Являются ли глина песок горными породами и полезными ископаемыми
Глина является полезным ископаемым и представляет собой осадочную мелкозернистую горную породу. В сухом состоянии она является пылевидной, а при увлажнении становится пластичной и может увеличиваться в размерах.
Описание
В составе материала присутствует один или несколько минералов группы каолинита. В основе может быть минерал группы монтмориллонита и других алюмосиликатов слоистого типа, которые еще называются глинистыми минералами. Может содержать карбонатные и песчаные частицы.
Породообразующим минералом выступает каолинит, который состоит из оксида кремния в объеме 47 %, оксида алюминия – 39 %, а также воды – 14 %. Значительная часть химического состава желтой глины – это Al2O3 и SiO2. Материал может иметь следующие цвета:
- зеленый;
- синий;
- коричневый;
- черный;
- лиловый.
Окраска обусловлена примесями ионов, в качестве которых выступают хромофоры.
Основные виды
Глина – полезное ископаемое, которое имеет несколько видов. Каждый из них обладает своей областью использования. Если число пластичности достигает 0,27, то материал называется легким. Когда этот параметр превышает упомянутую цифру, то глина является тяжелой. Обычно добываемая и реализуемая глина по большей части состоит из каолина, который используется в целлюлозно-бумажной промышленности и при производстве огнеупорных изделий, а также фарфора.
Глина – полезное ископаемое, которое представлено еще и строительной разновидностью, а также глинистым сланцем. Этот материал идет на изготовление огнеупорного кирпича, а также ложится в основу жаропрочных изделий. Среди видов важное место занимает бентонит. Он образуется при химическом распаде вулканического пепла. В воде данная разновидность разбухает и увеличивается в объеме в несколько раз. Используется при бурении скважин и при производстве буровых растворов.
Глина – полезное ископаемое, которое представлено еще и сукновальной разновидностью, которая ценится за отбеливающие свойства при очистке нефтепродуктов. Из этого типа глины изготавливаются фильтры, которые применяются при очистке минеральных и растительных масел.
Еще одна разновидность – комовая глина, которая называется гончарной. Она нашла свое применение при изготовлении посуды. Глинистый сланец – это важное сырье, которое вместе с известняком используется при производстве портландцемента. Наиболее распространенными в природе являются:
- глина из песчаника;
- белая глина, которая является каолином;
- красная глина.
Сорта используются для производства огнеупорных изделий, а также фаянса и фарфора.
Основные свойства
Глина – полезное ископаемое, которое обладает рядом свойств, среди них следует выделить:
- воздушную и огневую усадку;
- пластичность;
- спекаемость;
- огнеупорность;
- вязкость;
- цвет керамического черепка;
- пористость;
- усушку;
- дисперсность;
- набухание.
Глина – это наиболее устойчивый гидроизолятор, который не пропускает влагу, что является одним из важных качеств. Глиняная почва имеет устойчивость. Она развита на пустошах и пустырях. Развитие корневой растительности в глиняных залежах невозможно.
Для сохранения качества подземных вод полезна водонепропускаемость материала. Между глинистыми слоями залегает большая часть качественных артезианских источников.
Технические характеристики и дополнительные свойства
Теперь вам известно, является ли глина полезным ископаемым. Однако это не все, что следует знать об этой горной породе. Важно ознакомиться еще и с основными характеристиками, например, удельным и объемным весом молотой глины, который составляет 1400 кг/м3. Шамотной глине свойственен показатель 1800 кг/м3.
Когда глина имеет вид сухого порошка, ее объемный и удельный вес составляет 900 кг/м3. Важна еще и плотность мокрой глины, которая варьируется от 1600 до 1820 кг/м3. У сухой этот показатель примерно равен 100 кг/м3. Сухое сырье обладает теплопроводностью, которая достигает 0,3 Вт/(м*К). У материала во влажном состоянии этот параметр равен 3,0 Вт/(м*К).
Условное обозначение
Условное обозначение глины вам должно быть интересно, если вы занимаетесь ее изучением. Когда в материале имеются примеси песков, он обозначается штрихами и точками. Если же в глине присутствуют валуны, то к штрихам добавляются кружочки. Глинистые сланцы имеют такое же обозначение, как и слоистая глина, это длинные штрихи, густо расположенные и проводимые по направлению пластов.
Песок и глина
Песок и глина – полезные ископаемые, которые являются наиболее распространенными. Они образуются при разрушении горных пород по типу гранита. Под действием воды, солнца и ветра гранит разрушается, это способствует образованию глины и песка. По цвету они отличаются друг от друга: песок чаще бывает желтым, иногда серым, тогда как глина – белая или коричневая.
Песок состоит из отдельных частиц разной величины. Крупинки между собой не скреплены. Поэтому песок является сыпучим. Глина состоит из мелких частиц, похожих на чешуйки, хорошо скрепленных друг с другом. Песок является осадочной горной породой или может быть искусственным материалом из зерен горных пород. Обычно он состоит почти из чистого минерала кварца, веществом выступает диоксид кремния.
Природный материал обладает зернами с размерами в пределах 5 мм в диаметре. Минимальное значение составляет 0,16 мм. Классифицировать песок можно по условиям накопления. Материал с учетом этого подразделяется на следующие виды:
- аллювиальный;
- делювиальный;
- морской;
- озерный;
- эоловый.
Если песок появился в результате деятельности водоемов, то он обладает более округлой формой частиц.
Свойства гранита
Песок, глина, гранит, известняк – полезные ископаемые. Если более подробно рассматривать гранит, то он представляет собой магматическую платоническую горную породу кислого состава. В основе лежат:
- калиевый полевой шпат;
- плагиоклаз;
- кварц;
- биотит;
- мусковит.
Гранит распространен в континентальной земной коре. Его плотность достигает 2600 кг/м³, тогда как прочность на сжатие равна 300 МПа. Материал начинает плавиться при 1215 °C. При присутствии давления и воды температура плавления снижается до 650 °C.
Гранит – это наиболее важная порода земной коры, она широко распространена и слагает большую часть всех компонентов. Среди разновидностей гранитов можно выделить аляскит и плагиогранит. Последний имеет светло-серый цвет с резким преобладанием плагиоклаза. Аляскит – это розовый гранит, в нем присутствует резкое преобладание калиево-натриевого полевого шпата.
Свойства известняка
Рассматривая таблицу полезных ископаемых: песка, глины, гранита, известняка, вы можете остановить внимание на последнем. Он представляет собой осадочную горную породу органического или хемогенного происхождения. В основе чаще всего лежит карбонат кальция в виде кристаллов разного размера.
Известняк состоит из раковин морских животных и обломков. Плотность материала составляет 2,6 г/см3, его морозостойкость равна F150. Прочность на сжатие эквивалентна 35 МПа, тогда как потеря прочности во влагонасыщенных условиях достигает 14 %. Пористость материала равна 25 %.
В заключение
Глина – это осадочная горная порода, которая при соединении с водой начинает размокать и разделяться на отдельные частицы. В результате образуется взвесь или пластичная масса. Глиняное тесто пластично, а в сыром виде может принять любую форму. После высыхания материал сохраняет ее, но уменьшается в объеме. Пластичные глины еще называются жирными, ведь на ощупь кажутся именно такими. Если пластичность невысока, то материал называется тощим. Кирпичи из него быстро рассыпаются и имеют плохую прочность.
Порода клейкая и обладает связующей способностью. Она насыщается некоторым объемом воды, а после больше не пропускает жидкость, что говорит о водоупорности. Глина имеет кроющую способность, поэтому раньше ее широко использовали для побелки стен домов и печей. Среди свойств следует выделить сорбционность. Это выражено в способности поглощать вещества, растворенные в воде. Данная характеристика позволяет использовать глину для очистки растительных жиров и продуктов нефтепереработки.
1. Вопрос:
Несмотря на свою большую твердость, гранит разрушается. Какие внешние силы разрушают горы?
Ответ:
Горные породы, из которых сложены горные цепи, очень твердые, но и они со временем разрушаются. Основными разрушителями горных пород являются: вода, ветер, солнечный свет, температура окружающего воздуха.
Задание:
Расскажите по схеме, как разрушается гранит.
Ответ:
Под воздействием воды (снег, дождь), ветра, солнца, температуры воздуха, происходит постепенное разрушение любой горной породы. Гранит, как горная порода, является смесью горных пород – кварца, слюды и полевого шпата. На первом этапе гранит распадается именно на эти составляющие.
В дальнейшем кварц распадается до песка, а слюда и полевой шпат до глины.
2. Вопрос:
Являются ли глина, песок, горными породами и полезными ископаемыми? Исследуйте их свойства.
Ответ:
Глина и песок являются полезными ископаемыми горными осадочными породами.
Глина:
1. Пластичность. Именно возможность деформироваться и удерживать приданную ей форму и позволила человеку найти применение глины в своем быту.
2. Гигроскопичность позволяет глине впитывать воду, но не растворяться в ней. изменяя свои свойства вязкости и пластичности. Но после обжига изделия из глины приобретают водостойкость, прочность и легкость. Развитие технологии позволило получить фаянс и фарфор, незаменимые и в современном мире.
3. Огнеупорность. Свойство, применяемое скорее в строительстве, нежели в художественных промыслах, если не считать обжиг изделий.
Песок:
1. Сыпучесть. Песок для применения в строительстве должен быть сухим и сыпучим.
2. Водопроницаемость. Это свойство песка используют для создания фильтров для очистки воды. Все мелкие загрязнения остаются в гранях песчинок, и после фильтрации остается чистая вода.
3. Недеформируемость. Это свойство позволяет использовать песок для того, чтобы располагать на нем основания.
3. Вопрос:
Где в вашей местности применяют гранит, глину, песок? Какие народные промыслы, производства возникли с их применением?
Ответ:
Глина и песок применяется при производстве строительных материалов,
Гранит является отделочным материалом, его используют для облицовки зданий, укрывают бетонные конструкции, недаром возникло выражение « одеть в гранит». Кустарные производства народных промыслов – изготовление керамических изделий с применением глины и песка. Камнерезные мастерские и камнеобрабатывающие производства по изготовлению гранитных плит, стелл, крошки.
4. Вопрос:
Есть ли в вашей местности здания, в строительстве которых использовали известняк, гранит, мрамор? Откуда их привозили? Где применяют мел, известь?
Ответ:
Известняк, гранит, мрамор, мел, известь, относятся к строительным и отделочным материалам. В нашем городе есть здания при строительстве и отделке которых использовали все вышеуказанные материалы. Гранитом и мрамором отделаны правительственные и культурные здания города, площадь перед «Вечным огнем». Мел и известь используют при внутренних отделочных работах для побелки стен. В промышленности для производства белил, шпатлевок, замазок, керамики, стекла и пр. В нашей области имеются открытые карьеры по добыче всех этих полезных ископаемых, благо Урал славится своими богатствами.
Нерудные строительные материалы чрезвычайно популярны. Единственный источник их получения – добыча и дальнейшая переработка различных видов горных пород вулканического и осадочного происхождения.
К нерудным материалам относятся:
- щебень;
- песок;
- гравий;
- керамзит.
Эти четыре вида строительных нерудных материалов пользуются большим спросом. Благодаря своим свойствам и характеристикам они нашли себе применение во многих отраслях. Это возведение автомобильной и железнодорожной инфраструктуры, производство железобетонных конструкций, сооружение мостов и промышленных комплексов, а также множество прочих сфер гражданского и индустриального строительства.
Для того чтобы раздробить скалу, применяют всевозможные дробилки. Самый популярный и экономный вид – щековая дробилка. Она расщепляет горную породу между своими рабочими поверхностями.
ЩЕБЕНЬ
Это самый широко применяемый строительный нерудный материал. Он бывает трех видов:
- гранитный;
- гравийный;
- известняковый.
Гранитный щебень – это самый прочный вид. Он добывается из твердой скальной породы – гранита. Большие глыбы этого материала сначала дробят на более мелкие куски, нередко даже путем подрывных работ, а затем уже размельчают на фракции различных размеров. Благодаря своей стойкости к механическим нагрузкам, гранитный щебень является лидером по использованию при укладке дорожной инфраструктуры.
Гравийный щебень менее прочен, в силу чего цена на него ниже. Материал получают посредством измельчения гравийных горных образований. Чаще всего применение гравийного щебня обусловлено только одним фактором – необходимостью удешевления строительных работ с учетом потери прочности построек.
Идущий третьим в списке нерудных материалов, щебень из известняка очень популярен из-за своей низкой стоимости. Это далеко не самый прочный и твердый материал, поэтому он нашел себе применение по большей части в народном хозяйстве в качестве компонента минеральных удобрений. Нередко известняковый щебень используется в полиграфии, а также при создании портландцемента.
ГРАВИЙ
Еще один завсегдатай строительных площадок – гравий. Он бывает горного, речного и морского происхождения и образуется в результате естественного распада горных пластов. Материал, добытый в реках или морях, имеет обтекаемые и сглаженные формы. Это дает ему преимущество при обустройстве детских площадок, пляжей и бассейнов. Что касается горного гравия, то у него более резкие формы и много плоских граней. Это делает его идеальным элементом для составления бетонных смесей, потому что подобная многогранность в разы увеличивает площадь соприкосновения цемента и камня.
Гравий – сыпучий материал, поэтому дорожки из него требуют бордюров
ПЕСОК
Без него не обходится практически ни один вид строительных работ. Песокотносится к осадочным породам нерудных материалов. Основные способы его добычи – это карьерные разработки. Материал можно также добывать и в местах естественного скопления воды, но такой метод очень дорог. Поэтому наиболее популярен песок, добываемый в карьерах и имеющий более низкую стоимость. Данный строительный материал используется в основном для приготовления бетонных смесей, входя в них в очень больших пропорциях в качестве наполнителя.
Речной и морской песок, несмотря на свою высокую стоимость, имеет неоспоримое достоинство – он очень чистый и практически не имеет посторонних примесей. Поэтому данный вид песка является гарантом надежной и крепкой бетонной смеси, используемой при ответственном строительстве.
Речной песок также используют в сельском хозяйстве для подготовки грунтовых смесей
КЕРАМЗИТ – САМЫЙ ЛЕГКИЙ ИЗ ВСЕХ
Керамзит получают путем обжига глиняной породы. Он может быть как гладкой формы, так и с острыми углами. Главной сферой применения данного нерудного материала является изготовление облегченных бетонных конструкций, в которых керамзит выступает в роли основного наполнителя. Помимо этого, его используют в декоративных целях и в качестве теплоизолирующей подсыпки. Нередко, применяя дробление, из керамзита делают песок, так же находящий себе применение в некоторых областях строительства.
КЛАССИФИКАЦИЯ НЕРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Вот основные категории подразделения нерудных материалов:
- плотность;
- происхождение;
- форма и размер фракций.
Плотный материал – тот, у которого его масса в одном кубическом сантиметре составляет более одного грамма. Если этот параметр меньше грамма, то такой материал называют пористым.
По происхождению нерудные материалы бывают двух видов: природные и искусственные. По форме и размеру классификация сводится к следующему. Если фракция больше 5 мм, то это крупный материал. Форма нерудных материалов может быть либо округлой и обтекаемой, либо со множеством сколов и плоских граней.
Природный песок для большинства является чем-то естественным, и не привлекающим внимание. Это мелкие частицы, возникшие в процессе разрушений и преобразований земной поверхности на протяжении миллионов лет. Основной элемент вещества — молекулы диоксида кремния. Железо, сера, кальций, золото, магний также входят в состав, но в минимальных количествах. Основные сферы использования — строительство и промышленность, для которых песок идеален, если состоит преимущественно из кварца. Но, чистый состав в естественной среде встречается редко. Чаще песок наполняют измельчённые полевые шпаты, слюда, остатки скелетов, ил, гипс, глина и прочие элементы. Встречаются и такие виды песка, частицы которого вообще не содержат кварц, например, коралловый или гипсовый. По-детски простой и примитивный вопрос: «кто создал песок?», имеет вполне логические ответы — солнце, ветер и вода. А также все процессы, происходящие на планете, в том числе извержение вулканов.
Песок под микроскопом
В торговле представлен песок разных характеристик. Основной вид песка, самый востребованный и незаменимый — строительный, имеющий дополнительную классификацию. Стоит выделить что, несмотря на стремительный прогресс в производстве стройматериалов, это недорогое и распространенное вещество на сегодня не имеет полноценных аналогов. Например, натуральный камень вполне успешно заменяется кирпичом, бетонными изделиями, блоками; железо и дерево уступают место более усовершенствованным сплавам и пластмассам. А песок, относится к уникальным и непревзойденным видам природных материалов. Причём количество, имеющееся на планете, более чем достаточно удовлетворяет потребности промышленности и строительства.
Купить песок по низким ценам с доставкой по Москве и области можно здесь у компании МСК-Регион.
Основные типы и виды песка
Внешний вид песка зависит от условий возникновения. Обобщающая характеристика песка заключается в том, что это рыхлая сыпучая масса, состоящая из частиц округлой или угловатой формы величиной от 0,1 мм до 5 мм. Цвет и свойства различаются от условий происхождения. Самый распространенный на земле — желтый.
Редко встречается красная окраска (например, вулканические пески с соответствующими цветными горными породами) или зеленые (включающие хризолит, хлорит-глауконит). Бывают черные, имеющие в своём составе минералы магнетит или гематит, а также лиловые пески, оранжевые и многоцветные. На фото представлен разноцветный песок, вид сверху показывает непривычный для российской природы пейзаж.
По способу образования сыпучий материал разделяется на естественный и искусственный. В свою очередь, в зависимости от генезиса природный песок может представлять:
- морские и озёрные виды;
- эоловые (связанный с деятельностью ветра);
- аллювиальные (принесённые постоянными и временными водными потоками) и делювиальные виды (отложения на склонах и подножьях гор).
Искусственный тип получается благодаря механическому воздействию на горные породы или определенные отходы производства:
- керамзитовый производится дроблением керамзитового гравия;
- чистый кварцевый песок образуется при дроблении исходного минерала (в природе чистый измельченный минерал встречается крайне редко);
- перлитовый песок возникает при дроблении вулканического стекла;
- песочные шлаки или термозиты являются представителем безотходного производства в промышленности;
- мраморные песчинки образуются при измельчении мрамора.
Если сравнивать природное вещество и искусственное, то безусловно, по чистоте свойств выигрывает последнее. В естественной среде беспрерывно происходят всевозможные процессы, которые вносят изменения и дополнения в структуру сыпучего вещества.
Виды песка, используемого для строительства
Добывается стройматериал на песчаных или песчано-гравийных месторождениях. Условия получения и способ обработки определяют название товара: водоёмный, горный (карьерный или овражный) и искусственный. Основные документы, определяющие нормы использования в строительстве — ГОСТ 8736-2014 и ГОСТ 8736-93. Самые востребованные виды — речной песок, карьерный и мытый, их применение имеет мало ограничений благодаря отличным характеристикам.
Виды карьерного песка:
- Намывной (мытый) — лучший выбор для многих строительных процессов. Бетонный раствор, ЖБИ, дорожное строительство, приготовление строительных смесей и составов. Для получения данного вида песка используется большое количество воды и сушильные приспособления. Глина, пыль, остатки мусора вымываются напором. Благодаря механическому воздействию разбиваются комки. После сушки и просеивания образуется сыпучая масса, характеризуется чистотой и однородностью. Прочность искусственного камня или скрепляющего раствора зависит от качества используемых компонентов. Примеси нарушают строительную технологию, и приводят к разрушению. Поэтому мытый карьерный материал — один из дорогих и востребованных товаров.
- Сеянный. Это доступный и недорогой стройматериал. Дешевле бывает только песок на засыпку, который доставляется на объект без подготовительных этапов к продаже. Просеивание очищает от мелкого и крупного мусора в виде камней, веток, растительных элементов, а также разбивает комки. Процесс происходит на месте добычи при помощи механических приспособлений. Для потребителей стоимость возрастает на величину затраченных разрабатывающим предприятием усилий.
Особенности горного песка — угловатость, разнообразие размеров, наличие примесей. Главными определяющими факторами использования измельченной горной породы являются: большое количество песчаных карьеров в нашей местности, и в целом на планете; несложная добыча, быстрая транспортировка, и как следствие, — приемлемая себестоимость. С конструкционной стороны — у карьерного образования самая лучшая из всех видов угловатость (сцепляемость) и кубовидность. Такая форма способствует созданию высокопрочных изделий, и является основополагающим критерием для отбора песка в бетонные составы.
Виды речного строительного песка и его применение
Способ обработки материала заключается в процессе поднятия со дна реки и просушивании. Товар отличается чистотой и однородностью состава. Длительное воздействие воды сглаживает углы, уменьшает форму и вымывает глинистые примеси между песчинками. Поэтому товар речного происхождения представляет более светлый, легкий и однородный состав, чем карьерный. Как и мытый песок горный является идеальным видом для бетона. Отличия заключаются в величине и лещадности. Речной более измельченный и округленный, поэтому практически не даёт усадку в отличие от угловатого кубовидного карьерного. Помимо бетонирования однородность служит базой для получения гладкой поверхности в производстве штукатурных и кладочных смесей, изготовления наполнителя для красок и затирок.
Кварцевый песок — самый чистый материал, получаемый искусственным путём
Механическое дробление кварцсодержащих пород обеспечивает чистое и однородное вещество. Цена производства существенно выделяется среди подобных товаров природного образования. Отличительной особенностью является высокая угловатость и лещадность, что не лучшим образом сказывается на прочности, но даёт необходимый эффект в шлифовальных процессах. Основная сфера применения — промышленность и производство стройматериалов (фасадные составы, песок для штукатурки, ландшафтного дизайна).
Показатели, определяющие вид песка, необходимый для строительства
Назначение и применение сыпучего материала определяется коэффициентами и показателями градации характеристик.
Экологическая безопасность — самый главный фактор для сооружения домов и помещений, в которых существуют люди. Практически все разновидности принадлежат к I-му классу радиоактивности (ГОСТ 30108-94). Сложности могут возникнуть только с искусственно созданным материалом. Так, вид кварцевого песка пригоден для штукатурки, а другой представитель искусственного сырья может зашкаливать допустимую норму радиационного фона. Поэтому будет применяться только в обустройстве железнодорожного полотна. Главную роль играет первоначальный минерал или вещество, которое подверглось измельчению.
Виды фракций песка (модуль крупности) влияют на показатель плотности песка. По величине песчинки разделяются: на крупные (2–5 мм), средние (0,5–2 мм) и пылеватые (до 0,5 мм). Чем крупнее песок, тем больше насыпная и утрамбованная плотность, что важно закладывать при определении количества на строительство и закупку. Также модуль крупности оказывает влияние на сферу применения. Для шлифовальных работ приобретается мелкий материал, для внутренних штукатурных работ подойдёт крупный карьерный песок с глинистыми примесями. Чистый крупный песок используется для возведения фундамента.
Прочность выражается в марках, которые опираются на свойства составляющих минералов. Марка 300 говорит об осадочных горных породах, которые не выдерживают значимых нагрузок; 400-ая — метаморфические породы со средними показателями. 800-ая марка — самая крепкая и дорогая, это сыпучее вещество произошло из магматических пород, прошедших испытание экстремальными температурами и условиями.
По гигроскопичности песок делится на влажный состав, насыщенный водой и маловлажный. Для строительства необходим только сухой материал, на его основе составлены все пропорции. Мокрый состав нарушает принимаемый во внимание расчёт показателей плотности, значительно увеличивается в весе, становится пластичным и вязким. Средний показатель объёмно-насыпной плотности песка — 1300 -1500 кг/м2. Если влажность измельченного вещества незначительно увеличивается, то плотность и вес уменьшаются, — каждая песчинка обволакивается влагой и создаёт пустоты вокруг себя. А если измельченная горная порода становится мокрой, то вес и плотность превосходят средний показатель.
Коэффициент фильтрации зависит от пористости и крупности. Чем больше пор, тем медленней проходит вода, и тем тщательней очищается, что принципиально для работы фильтров. Большие песчинки (3–5 мм) способствуют быстрому прохождению воды, этот факт используется при конструировании дренажной системы.
Показатель максимально допустимого количества примесей. В речном составе стандартная доза, определенная стандартами, — 0,7 %. В мытом карьерном песке небольшое содержание, а в сеянном значительное. Добавки могут положительно и отрицательно влиять на технологический процесс. Так, глина является пластификатором в штукатурке, но разрушает прочность сцепления фундамента.
Если покупатель не является строителем и не знает, как выбрать, то возникают сложности. Компании, специализирующиеся на стройматериалах, оказывают квалифицированные консультации. Лидирующий продавец качественных стройматериалов в Москве и области — МСК-Регион.