Преимущества и сферы применения обогащенного песка

Песок, добытый в равнинных и горных карьерах, чаще всего не соответствует требованиям, которые предъявляются строительными стандартами и ГОСТами. В нем содержатся камни, глина, органические частицы, вкрапления извести и пыли, что существенно снижает качество стройматериала. Чтобы избежать затрат на доставку качественного песка с других территорий, проводят обогащение сырья непосредственно на месте добычи.

Зачем необходимо обогащение

Этот процесс преследует следующие цели:

удаление камней, сторонних примесей и включений диаметром более 4 мм;

отмывание глинистой, илистой и пылевой фракций;

улучшение зернового состава;

разделение сырья на различные фракции.

Обогащенный песок приобретает улучшенные характеристики, что делает его пригодным для использования в различных сферах строительства. К примеру, для создания бетонных смесей требуется материал более крупных фракций — они позволяют снизить расход цемента и повысить прочность бетоноконструкции. С этой целью мелкофракционный песок смешивают с сырьем крупных фракций. При проведении дорожных работ также полезным оказывается крупнофракционный. Он обладает повышенными дренажными свойствами, предупреждает застой влаги, способствует сохранению целостности дорожного покрытия.

Обогащение позволяет улучшить такие параметры песка, как:

влажность;

температура;

фракционный состав;

скорость осаждения зерен.

Обогащению чаще подвергается песок, добытый с морского дна, в равнинных и горных карьерах. Речной песок отличается повышенной чистотой, поэтому обогащения требует редко.

Преимущества обогащенного материала:

повышает прочность бетонных конструкций благодаря улучшенной адгезионной способности полученного сырья;

песчаные насыпи подлежат хранению открытым способом при условии контроля влажности;

качество сырья контролируется на всех этапах обогащения, что исключает прочностные потери из-за включения примесей.

Добыча и обогащение

Добыча песка, предназначенного для строительства, проводится двумя способами — открытым и подводным.

1. Открытый способ используется в зонах умеренной влажности, на необводненных месторождениях. Если в карьере имеется некоторое количество воды, предварительно территорию осушают при помощи водоотводов. Разработка карьера проводится с задействованием специальной экскаваторной техники, самосвалов и тяжелых механизмов.
2. Подводный способ применяется в тех случаях, когда сырье необходимо извлечь со дна водоема — реки, озера или моря. Разработка проводится с использованием плавучих землесосов — их располагают на понтонах и закрепляют якорями за дно. Вместе с водой песок всасывается помпами, измельчается и поступает на место складирования, а водные остатки вновь возвращаются в водоем.

Экономически целесообразно проводить обогащение прямо на месте добычи песка. Камни и крупные частицы удаляют методом грохочения на барабанных или вибрационных устройствах. Удалить пылевидные частицы, включения извести или песка помогает метод промывания в пескомойках или классификаторах. В пескомойках все пылевидные фракции и пленки, обволакивающие песчинки, превращаются в пульповый шлам и удаляются при непрерывной подаче чистой воды.

Зимой промывание песчаной смеси затруднено из-за низкой температуры воздуха. В этом случае используют сухой способ обогащения — продувание сбрасываемого песка мощными воздушными потоками.

Обогащение предполагает и изменение фракции песка с целью укрупнения зерен. Мелкий смешивают с крупнофракционным или дробленым привозным. В результате получается стройсырье двух фракций:

мелкой — менее 1,5 мм в диаметре;

крупной — 3-5 мм.

Использование в бетонных смесях крупнофракционного песка позволяет сэкономить от 20 до 50% цемента.

В последнее время производители отказываются от традиционных агрегатов грохочения и сушки в пользу новых устройств два-в-одном или три-в-одном. Высушивание, перемалывание и разделение частиц проводится в одном аппарате, что уменьшает трудозатраты и повышает скорость обогащения.

Состав и характеристики

Обогащенный и фракционированный песок должен соответствовать нормативам, закрепленным в ГОСТ 8736-2014 «Песок для строительных работ».

При оценке качества сыпучего обогащенного материала учитывают следующие параметры:

модуль крупности — для мелких фракций он равен 1,5-2,0 Мк, для крупных — до 3,0 Мк;

полный остаток на сите № 063 — 45-65% по массе для крупнозернистого песка и 10-30% для мелкого;

насыпная плотность песка — допустимы колебания от 1,3 до 1,8 тонн/м3;

вкрапления очень мелких и очень крупных зерен — не более 5% от общей массы сырья;

содержание пылевидных и глинистых частиц — от 2 до 5%;

наличие засоряющих примесей не допускается.

Песчаные породы, предназначенные для изготовления бетонных смесей, должны обладать повышенной устойчивостью к щелочному воздействию цемента. При обработке раствором натрия гидроксида отстоявшаяся жидкость должна получиться бесцветной или слабоокрашенной.

Песок после обогащения транспортируют небольшими партиями — в мешках по 25 и 50 кг. Так сыпучий материал будет огражден от попадания пыли, поступит на строительный объект в максимально чистом состоянии.

В составе речного или кварцевого песка, полученном методом обогащения, допускается присутствие:

известняка;

доломитов;

полевого шпата;

частиц глины;

мелких илистых вкраплений;

слюды;

серы;

гумусовых кислот;

сульфатов;

галоидных соединений.

Применение обогащенного песка

Широкое применение материал получил при производстве бетонных смесей марки М500. Он обеспечивает высокую прочность бетона на сжатие и механическое воздействие. Бетонные конструкции, выполненные с применением такого песка, быстро схватываются, приобретают повышенные показатели влагостойкости и долговечности.

Полученный бетон используется для:

строительства мостов;

обустройства внешних слоев асфальтовых дорожных покрытий;

изготовления железобетонных конструкций, балок, бордюров, плотин.

В чистом виде песок после обогащения востребован в частных строительных работах. Его применяют для приготовления штукатурных смесей, формирования стяжки пола, обустройства ландшафтного дизайна, оформления дорожек и облагораживания садовых участков.

Незаменим сыпучий материал и в дорожном строительстве. Благодаря улучшенным дренажным свойствам он подходит для устройства водоотводящих слоев дорожного покрытия, в качестве основы для укладки тротуарной плитки или брусчатки. Изготовители стройматериалов покупают такой песок для производства декоративных штукатурок, красок и разных модификаций кирпича.

Обогащенный песок — один из востребованных строительных материалов, обладающих улучшенными техническими характеристиками. Высокое качество исходного сырья позволяет повысить прочность приготовленных смесей, от которых будут зависеть долговечность и надежность сооружений. При покупке такого стройматериала необходимо обращать внимание на наличие сопроводительных сертификатов соответствия. Они должны содержать результаты проведенных лабораторных исследований, подтверждающих высокое качество товара.