Кварцовий пісок - матеріал для виробництва силікатної цегли - Силікатна цегла
Основними матеріалами, що застосовуються у виробництві силікатної цегли, є кварцовий пісок і вапно.
Освіта та склад кварцового піску
Пісок утворюється в результаті вивітрювання деяких гірських порід: гранітів, гнейсів та ін. Ці породи руйнуються під дією тепла, холоду, вітру, води та ін.
Залежно від місця залягання розрізняють такі різновиди пісків:
- гірські та яружні, що складаються з піщинок гострокутної форми з шорсткою поверхнею;
- річкові та озерні, що мають піщинки окатаної форми з гладкою поверхнею.
За розміром зерен піски поділяються на:
- крупнозернисті, що складаються із зерен розміром до 5 мм;
- середньозернисті, що складаються із зерен розміром від 2 до 0,6 мм;
- дрібнозернисті, що складаються із зерен розміром від 0,6 до 0,2 мм;
- дуже дрібнозернисті, що складаються із зерен розміром від 0,2 до 0,05 мм.
Кремнезем (SiO2) зустрічається в природі в аморфному та кристалічному стані.
З аморфного кремнезему утворюються поклади діатоміту та трепелу. Аморфний кремнезем активно входить у хімічну реакцію з вапном за нормальної температури.
Кристалічний кремнезем зустрічається у природі як кварцу. Кварц має велику твердість і міцність. У звичайних умовах — за нормального тиску та кімнатної температури — кварц не вступає у хімічну взаємодію з вапном, для цього необхідна наявність водного середовища та високої температури, що практично досягають, застосовуючи насичену водяну пару підпідвищеним тиском.
Піски, що містять 90% і більше кристалічного кремнезему - кварцу, називаються кварцовими.
У більшості випадків кварцові піски пофарбовані в різні кольори домішками, що є в них, найчастіше в жовтий колір - сполуками заліза. Білі піски трапляються досить рідко.
Таблиця 1 - Хімічний склад кварцових пісків, %
Втрати при прожарюванні характеризують наявність у піску речовин, здатних розкладатися і частково випаровуватися при високій температурі. Величина втрат при прожарюванні залежить від виду домішок та їх утримання в піску.
У нашій країні чисті кварцові піски, що містять понад 98% кремнезему, знаходяться у Люберецькому та Часоверському родовищах. Хімічний склад кварцових пісків деяких родовищ наведено у табл.1.
Вимоги до кварцового піску, що застосовується під час виробництва силікатної цегли.
Придатність піску якогось родовища для виробництва силікатної цегли визначають дослідним шляхом. Для цього виготовляють і випробовують зразки: спочатку куби або циліндри в лабораторних умовах, а потім окремі цеглини або невеликі партії цегли в напіввиробничих та виробничих умовах.
Для попередньої орієнтовної оцінки кварцового піску як сировини для виробництва силікатної цегли можна керуватися такими загальними положеннями:
- пісок повинен утримувати у своєму складі не менше 90% кремнезему у вигляді кварцу;
- бажано, щоб зерна піску мали не круглу, окатану, а кутову форму та шорстку поверхню;
- пісок може містити не більше 10% глини, причому глиниста речовина повинна знаходитися не у вигляді окремих включень, а в дрібнодисперсному стані і повинна бути рівномірно розподілена в піску;
- пісок не повинен містити домішки органічних речовин;
- пісок має бути різнозернистим, тобто зерна піску повинні бути різної крупності.
Зерновий склад кварцового піску має велике значення, тому що пісок, що складається із зерен різної крупності, добре пресується. Пояснюється це тим, що при стисканні сировинної суміші в пресі дрібні зерна піску розміщуються між великими, заповнюючи порожнечі між ними, внаслідок чого підвищуються щільність та міцність цегли.
Якщо зерновий склад природного піску виявляється незадовільним, то процесі виробництва до нього додають пісок, що містить дрібніші або більші зерна.
Зерновий склад піску визначають у лабораторії за допомогою ситового аналізу. Пісок просіюють на ситах із отворами встановлених розмірів. Зерновий склад кварцового піску різних родовищ наведено у табл. 2.