Главная \ Статьи \ Песок: свойства и особенности

Песок: свойства и особенности

« Назад

05.03.2018 16:47

Песок — едва ли не самый распространенный на планете естественный материал, используемый для строительства всех видов: от фундамента для деревянного дома до стартового стола космодрома. Вместе с этим, не каждый песок может быть использован на пользу. Например, обладая собственной песчаной пустыней, Саудовская Аравия закупает песок на стороне, потому что местный по своим свойствам не подходит для строительства.

Мономинеральные и полиминеральные пески

Если упростить подход к классификации, все пески мира можно разделить на две большие группы: моно- и полиминеральные.

Мономинеральные пески, по определению, состоят в основном (90% и более) из одного единственного минерала: кварца, слюды, полевого шпата или роговой обманки.

Роговая обманка — сложный алюмосиликат кальция, магния и железа. Образует чёрные короткостолбчатые кристаллы и тёмно-зелёные зернистые агрегаты. Входит в состав многих магматических и метаморфических пород. Широко распространён.

Оставшаяся доля приходится на целый набор разных минералов или даже останков живых существ. Но доля эта настолько мала, что на практике не учитывается.

Полиминеральные пески состоят из двух основных «песчаных» минералов. Например, полевошпатово-кварцевый песок, включает более 50% полевого шпата, а остальное — кварц. Напротив, кварцево-полевошпатовый песок содержит уже кварца > 50%, а остальная часть — полевой шпат. Сочетания минералов могут быть любыми, все зависит от местности, откуда происходит данный песок. Поэтому фактическая классификация песков затруднена, поскольку состав в разных регионах отличается сильно.

Происхождение песка

По традиционной, устоявшейся и ставшей вполне официальной версии, песок — это продукт распада гор (горных массивов). Под натиском ветров склоны горы постепенно разрушаются, от них откалываются крупные куски. Эти обломки в свою очередь обдуваются ветрами, естественно, крошась и рассыпаясь постепенно до состояния песка. Песок разносится ветром на большую территорию. Кроме ветра есть и другая причина — вода, которая выполняет ту же самую работу по разрушению гор. Да и вообще, любые атмосферные явления так или иначе приводят к разрушению гор и способствуют прибавлению песка.

Однако, современные расчеты показывают, что выявленные запасы песка на Земле настолько велики, что не могли стать продуктом распада и эрозии гор, как бы высоки эти горы ни были. В связи с этим появились другие гипотезы о происхождении песка на нашей планете.

Внеземное происхождение песка № 1 — массовый сброс песка в течение планетарных взаимодействий.

Внеземное происхождение песка № 2 — захват Землей песка из Солнечной системы после планетарных катастроф, подобных захвату спутников (на этапе планетообразования).

Земное происхождение песка путем привнесения из недр планеты (грязевые бури и т.д.).

Есть и другие гипотезы, связанные с понятием «Электрической Вселенной», но их рассмотрение здесь будет излишним.

Основные очевидные свойства песка

Полезные для человека «строительные» свойства песка делятся на четыре группы: равномерность высыпаемости, хорошая водопроницаемость, хорошая рассыпаемость и низкая сжимаемость.

Равномерная высыпаемость. Удивительно, но не зависимо от давления или толщины слоя, песок всегда будет равномерно высыпаться из отверстия. Например, стакан песка будет высыпаться из обычной воронки так же, как и тонна этого песка из такой же воронки. На этом свойстве основана работа песочных часов. При этом важно, чтобы отдельные песчинки были одинакового размера. Вообще, скорость высыпания зависит от размера частиц, крупный песок требует большего отверстия, но и высыпается быстрее.

Водопроницаемость. Песок хорошо пропускает воду (и уплотняется при этом). Чем крупнее песчинки, тем лучше будет проходить вода. Вместе с этим, песок задерживает частицы примесей, взвесей — на этом строится работа большинства фильтров грубой очистки. Поскольку плотность мокрого песка растет, то с течением времени он все хуже пропускает воду. Очевидно, мелкий песок весьма быстро уплотняется и становится водонепроницаемым (при значительной толщине слоя).

Рассыпаемость. Сухой песок удобно грузить, перевозить, разгружать. Зато мокрые песчинки отлично сцепляются друг с другом, позволяя даже придавать песку форму. Оба этих свойства незаменимы при изготовлении строительных смесей.

Низкая сжимаемость. Если песок искусственно уплотнить или дать слежаться, то дальнейшее сжатие будет невозможно (песчаная опора становится стабильна). Таким образом можно перераспределить в нужном направлении любое давление, неизбежно возникающее при эксплуатации зданий, сооружений и транспортных путей. Необходимо помнить, что равномерно и во все стороны давление передает только сухой песок.

— По приблизительным подсчетам, общее количество песчинок на нашей планете приближается к 7 500 000 000. Для сравнения: в нашей галактике около 100 000 000 000 звезд.

— Зыбучие пески ежегодно убивают больше людей, чем акулы.

— Если объединить все пустыни Земли, они займут около трети поверхности планеты.

— В чистом виде песок плавится при температуре 1700 градусов. А если в состав добавить простую соду, то понадобится всего 700 градусов.

— В зависимости от состава, песок может быть не только белым или желтым, но также зеленым, красным и даже черным.

Плотность строительного песка

Одной из главных физических характеристик (помимо состава) песка является его модуль крупности, т.е. величина отдельных песчинок (гранул). Этот параметр определяет назначение песка, как строительного материала.

Кроме того, если в песке много примесей, в виде глины, то такой песок также не для любой строительной цели может быть использован. В этом отношении самым чистым песком принято считать речной, а вот морской песок чаще всего загрязнен солью, а горный — загрязнен глиной.

Что такое плотность песка? Это отношение веса песка к занимаемому им объему. Так, природный песок имеет плотность около 1500 кг/м3. Величина эта довольно велика, она позволяет выдержать большую нагрузку без деформации, поэтому песок является идеальным наполнителем для строительства.

Под воздействием влаги плотность песка растет, так, мокрый песок может иметь плотность 1900 кг/м3. Если же такой песок дополнительно уплотнить (укатать), то величина плотности может достигать 2-3 тонн на 1 м3.



Комментарии


Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.
Я согласен(на) на обработку моих персональных данных. Подробнее
Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Авторизация
Введите Ваш логин или e-mail:

Пароль :
запомнить