Распоряжение мпр рф от 05.06.2007 n 37-р "об утверждении методических рекомендаций по применению классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых"

потребителей
кварцевого песка. К качеству кварцевого песка для стекольной промышленности
предъявляются определенные требования (ГОСТ 22551-77), согласно которым
минимальное содержание SiO допускается в пределах от 95,0% для низких
2
марок и до 99,8% для высоких марок; Fe O - 0,01 - 0,25%; Al O - 0,1 -
2 3 2 3
4,0%; тяжелой фракции для высоких марок - 0,05%, для низких марок
содержание тяжелой фракции не нормируется. Ограничивается также зерновой
состав песка. Кроме того, лимитируется содержание CaO, MgO, Cr O , TiO ,
2 3 2
K O и Na O, пылеватых и глинистых частиц, равномерность зернового состава.
2 2
В наиболее чистых природных кварцевых песках содержание SiO достигает
2
99,8%, однако такие разности в природе встречаются сравнительно редко, и в
большинстве случаев сырье для стекольной промышленности получают путем
обогащения песков. Для этой цели чаще всего применяются флотооттирка,
иногда оттирка с промывкой, реже - эти методы в сочетании с
электромагнитной сепарацией.
При изготовлении бетонов песок, гравий и песчано-гравийная смесь используются как заполнители. Качество заполнителя определяет прочность бетона и расход цемента. Основные требования к песку для бетонов предъявляются ГОСТ 8736-93 и ГОСТ 26633-91 по зерновому составу и чистоте (лимитируется содержание в песке пылевидных, илистых и глинистых частиц, а также органических примесей, чешуек слюды, сернистых и сернокислых соединений). Пригодность для тяжелого бетона природного и дробленого песка, содержащего вредные примеси (рудные минералы, реакционноспособные разновидности кремнезема, слюды, сернистые и сернокислые соединения), определяется специальными исследованиями с учетом условий эксплуатации сооружений. Природные пески по зерновому составу и содержанию примесей, как правило, не отвечают требованиям стандартов для бетонов и нуждаются в промывке и классификации (фракционировании). Технические требования к мытым и классифицированным пескам для бетонов содержатся в вышеназванных стандартах.
Гравий в качестве заполнителя для бетонов должен содержать как крупные, так и мелкие зерна в соотношениях, обеспечивающих минимальный расход цемента. Для гравия регламентируются также содержания зерен игловатой и пластинчатой (лещадной) форм и зерен слабых пород. Механическая прочность при оценке качества гравия как заполнителя бетона определяется дробимостью при сжатии (раздавливании) в цилиндре. Методы испытания гравия установлены ГОСТ 8269-97.
К гравию и песку для гидротехнического бетона предъявляются более высокие требования. Для окончательного заключения о пригодности гравия как заполнителя в гидротехнический бетон необходимы его испытания в бетоне, которыми определяются морозостойкость бетона, предел прочности бетона на сжатие (марка гидротехнического бетона), степень опасного взаимодействия реакционноспособных заполнителей (опала) со щелочами цемента.
В цементном производстве пески используются в качестве инертной и
корректирующей добавок для различных видов портландцемента, а также при
изготовлении песчанистого цемента. Требования к качеству песков
регламентируются техническими условиями потребителей. В качестве инертной
добавки к портландцементному клинкеру при его помоле применяются кварцевые
пески с содержанием SiO не менее 70% (обычно 80 - 95%). Кварцевые пески
2
используются в качестве корректирующей добавки в цементную шихту для
повышения значения силикатного модуля и снижения значения глиноземного
модуля. Оценка пригодности кварцевых песков для этой цели производится
опытным путем.
Основные требования к качеству песка для строительных работ (для изготовления строительных растворов) предъявляются ГОСТ 8736-93, техническими условиями его определяется требуемый зерновой состав. Кроме того, регламентируется содержание пылеватых, илистых и глинистых частиц, посторонних и органических засоряющих примесей.
В строительстве автомобильных дорог пески, гравий и их смеси применяют для устройства различных слоев дорожной одежды (подстилающего, морозозащитного или дренирующего основания, покрытия) в необработанном или обработанном вяжущими материалами (органическими или неорганическими) виде.
К качеству песка, гравия и их смесям, используемым в конструктивных слоях дорожной одежды, предъявляются требования в зависимости от назначения материалов и климатических условий.
Перечень требований и методов оценки определен ГОСТ 8736-93, 9128-97, 23558-94, а также соответствующей нормативно-технической документацией (СН, ТУ). Для всех видов автодорожных строительных работ регламентируются зерновой состав, степень загрязненности (пылевато-глинистые частицы, в том числе глина в комках), содержание зерен потенциально реакционных пород, способных взаимодействовать со щелочами цемента. Для гравия и гравийной составляющей песчано-гравийных смесей нормируются прочность по дробимости и износостойкости в полочном барабане, морозостойкость, содержания зерен слабых и выветрелых пород, а при назначении в асфальтобетонные смеси - зерен кремнистых пород.
Для устройства балластного слоя железнодорожных путей применяются природная смесь гравия и песка, а также щебень из гравия и валунов. При оценке качества гравия и природной смеси гравия и песка для указанного назначения (согласно ГОСТ 7394-85) нормируется содержание (по массе) в смеси зерен разных размеров, а также зерен слабых пород, пылеватых и глинистых частиц. При оценке пригодности щебня из гравия и валунов для балластного слоя железнодорожных путей регламентируются его зерновой состав, прочность к истираемости в полочном барабане, морозостойкость, содержание дробленых и слабых зерен, а также частиц размером менее 0,16 мм.
В литейном производстве пески используются как формовочные, в качестве основного компонента смесей, применяемых для литейных форм и стержней. Обычно это кварцевые пески, чистые или с примесью глинистого материала. Требования к качеству песков регламентируются ГОСТ 2138-91.
Формовочные пески должны обладать достаточной огнеупорностью, высокой газопроницаемостью и не содержать вредных примесей (сульфидная сера, растительные остатки, торф, уголь и пр.). Огнеупорность определяется в основном содержанием кремнезема, оксидов железа, щелочных и щелочноземельных металлов и степенью глинистости. Газопроницаемость песка тем выше, чем окатаннее и однороднее по размеру его зерна.
Для стального и чугунного литья используются главным образом кварцевые
крупно- и среднезернистые пески с содержанием SiO не менее 93%, оксидов
2
железа не более 1,0%, оксидов щелочных и щелочноземельных металлов не более
2% и глинистой составляющей не более 2%. Содержание сульфидной серы в
кварцевых формовочных песках не должно превышать 0,05%. При изготовлении
форм для медного, алюминиевого, магниевого литья могут применяться
мелкозернистые пески с содержанием глинистой составляющей более 2%. Для
тонкого цветного литья требуются глинистые тонкозернистые пески.
Формовочные смеси должны иметь достаточную механическую прочность на сжатие; для повышения прочности кварцевых песков при приготовлении формовочных смесей в них добавляют глину, бентонит, жидкое стекло и др. Глинистые пески такой добавки обычно не требуют. Поэтому для полужирных и жирных песков обязательно определение их прочности в естественном состоянии.
В производстве силикатных строительных материалов (силикатного
кирпича, изделий из армированного и неармированного силикатного бетона,
плотного и ячеистого) применяются относительно чистые кварцевые пески (с
содержанием SiO в песках для силикатного кирпича не менее 50%, для
2
ячеистого бетона - не менее 70% и в качестве компонента вяжущего - не менее
50%); ограничивается содержание сернистых и сернокислых соединений,
щелочей, слюды, зерен пластинчатой формы, пылевидных, илистых и глинистых
частиц, органических примесей. Требования к зерновому составу песков
предъявляются при их использовании для приготовления плотного бетона и
силикатного кирпича. Зерновой состав для остальных назначений не
нормируется. Оценка пригодности сырья осуществляется в основном по
результатам испытаний готовой продукции.
В производстве стеновых блоков на известково-песчаном вяжущем, используемых для малоэтажного строительства, применяются пески, существенно не отличающиеся по качеству от песков, пригодных для производства силикатного кирпича. Единых требований к пескам для производства силикатных стеновых блоков нет. Оценка их пригодности осуществляется в каждом конкретном случае по результатам испытаний готовой продукции. Как показывает опыт, для изготовления стеновых блоков могут быть использованы разнозернистые пески, состоящие более чем на 50% из зерен размером 0,6 - 2,0 мм. Использование мелкозернистых песков (состоящих более чем на 50% из зерен размером 0,15 - 0,6 мм) возможно при условии дополнительного введения крупнозернистых заполнителей (щебня, гравия, шлака и т.п.). Крупно- и среднезернистые пески, применяемые в качестве заполнителя, не должны содержать более 10% глинистых, илистых и пылеватых частиц. Пески с содержанием указанных частиц от 10 до 15% могут быть использованы только при изготовлении стеновых блоков методом пропаривания.
Для изготовления сварочных материалов (согласно ГОСТ 4417-75) пригоден
кварцевый песок с содержанием SiO не менее 97%, P - не более 0,015% и S -
2
следы. Допускается наличие прочих примесей до 3%.
Для песочниц локомотивов наиболее пригоден однородный чистый кварцевый
песок с размером частиц 0,1 - 2,0 мм. Песок для указанного назначения
должен содержать SiO не менее 75% и глинистой составляющей (частиц
2
размером менее 0,022 мм) не более 3%. Основным показателем качества песка
для данного назначения является его зерновой и минеральный состав.
Лимитируются потери при прокаливании содержания Al O , CaO, MgO, K O +
2 3 2
Na O, Fe O и SiO , который находится в связанном состоянии в примесях.
2 2 3 2
Песок, применяющийся в качестве отощающей добавки к жирным глинам при производстве строительного кирпича и прочих формованных изделий, как правило, должен быть достаточно крупнозернистым, преимущественно кварцевым, без включений карбонатных пород, гипса, а также зерен гравия. Наибольший интерес представляют фракции от 0,15 до 1,5 мм. Общесоюзных стандартов и технических условий к качеству песка для указанного назначения нет. Пригодность его определяется по результатам испытаний готовой продукции.
В фарфоро-фаянсовом производстве кварцевый песок используется в качестве отощающей добавки, которая вносится в фарфоро-фаянсовые массы для уменьшения усадки керамических изделий. Основное требование, предъявляемое керамической промышленностью к песку, - чистота его химического состава. Вредными примесями являются красящие оксиды (железа и титана), лимитируются также содержания СаО, каолина и потери при прокаливании.
Требования к качеству песка для тонкой керамики регламентирует ГОСТ
7031-75, который для разных марок песка допускает содержание SiO не менее
2
93 - 95%, оксидов железа и титана не более 0,2 - 0,3%, CaO - не более 1 -
2%, каолина - не более 1 - 2%, п. п. п. - не более 1 - 2%. Для этого
назначения используется также кварц-полевошпатовый песок в природном виде
или после разделения на составляющие.
Для окончательной оценки качества песка необходимо проведение соответствующих технологических испытаний.
Как абразивный материал пески применяются для шлифовки стекла, в пескоструйных аппаратах - для очистки поверхности металла и облицовочного камня, в строительной и литейной промышленности - для производства искусственного абразивного материала - карбида кремния (карборунда). Требования к качеству песков для этих назначений установлены ГОСТ 3647-80.
Для абразивных целей используются кварцевые пески с остроугольными
зернами более или менее изометрической формы. Присутствие зерен игловатой и
пластинчатой форм не допускается. Крупность песка зависит от его
назначения. Для производства карбида кремния пригоден кварцевый песок с
содержанием SiO не ниже 98,5%, примесей, не более: Fe O - 0,3, Al O -
2 2 3 2 3
0,5 и CaO - 0,3%.
В производстве огнеупоров песок применяется в небольшом количестве при
изготовлении динаса как добавка в шихту для повышения огнеупорности и
облегчения формовки сырца, а также при изготовлении набивных масс для
футеровки сталеразливочных ковшей. Для этих целей наиболее пригодны пески с
крупными (0,5 - 1 мм) остроугольными зернами. Вредными примесями,
снижающими температуру плавления, являются слюда и полевой шпат.
Ограничивается содержание Fe O и Al O .
2 3 2 3
Испытание цементов. Для стандартных определений прочности цементных растворов используется кварцевый песок Привольского месторождения с крупностью зерен от 0,5 до 0,9 мм ("Нормал") и ограниченным содержанием (не более 0,3%) глинистых, илистых и пылевидных примесей (ГОСТ 6139-2003).
В нефтедобывающей промышленности для повышения продуктивности скважин
и степени извлечения нефти из пласта кварцевые пески применяются для
крепления трещин гидроразрыва (ГРП) при максимальном их заполнении по
высоте и длине с целью создания высокопроводящей среды, для
гидропескоструйной перфорации и в гравийных фильтрах для очистки воды.
Согласно ТУ 39-0147001-160-97 по физико-химическим показателям размер
основных фракций для ГРП должен быть 1,5 - 0,8, 0,8 - 0,4 и 0,4 - 0,2 мм,
содержание основной фракции