Sabbia Di Quarzo (37 Foto): Cos'è E In Cosa Consiste? Formula Chimica, Densità E Punto Di Fusione. GOST E Frazioni, Aree Di Applicazione

2024 Autore: Beatrice Philips | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-18 12:16

Molti materiali destinati ai lavori di costruzione contengono componenti naturali che hanno determinate proprietà, garantendo la resistenza e l'affidabilità dei prodotti. Questi componenti includono un minerale - sabbia di quarzo, che viene estratta.

Questo elemento di formatura viene utilizzato nell'industria del vetro, per la produzione di mattoni in arenaria calcarea, fa parte di alcuni tipi di calcestruzzo e viene utilizzato per il trattamento delle acque . Il quarzo frantumato è una roccia e oggi la maggior parte dei processi di produzione industriale non può essere immaginata senza il suo utilizzo.

Cos'è?

La roccia più comune sulla superficie del nostro pianeta è il quarzo: gli scienziati hanno scoperto che fino al 60% dell'intera crosta terrestre contiene frazioni di sabbia di quarzo. Questa roccia è di origine magmatica, e il suo componente principale è il biossido di silicio, che un tempo chiamavamo quarzo. La formula chimica assomiglia a SiO2 ed è composta da Si (silicio) e ossido di ossigeno . Oltre a questi componenti principali, la composizione può includere inoltre ossidi di ferro o altri metalli, un'impurità di argilla. La sabbia naturale di montagna contiene almeno il 92-95% di quarzo puro; è utilizzata nell'edilizia e nell'industria per la sua elevata capacità di assorbimento e resistenza alle sollecitazioni meccaniche. Il quarzo viene aggiunto alle composizioni per vari scopi al fine di aumentare l'adesività e aumentare la resistenza alla temperatura.

Il biossido di silicio è un prodotto che si ottiene dalla macinazione di rocce granitiche . La sabbia può formarsi naturalmente in natura, oppure è ottenuta dalla lavorazione artificiale di frazioni più grandi.

Indipendentemente da come si ottiene, prima dell'uso deve essere suddiviso in frazioni per pezzatura e sottoposto a purificazione.

La frazione più fine di sabbia di quarzo è 0,05 mm . Esternamente, la composizione è simile alla polvere finemente dispersa. Il più grande è considerato sabbia, la cui dimensione della frazione raggiunge i 3 mm. Il materiale più apprezzato ha un colore traslucido o biancastro, che è un indicatore del suo alto contenuto di silicio. Se nella sabbia sono presenti ulteriori impurità, cambia la sua tavolozza di colori.

In apparenza, i granelli di sabbia possono essere rotondi o parallelepipedi, con angoli irregolari e ruvidi, ottenuti dalla frantumazione artificiale della roccia granitica, ma tali trucioli frantumati hanno una bassa efficienza e non sono adatti per esigenze industriali e di costruzione. Esistono standard per la sabbia di quarzo, che non deve contenere più del 10% di acqua e le impurità non devono superare l'1% . Tale composizione è considerata della massima qualità, ma non è richiesta ovunque.

Ad esempio, per la produzione di mattoni di silicato, la composizione del biossido di silicio può contenere silicio puro nell'intervallo dal 50 al 70% - tutto dipende dalla tecnologia e dalle specifiche della produzione, in cui viene utilizzata questa materia prima.

Caratteristiche

La sabbia minerale ha un certo insieme di qualità, grazie alle quali può essere classificata come materiali naturali unici:

• sostanza chimicamente inerte che non reagisce con altri elementi;
• la densità del materiale ha prestazioni elevate, il suo parametro di massa è di almeno 1500 kg / m³ e la densità reale è di almeno 2700 kg / m³ - questi valori svolgono un ruolo importante nel calcolo del volume della miscela cementizia, che si ottiene combinando i componenti necessari;
• ha proprietà di resistenza all'abrasione e durata;
• non emette radiazioni di fondo;
• ha un alto grado di adsorbimento;
• facilmente macchiato;
• la conduttività termica del materiale è 0,32 W / (m? ° C), questo indicatore è influenzato dalla dimensione dei granelli di sabbia e dalla loro forma: più densi sono i granelli di sabbia a contatto tra loro, più alto è l'indicatore del livello di conducibilità termica;
• il punto di fusione è almeno 1050-1700 ° C;
• il peso specifico dipende dalla dimensione delle frazioni, nonché dallo stato in cui viene misurato questo indicatore: per la sabbia sciolta può essere 1600 kg / m³ e per la sabbia compattata può essere 1700 kg / m³.

Lo standard principale che regola gli indicatori di qualità e le proprietà della sabbia di quarzo è GOST 22551-77.

In che modo la sabbia di quarzo è diversa dalla sabbia ordinaria?

La normale sabbia fluviale viene tradizionalmente lavata dai fiumi e la dimensione della frazione, così come il colore, dipende dal luogo di estrazione. Molto spesso, la sabbia di fiume ha una frazione media e un alto grado di purificazione naturale naturale; inoltre, non contiene argilla . Per quanto riguarda la sabbia di quarzo naturale, è un prodotto ottenuto dalla frantumazione di rocce granitiche e, a differenza degli analoghi fluviali, il biossido di quarzo ha la proprietà di omogeneità ed è costituito da un tipo di minerale. In apparenza, la sabbia di quarzo naturale sembra omogenea, senza impurità e ha un piacevole colore bianco. I suoi granelli di sabbia sono irregolari in forma quadrata o hanno bordi irregolari ad angolo acuto, mentre nella sabbia di fiume ogni granello di sabbia ha una forma arrotondata e, quando si esamina la miscela, è possibile vedere una mescolanza di componenti fangosi di fondo.

La sabbia di quarzo ha una maggiore capacità di assorbire lo sporco rispetto a un analogo del fiume, inoltre, la forza dei grani di biossido di quarzo è molto superiore a quella di altri analoghi a frazione fine di altra origine. Grazie alla sua forza e resistenza all'abrasione, la sabbia di quarzo è molto apprezzata ed è una materia prima necessaria per varie aree di produzione . Pertanto, il costo del quarzo supera significativamente il prezzo della sabbia fluviale, che viene utilizzata solo per scopi di costruzione - per riempire miscele, livellare superfici, riempire trincee.

Classificazione

I tipi di sabbia di quarzo determinano il suo scopo. A seconda della forma dei granelli di sabbia e delle loro dimensioni, dalla sabbia di granito vengono realizzati vari prodotti domestici o industriali. Inoltre, la classificazione dei materiali è suddivisa in base a una serie di caratteristiche.

Per posizione

Il minerale di quarzo puro viene estratto in depositi naturali disponibili non solo in Russia, ma anche in altri paesi. Frazioni di piccoli granelli di sabbia si ottengono dal naturale decadimento di grossi pezzi di roccia granitica. Nel nostro paese, ci sono tali depositi negli Urali, nella regione di Kaluga, nei depositi di Volgograd e Bryansk e persino nella regione di Mosca. Inoltre, la sabbia di quarzo si trova nelle pianure alluvionali dei fiumi Urali e sui fondali marini.

A seconda del luogo di estrazione, il materiale minerale è suddiviso in tipi:

• montagna - il giacimento si trova in montagna, i granelli di sabbia hanno spigoli acuti e asperità;
• fiume - il più puro, non contiene impurità;
• nautico - la composizione può comprendere impurezze di argilla e componenti detritici limosi;
• burrone - i bordi ad angolo acuto dei granelli di sabbia hanno rugosità e la massa totale di sabbia contiene componenti di limo;
• suolo - giace sotto uno strato di terreno e strutture argillose, ha una superficie ruvida.

Il più prezioso e costoso è il tipo di sabbia di quarzo fluviale, poiché non necessita di ulteriori misure di purificazione.

Con metodo minerario

La sabbia di quarzo viene estratta con metodi diversi, oltre all'estrazione, c'è anche l'arricchimento. La sabbia arricchita di quarzo viene accuratamente pulita dalle impurità dell'argilla e vengono aggiunti elementi di ghiaia. La frazione di tale materiale raggiunge i 3 mm. Il quarzo nell'ambiente naturale si ottiene in vari modi e, a seconda della provenienza, si divide in 2 tipologie.

Primario - si forma a seguito della distruzione naturale del granito e si trova sotto uno strato di terra o argilla. Tale materiale decomposto rimane a lungo in un posto senza la partecipazione di acqua, ossigeno e raggi ultravioletti nel processo. La sabbia viene estratta utilizzando un metodo di cava, dopo di che il materiale viene trasportato tramite vie di trasporto per ulteriori lavorazioni, dove i depositi di argilla vengono rimossi dissolvendosi in acqua e quindi umidità. La sabbia secca viene divisa in frazioni e confezionata.

Secondario - la sabbia si forma a seguito dell'impatto dell'acqua sulla roccia granitica. I flussi erodono il granito e trasferiscono le sue piccole particelle sul fondo dei fiumi, tale sabbia è chiamata arrotondata. Viene sollevato dal fondo del fiume mediante una speciale pompa draga, dopo di che l'argine di sabbia viene trasportato da macchine per ulteriori lavorazioni.

Tutta la sabbia di quarzo è suddivisa in naturale e artificiale. La sabbia naturale sotto l'influenza dell'acqua ha particelle arrotondate e la sabbia artificiale si ottiene frantumando la roccia con un'esplosione, dopo di che i piccoli frammenti taglienti vengono divisi in frazioni di dimensioni.

Il quarzo frantumato viene utilizzato per lavori di molatura di sabbiatura.

Per granulometria e forma

In base alla grandezza della frazione di sabbia, viene anche suddivisa in vari tipi:

• polveroso - la sabbia più fine, che ha una pezzatura inferiore a 0,1 mm;
• piccolo - la dimensione dei granelli di sabbia va da 0,1 a 0,25 mm;
• media - la dimensione delle particelle di sabbia varia da 0,25 a 0,5 mm;
• grande - le particelle raggiungono da 1 a 2 a 3 mm.

Indipendentemente dalle dimensioni della frazione, la sabbia di quarzo ha un'eccellente capacità di assorbimento, che consente di utilizzarla per organizzare la filtrazione dell'acqua e aggiungerla alle miscele per malte.

Per colore

Quarzo di granito naturale - bianco trasparente o puro. In presenza di impurità, la sabbia di quarzo può essere colorata in tonalità che vanno dal giallo al marrone. Il materiale sfuso al quarzo può spesso essere visto come un aspetto dipinto: questa è un'opzione decorativa utilizzata per scopi di progettazione. Il quarzo colorato è tinto in qualsiasi colore desiderato: nero, blu, azzurro, rosso, giallo brillante e altri.

Caratteristiche della produzione

È possibile ottenere pura sabbia di quarzo naturale in luoghi in cui è presente in natura. Molto spesso, il materiale da costruzione è costituito da sabbia che giace nel deposito più vicino, il che riduce significativamente il costo di questo materiale. Se è richiesta sabbia con determinate proprietà, è possibile che sia necessario prenderla da regioni lontane, quindi il prezzo di tale materiale sarà leggermente più alto . La sabbia viene consegnata confezionata in big bag da 1 ton o in sacchi da 50 kg.

Se è necessaria la sabbia per la costruzione di un piccolo cottage estivo, allora è del tutto possibile cavarsela con la normale sabbia fluviale, mentre la produzione di mattoni di silicato o prodotti in vetro richiederà l'uso di minerale di quarzo di alta qualità, che non può essere sostituito da altri analoghi a frazione fine di una particolare razza.

Francobolli

A seconda della composizione chimica della sabbia e del suo scopo, il materiale ha la seguente classificazione:

• grado C - destinato alla produzione di vetro trasparente;
• Marchio VS - necessario per vetri con un alto grado di trasparenza;
• Marchi OVS e OVS - utilizzati per prodotti critici con un alto grado di trasparenza;
• grado PS - utilizzato per prodotti con un ridotto grado di trasparenza;
• grado B - utilizzato per prodotti senza alcun colore;
• marchio PB - necessario per i prodotti semibianchi;
• grado T - richiesto per la produzione di vetro verde scuro.

Ogni marcatura ha, oltre alla lettera cifrata, anche il numero di frazione, oltre ad appartenere alla categoria.

Ambito di applicazione

Possedendo caratteristiche uniche, la sabbia di quarzo ha trovato ampia applicazione nella vita umana e viene utilizzata nelle seguenti aree:

• utilizzato in edilizia per la produzione di vari tipi di intonaci decorativi, miscele secche, nonché per la creazione di pavimenti autolivellanti;
• per forme termoresistenti ad iniezione nell'industria metallurgica;
• per la piscina come materiale filtrante;
• per campi da calcio come copertura;
• nella produzione di vetro, fibra di vetro;
• nella produzione di materiali da costruzione - per la fabbricazione di mattoni di silicato, pietre per lastricati, calcestruzzo refrattario;
• in ambito agroindustriale come additivo nei mangimi;
• nella fabbricazione di fusibili elettrici, poiché il quarzo è un materiale dielettrico;
• per la creatività e il disegno, nella progettazione del paesaggio;
• quando si compongono miscele per la produzione di cemento armato con maggiore resistenza.

La sabbia di quarzo fa parte delle moderne superfici stradali, poiché il biossido di silicio è forte e resistente all'abrasione, il che consente alla strada asfaltata di essere duratura e affidabile, nonostante l'enorme carico di peso e l'elevato traffico di fondo. La maggior parte delle stoviglie sugli scaffali è realizzata con sabbia di quarzo . Un additivo minerale dal quarzo a grana fine consente di aggiungerlo a porcellana, terracotta e vetro ordinario, il che conferisce a questi materiali maggiore resistenza e lucentezza. Il quarzo viene anche aggiunto nella produzione di vetri tecnici, nonché finestre, varietà di automobili, con il suo uso, viene prodotta vetreria da laboratorio resistente al calore e agli ambienti chimici, e viene anche aggiunta alla composizione della massa destinata alla produzione di piastrelle di finitura in ceramica.

Ma non è tutto. La sabbia di quarzo è un componente integrale utilizzato nella produzione di lenti ottiche, rendendo questi prodotti lisci, trasparenti e durevoli nell'uso . Grazie alla sua capacità di trattenere il calore, la sabbia di quarzo viene utilizzata per esigenze industriali e domestiche. Con la sua partecipazione vengono realizzati dispositivi di riscaldamento elettrico: il quarzo è incluso con un sistema a spirale incandescente, che si riscalda rapidamente e mantiene la temperatura richiesta per lungo tempo.

Le superfici di incisione e molatura, nonché la lavorazione di pietra, metallo o polimeri durevoli, non sono complete senza l'uso di sabbia di quarzo, che viene utilizzata nei materiali di sabbiatura. L'essenza del processo sta nel fatto che le particelle di roccia ad angolo acuto, mescolandosi con il flusso d'aria, vengono fornite sotto una certa pressione alla superficie da trattare, che viene lucidata e diventa perfettamente pulita e liscia.

La ben nota capacità della sabbia di quarzo di assorbire varie sostanze viene utilizzata per filtrare l'acqua in strutture idrauliche di vario genere e scopo . Inoltre, le proprietà adsorbenti vengono utilizzate nell'industria alimentare e nella produzione di tecnologia di filtraggio.

Oltre alle proprietà purificanti, il quarzo ha la capacità di saturare l'acqua con utili microcomponenti chimici, quindi i filtri con sabbia di quarzo vengono utilizzati non solo per filtrare l'acqua nelle piscine, ma anche negli acquari, nonché negli impianti di idrotrattamento e nei filtri domestici.