Природные пески

Песком называют рыхлую смесь зерен (крупность от 0,14 до 5 мм) различных минералов, образовавшуюся в результате выветривания горных пород. Это природные пески. Однако существуют также и искусственные пески, полученные путем дробления твердых изверженных, метаморфических или плотных карбонатных осадочных горных пород прочностью 40 МПа. Правда, это экономически невыгодно, так как такой песок стоит гораздо дороже природного. Его применяют иногда при отсутствии годного природного песка. Как правило, в строительстве применяется природный песок.
Пески относятся к рыхлым обломочным породам и подразделяются на грубые пески (размер зерен более 3 мм), крупные пески (размер зерен 0,5 - 2 мм), средние пески (размер зерен 0,35-0,5 мм) и мелкие пески (размер зерен 0,14-035 мм). Встречаются еще пылеватые пески - тонкая песчаная пыль (размер зерен 0,01-0,14 мм).
Пылеватые пески, или алевриты (микропесок), могут быть классифицированы как крупная и мелкая песчаная пыль. К ним можно отнести ил (тончайшие отложения, нанесенные водой) и лесс - нанесенные ветром отложения мельчайших зерен кварца, известняка и прочих минералов. Пески различают по месторождению и минералогическому составу.
Пески образуются в самых разнообразных условиях - в морях, реках, озерах и на суше.
В море они возникают в прибрежной части, состоят из хорошо окатанных песчинок одного размера с гладкой поверхностью.
Речные пески сортированы хуже. Часть зернышек имеет угловатую форму.
В пустынях пески хорошо сортированы. В них нет примеси ни глинистых, ни гравийных частиц. Это можно объяснить тем, что пески пустынь образовались большей частью из речных отложений, перенесенных ветром. Так как в пустынях ветры дуют постоянно, то происходит как бы сортировка обломочных отложений, принесенных с реки. Получалось так, что ветер поднимал в воздух и далеко уносил самые легкие глинистые частицы. Гравийные зерна, как более крупные, оставались на месте. Песчаные частицы очищались от примесей и, собираясь в очень большие объемы, распределялись на огромной площади.
По минералогическому составу природные пески подразделяют на кварцевые, полевошпатовые, известняковые и доломитовые. Наибольшее применение в строительстве, особенно при изготовлении тяжелого бетона, получили кварцевые пески. Остальные пески обычно обладают низкой стойкостью и прочностью.
Что представляют собой кварцевые пески? По геологическому определению, это мелкообломочная несцементированная горная порода из относительно хорошо сортированных и окатанных зерен кварца размером 0,05-1 мм. Кроме кварца в песках могут присутствовать зерна полевого шпата, слюды (обычно мусковит), обломки кремнистых пород и зерна устойчивых минералов. Цвет кварцевых песков белый разных оттенков в зависимости от примесей. Где применяют кварцевый песок? В строительной, керамической, стекольной и литейной промышленности.
Кварцевые пески пригодны для бетона любых марок. Сухой и рыхлый кварцевый песок в стекольной промышленности является главным сырьем. Более подробно о кварцевых песках будет рассказано в главе о минеральном сырье.
Очень часто песок, применяемый для изготовления тяжелого бетона, называют мелким заполнителем. При использовании песка для изготовления бетона его тщательно очищают от глинистых и пылевидных примесей путем промывки водой в пескомойках. Примеси в песке понижают прочность и морозостойкость бетона. Качество песка проверяют лабораторным путем.
Песок также используют для балласта в железнодорожном строительстве. Однако не всякий песок подходит для этих целей. Так, например, мелко- и тонкозернистые пески для балласта не пригодны. Предпочтение отдают пескам и гравию, имеющим угловатую форму и шероховатую поверхность зерен. Почему? Потому что это способствует сцеплению частиц, повышающему устойчивость балластной призмы. Содержание примесей должно быть минимальным. Лучше всего для балластного слоя подходит песчано-гравийная смесь, а также смесь гравия со щебнем из гравия, валунов и скальных пород.
От качества применяемых песков зависит прочность многих строительных материалов, получаемых на основе цемента. Для изготовления большого числа строительных изделий требуются обогащенные пески, т.е. промытые, отсортированные как по величине зерен, так и по минералогическому составу, или дополнительно измельченные (тонкомолотые).