Песок сегодня востребован во многих сферах производства. Особенно много его расходуется на получение строительных материалов и смесей. В зависимости от того или иного технологического процесса используются различные виды песка. Способы добычи последних определяются местом их залегания (горный, речной, морской) и технологией.
Сухой способ
Таким методом извлекают подавляющее количество песка из открытых карьеров. Разрабатываемое месторождение предварительно подготавливают. Бульдозерами и скреперами снимают вскрышу - слой почвы и глины. Удаленная вскрыша обнажает отложения песка и позволяет определить ее коэффициент (соотношение ее объема к размерам полезного ископаемого).
Затем приступают к прокладке транспортных траншей и рабочих выступов. Габариты последних определяются высотой черпания экскаватора.
Для извлечения песка из карьеров используются экскаваторы с одним или несколькими ковшами. Ковш, в зависимости от задачи, может зачерпывать от 0,25 до 15 м3 песчаной породы. Если последняя очень мощная, то ее разработку ведут послойно.
Пылевые частицы глины окрашивают песок карьеров в желто-оранжевый оттенок и ухудшают его важные свойства. Поэтому при использовании этого сырья для получения строительных растворов или изделий его дополнительно очищают. Такой очищенный песок широко востребован в строительстве:
- входит в состав штукатурных и кладочных смесей;
- наполнитель для силикатного кирпича и газобетона.
Гидромеханизированный способ
При гидромеханизированном извлечении песка из карьеров используется очень много воды, которая нагнетается из ближайшего резервуара насосной станцией. Вода выходит через гидромонитор под сильным напором одной мощной струей, размывая нужный участок насыпи. Возникающая при этом пульпа из песка и воды стекает естественным путем (если создан необходимый уклон) в гидроотвалы, либо принудительно откачивается землесосами.
Такой способ дает лучшую чистоту песка, так как при этом удаляются мусор и посторонние примеси.
Со дна водоемов песок извлекают специальным оборудованием на понтонах, которое стабилизируется с помощью системы тросов, свай и якорей. Донный песок добывают следующей техникой:
- скреперы;
- земснаряды;
- землечерпалки;
- экскаваторы-драглайны;
- центробежные насосы.
С помощью землесоса и при задействовании механического рыхлителя донный песок подают через понтонный пульпопровод на гидроотвалы. В итоге получается песок наилучшего качества, применимый в любом строительном процессе.
Виды карьерного песка
Разные карьеры поставляют разный песок. Добываемый материал различен по структуре, зернистости и составу. По цвету бывает желтый, красный, бурый или белый, в зависимости от минералов.
Обычно месторождения в разрушенных породах – неглубоко под слоем почвы. Величина песчаных зерен колеблется от 0,15 мм до 5 мм. Есть мелкозернистый (зерно до 2 мм), среднезернистый (от 2 до 2,8 мм) и крупнозернистый (до 5 мм) песок.
Специфика данной разновидности песка – разнородный состав и примеси (следствие карьерной добычи), что снижает технические свойства. Часто это недостаток, но иногда – преимущество. Например, глина придает эластичность и подвижность. Дешев и достаточно универсален. Основное применение – строительные и дорожные работы и благоустройство территорий.
Неочищенный песок карьерный – засыпка траншей или выравнивание под строительство.
Неочищенный песок карьерный
Для улучшения свойств его дополнительно обрабатывают и очищают, удаляют крупные части породы. Конечные свойства зависят от варианта добычи: промывание, просеивание или открытый способ. В результате выделяют:
Песок карьерный намывной
Песок карьерный намывной (мытый) – из обводненных залежей и карьеров. Из него гидромеханическими аппаратами убирают включения. Песок карьерный мытый – чистый, без примесей. Намывной песок подходит для бетона, железобетона и кирпича, покрытия дорог.
Песок карьерный сеяный
Песок карьерный сеяный просеивают технико-механическим путем от крупных частиц и камней через систему сит. Отлично идет для штукатурки, цементного раствора или литья фундамента.
Как добывают песок в карьере?
Песок с карьера: особенности добычи
Наиболее популярен открытый способ, когда используют метод вскрытия и простую технику: бульдозер, экскаватор и т.д. Изредка применяют взрывчатку. Иногда может использоваться оборудование специфического назначения. Например, при открытом способе – сито для камней и глины.
В карьерах, затопленных водой, работает гидромеханический насос для забора песка со дна. Его ставят на понтон или судно. Всасываемая масса идет по специальному каналу и делится на чистый песок и воду.
Применение карьерного песка
Применение карьерного песка
Сфера применения не ограничивается детской песочницей. Широко используется в строительстве и народном хозяйстве. В быту карьерным песком посыпают парковые дорожки и тротуары зимой. Добавляют в грунты для рассады. Карьерный песок – хороший септик и фильтр. Используют для защиты от порчи овощей на базах.
Песок экологически безопасен и прост в использовании, что очень актуально при производстве кирпича и бетона.
Например, крупный намывной карьерный песок применяют в высокопрочном бетоне и железобетоне. Отсутствие примесей дает исключительную прочность и долговечность. Еще из него делают бордюры, тротуарную плитку, дренаж и основу под дорожное полотно.
Применение карьерного песка для растений
В декоративные затирки и шпаклевки добавляют мытый мелкий карьерный песок. Просеянный карьерный песок применяют в фундаментах, в цементах, асфальте, штукатурках, наливных полах, при декорировании клумб, дорожек и детских площадок, для создания насыпных сооружений.
Мытый песок – сухие строительные смеси, высококачественный бетон, железобетон и фундаменты. Качественный кварцевый песок – производство стекла.
Какой песок лучше карьерный или речной?
Речной песок
По ГОСТу речной и карьерный песок не различают. Однозначно не скажешь, что лучше: карьерный или речной песок? Главное отличие карьерного и речного – качественный состав. Речной – чистый, без примесей и сторонних частиц, а карьерный содержит глину прочее.
Глина и органика занимают до 10% состава. В речном песке глины не больше 1%, а в карьерном может доходить до 10% и выше. Органические примеси могут вызвать брожение в строительном растворе. В речном – органики мало или нет совсем. Из-за этого неочищенный карьерный песок почти непригоден для строительства, т.к. снижается их прочность цемента.
Песчинки речного песка – округлой и гладкой формы от длительного действия воды. Незаменимый фильтрующий материал.
Карьерный песок
Неровная поверхность карьерного песка дает хорошее сцепление строительного раствора и после очистки, он предпочтительнее для цемента, чем речной.
Цена речного песка в 1,5 – 2 выше карьерного из-за процесса выработки и свойств.
Выбор “карьерный или речной” потребует оценки состава и технических возможностей, а также характера строительства.
Обработанный песок с карьера часто качественно превосходит речной. Все зависит от источника и степени обработки.
Технические характеристики
Зерно неровное, с шершавой пористой поверхностью, дает сцепление песчинок с цементом.
Удельный вес у сыпучих материалов – равен отношению массы в килограммах, к объему в кубических метрах. Плотность карьерного песка равна удельному весу.
Также меряют насыпную плотность – плотность не утрамбованного песка, которая меняется от влажности и механической утряски. Например, рост влажности уменьшает плотность. Песчинки покрываются водой и раздвигаются. Утрамбовка уменьшает меж зерновое расстояние, напротив, увеличивая плотность.
На плотность влияет и качественный состав. Чем больше глины, тем выше плотность и наоборот. Имеет значение и величина песчинок. Крупнее фракция – меньше плотность.
Крупнее фракция – меньше плотность
Сколько тонн в 1 кубе песка карьерного? Зависит от плотности и фракции. Удельный вес мелкозернистого песка – 1700-1800 кг/куб. Средне- и крупнозернистого – 1500-1600 кг/куб. Чем песок влажнее, тем больше его масса. 1 куб песка карьерного при влажности в пределах 5 - 7% весит соответственно около 1,7 - 1,8 тонны.
Коэффициент фильтрации – способность пропускать воду. Для карьерного песка это 0,5 до 7 м/сутки, в зависимости от количества глины и зернового состава.
Радиоактивность связана с месторождением. Горные разработки, обычно, с повышенным радиационным фоном. Для жилья и объектов сельского хозяйства, идет песок первого класса радиоактивности. Для дорог допускают второй и третий.
Песок – сыпучее вещество, которое преимущественно используется в строительной сфере. Большая часть его добычи приходится на удовлетворение нужд коммунального хозяйства, создания ландшафтных дизайнов, стекольного производств и строительства.
Где добывают песок?
Песок – это незаменимое природное сырье, но некоторые люди даже не задумываются о том, где добывают песок. Материал можно извлечь в следующих местах:
- В реках.
- В морях.
- На равнинах.
- В горах.
Сырье, добытое в разных местах, имеет различные свойства, которые учитываются при выборе сферы использования.
Особенности отдельных видов
На речном дне добывают мелкозернистый песок, который благодаря постоянному потоку воды промывается от примесей глины и ила. Он хорошо подходит для проведения отделочных работ.
Песок, добытый на море, используется для создания бетона и строительных смесей. Это обусловлено тем, что для такого производства играет важную роль откуда именно было получено сырье. Морской песок более богат на примеси и после очистки, а также обогащения отлично подходит для этих целей.
На равнинах и в горах добыча осуществляется карьерным способом. Материал, поднятый на землю часто загрязнен примесями, к примеру, глиной или вкраплениями извести. Поэтому при добыче все сырье просеивается и промывается. Песок, добытый в такой местности, хорошо подходит для использования в сфере строительства и производства асфальтобетона.
Кварцевый песок
Отдельного внимания заслуживает кварцевый песок – который представляет собой материал, полученный путем добычи природного окатанного песка или переработки горных пород, в основе которых лежит кремний.
Кварц обладает отличной сорбционной способностью и позволяет удалить из воды железо и марганец. Такой песок довольно устойчив к механическим, физическим, атмосферным и иным воздействия, благодаря чему он активно применяется при производстве отделочных материалов и в ландшафтном дизайне. Одна из необычных сфер его применения – общественное питание, ведь он используется для приготовления кофе.
Способы добычи
Если говорить о том, как добывают песок, то стоит отметить что существует два основных способа:
- Подводный.
- Открытый.
Первый способ подразумевает собой добычу в карьерах, предварительно обводненных, при помощи специальной техники:
- Драглайнов.
- Скеперов.
- Землечерпалок.
Чтобы получить сырье таким способом задействуются специальные плавучие установки, представляющие собой понтон, который может фиксироваться на одном месте при помощи тросов и якорей.
На установках обязательно размещаются землесосы, которые не что иное, как мощные центробежные насосы. Их горло опускается на дно, где они всасывают песок и дробят его при помощи встроенного разрыхлителя. После добычи материал перекачивается по пульпопроводу на берег где он сушится. Главное достоинство такого способа заключается в том, что он позволяет очистить материал от всех примесей.
При открытом способе добычи карьеры могут быть как сухими, так и обводненными. При этом глубина залегания вещества может быть различной как под самой поверхностью, так и ниже уровня грунтовых вод. При этом карьер в зависимости от метода, которым планируется добыча, может быть как обводненным, так и сухим.
Места добычи, расположенные на склонах гор, как правило, называются косогорными карьерами. Для них характерно то, что местонахождение материала располагается выше уровня местности, в связи с этим используется исключительно сухой метод получения.
Песок – это необходимый строительный материал, применяемый в процессе выполнения всех строительных работ. Песок, имеющий природное происхождение добывается в карьерах. Это либо песчаные, либо песчано-гранитные места добычи.
По условиям месторождений залежей песка, как и остальных полезных ископаемых, подразделяются на такие типы карьеров:
Косогорный.
Равнинный.
Косогорным считается карьер, который располагается на склоне возвышенности. Они практически всегда располагаются высоко в горах и находятся выше транспортных развязок и окружающей территории. Данные карьеры всегда сухого типа.
В карьерах равнинного типа залежи песка располагаются ниже земной поверхности либо в некоторых ситуациях даже ниже уровня подземных вод. Данные карьеры могут быть и сухого, и обводненного типов.
От метода разработки песка карьеры либо осушаются при помощи водоотводов, дренажей либо обводняются для последующего добывания данного строительного материала.
В карьерах водного типа данный материал добывается в речных руслах из-под воды, озерах и иных типов водоемов.
Добычу песка осуществляют двумя способами разработок:
Открытая.
Подводная.
Добыча открытым способом наиболее распространена. При такой добыче применяются экскаваторы, скреперы, самосвалы, подвесные канатные дороги и иные механизмы.
В карьерах водного типа применяются экскаваторы – землечерпалки, драглайны, канатные скреперы.
Добыча песка происходит посредством взрывов. Такие работы делают возможным отделение породы от горных массивов при помощи измельчения и дробления до требуемой крупности.
Месторождения песка зачастую скрываются под слоем грунта, глинистых и иных пород. Данные слоя называются вскрышами. Отношение объема слоя к объему полезных ископаемых – коэффициентом вскрыши.
Вскрышные работы производятся с целью избежать дополнительных загрязнений песка различными примесями.
Кроме вышеперечисленных способов разработки песка существует наиболее производительный метод добычи – гидромеханический.
Такой способ применяется не только при добыче песка с донных частей рек либо иных типов водоемов, но и в обводняемых карьерах равнинного типа.
Залежи песка, которые расположены выше уровня воды, возможно, разработать посредством гидромониторов. Они представляют собой трубчатые стволы с профилем конического типа и тонкой насадкой в конце. Жидкость, подаваемая насосными станциями из близлежащих водоемов, выбрасывается посредством гидромонитора очень плотной струей при значительном напоре.
Забойные гидромониторы размывают залежи песка. Образуемая таким образом пульпа самотеком течет в гидравлические отвалы, в случае если предусмотрен необходимый уклон. В других ситуациях песок транспортируется посредством землесосов по специальным трубопроводам.
Такие механизмы, которые применяются в горнорудной разработке, способны раздробить своей водной струей даже очень твердые скальные породы. Для разработки песка достаточно совсем небольшого давления.
