земснаряда песок из забоя (территории разработки) по подается на , где складируется и разрабатывается для дальнейшей транспортировки.

Я исследовал свойства этого песка и песка речного.

4.1. Крупность зёрен песка

Крупность зёрен я определил последовательным просеиванием 1кг песка через сита с разной крупностью ячеек. Я взял сита с ячейками 1,2 и 0,3 миллиметра. Пропустил 1кг песка. В случае со вторым видом песка на первом сите осталось больше 0,5кг песка. Значит, он считается крупным.

В случае песка №1 через сито с ячейками 0,5 миллиметра прошло свыше 0,5кг песка, значит, этот песок считается более мелким.

4.2.Наличие примесей в песке.

Для оценки количества органических примесей я взял в две пробирки те же два вида песка, взбалтывал песок с приблизительно равным по объему количеством 3% раствора едкого натра и оставил стоять сутки: в превом случае жидкость осталась почти бесцветной, приняла слегка желтоватую окраску – речной песок удовлетворителен; во втором случае цвет жидкости получился темно-бурый, значит, песок из карьеров песок содержит примеси.

4.3Определение пустот.

Я взял стеклянную мензурку, налил туда 80 мл воды. Затем тонкой струйкой всыпал строго отмеренный 100 мл песка.

Уровень воды в мензурке поднялся до отметки 140 мл для первого вида песка и до145мл для второго вида песка. Но мы брали 80 мл воды и 100 мл песка песка, а получили в сумме не 180 мл, а на 40 мл меньше. Эта цифра и показывает объём пустот в песке между зёрнами, который заняла вода.

Как песок, так и гравий несжимаемы и поэтому считаются надежным грунтом при устройстве основания.

4.4.Давление песка.

Будучи помещен в вертикальный сосуд и нагружен чем-либо сверху, песок передает это давление почти целиком на стенки сосуда и лишь в малой степени на дно последнего. На этом свойстве песка основано применение песка для устройства песчаных свай, для забойки шпуров и т. п.

4.5.Песок - фильтр.

Я взял толстый слой песка, пропустил через него воду. Вода просачивается через песок обоих видов свободно. Значит эти виды песка можно использовать в качестве песчаных (английских) фильтров для очистки питьевой воды. По этой же причине песчаные местности сухи.

3.6.“Плывучесть” песка

Песок из обоих карьеров, рассыпаясь свободно, песок образует кучу, поверхность которой составляет с горизонтом довольно постоянный угол естественного откоса, примерно 30-45°. Я взял слегка влажный песок.

При постройке и ремонте шоссейных дорог заготовляемый песок, гравий и щебень удобнее располагать вдоль дороги в виде конических куч, легко обмеряемых, благодаря указанному выше постоянству угла естественного откоса.

3.7 Свойства, необходимые для применения песка на строительстве

А) при растирании в сухом виде на белой бумаге песок №1 и №2 ее не пачкает.

Б) при взбалтывании с водою оба вида песка быстро садятся на дно и не оставляют воду надолго мутной

По результатам исследования я составил таблицу:

Воду очищают одинаково

“Плывучесть” песка

постоянный угол естественного откоса, примерно 30-45°

При растирании в сухом виде на белой бумаге

не пачкает

При взбалтывании с водой

быстро садятся на дно и не оставляют воду надолго мутной

Перед проведением исследования я очистил песок от крупных механических примесей - камней, щепок и т. п. – просеиванием через крупное сито.

Мелкие примеси - глина и т. п. – можно удалить промыванием водою.

6. ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Производство строительных материалов в республике полностью обеспечено разведанными запасами кирпичных и керамзитовых глин, песчано-гравийной смеси, строительных камней и песков. Часть добываемого песчано-гравийного материала и щебня вывозится за пределы республики.

Месторождений песчано-гравийной смеси насчитывается 121 - они находятся по берегам рек Белой, Уфы, Демы, Урала, Юрюзани, Ика, Ая. Все эти полезные ископаемые очень востребованы в строительстве жилья и дорог.

В городе Октябрьский добычей песка занимаются несколько предприятий: Общество с ограниченной ответственностью "Элит-Автопрокат",Республика Башкортостан, г Октябрьский, проспект Ленина, 79/1, Общество с ограниченной ответственностью «ГРААЛЬ» Головной офис в г.Октябрьский: 452614 Республика Башкортостан г. Октябрьский, ул.Северная д.5а, офис 106 и другие.

Песок является сыпучим материалом, применяемым в процессе практически любых строительных работ. Также песок, который предлагает Октябрьский, используется в качестве септика, задействуется в системах водоочистки и фильтрах (за счет своей возможности удерживать нежелательные частицы). Он используется при строительстве дорог, жилья, производстве сухих строительных смесей, бетона. Карьерный песок применяется в дорожном и жилищном строительстве, при сооружении аэродромов.

Песок активно используется и организациями, занятыми в отрасли сельского и жилищно-коммунального хозяйства. Песок в городе Октябрьский применяется в различных ремонтных работах, для изменения состава почвы, посыпания дорог и прочих нужд и потребностей. Песок применяется и для изготовления тротуарной или фасадной плитки, благоустройства территорий и ландшафтного дизайна, в декоративных целях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

п В результате проведенной работы, основанной на опытах по изучению свойств песка нашего района, можно заметить, что они удовлетворяют тем параметрам, которые предъявляются к песку, как к рыхлой горной породе. Песок - рыхлая, сыпучая смесь, состоящая из обломков минералов: кварца, полевых шпатов, с примесью слюды. Получается как отсев при производстве щебня. Размеры зерен в песке колеблются от 0,1 до 5 мм. Песок применяется при строительстве в качестве добавок.

В своей работе я описал свойства песка с двух карьеров. Близ города Октябрьского добывают песок на муллинских карьерах. На муллинских карьерах песок добывают открытым способом и путём вымывания. Я определил крупность зёрен песка, наличие примесей песка, определил наличие пустот в песке, рассмотрел требования к песку как к строительному материалу. Песок является сыпучим материалом, применяемым в процессе практически любых строительных работ.

Будучи созданы искусственно, карьеры существуют лишь до тех пор, пока человек их поддерживает. Как правило, экологи рассматривают карьер лишь как отрицательное явление, т.к. при его создании нарушается почвенный покров, вырубаются деревья, нарушается балансовый режим подземных вод. Взрывы и шум техники распугивают зверей и птиц. Карьеры могут оказывать на окружающую их среду множество различных негативных влияний. Рассмотрим некоторые из них.

Места разработки полезных ископаемых, которые добываются открытым способом очищаются от растительности, что зачастую приводит к уменьшению стойкости почвы к различным видам эрозии.

Не только сами карьеры оказывают негативное влияние на окружающую среду, но и многие другие факторы, связанные с ними. Например, тяжелая. Тяжелая техника нарушает структуру почвенного слоя, что приводит к снижению устойчивости водной эрозии. Так как техника ездит к карьеру по одному и тому же маршруту, на нем в скором времени образуются глубокие следы от гусениц, которые впоследствии вполне могут стать полноценными оврагами и так же повлечь за собой последующую эрозию. Так же, как правило, при добыче открытым методом в воздух поднимается огромное количество пыли. Которая, разносясь ветром, так же может оказывать негативное воздействие, например, на растения.

Рекультивация карьеров проводится в основном затапливанием. Для этого сначала выравнивается дно карьера, затем проводится сглаживание склонов, чтобы в последствии данный карьер можно было использовать как место отдыха, а так же как среду обитания для живых организмов. И, наконец, карьер затапливается. Либо путем соединения каналом с уже существующим природным озером, либо, при наличии такой возможности, путем соединения с подземным водоемом. В результате чего получается замечательное место отдыха и обитания животных, водоплавающих птиц и рыб.

Рядом с нашим родным городом проводилась добыча песка и гравия, после которых осталось множество карьеров, которые на данный момент затоплены, и являются прекрасным местом отдыха. Охотники, рыболовы, грибники, да и просто семьи на праздники часто выбирают именно эти карьеры.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Добровольский В.В. Геология. - М.: ВЛАДОС, 2010. - 320 с.

2. Красильщиков Я.С. Основы геологии, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. - М.: Недра, 1997. - 236 с.

3. Кузнецов В.Г. Литология. Осадочные горные породы и их изучение. - М.: Недрабизнесцентр, 2007. - 512 с.

4. Справочник по геологии / Под ред. Еременко Н.А. - М.: Недра, 1984. - 480 с.

Приложение 1.

Способы добычи песка на карьерах близ города Октябрьского

Рис 1.Открытый способ до б ычи песка.