Производство 06.06.2020

Применение песка: где и для чего используется песок

15 мин.

Виды строительного песка

Классическое определение гласит, что песок представляет собой смесь минеральных частиц (кварц, слюда, известняк), образованную в результате природного или искусственного разрушения горных пород.

«По полочкам» самые важные свойства песка раскладывает ГОСТ  8736-93. Согласно данному нормативу песок делится на два класса:

  • I класс — очень крупный, затем идет песок повышенной крупности, крупный, средний и мелкий;
  • II класс — очень крупный, повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий.

Основное отличие между данными классами состоит в том, что менее качественный песок (второй класс) включает три дополнительные фракции. Мелкие пылеватые частицы – нежелательный компонент строительных растворов. Они ухудшают связь между крупными гранулами песка, которые связывает цемент.

Далее ГОСТ содержит таблицу, в которой строительный песок делится на группы по модулю крупности (мм).

Группа песка

Модуль крупности Мк 

Очень крупныйСв. 3,5 

Повышенной крупности 3,0 до 3,5 

Крупный 2,5-3,0 

Средний 2,0-2,5 

Мелкий 1,5-2,0 

Очень мелкий 1,0-1,5 

Тонкий 0,7-1,0 

Очень тонкий До  0,7

В реальном производстве нет столь тонкой градации.

Здесь добываемый песок условно делят на три фракции:

  • 0,5-1 мм – мелкий;
  • 1,5-2 мм – средний;
  • 2,5-3,5 мм – крупный.

Пески с модулем крупности 2-2,5 мм идут на производство бетона и железобетонных конструкций. Сыпучий материал размером 1,5-2 мм применяется для изготовления кирпича. Самый мелкий песок используют для приготовления сухих строительных смесей.

Приняв к сведению классификацию ГОСТ, перейдем к практическим аспектам происхождения и использования строительного песка.

По виду добычи различают:

  • Карьерный;
  • Речной;
  • Морской;
  • Кварцевый (искусственный) песок.

Карьерный

Название четко указывает на происхождение песка. В нем встречаются глина и камни, поэтому карьерный материал используется ограниченно: для планировки участка, подсыпки под бетонные стяжки или фундаменты.

Для улучшения свойств карьерный песок прямо на месте добычи промывают водой, освобождая его от пылевидных частиц и глины. Так получается намывной (мытый) песок. Он пригоден для штукатурных и кладочных растворов. Кроме этого, для удаления глины может использоваться просеивание через сита.

Важный практический вывод: если вам предлагают купить карьерный (овражный) песок, не забудьте уточнить, прошел ли он очистку (промывку, просеивание) или нет.

Области применения мытого (просеянного) карьерного песка:

  • цементная стяжка, кладочные и штукатурные растворы;
  • отделочные работы;
  • производство кирпича;
  • устройство фундамента;
  • приготовление бетонов.

Речной песок (Мытый песок)

Этот строительный материал добывает земснаряд со дна реки. В речном песке нет глинистых частиц и очень мало камней. Это позволяет без ограничений использовать его для бетонных работ.

Очень ценно то, что речной песок средней крупности (1,8-2,2 мм) практически не дает усадку. Поэтому он оптимально подходит для кладки и штукатурки.

Карьерный песок сложнее использовать в таком качестве. В растворе он садится на дно и его приходится периодически перемешивать.

Области применения речного песка:

  • производство бетона;
  • производство кирпича;
  • кладочные работы и цементная стяжка;
  • приготовление асфальтобетона;
  • устройство дренажа;
  • наполнитель для красок и затирок.

Морской песок по своим свойствам аналогичен речному. Он также высоко ценится в строительстве за высокую чистоту и однородность гранулометрического состава.

Кварцевый песок

Этот материал получают в результате механического дробления кварцсодержащих пород. Он однороден по структуре, химически инертен и чист.

Главной сферой применения данного вида песка является промышленность строительных материалов. Он идет в сухие строительные смеси, силикатный кирпич, блоки и бетон, используется для приготовления шлифовочных составов. Ландшафтный дизайн, дорогие интерьерные и фасадные штукатурки также не обходится без кварцевого песка.

Однозначно ответить на вопрос, какой песок лучше невозможно, поскольку каждый материал предназначен для определенных видов работ.

И все-таки основные выводы уже очевидны:

  • для кирпичной и крупноблочной кладки лучше брать речной песок. Если смешать его с небольшим количеством немытого карьерного песка, то раствор станет более пластичным (за счет частиц глины);
  • для бетона лучше подходит крупный или средний речной песок (в него можно добавить немного мелкого мытого карьерного песка);
  • для штукатурки лучше подойдет мытый карьерный песок с небольшой добавкой речного или без него.

Сферы применения песка

Ниже мы перечислим области, где применяется песок. Перейдя по ссылкам, вы сможете подробнее прочитать об особенностях его использования в той или иной сфере.

Основные способы использования песка:

  1. Строительные работы
    — Для фундамента
    — Для бетона
    — Для обратной засыпки
    — Для штукатурки и внутренней отделки
    — Для дренажа и септика
    — Для кладки кирпича
  2. Благоустройство территории
    — Для подушки по тротуарную плитку
    — Для выравнивания и поднятия участка
    — Для отсыпки участка
    — Для песочниц
    — Для пляжа
  3. Ландшафтный дизайн
    — Для дорожек
    — Для пруда
  4. Сельское хозяйство
    — Для разрыхления почвы
    — Для создания плодородного грунта
  5. Производство
    — Для ЖБИ
    — Для производства тротуарной плитки, кирпича, искусственного камня
    — Для стекла
  6. Абразивные работы
    — Для пескоструя

Как видите, у этого материала много способов применения. Но в основном это ответственные работы. Например, нецелесообразно применять его для засыпки ям (это будет слишком дорого). В то же время есть сферы, в которых заменить его нельзя (к примеру, в наполнении детских песочниц).

Как же выбрать подходящий песок для ваших целей и на что обратить внимание? Об этом мы расскажем далее.

Как получают обогащенный песок

Обогащение, как правило, заключается в активной и пассивной промывке песчаной массы водой.

Активная промывка выполняется продуванием транспортёрной линии с песком форсунками высокого давления. В домашних и кустарных условиях малого производства с этой функцией отлично справляется мойка высокого давления профессионального или полупрофессионального класса.

Пассивная промывка это помещение рядовой песчаной массы в ёмкость с водой в соотношении 1к 3 и отлёжка там на протяжении 3-5 часов до размягчения и отхода глинистых частиц с последующим извлечением. Значительно ускоряет процесс применение полуактивного обогащения, путём промывки карьерного песка в барабане активаторного типа, в условиях малого производства отлично подходит бетономешалка в соотношении песок -вода 1 к 2. В этом случае достаточно 15-20 минут процесса.

Фракционирование производится путём сухого рассева песчаной массы на вибрирующих грохотах с отводом калиброванных фракций в накопительную ёмкость или просто на рабочую площадку. Интенсивность, время обработки, количество одновременно отбираемых фракций их пороговые размеры могут гибко изменятся путём несложных настроек.

Современные агрегаты сухого рассева работают не только с песком, но и с гранитной крошкой/отсевом/ доломитами, известняками и прочим, что значительно расширяет как функциональные, так и коммерческие возможности производства.

Стоит ли песок выделки

Самый принципиальный вопрос, какова рентабельность такого производства и возможные сроки окупаемости проекта.

Рядовой песок в различных регионах страны стоит от 150 до 250 рублей за тонну, без учёта доставки на производственную площадку.

Цена обогащённого песка возрастает от 35 до 40% при отгрузке навалом и до 150% при отгрузке в фасованной таре.

Затраты на обогащение складываются из приобретения бетономешалки объёмом от 0,25куб.м и более, расхода воды из расчёта 2000л на тонну сырья, с учётом возможности осветления и цикличного повторного использования, электроэнергии 1,8-2,7 кВт/ч, заработной платы, в случае привлечения наёмных работников, арендной платы за пользование производственной площадки и налоговых отчислений по ОКВЭД 08.12

Цена фракционированного песка может возрастать в зависимости от фракции и её качества, на 120-1800%, а при тарировании и фасовке материала, редких фракций, особенно на нужды декоративного характера и более.

Цена комплекса по фракционированию песка путём сухого вибрационного рассева может составлять от 200 тысяч рублей в мобильном варианте малой производительности, но с достаточно широким функционалом, до 10 миллионов рублей и более для стационарных установок промышленного назначения с полным циклом.

Строительство динамично развивающаяся отрасль современной экономики и бизнес по обогащению и фракционированию песка сможет принести неплохие дивиденды даже начинающему предпринимателю.

Типы цемента и сферы их использования

Выпускается множество разновидностей вяжущего с разными эксплуатационными и декоративными характеристиками. Основные виды:

  • Портландцемент. Этот тонкодисперсный порошок серого цвета с зеленоватым оттенком является наиболее распространенным строительным материалом, широко используемым в индивидуальном, масштабном жилищном и промышленном строительстве. Отдельно не применяется. Выступает компонентом строительных смесей и растворов. В сочетании с песком и щебнем используется при производстве бетонных смесей. Из цемента и песка изготавливают сухие строительные смеси, поступающие в продажу фасованными в мешки, или пластичные цементно-песчаные растворы, доставляемые на строительную площадку в виде, готовом к применению. Пластифицирующие добавки регулируют время схватывания раствора и другие характеристики конечного продукта. Применение песка: где и для чего используется песок
  • Сульфатостойкий. Устойчив к химически активным средам. Применяется для бетонирования подземных и подводных конструкций.
  • Глиноземный. В состав добавляют гипс и глиноземистый шлак, благодаря котором вяжущее быстро схватывается и приобретает марочную прочность. Глиноземный цемент используется при строительстве конструкций, работающих в условиях высокой влажности.
  • Кислотоупорный. При его производстве используются кварцевый песок и кремнефтористый натрий. В качестве жидкости для затворения используется не вода, а жидкое стекло.
  • Шлакопортландцемент. В состав этого вяжущего добавляют гранулы шлака (примерно 25%). Материал применяется в крупномасштабном строительстве.

 

Из чего делают цемент: состав и основное сырье

В состав цемента входят следующие компоненты:

  1. Известь (оксид кальция, CaO) – 60%.
  2. Кремниевый диоксид (SiO2) – 20%.
  3. Алюминий (глинозем, Al2O3) – 4%.
  4. Гипс и оксиды железа (Fe2O3) – 2%.
  5. Магния оксид (MgO) – 1%.

Химический состав цемента

Указанное процентное соотношение перечисленных компонентов характерно для наиболее популярного вида цемента – портландцемента. Оно может несколько видоизменяться. Все зависит от технологии производства и класса цементной продукции.

Важно! Существованием различных видов и марок объясняется отсутствие точной химической формулы цемента. Всю важную информацию дают показатели минералогического состава.

Основное, из чего делают цемент – это клинкер. Так называют продукт обжига исходного сырья – известняка и глины, которые берут в пропорции 3:1. Клинкер – это полуфабрикат для получения цемента. После обжига при температуре до 1500 °C клинкер измельчают, в результате чего он оказывается представлен в форме гранул диаметром до 60 мм.

Как выглядит клинкер

При измельчении в состав клинкера вводят добавки:

  1. Гипс (CaSO42H2O), регулирующий сроки схватывания.
  2. Корректирующие добавки (до 15-20%), улучшающие определенные свойства цемента: пластификаторы, присадки и пр.).

В качестве главного исходного сырья для производства цемента используются разные горные породы:

  1. Ископаемые карбонатного типа. Могут иметь аморфную или кристаллическую структуру, которая определяет, насколько эффективно материал будет взаимодействовать с другими компонентами в составе при обжиге.
  2. Осадочного происхождения. Это глинистое сырье с минеральной основой, которое при избыточном увлажнении становится пластичным и разбухает, т. е. увеличивается в объеме. Главная особенность материала – вязкость, которой обусловлено его применение при сухом процессе производства.

Карбонатные породы

Среди карбонатных пород для производства цемента используются:

  1. Мергелистый известняк, или мергель. Содержит в себе примеси глины, поэтому считается переходным материалом между карбонатными и глинистыми породами.
  2. Мел – разновидность мажущего известняка, которая характеризуется легкостью в перетирании.
  3. Ракушечник. Для него характерна пористая структура, которая не слишком устойчива к сжимающим нагрузкам.
  4. Доломитовые породы. Из всех видов карбонатных пород отличаются самыми ценными физическими свойствами.

Карбонатные породы

Глинистые породы

К глинистым породам, используемым при изготовлении цемента, относятся:

  1. Глина. Основная разновидность глинистых пород с минеральными включениями в составе.
  2. Суглинок. Отличается от глины увеличенной концентрацией пылеобразных частиц и песчаной фракции.
  3. Лёсс. Менее пластичная горная порода. Для нее больше характерны пористость, рыхлость и мелкозернистость. В составе лесса могут присутствовать включения кварца или силиката.
  4. Глинистый сланец. Из всех видов подобных пород имеет наиболее высокую прочность. При измельчении сланец преобразуется в пластинчатые частицы. В материале мало влаги, его характеризует стабильный гранулометрический состав.

Глинистые породы

Корректирующие добавки

С целью корректировки в состав цемента вводят специальные минеральные добавки. В первую очередь это модификаторы на базе ископаемых, содержащих:

  1. железо,
  2. кремнбелитовый
  3. плавиковый шпат,
  4. апатиты,
  5. глинозем.

Еще корректирующие добавки могут быть представлены промышленными отходами с других производств. В качестве них используются:

  1. пиритные огарки;
  2. пыль из доменных печей;
  3. белитовый шлам;
  4. минерализаторы.

Применение добавок позволяет улучшить характеристики цемента и бетонного раствора, который готовится на его основе. Каждый из модификаторов придает смеси особые свойства, к примеру:

  1. CemFrio – обладает противоморозным, пластифицирующим и ускоряющим действиями.
  2. CemPlast – позволяет получить высокоподвижную бетонную смесь с повышенной удобоукладываемостью, а также повысить активность вяжущего, т. е. цемента, и обеспечить полноту гидратации.
  3. CemAqua и CemAquaStop – гидроизолирующая дводоредуцирующаясное водоотталкивающее средство для обработки поверхностей.
  4. CemBase – увеличивает прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и долговечность бетонных изделий.
  5. Plastix – многофункциональная водоредуцирующая и пластифицирующая добавка, повышающая марочную прочность бетонных изделий.
  6. CemFix – добавка-ускоритель, используемая для бетонных смесей, к которым предъявляются требования высокой ранней прочности.

Как делают цемент

Как и из чего делают цемент на заводе, в общих чертах поясняет схема:

Схема изготовления цемента на заводе

Согласно ей, изготовление цементой смеси происходит по следующей технологии:

  1. Добыча и измельчение горных пород, из которых формируется клинкер. Он, как мы уже знаем, состоит на ¾ из глины, а на ¼ — из известняка. Проще всего использовать мергель, который имеет тот же состав. Но, во-первых, это ископаемое бывает разных видов и не каждый из них подходит для производства клинкера. Во-вторых, запасы мергеля в природе ограничены, а на его образование уходят миллионы лет. Поэтому чаще всего основные компоненты цемента добывают по отдельности и смешивают на заводах в нужной пропорции.
  2. Тщательно измельченную смесь помещают внутрь печи, где при температуре около 1500оС она обжигается в течение 4 часов. К концу обработки достигается эффект гранулирования подплавленной массы.
  3. Далее полученные гранулы охлаждают и измельчают до состояния порошка с помощью специальных барабанов. Однородность помола достигают, просеивая порошок через сито с определенным размером ячеек.
  4. Перемолотый клинкер смешивают с другими ингредиентами, после чего временно хранят в силосах, а потом отправляют на фасовку и хранение.

  Печатный бетон своими руками – легко!

Эта технология производства цемента остается неизменной для всех способов его изготовления.

Обжиг

Сухой способ

Это сравнительно быстрый и экономичный способ производства цемента. Он делится на несколько этапов:

  1. Добытое сырье в непрерывном режиме доставляется на завод, где измельчается несколькими дробилками.
  2. Затем получившиеся гранулы сушат, чтобы упростить следующие этапы.
  3. Просушенные частицы глины и известняка смешивают в нужной пропорции и перемалывают, получая цементную муку.
  4. Порошок помещают в печь, где обжигается, не спекаясь.
  5. После этого цемент фасуют в мешки или на специальных машинах отправляют на складирование.

Изготовление сухим способом подходит для однородного сырья с низкой влажностью. При этом не требуется больших энергозатрат на просушивание компонентов.

Мокрый способ

Если в производстве цемента используется влажный материал или ингредиенты требуют тщательного перемешивания, применяют мокрый способ.

Шлам

  1. Клинкер готовят, добавляя в воду глину и известняк. Получается кашеобразная вязкая масса — шлам.
  2. Насосами его перекачивают в печной цех, где шлам отправляется на обжиг. Печь представляет собой длинное вращающееся сооружение. Там материал оплавляется и превращается в клинкер.
  3. Гранулы после обжига охлаждаются, дробятся и перемалываются вместе с гипсом и остальными добавками.
  4. На заключительном этапе цемент фасуется и готовится с складированию.

Мокрый способ позволяет сэкономить энергию при смешивании сырья, так как это легче делать в полужидком состоянии. Однако при обжиге шлама расходуется гораздо больше топлива, чем при работе с сухими гранулами. Поэтому мокрое производство цемента получается более дорогим.

Комбинированный способ

Этот метод заключается в том, чтобы смешать компоненты, затворяя их водой, а затем удалить жидкость и продолжать обработку сырья по сухому способу. Этапы производства выглядят так:

  1. Сырьевая смесь замешивается, образуя шлам.
  2. С помощью вакуума или пресса из него устраняется влага.
  3. Образовавшиеся куски «сухаря» поступают во вращающуюся печь и дальнейшие этапы проходит по сухому методу.

Имея представление как и из чего делают цемент, легко понять, насколько важно качество сырья и соблюдение технологии при изготовлении этого строительного материала.

Оборудование и производственный процесс

Первое, что вам стоит сделать непосредственно для запуска производства – найти или построить помещение.

Выбирая, где бы максимально выгодно разместить производственные мощности, вы можете выбрать один из двух принципов:

  1. Рядом с сырьем.

    Где-то около вашего завода должен быть источник недорогих материалов для производства цемента.

  2. Ближе к людям.

    Если вы уже понимаете, что будете иметь множество клиентов, можно выбрать под завод место около больших населенных пунктов или промышленных центров.

Завод обязательно размещайте в нежилом районе. Помещение должно быть большим – не менее 400 кв. метров. Учитывайте, что допустимая высота потолков – от 4-х метров (иначе вы не сможете разместить оборудование правильно).

Обязательно учтите: изготовление цемента планомерно вредит здоровью работников. Сведите риск к минимуму – позаботьтесь о том, чтобы вентиляция в здании работала идеально.

То, насколько успешным будет ваш бизнес, и насколько быстро он будет развиваться, во многом зависит от того, где вы будете получать сырье. Начинать производство можно и с покупным сырьем. Но в дальнейшем стоит рассмотреть вариант организации собственных источников его добычи.

Напомним, что качество конечного продукта напрямую зависит от качества сырьевой базы – обезопасьте свой бизнес от недобросовестных поставщиков.

Следующий этап – это приобретение оборудования для производства цемента.

Оборудование для производства цемента полного цикла
1. Дробилка известняка.
2. Мельница для измельчения продукции.
3. Мельница-мешалка для глины.
4. Шаровая трубная мельница.
5. Печь для обжига.
6. Промышленный холодильник для охлаждения клинкера.
7. Пылеосадительная камера, электрофильтр.
8. Баки, шламбассейны.
9. Насосы для подачи сырья.
10. Бункер для отработанных газов.
11. Оборудование для упаковки и отгрузки цемента (мешки по 5, 20 и 50 кг).

proizvodstvo-cementa-oborudovanie

Помимо отдельных установок, вы можете также рассмотреть вариант приобретения мини-завода «под ключ»:

mini-zavod-cementa

В зависимости от производителя, в среднем, расход на всё оборудование составит около 500 млн. руб. Дополнительные траты: на монтажные работы – около 250 млн. руб., а еще около 50 млн. отложите на непредвиденные цели. Итого, будьте готовы потратить не менее 800 млн. руб.

Изготовление цемента происходит непрерывно и круглосуточно. В связи с этим работа на предприятии должна быть разделена на три смены.

Обязательный пункт – техническая безопасность. Все сотрудники на производстве должны находиться в спецодежде, масках и респираторах. Количественно, для работы мини-завода вам понадобится 96 человек: 86 разнорабочих и 10 человек администрации и управления.

Каждый месяц на зарплатный фонд 96 сотрудников у предпринимателя будет уходить около 1 600 000 рублей, из которых 1 376 000 руб. – на производственный персонал, и 240 тыс. – на администрацию и управление.

При расчете расходов на зарплату стоит участь также дополнительные +30% на страховой взнос.

Производство цемента от А до Я. Как производят цемент?

Производство бесклинкерного цемента

Сырьем для бесклинкерного цемента являются доменный или гидравлические шлаки, активаторы и другие дополнительные компоненты. Смесь из подготовленных и взятых в нужных пропорциях компонентов, дробят и перемалывают до мелкодисперсного со стояния. Для бесклинкерного цемента характерны:

  • устойчивость к различным воздействиям окружающей среды;
  • экономичность производства, благодаря невысоким энергозатратам;
  • утилизация отходов металлургических и других производств, что положительно влияет на состояние окружающей среды;
  • различные цвета и свойства конечного продукта, которые можно получать без изменения основных этапов технологического процесса и привлечения дополнительного оборудования.
Источники

  • https://zen.yandex.ru/media/id/59ff74e877d0e60307593a7c/59ff801b168a91070ee565b5
  • https://gruntovozov.ru/chasto-zadavayemiye-voprosy/primenenie-peska/
  • https://vipidei.com/proizvodstvo/pererabotka/frakcionirovanie-peska/
  • https://udarnik.spb.ru/vse-o-cemente/sostav/
  • https://cemmix.ru/clauses/vse-o-tsemente-sostav-raznovidnosti-sposoby-proizv
  • https://kvartirnyj-remont.com/iz-chego-delayut-czement.html
  • https://biznesprost.com/otkryt-biznes/proizvodstvo-cementa.html
[свернуть]
Оцените статью
Понравилась статья?
Комментарии (0)
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Комментарии закрыты.