חול קוורץ (37 תמונות): מה זה וממה הוא מורכב? נוסחה כימית, צפיפות ונקודת התכה. GOST ושברים, אזורי יישום

2024 מְחַבֵּר: Beatrice Philips | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-18 12:12

חומרים רבים המיועדים לעבודות בנייה מכילים רכיבים טבעיים בעלי תכונות מסוימות, המבטיחים את חוזקם ואמינותם של המוצרים. רכיבים אלה כוללים חול מינרלי - קוורץ, שנחצב.

אלמנט יוצר זה משמש בתעשיית הזכוכית, לייצור לבני סיד חול, הוא חלק מכמה דרגות בטון, והוא משמש לטיפול במים . קוורץ כתוש הוא סלע, וכיום לא ניתן לדמיין את רוב תהליכי הייצור התעשייתיים ללא השימוש בו.

מה זה?

הסלע הנפוץ ביותר על פני כדור הארץ שלנו הוא קוורץ - מדענים גילו כי עד 60% מקרום כדור הארץ כולו מכיל שברי חול קוורץ. סלע זה הוא ממוצא מגמטי, והמרכיב העיקרי שלו הוא דו תחמוצת הסיליקון, שהיינו קוראים לה קוורץ. הנוסחה הכימית נראית כמו SiO2 והיא מורכבת מסי (סיליקון) ותחמוצת חמצן . בנוסף למרכיבים העיקריים הללו, הרכב עשוי לכלול בנוסף תחמוצות של ברזל או מתכות אחרות, טומאה של חימר. חול הרים טבעי טבעי מכיל לפחות 92-95% קוורץ טהור; הוא משמש בבנייה ובתעשייה בשל יכולת הספיגה הגבוהה שלו והעמידות בפני לחץ מכני. קוורץ מתווסף לקומפוזיציות למטרות שונות על מנת להגביר את הדבקות ולהגביר את עמידות הטמפרטורה.

דו תחמוצת הסיליקון היא מוצר המתקבל על ידי טחינת סלעי גרניט . חול יכול להיווצר בטבע באופן טבעי, או שהוא מתקבל על ידי עיבוד מלאכותי של שברים גדולים יותר.

ללא קשר לאופן ההשגה, לפני השימוש, יש לחלק אותו לשברים לפי גודל ולבצע טיהור.

השבר הטוב ביותר של חול קוורץ הוא 0.05 מ"מ . כלפי חוץ, הרכב דומה לאבק מפוזר דק. הגדול ביותר נחשב חול, שגודל השבר שלו מגיע ל -3 מ"מ. החומר בעל הערך הגבוה ביותר הוא בעל צבע שקוף או לבנבן, המהווה אינדיקטור לתכולת הסיליקון הגבוהה שלו. אם קיימים זיהומים נוספים בחול, הוא משנה את לוח הצבעים שלו.

במראהו, גרגירי החול יכולים להיות עגולים או קוביים, עם פינות גסות אחידות, המתקבלות על ידי ריסוק מלאכותי של סלע גרניט, אך שבבים כתושים כאלה בעלי יעילות נמוכה ואינם מתאימים לצרכי תעשייה ובנייה. ישנם תקנים לחול קוורץ, שאמורים להכיל לא יותר מ -10% מים, וזיהומים לא יעלו על 1% . הרכב כזה נחשב לאיכותי ביותר, אך הוא אינו נדרש בכל מקום.

לדוגמה, לייצור לבני סיליקט, הרכב הסיליקון דו חמצני יכול להכיל סיליקון טהור בטווח של 50 עד 70% - הכל תלוי בטכנולוגיה ובפרטי הייצור, היכן משתמשים בחומר גלם זה.

מאפיינים

חול מינרלי הוא בעל תכונות מסוימות שבזכותו ניתן לסווגו כחומרים טבעיים ייחודיים:

• חומר אינרטי מבחינה כימית שאינו מגיב עם יסודות אחרים;
• לצפיפות החומר ביצועים גבוהים, הפרמטר בתפזורת שלו הוא לפחות 1500 ק"ג / מ"ק, והצפיפות האמיתית היא לפחות 2700 ק"ג / מ"ק - לערכים אלה יש תפקיד חשוב בחישוב נפח תערובת המלט, אשר מתקבל על ידי שילוב המרכיבים הדרושים;
• בעל תכונות של עמידות בפני שחיקה ועמידות;
• אינו פולט קרינת רקע;
• בעל רמת ספיגה גבוהה;
• מוכתם בקלות;
• המוליכות התרמית של החומר היא 0.32 W / (m? ° C), אינדיקטור זה מושפע מגודל גרגירי החול ומצורתם - ככל שגרגירי החול נמצאים במגע זה עם זה, כך המדד גבוה יותר של רמת המוליכות התרמית;
• נקודת ההיתוך היא לפחות 1050-1700 מעלות צלזיוס;
• הכובד הספציפי תלוי בגודל השברים, כמו גם במצב בו נמדד אינדיקטור זה - עבור חול רופף הוא יכול להיות 1600 ק"ג / מ"ק, וחול דחוס יכול להיות 1700 ק"ג / מ"ק.

התקן העיקרי המסדיר את אינדיקטורים ואיכויות של חול קוורץ הוא GOST 22551-77.

במה שונה חול קוורץ מחול רגיל?

חול נהר רגיל נשטף באופן מסורתי מנהרות, וגודל השבר, כמו גם הצבע, תלוי במקום החילוץ. לרוב, לחול הנהר יש חלק בינוני ורמה גבוהה של טיהור טבעי טבעי; יתר על כן, הוא אינו מכיל חימר . באשר לחול קוורץ טבעי, זהו מוצר המתקבל על ידי ריסוק סלעי גרניט, ובניגוד לאנלוגי נהר, לקוורץ דו חמצני יש תכונה של הומוגניות והוא מורכב מסוג אחד של מינרלים. במראהו, חול קוורץ טבעי נראה הומוגני, ללא זיהומים ובעל צבע לבן נעים. גרגירי החול שלו אינם סדירים בצורת ריבוע או בעלי קצוות חריפים בזווית חריפה, בעוד שבחול נהר כל גרגר חול בעל צורה מעוגלת, וכאשר בוחנים את התערובת ניתן לראות תערובת של רכיבים בוציים תחתוניים.

לחול קוורץ יש יכולת גדולה יותר לספוג לכלוך מאשר אנלוגי נהר, בנוסף, חוזק גרגרי הדו-חמצן הקוורץ גבוה בהרבה מזה של אנלוגים של חלקים עדינים אחרים ממוצא אחר. בשל חוזקו ועמידותו בפני שחיקה, חול הקוורץ מוערך מאוד ומהווה חומר גלם הכרחי לאזורי ייצור שונים . לכן עלות הקוורץ עולה משמעותית ממחיר חול הנהר, המשמש לצורכי בנייה בלבד - למילוי תערובות, משטחי פילוס, מילוי תעלות.

מִיוּן

סוגי חול הקוורץ קובעים את מטרתו. בהתאם לצורת גרגירי החול וגודלם, מוצרים ביתיים או תעשייתיים שונים עשויים חול גרניט. חוץ מזה, סיווג החומרים מחולק לפי מספר מאפיינים.

לפי מיקום

מינרל קוורץ טהור ממוקש בפיקדונות טבעיים הזמינים לא רק ברוסיה, אלא גם במדינות אחרות. שברים של גרגירי חול קטנים מתקבלים על ידי ריקבון טבעי של סלעי גרניט גדולים. בארצנו יש מרבצים כאלה באוראל, באזור קלוגה, בפיקדונות וולגוגרד ובריאנסק ואפילו באזור מוסקבה. בנוסף, חול קוורץ נמצא במישורי ההצפות של נהרות אוראל ועל קרקעית הים.

בהתאם למקום המיצוי, החומר המינרלי מחולק לסוגים:

• הַר - הפיקדון ממוקם בהרים, לגרגרי חול יש קצוות חדים וחספוס;
• נהר - הטהור ביותר, אינו מכיל זיהומים;
• נַוָטִי - ההרכב עשוי לכלול זיהומים של חימר ורכיבים מזיקים;
• גַיא - לקצוות זוויות חדות של גרגירי חול יש חספוס, והמסה הכוללת של החול מכילה רכיבי סחף;
• אדמה - שוכב מתחת לשכבת אדמה ומבני חימר, בעל משטח מחוספס.

היקר והיקר ביותר הוא סוג הנהר של חול קוורץ, מכיוון שהוא אינו זקוק לאמצעי טיהור נוספים.

בשיטת כרייה

חול הקוורץ כורה בשיטות שונות, בנוסף לכרייה, יש גם העשרה. חול מועשר בקוורץ מנוקה היטב מזיהומי חימר ומוסיפים אלמנטים של חצץ. החלק של חומר כזה מגיע ל -3 מ מ. קוורץ בסביבה הטבעית מתקבל בדרכים שונות, ובהתאם למוצא, הוא מחולק לשני סוגים.

יְסוֹדִי - נוצר כתוצאה מהרס טבעי של גרניט וממוקם מתחת לשכבת אדמה או חימר. חומר מפורק כזה נשאר במקום אחד במשך זמן רב ללא השתתפות מים, חמצן וקרניים אולטרה סגולות בתהליך. חול מופק בשיטת מחצבה, ולאחר מכן החומר מועבר בנתיבי הובלה להמשך עיבוד, שם מסירים מצבורי חימר על ידי המסה במים ולאחר מכן לחות. חול יבש מחולק לשברים וארוז.

מִשׁנִי - חול נוצר כתוצאה מהשפעת המים על סלע הגרניט. נחלים שוחקים גרניט ומעבירים את החלקיקים הקטנים שלו לתחתית הנהרות, חול כזה נקרא מעוגל. הוא מוגבה מתחתית הנהר באמצעות משאבת חפצים מיוחדת, ולאחר מכן מועברת סוללת החול במכונות לעיבוד נוסף.

כל חול הקוורץ מחולק לטבע ומלאכותי. לחול טבעי בהשפעת מים יש חלקיקים מעוגלים, וחול מלאכותי מתקבל על ידי ריסוק סלע בפיצוץ, ולאחר מכן מחולקים שברים קטנים וחדים לשברי גודל.

קוורץ כתוש משמש לעבודות השחזה.

לפי גודל גרעין וצורה

על פי גודל חלק החול, הוא מחולק גם לסוגים שונים:

• מְאוּבָּק - החול המשובח ביותר, שגודלו פחות מ -0.1 מ"מ;
• קָטָן - גודל גרגירי החול הוא בין 0.1 ל -0.25 מ"מ;
• מְמוּצָע - גודל חלקיקי החול משתנה בין 0.25 ל- 0.5 מ"מ;
• גָדוֹל - חלקיקים מגיעים מ -1 עד 2 עד 3 מ"מ.

ללא קשר לגודל השבר, לחול קוורץ יש ספיגה מעולה, מה שמאפשר להשתמש בו לארגון סינון מים ולהוסיף אותו לתערובות למרגמות.

לפי צבע

קוורץ גרניט טבעי - לבן שקוף או טהור. בנוכחות זיהומים, ניתן לצבוע חול קוורץ בגוונים הנעים בין צהוב לחום. לעתים קרובות ניתן לראות בחומר בתפזורת קוורץ מראה צבוע - זוהי אופציה דקורטיבית המשמשת למטרות עיצוב. קוורץ צבעוני נצבע בכל צבע רצוי: שחור, כחול, תכלת, אדום, צהוב בהיר ואחרים.

תכונות הייצור

אתה יכול לקבל חול קוורץ טבעי טהור במקומות המופעים הטבעיים שלו. לרוב, חומר הבנייה עשוי מחול המונח בפיקדון הקרוב ביותר שלו, מה שמוריד משמעותית את עלות החומר הזה. אם נדרש חול בעל מאפיינים מסוימים, ייתכן כי יידרש לקחת אותו מאזורים רחוקים, כך שמחירו של חומר כזה יהיה מעט גבוה יותר . החול מועבר ארוז בשקיות גדולות של 1 טון או בשקיות של 50 ק ג.

אם נדרש חול לבניית קוטג 'קיץ קטן, אז בהחלט אפשר להסתדר עם חול נהר רגיל, ואילו ייצור לבני סיליקט או מוצרי זכוכית ידרוש שימוש במינרל קוורץ איכותי, שאינו ניתן להחלפה. על ידי אנלוגים של שברים עדינים אחרים של זן מסוים.

בולים

בהתאם להרכב הכימי של החול ולמטרתו, לחומר יש את הסיווג הבא:

• כיתה C - מיועד לייצור זכוכית שקופה;
• מותג VS - נחוץ לזכוכית ברמת שקיפות גבוהה;
• מותגי OVS ו- OVS - משמשים למוצרים קריטיים בעלי שקיפות גבוהה;
• כיתה PS - משמשת למוצרים בעלי רמת שקיפות מופחתת;
• כיתה B - משמש למוצרים ללא כל צבע;
• מותג PB - נחוץ למוצרים לבנים למחצה;
• כיתה T - נדרש לייצור זכוכית ירוקה כהה.

לכל סימון יש, בנוסף לצופן האותיות, גם את מספר השבר, כמו גם שייכות לקטגוריה.

היקף היישום

חול הקוורץ בעל מאפיינים ייחודיים ומצא יישום נרחב בחיי אדם והוא משמש בתחומים הבאים:

• משמש בבנייה לייצור סוגים שונים של פלסטרים דקורטיביים, תערובות יבשות, כמו גם ליצירת רצפות פילוס עצמי;
• להזרקת צורות עמידות בחום בתעשיית המתכות;
• לבריכה כחומר מסנן;
• למגרשי כדורגל כחיפוי;
• בייצור זכוכית, פיברגלס;
• בייצור חומרי בניין - לייצור לבני סיליקט, אבני ריצוף, בטון עקשן;
• בתחום האגרו-תעשייתי כתוסף מזון לבעלי חיים;
• בייצור נתיכים חשמליים, שכן קוורץ הוא חומר דיאלקטרי;
• ליצירתיות ורישום, בעיצוב נוף;
• בעת חיבור תערובות לייצור בטון מזוין עם חוזק מוגבר.

חול הקוורץ הוא חלק ממשטחי הכביש המודרניים, שכן הסיליקון דו-חמצני חזק ועמיד בפני שחיקה, מה שמאפשר לכביש האספלט להיות עמיד ואמין, למרות עומס המשקל העצום והתנועה החוצה ברחבי הארץ. רוב כלי השולחן על המדפים מיוצרים באמצעות חול קוורץ . תוסף מינרלי מקוורץ דק דק מאפשר להוסיף אותו לחרסינה, חרס וזכוכית רגילה, מה שמעניק לחומרים אלו חוזק וברק מוגברים. קוורץ מתווסף גם בייצור משקפיים טכניים, כמו גם חלון, זני מכוניות, עם השימוש בו, מיוצרת כלי זכוכית מעבדה העמידה בפני חום וסביבות כימיות, ומתווספת גם להרכב המסה המיועדת לייצור. של אריחי גימור קרמיים.

אבל זה לא הכל. חול קוורץ הוא מרכיב בלתי נפרד המשמש בייצור עדשות אופטיות, מה שהופך מוצרים אלה חלקים, שקופים ועמידים בשימוש . בשל יכולתו לשמור על חום, חול הקוורץ משמש לצרכים תעשייתיים ופנימיים. בהשתתפותו מיוצרים מכשירי חימום חשמליים - קוורץ כלול במערכת ספירלה ליבון, המתחממת במהירות ושומרת על הטמפרטורה הנדרשת לאורך זמן.

משטחי חריטה וטחינה, כמו גם עיבוד אבן, מתכת או פולימרים עמידים, אינם שלמים ללא שימוש בחול קוורץ, המשמש בחומרים לניפוח חול. מהות התהליך נעוצה בעובדה שחלקיקי סלע חריפים, המתערבבים עם זרימת האוויר, מסופקים בלחץ מסוים אל פני השטח שיש לטפל בהם, שהוא מלוטש ונעשה נקי וחלק לחלוטין.

יכולתו הידועה של חול קוורץ לספוג חומרים שונים משמשת לסינון מים במבנים הידראוליים מסוגים ומטרות שונות . בנוסף, תכונות הספיחה משמשות בתעשיית המזון, כמו גם בייצור טכנולוגיית מסננים.

בנוסף לתכונות הטיהור, לקוורץ יש יכולת להרוות מים בעזרת מיקרו-רכיבים כימיים שימושיים, כך שמסננים עם חול קוורץ משמשים לא רק לסינון מים בבריכות שחייה, אלא גם באקווריומים, כמו גם במתקני טיפול הידרו ומסננים ביתיים..