Гост песок коэффициент фильтрации: ГОСТ 25584-90 Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации

ГОСТ и сравнительная таблица – блог Инерт Групп Логистик


Песок входит в число наиболее востребованных природных сыпучих материалов. Особенно он популярен в строительстве, где используются практически все существующие разновидности этого представителя нерудных материалов, отличающиеся своими свойствами. Качество песка оценивается по значению его основных технических характеристик, одной из которых является коэффициент фильтрации песка.

Что такое коэффициент фильтрации

Коэффициент фильтрации природного песка – это скорость фильтрации воды с учетом единичного гидравлического градиента. Иными словами, данный параметр показывает водопропускную способность. Данный показатель измеряется в метрах за сутки (м/сутки), при расчетах учитывается уровень толщи, которую вода проходит на протяжении 24 часов.

Определение коэффициента фильтрации песка производится на основе доли и вида примеси в самом сырье. Иными словами, чем он чище и крупнее, тем лучше он будет пропускать воду, вне зависимости от её характеристик. К примеру, глинистые пески не будут пропускать воду, из-за чего их применение в строительстве связано с огромнейшим количеством ограничений. Для максимального увеличения КФ, «грязный» материал подлежит обязательной очистке при помощи специальных способов и современных методик.

От чего зависит данный показатель

Коэффициент фильтрации песка очень важен для оценки его качественных характеристик, а также проникающей способности.

Знание данного показателя позволяет определить область применения песка, ведь для каждой отрасли и цели есть свои определенные требования.

Если показатель оказывается максимальным, то это говорит о том, что в таком песке практически отсутствуют различные примеси и глина. Соответственно, если песчинки крупные, а состав более чистый, то такой песок обладает меньшей прочностью, что является преимуществом.

Если порода обладает такими характеристиками, то жидкость проходит через нее без препятствий. Данное обстоятельство позволяет использовать цементный раствор при масштабном строительстве, производстве, заливке фундаментов, стяжки пола и для кладки.


Заливка фундамента

Если у песка низкое значение коэффициента, то это говорит о присутствии в составе песка глины и крупных песчинок. Это ведет к увеличению водонепроницаемости материала, ведь вода практически не проходит через глину.

Да, такой песок будет обладать высокой прочностью, но его можно будет использовать только в весьма узких и специфических работах. Это неудивительно, ведь при приготовлении любых растворов используется вода, а такой песок затрудняет данные процессы.

Как вычислить КФ?

Для выявления показателей используется актуальный образец. Исследование проводится в лабораторных условиях при оптимальном уровне влажности и максимальной плотности. Для выяснения оптимальных значений используется таблица коэффициентов фильтрации песка, в соответствии с актуальными строительными нормами и правилами (СНиП).

Наименование грунтаКоэффициент фильтрации
см/секм/сут
Галечник промытый0,1 и выше80 и выше
0,1-0,280-17
Песок крупнозернистый0,05-0,0140-8
  • мелкозернистый и супесь
0,005-0,0014-0,8
Пески глинистые0,002-0,00011,5-0,08
Супесь плотная0,0005-0,00010,4-0,08
Суглинок0,0001 и ниже0,8 и ниже
Глина0,000001 0,0008 и ниже

Для проведения вычисления используются:

  1. Лабораторные весы;
  2. Прибор КФ-00М;
  3. Электрический термометр;
  4. Секундомер.

Мерная трубка прибора заполняется предметом исследования. К трубке прикрепляется специальная латунная сетка и перфорированное дно. После засыпки, утрамбовки и проведения замеров от крайней точки трубки до поверхности, а также дополнительной трамбовки, в трубку заливается жидкость. При вытекании воды через перфорированное дно, время выхода засекается при помощи секундомера.

Песок строительный и коэффициент его фильтрации

Сферы применения песка разнообразны и многочисленны. Большое их количество поясняется универсальными характеристиками данного природного материала. Вот лишь несколько областей, в которых используется песок: жилищное строительство, производство строительных растворов и смесей, организация насыпей, устройство дорог, пожаротушение, химическая промышленность, изготовление стекла, ландшафтный дизайн и другие. Однако, в каждом конкретном случает необходимо внимательно относится к выбору вида песка и его характеристикам.

Коэффициент фильтрации является одним из наиболее важных качеств песка наряду с объемно — насыпной массой, модулем крупности и содержанием различных глинистых частиц. Этот показатель определяют в условиях оптимальной влажности при наибольшей (максимальной) плотности материала. При повышенной влажности коэффициент будет более низким, чем в нормальных условиях. При низкой влажности этот показатель будет более высокий.

Коэффициент фильтрации демонстрирует водопроницаемость песка. Это его способность пропускать сквозь частицы воду. Скорость ее прохождения рассчитывается с учетом гидравлического градиента, равным единице. Измеряется данный коэффициент в метрах в сутки. В общем, цифра показывает, какое именно расстояние проходит вода между частицами песка за сутки.

Данную характеристику важно знать, чтобы оценить проникающую способность строительного песка, то есть его качество. Наиболее низкой пропускной способностью обладает глина, она имеет коэффициент фильтрации равный нулю. Низкий коэффициент свидетельствует о том, что количество различных глинистых примесей довольно большое, а значит, и области применения значительно сужаются, так как применение песка строительного такого качества будет негативно влиять на прочность конструкций. Наиболее высокой показатель песок строительный коэффициент фильтрации с крупными зернами, так как между песчинками содержится большой объем воздуха, позволяющего воде свободнее перемещаться.

Различные виды песка характеризуются разными свойствами, поэтому и коэффициент фильтрации у них разный:

  • песок карьерный — 0,5-7 метров в сутки;
  • промытый песок средней крупности (зерно 2-2,5 мм) — от 5-20 метров в сутки;
  • промытый песок мелкой крупности (зерно 1-2 мм) –1-10 метров в сутки).

Таблицы стандартов ГОСТ указывают коэффициент фильтрации различных видов песка. Повышение качества возможно благодаря особым методам очистки, в результате которых отделяются глинистые частицы.

Всё о песке

Каталог продукции:

  • Керамзит
  • Песок
  • Щебень
  • Бутовый камень
  • Грунты
  • Сухие смеси
  • Цемент

Клиентам:

  • О компании
  • Реквизиты
  • География доставки
  • Полезная информация

Контакты:

  • +7 ‎+7 (903) 136-95-84
  • Режим работы: с 9:00 до 19:00
  • [email protected]
  • г. Москва, ул. Большая Грузинская, д.60, стр.1

© 2014-2015 Granitresurs

Недостатки и преимущества песчаных фильтров

Фильтрующие системы с песчаной засыпкой – одни из самых простых и неприхотливых в обслуживании, не требующие значительных вложений. Их очевидные преимущества:

  • значительная грязеёмкость и высокая скорость фильтрации;
  • повторное использование засыпки после регенерации обратной промывкой;
  • применение при значительных объемах водоочистки;
  • рабочий ресурс песчаной засыпки – около трех лет;
  • равномерная фильтрация и отсутствие тоннельного эффекта;
  • невысокая стоимость засыпного материала;
  • выбор из нескольких фракций кварцевого песка для обеспечения нужной глубины очистки.

Основной недостаток связан с частой регенерацией засыпки, что сопряжено с увеличением расхода воды и длительностью самого процесса.

Для повышения эффективности работы используют фильтры с послойной засыпкой из фракций разной зернистости. Регенерация выполняется значительно быстрее при использовании легких искусственных материалов, для взрыхления которых необходимо меньшее давление. Поскольку кварцевый песок для песчаных фильтров обладает наибольшей плотность, его повсеместно используют в качестве подложки в насыпных фильтрах, чтобы предотвратить вынос более легкого фильтрующего материала.

Как добывают речной песок

Добыча речного песка осуществляется земснарядом, в состав которого входит гидромеханическое оборудование, включающее в себя гидронасос, накопительный резервуар и сито (фото смотри ниже). Сначала с помощью мощного насоса песчаную массу собирают со дна реки, складируют ее на барже, затем с помощью транспортера перегружают на берег в самосвалы или на площадку для временного хранения (в зависимости от технологического процесса).

Крупнозернистый песчаный материал из русла пересохшего водоема добывают с помощью экскаватора, затем его грузят в самосвалы и транспортируют на строительную площадку или склад. Весь технологический процесс очень схож с процессом добычи сырья в карьере.

Важно! Согласно ГОСТу песок должен быть промыт. В противном случае он считается некондиционным и непригодным для строительных работ. Подвергаться промывке в процессе добычи сырье может несколько раз (это зависит от количества ила).

После промывки песчаная масса должна просохнуть до степени «нормальной влажности» (регламентируется ГОСТом) и только после этого ее можно транспортировать на место постоянного складирования или пускать в продажу.

Отличительные свойства речного песка и область его применения

Двумя главными особенностями речного песка являются: природная чистота и фракционная однородность. Частицы этого материала имеют округлые, сглаженные формы: что способствует его высокой сыпучести и влагоемкости.

Совет! Покупая сыпучий материал, учитывайте тот факт, что его вес зависит от влажности: то есть в одном кубе сухого песка больше, чем в 1 мᶟ влажного. Иначе рискуете купить много по весу, но недостаточно по объему. Рассчитывая необходимое количество, принимайте во внимание, что в справочниках величина удельного веса указана для сухого материала.

Песок речной включают в состав готовых строительных смесей; применяют для обустройства стяжек полов; используют для очистки воды (от механических примесей) в качестве дренажа; а садоводы смешивают этот сыпучий материал с почвой для того, чтобы сделать ее более легкой и рассыпчатой.

Песчаную массу, добытую в карьере и имеющую в своем составе камни, глину и различные примеси, промывают водой и получают довольно чистый материал, который называют карьерным мытым.

В том случае, если карьерный песок просеивают (чтобы очистить от камней и больших фракций), его называют карьерный сеяный. Такой материал очень востребован при производстве строительных работ: раствора для кладки, обустройства фундамента и штукатурных работ.

Ответить однозначно на вопрос, какой материал лучше: речной или карьерный, нельзя, так как все зависит от вида строительных работ. Но можно утверждать точно, что песок для бетона чаще всего используют карьерный мытый. Дело в том, что зерна речного материала ввиду своей округлости и отсутствия острых граней плохо сцепляются с цементом: это может негативно сказаться на качестве конечного продукта. Но речной песок не содержит никаких включений, а вот в состав карьерного входят некоторые органические примеси, которые могут повести себя непредсказуемо, вступив в реакцию с химическими составляющими смеси. Поэтому принимайте решение сами: использовать карьерный мытый или речной песок.

Особенности очистки воды в бассейнах

Песчаные фильтры для частного дома – оптимальный вариант водоочистки на участке с бассейном. При выборе фильтрующей установки следует учитывать особенности искусственного водоема:

  • объем;
  • форму и жесткость конструкции;
  • источник водоснабжения;
  • характеристики исходной воды;
  • режим пользования бассейном.

С учетом этих параметров определяют производительность оборудования и режим фильтрации. Не менее важны своевременная регенерация, а также замена кварцевого песка. Ведь от состояния засыпного материала прямо зависит не только внешний вид зеркала водоема, но здоровье хозяев и гостей коттеджа.

Для круглогодично используемых бассейнов замену производят раз в пару лет, для сезонных – спустя 3-4 года. Регенерация выполняется не реже, чем через 7-10 дней. Чтобы упростить обслуживание и повысить эффективность оборудования, можно установить фильтр с клапаном для автоматической обратной промывки.

формула расчета и ГОСТ. Что он означает? Определение группы песка по модулю крупности, классификация


Песок входит в число наиболее востребованных природных сыпучих материалов. Особенно он популярен в строительстве, где используются практически все существующие разновидности этого представителя нерудных материалов, отличающиеся своими свойствами. Качество песка оценивается по значению его основных технических характеристик, одной из которых является коэффициент фильтрации песка.

Что такое фильтрация песка?

Между отдельными песчинками всегда есть свободное пространство. Поэтому, если на песок вылить какое-то количество воды, то она будет просачиваться между песчинками и остановится только когда попадает на плоскую и твердую поверхность. Замеряя скорость, с которой вода проходит через слой песка, можно определить значение коэффициента фильтрации. Для измерения используется метрическая единица «метров в сутки», показывающая какое расстояние в метрах пройдет вода за 24 часа через песок разного вида — карьерный, сеяный, речной и пр. Для обозначения величины коэффициента обычно пишется «песок кф» и указывается цифровое значение, хотя иногда добавляется и единица измерения, например, песок кф 3 м в сутки.

Виды песка и область их использования

После определения зернового состава по таблице находится тип, к которому относится песок:

  • Модуль крупности 3 и выше – крупная зернистость. Используется для приготовления бетонного раствора высоких марок, производства плитки и бордюров для тротуаров, колец для колодца.
  • Для средней зернистости характерным размером песка является 2,0-2,5. Используется для производства бетона класса В15.
  • Крупность 1,5-2,0 соответствует мелкой фракции песка. Данный тип материала подходит для строительства мостов (в том числе их части, расположенной под водой), изготовления кирпича и цементного раствора.
  • Зернистость 1,0-1,5 характеризует очень мелкую фракцию песка, применяемую для изготовления мелкодисперсных веществ.

Применение песка различных фракций зависит от его характеристик. Приготовленный с использованием этого материала раствор будет более прочным и надежным, если модуль крупности больше. И при этом воды для замешивания состава потребуется меньше.

Одновременно с этим можно сказать, что чем выше зернистость, тем хуже пластичность приготовленного раствора и его вязкость. Если такой песок использовать, к примеру, для стяжки пола в составе цементного раствора, то заполнять пространство между частицами щебня или гравия он будет хуже

Поэтому очень важно правильно подобрать зернистость песка в зависимости от цели его использования

Отличительные свойства речного песка и область его применения

Двумя главными особенностями речного песка являются: природная чистота и фракционная однородность. Частицы этого материала имеют округлые, сглаженные формы: что способствует его высокой сыпучести и влагоемкости.

Совет! Покупая сыпучий материал, учитывайте тот факт, что его вес зависит от влажности: то есть в одном кубе сухого песка больше, чем в 1 мᶟ влажного. Иначе рискуете купить много по весу, но недостаточно по объему. Рассчитывая необходимое количество, принимайте во внимание, что в справочниках величина удельного веса указана для сухого материала.

Песок речной включают в состав готовых строительных смесей; применяют для обустройства стяжек полов; используют для очистки воды (от механических примесей) в качестве дренажа; а садоводы смешивают этот сыпучий материал с почвой для того, чтобы сделать ее более легкой и рассыпчатой.

Песчаную массу, добытую в карьере и имеющую в своем составе камни, глину и различные примеси, промывают водой и получают довольно чистый материал, который называют карьерным мытым.

В том случае, если карьерный песок просеивают (чтобы очистить от камней и больших фракций), его называют карьерный сеяный. Такой материал очень востребован при производстве строительных работ: раствора для кладки, обустройства фундамента и штукатурных работ.

Ответить однозначно на вопрос, какой материал лучше: речной или карьерный, нельзя, так как все зависит от вида строительных работ. Но можно утверждать точно, что песок для бетона чаще всего используют карьерный мытый. Дело в том, что зерна речного материала ввиду своей округлости и отсутствия острых граней плохо сцепляются с цементом: это может негативно сказаться на качестве конечного продукта. Но речной песок не содержит никаких включений, а вот в состав карьерного входят некоторые органические примеси, которые могут повести себя непредсказуемо, вступив в реакцию с химическими составляющими смеси. Поэтому принимайте решение сами: использовать карьерный мытый или речной песок.

Расчет КФ

Учитывая постоянный спрос на песок для организации любых строительных работ – как в промышленном, так и в индивидуальном строительстве и ремонте – характеристики этого стройматериала должны быть такими, чтобы обеспечить максимально возможные качественные, прочностные, фильтрационные (КФ) и другие параметры.


Ориентировочные значения КФ песка

КФ определяется при помощи такого набора инструментов:

  1. Прибор КФ-00М, который состоит из следующих комплектующих: Фильтрационная пробирка (трубка) высотой более 100 мм, диаметром 5,65 см. Трубка имеет дно с перфорационными отверстиями для прохождения жидкости.
  2. Муфта со стальными сетками для фильтрации жидкости.
  3. Стеклянный резервуар.
  • Электронные весы.
  • Хронометр или секундомер.
  • Подробнее о проведении опыта по измерению КФ песка:

    В пробирку прибора КФ-00М насыпают сухой песок, который необходимо исследовать, а сетка с отверстиями прикрепляется ко дну пробирки. Устройство ставят на горизонтальную поверхность, песок в пробирке следует плотно утрамбовать. Для этого его засыпают маленькими порциями, и каждая порция трамбуется отдельно. Всего порций делают три или больше.


    Аппарат для определения водопоглощения в лаборатории

    Расстояние от верхнего края пробирки до начала уровня песка необходимо измерить, и, если оно больше, чем 100 мм, песок трамбуют дополнительно. Исследовать единицу КФ начинают заливкой воды в пробирку таким образом, чтобы она была выше нуля на 0,5 см. Как только жидкость начнет стекать через перфорированное дно, хронометром измеряют время до отметки 50 мм – до нее должна опуститься вода. Доливают жидкость в пробирку воду четыре раза по 5 мм. Результатом измерений будет среднее арифметическое всех проведенных замеров.

    Водопрони­цаемость почвыУклон участка (в тысячных долях)Длина поливной борозды (м)Величина струи в борозду (литров в секунду)
    СлабаяБольшой (0,005-0,01) Средний (0,001-0,005) Малый (≤ 0,001)120-150
    100-120

    80-100

    0,1-0,3
    0,2-0,4

    0,3-0,5

    СредняяБольшой (0,005-0,01) Средний (0,001-0,005) Малый (≤ 0,001)100-120
    80-100

    60-80

    0,3-0,5
    0,4-0,6

    0,6-0,8

    ВысокаяБольшой (0,005-0,01) Средним (0,001-0,005) Малый (≤ 0,001)80-100
    60-80

    40-60

    0,6-0,8
    0,7-0,9

    1,0-1,2

    По окончании исследований разница между показателем плотности сухого карьерного песка и предельной его плотностью не должна быть больше 0,02 г/см3. Для укладки дорожного полотна берут речной, морской или карьерный промытый песок, так как эти пески обладают улучшенными параметрами качества, а промытый стройматериал – и лучшую очистку. Благодаря качеству промывки асфальт на основе такого песка будет прочнее, а длительность его эксплуатации – выше. Песок, добытый со дна моря, в строительно-ремонтных работах используют не так часто, как речной, потому что его стоимость выше. Песок с примесями глины в строительстве применяют намного реже других сыпучих материалов, но если его очистить (промыть и высушить), то сферу его использования можно не ограничивать из-за маленького КФ.

    Добыча морского песка

    Грязный песок, добытый в карьере, имеет низкий коэффициент фильтрации по ГОСТ – не выше 0,5-0,7 м/сут. При его промывке глина и другие посторонние примеси вымываются, а крупные посторонние зерна (камень, крошка гранита или щебня) остаются. Для получения более высокого качества такого песка его необходимо не только просушить, но и просеять, после чего можно смело использовать для получения высококачественных растворов или смесей. КФ для таких песков получается высоким – ≤ 20 м/сут, так как из него промывкой и просеиванием удаляются все сторонние фракции и примеси.

    Таблица: коэффициент фильтрации грунтов по ГОСТ

    Тип грунтаПриблизительный КФ, м/сут
    Галька≥ 200
    Гравий100-200
    Крупнообломочный грунт с песчаным наполнителем100-150
    Гравелистые пески50-100
    Крупный песок25-75
    Среднекрупный песок10-25
    Мелкий песок2-10
    Пылеватый песок0,1-2
    Супесчаный грунт0,1-0,7
    Суглинистая почва0,005-0,4
    Глинистая почва≤ 0,005
    Слаборазложившийся торфяник1-4
    Среднеразложившийся торфяник0,15-1
    Сильноразложившийся торфяник0,01-0,15


    Добыча морского песка

    Песок используется в разных сферах строительства. Он способствует возведению объектов, изготовлению ЖБИ, укладке дорожного полотна, созданию дренажных систем, благоустройству территорий. Песок требуется при устройстве фундамента и штукатурной отделке поверхностей. Материал отличается параметрами и содержащимися в нем элементами. Выделяют категории по следующим характеристикам: • коэффициент фильтрации песка; • размер фракции и соотношение зерен разного диаметра; • процентное количество частиц глины; • плотность материала. Коэффициент фильтрации песка характеризует проницаемость материала при определенных условиях. Данный параметр используется, когда необходимо вычислить пропускную способность вещества – какое количество воды пройдет через его структуру за определенное время. КФ измеряется в метрах за сутки. Он характеризует толщину песка, которую вода проходит за установленное время. Данный показатель учитывается при реализации многих строительных задач. Чистота жидкости не оказывает существенного влияния на коэффициент фильтрации песка. Она проходит через материал с одинаковой скоростью. На данный показатель способен повлиять состав вещества. Повышенное значение имеет количество и тип содержащихся в материале примесей. На коэффициент фильтрации песка влияет размер зерен. Чем они больше – тем выше его пропускная способность. Наименьшим показателем КФ обладает материал, содержащий высокое количество глины. Эта примесь слабо пропускает воду. Сфера применения такого материала значительно ограничена. Для того чтобы увеличить коэффициент фильтрации песка, насыщенного глинистыми частицами, его подвергают дополнительной обработке. Используются разные способы очистки. Это повышает эксплуатационные характеристики и стоимость песка. Ввиду высокого содержания примесей КФ карьерного песка варьируется в диапазоне 0,5-7 м/сут. После намывной обработки песчинки вещества омываются водой. Это заметно снижает количество глинистых и пылевидных частиц. Состав такой чистоты используется в ходе работ, где недопустимо наличие примесей. В среднем материал имеет фракцию 2-2,5 мм. В зависимости от этого коэффициент фильтрации песка варьируется от 5 до 20 м/сут. Мелкозернистые фракции (1-2 мм) имеют КФ, равный 1-10 м/сут. Для определения показателя используется образец материала максимальной плотности с оптимальной влажностью. Результаты сверяются с таблицей соответствующего ГОСТ.

    Как определяется модуль крупности песка

    Чтобы произвести расчет модуля крупности песка, берется проба весом 2 кг и высушивается до оптимального состояния. Потом песок просеивается через сита диаметром в 10 и 5 мм. В течение одной минуты сито не должно пропускать более 1 грамма навески.

    После завершения просеивания сито нужно потрясти над белым листом бумаги. Если при этом зерен песка на бумаге практически не остается, то просеивание считается законченным. Далее для проверки состава песка без гравия из просеянного материала отбирается 1000 граммов и просеивается через несколько сит с диаметром отверстий от максимального – 2,5 миллиметра до минимального – 0,14 мм.

    Как вычислить насыпную плотность песка?


    Классы песка в соответствии с ГОСТ.

    Для проведения таких измерительных вычислений песок изначально просеивают при помощи сита (0,5 см). После чего им заполняют мерный сосуд (1 л). Далее песок должен свободно засыпаться в него примерно с высоты в 0,1 м таким образом, чтоб внизу образовался конус над краем сосуда. Затем при помощи линейки снимается верхняя часть конуса, то есть до краев. Отдельно необходимо взвесить емкость с веществом и без него. Для вычисления коэффициента плотности используется следующая формула: (вес пустого сосуда – вес наполненного сосуда)/объем емкости.

    Тут сразу стоит оговорить тот момент, что такие вычисления производятся только с теми мерными емкостями, которые изначально имеют определенную форму и размер, так как это существенно сказывается на результатах. Чтобы этот вопрос легче было решить, существует ГОСТ.

    На среднестатистическую плотность веществ имеет влияние не только влажность, но и наличие пустот. Чем меньше пространства между гранулами, тем выше эта характеристика.

    Показатель средней плотности у каждого вида песка различен: кварцевый мальм в сыпучем состоянии имеет показатель в 1500-1550 кг\м³, в то время, если его уплотнить, то характеристика возрастет до 1600-1700 кг\м³. Если планируется осуществлять замес морозостойкого бетона, то одним из его компонентов будет песок с повышенным коэффициентом средней плотности.

    Определение степени уплотнения

    От плотности стройматериала зависит его назначение, для каких конструкций и зданий он может применяться.

    По ее показателю делают расчет расхода, чтобы узнать, какое количество смеси получится после замешивания или сколько его требуется. Нередко нужно перевести кубические метры в массу, и наоборот. К тому же некоторые точки реализации продают в кубах, а где-то на вес – в тоннах.

    Для перевода в другие единицы измерений существует специальная формула: Р=M/V, где: Р – степень уплотнения, М – масса, V – объем.

    Например, в кузове находится 3 куба сыпучего материала общим весом 4,8 т или 4800 кг. Плотность тогда будет равна: 4800/3=1600 кг/м3. И наоборот, зная степень уплотнения и количество кубометров в емкости, можно определить вес песка в состоянии естественной влажности или сырого: М=Р/V.

    Провести расчеты возможно и своими руками.

    Сыпучий материал насыпают в ведро объемом 10 л с высоты 10 см до образования возвышающейся горки. Поверхность выравнивают линейкой, не уплотняя его при этом. Расчет средней плотности делают по следующей формуле: Р=(М2-М1)/V, где: М2– общий вес, М1– вес емкости, V – объем ведра, то есть 10 л.

    Объем емкости нужно перевести в кубические метры – 0,01. Например, тара весит 620 г или 0,62 кг, песок вместе с ней составляет 15,87 кг. Его плотность равна: Р=(15,87-0,62)/0,01=1525 кг/м3.

    Таблица с показателями насыпной плотности песка разных видов:


    РазновидностьНасыпная средняя плотность, кг/м3Кварцевый1400-1900Речной1500Мокрый1920Речной уплотненный1590Строительный1680Сухой песок1200-1700Карьерный1500Морской1600Мытый1400-1600Влажный2100Водонасыщенный3000-3200

    Виды сыпучего материала

    Чаще всего используется строительный, речной и карьерный пески. Речной образуется естественным путем в результате дробления водами горных пород, имеет округлую форму.

    Так как он постоянно омывается, в нем почти нет примесей, благодаря чему не требует дополнительного очищения перед применением. Делится на несколько групп по размерам. Зерна до 2 мм называют мелкими, 2-2,8 – средние, 2,9-5 – крупные.

    Насыпная средняя плотность составляет 1650 кг/м3.

    Главное преимущество – является экологически чистым и безопасным материалом как для окружающей среды, так и для человека. Применяется для замешивания кладочных и штукатурных растворов, изготовления бетонных изделий, сухих смесей, а также благоустройства территорий. Речной песок имеет высокую стоимость, поэтому если по техническим нормам его можно заменить, то лучше выбрать карьерный.

    Применяется при прокладке автомобильных дорог, созданию подушек для фундаментов, подсыпок.При изготовлении бетона и различных растворов используется в качестве наполнителя. Состоит из множества разных элементов – шпат, слюда, кварц и так далее.

    В зависимости от того, какой компонент в нем составляет наибольшую часть, ему присваивается название, например, если это известняк, то называют известняковым. Помимо средней степени уплотнения существует истинная.Ее величина неизменяемая и всегда постоянная. Найти ее можно только в лабораторных условиях опытным путем. В отличие от определения насыпной плотности, в этой не учитываются пустоты и зазоры.При выборе следует учитывать: чем крупнее зерна, тем больше потребуется вяжущего порошка для замешивания растворов.

    Цемент должен закрыть все пустоты, иначе конструкция получится непрочной.Из-за этого возрастает себестоимость цементного или бетонного состава. Также необходимо обращать внимание на степень радиоактивности, особенно если это карьерный песок. Для возведения дома используется материал только первого класса.Для снижения расходов можно купить немытый песок и очистить его самостоятельно.

    Но делать так рекомендуется, если требуется маленький объем, иначе это потребует чересчур много времени и больших трудовых затрат. Приобрести стройматериал можно как навалом, так и в мешках.Плотность – физическая величина, показывающая, сколько грамм или килограмм присутствует в единице объема (см³ или м³). Песок – это один из материалов, показатель которого важен при строительных работах. Но так как он имеет сыпучую структуру, определить такую величину точно крайне затруднительно.

    Чтобы измерить коэффициент плотности песка, нужно учесть следующие моменты:степень его уплотнения;влагосодержание;губчатость;структуру частиц;содержание примесей.Для строительных нужд используется песок двух видов: карьерный и речной.Коэффициент плотности напрямую будет влиять на то, где будет использоваться данный материал. Причем от этой характеристики зависит и качество смеси, замешиваемой на песке, и, следовательно, срок эксплуатации постройки. Такие вычисления пригодятся и при расчете необходимого количества вяжущего вещества, точнее его пропорций.Также часто возникает необходимость в переводе массы в объем и обратно.

    Зная плотность песка, с этой задачей справиться намного легче.Для того чтоб вычислить данную величину, необходимо вес вещества поделить на кубатуру, которую оно занимает. Для того чтоб вычислить величину массы для песка, есть формула: плотность (N) умножается на занимаемый объем (V). Последний параметр вычисляется путем деления плотности на вес материала.Как уже упоминалось выше, любой строительный раствор имеет одной из своих составляющих песок.

    Зная расчетную формулу плотности, подбирается правильное соотношение.Неправильное соотношение приведет либо к недостатку, либо к переизбытку материала. Первый вариант – это дополнительные расходы. Второй же вариант ухудшит состав, и сама постройка изменит свои морозоустойчивые, водостойкие, износостойкие и другие показатели.

    Использование песка в частях дорожной конструкции

    Речной песок для дорожного строительства подбирается, исходя из конструктивных особенностей сооружения. Дорога состоит из нескольких частей, в которых используется слой песка, поэтому расчет делается на основании проектной документации раздельно.

    Засыпка песка необходима:

    • в песчано-гравийной подушке дорожного полотна, создающей условия для амортизации и частичного дренажа;
    • в ряде случаев используется дополнительный слой песка, компенсирующий высокие механические нагрузки при перепадах температуры и отводящий влагу в нижние слои пирога;
    • песок засыпается в боковые дренажные канавы, с его помощью формируется часть обочины, которая должна принимать и отводить воду, стекающую с поверхности полотна;
    • песок используется для создания асфальто-бетонного основания и покрытия, при этом возможно применение его в сочетании с мелким гравием, с включениями речной гальки.

    Исходя из способности песка пропускать воду (коэффициент фильтрации), его плотности при засыпке без трамбовки (насыпная плотность), нормальной влажности на момент засыпки (в пределах 10 %), модуля крупности, можно рассчитать потребность в закупках и подвозе песка в процессе строительства.

    Модуль крупности и чистота песка

    Отдельно стоит остановиться на модуле крупности песка для дороги — этот показатель определяет большую часть свойств подушки и дренажа. В подавляющем большинстве случаев используется песок речного происхождения с размерами зерен в пределах 1,7 — 2,2 мм, что соответствует критериям “средней крупности”. Более мелкие фракции пригодны для изготовления бетонных растворов, более крупные направляются на отсыпку больших оснований для сооружений. Песок 2 класса соответствует основным требованиям для дорожного строительства.

    Очень серьезным параметром остается чистота материала, отсутствие глинистых включений, поскольку при насыщении водой загрязненный глиной песок может значительно изменить свойства, что приведет к деформации нагруженной части дорожного полотна.

    Технические требования

    Изготовление производится в соответствии со стандартами технической документации, которые согласованы с предприятием и нормами технического законодательства.

    По зерновому составу разделяют 2 категории:

    1. I класс – высококачественный материал, фракция колеблется в пределах от крупного до мелкого;
    2. II класс – песок, которые несколько худшего качества, но имеет большее разнообразие фракции, вплоть до самой мелкой. При этом еще определяется толщина зерна, к классу относятся тонкие и очень тонкие.

    Модуль крупности

    В документе регламентируется различие песка по модулю крупности (Мк), также регламентируется остаточные количества остатков после процеживания, он может принимать такие показатели:

    Тип материалаМодуль крупностиОстаточные части на сите N 063
    Очень большойБолее 3,5Свыше 75
    Повышенного размераОт 3 до 3,5От 65 до 75
    БольшойОт 2,5 до 3От 45 до 65
    СреднийОт 2 до 2,5От 30 до 45
    МелкийОт 1,5 до 2От 10 до 30
    Очень мелкиеОт 1 до 1,5Меньше 10
    ТонкийОт 0,7 до 1Нет норм
    Сильно тонкийМенее 0,7Нет норм

    Предварительное согласование с производителем может указывать, что в песке II класса допустимы отклонения от нормативных данных, но в пределах 5%.

    Также в документе определяется количество крупных зерен и мелких, пылеобразных. Так, чтобы соответствовать стандарту нужно:

    КлассификацияБолее 10 ммБолее 5 ммМенее 0,16 мм
    I класс
    Очень большой – среднезернистый0,555
    Мелкий0,5510
    II класс
    Очень большой – большой крупности52010
    Большой – средний51515
    Мелкий – очень мелкий0,51020
    Тонкий и очень тонкий

    Другие технические характеристики песка

    Удельный вес (плотность) песчаной массы напрямую зависит от размера зерен. Удельную плотность подразделяют на насыпную и истинную. Истинная плотность в среднем составляет 2,5 тонны/мᶟ. На практике же в основном в расчетах используют насыпную удельную плотность (то есть, количество сырья в сыпучем, неуплотненном состоянии, содержащегося в одном метре кубическом). При определении этой величины помимо объема частиц учитывают и пустоты между ними: в результате получается, что величина насыпной плотности немного меньше, чем величина истинной. Насыпная удельная плотность речного песка – 1,3÷1,5 тонны/мᶟ.

    Основное достоинство речного песка – отсутствие в нем глины, ила и пылевидных примесей (они составляют около 0,7% от общего веса), что хорошо сказывается на свойствах готовых сухих смесей, в состав которых входит этот сыпучий материал.

    Что касается радиационной безопасности, то практически все природное сырье относится к первому классу: то есть, радиационно безопасно и пригодно для всех видов работ.

    При производстве строительных работ важны не только такие характеристики песка, как размер частиц, наличие глинистых составляющих, удельный вес, но и коэффициент фильтрации (выражен в расстоянии, которое преодолевает жидкость в толще материала в течение суток), характеризующий способность песчаной массы пропускать воду. Значение этого показателя во многом зависит от структуры материала, а также от количества тех или иных примесей, находящихся в нем: чем чище и крупнее песок, тем выше его водопроницаемость. Сырье с глиной имеет низкую водопроницаемость, так как глина практически не пропускает жидкость. Следовательно, область применения такого материала существенно сужается. Коэффициент фильтрации песка (размер частиц – 2÷2,5 мм) составляет 5÷20 м/сутки; а материала с размером гранул 1÷2 мм – варьируется в пределах от 1 до 10 м/сутки (для сравнения: у карьерного песка коэффициент фильтрации – 0,5÷7 м/сутки).

    Совет! Хотите повысить коэффициент фильтрации: очистите материал от примесей глины.

    Определение коэффициента пылеватого песка, средней крупности и др. – испытание метода

    Определение коэффициента фильтрации карьерного, кварцевого песка происходит с помощью специального опыта с использованием простейших предметов. Данное испытание позволяет узнать глубину, на которую вода просачивается сквозь слой песка за 24 часа.

    Согласно ГОСТ 8736, данный метод должен проводиться с использованием следующих инструментов:

    • прибор КФ-00М;
    • лабораторные весы;


    Лабораторные весы
    электрический термометр;


    Электрический термометр

    секундомер.


    Секундомер

    Прибор КФ-00М представляет собой конструкцию, состоящую из:

    • фильтрационная трубка высотой не менее 10 см и диаметром 56,5 мм;
    • перфорированное дно с отверстиями;
    • муфта с латунными сетками.
    • мерный стеклянный баллон.

    Определение коэффициента фильтрации песка, согласно ГОСТ, проходит следующим образом:

    • мерная трубка прибора заполняется песчаным материалом;
    • перфорированное дно и латунную сетку прикрепляем к фильтрационной трубке. На сетку необходимо предварительно надеть смоченную в воде марлю. Сам же прибор устанавливается на стол или любую другую ровную поверхность;
    • насыпаем песок в мерную трубку, после чего утрамбовать материал. Помните, что песок нужно засыпать партиями, поэтому можно разделить общее количество на три части. Перед загрузкой следующей партии, верхний слой песка в трубке слегка разрыхлить с помощью ножа или любого другого острого предмета;
    • далее нужно измерить расстояние от крайней точки мерной трубки и поверхности песка в ней. Уровень песка не всегда может быть одинаковым, поэтому измерение лучше проводить в нескольких точках, после чего определять средний показатель;
    • если расстояние оказывается более десяти сантиметров, то нужно еще немного утрамбовать песок.

    На этом предварительный этап подготовки к испытанию можно считать завершенным. Далее можно переходить непосредственно к самому опыту, позволяющему определить коэффициент фильтрации песка:

    • в мерную трубку нужно налить жидкость до уровня в 5 мм выше нулевой отметки;
    • когда вода начнет просачиваться через перфорированное дно, нужно засечь время с помощью секундомера.

    Эти манипуляции позволяют определить временной промежуток, за который жидкость опускается ниже уровня 5 см. Повторять это нужно не менее четырех раз, каждый раз наливая воду на 5 миллиметров выше.

    Помните, что категорически запрещено допускать падения жидкости в трубке ниже уровня песка. В противном случае, весь опыт окажется бесполезным.

    ГОСТ 25584 содержит информацию об определенном коэффициенте песка для каждого из видов данного материала. В частности, коэффициент фильтрации песка пылеватого составляет от 0,1 до 2 метров в сутки. Это очень небольшой показатель, поэтому сфера применения такого материала крайне ограничена.

    Установленный ГОСТ позволяет значительно упростить определение сферы использования конкретного вида песка. Так, карьерный песок обладает низким показателем фильтрации, поэтому он может использоваться лишь для штукатурных работ, где особо не важны данные показатели.

    Более подробно о определении коэффициента фильтрации песка смотрите на видео:

    Песок строительный и коэффициент его фильтрации

    Сферы применения песка разнообразны и многочисленны. Большое их количество поясняется универсальными характеристиками данного природного материала. Вот лишь несколько областей, в которых используется песок: жилищное строительство, производство строительных растворов и смесей, организация насыпей, устройство дорог, пожаротушение, химическая промышленность, изготовление стекла, ландшафтный дизайн и другие. Однако, в каждом конкретном случает необходимо внимательно относится к выбору вида песка и его характеристикам.

    Коэффициент фильтрации является одним из наиболее важных качеств песка наряду с объемно — насыпной массой, модулем крупности и содержанием различных глинистых частиц. Этот показатель определяют в условиях оптимальной влажности при наибольшей (максимальной) плотности материала. При повышенной влажности коэффициент будет более низким, чем в нормальных условиях. При низкой влажности этот показатель будет более высокий.

    Коэффициент фильтрации демонстрирует водопроницаемость песка. Это его способность пропускать сквозь частицы воду. Скорость ее прохождения рассчитывается с учетом гидравлического градиента, равным единице. Измеряется данный коэффициент в метрах в сутки. В общем, цифра показывает, какое именно расстояние проходит вода между частицами песка за сутки.

    Данную характеристику важно знать, чтобы оценить проникающую способность строительного песка, то есть его качество. Наиболее низкой пропускной способностью обладает глина, она имеет коэффициент фильтрации равный нулю. Низкий коэффициент свидетельствует о том, что количество различных глинистых примесей довольно большое, а значит, и области применения значительно сужаются, так как применение песка строительного такого качества будет негативно влиять на прочность конструкций. Наиболее высокой показатель песок строительный коэффициент фильтрации с крупными зернами, так как между песчинками содержится большой объем воздуха, позволяющего воде свободнее перемещаться.

    Различные виды песка характеризуются разными свойствами, поэтому и коэффициент фильтрации у них разный:

    • песок карьерный — 0,5-7 метров в сутки;
    • промытый песок средней крупности (зерно 2-2,5 мм) — от 5-20 метров в сутки;
    • промытый песок мелкой крупности (зерно 1-2 мм) –1-10 метров в сутки).

    Таблицы стандартов ГОСТ указывают коэффициент фильтрации различных видов песка. Повышение качества возможно благодаря особым методам очистки, в результате которых отделяются глинистые частицы.

    Всё о песке

    © 2014-2015 Granitresurs

    Медленная песочная фильтрация неочищенных сточных вод с использованием биоугля в качестве альтернативного фильтрующего материала

    Физико-химический параметр

    Физико-химические параметры притока были нестабильны во время эксперимента (таблица 1). Значительная разница была обнаружена для мутности на входе и выходе фильтра, а также между колонками с песком и биоуглем (рис. 1). Заметны были низкие значения мутности (>20 FNU) стоков фильтра в первые два дня отбора проб. В течение третьей недели наблюдался всплеск мутности для песчаных фильтров, а еще через неделю для биоугольных фильтров.Начиная с этого прорыва, мутность сточных вод была крайне нестабильной и иногда превышала аналогичные значения, измеренные для входящего потока, особенно в середине эксперимента. Ни корреляции между притоком и оттоком, ни существенной разницы между фильтрующими материалами не наблюдалось, кроме фазы запуска. Более поздний прорыв мутности биоугольных фильтров можно объяснить более высоким уровнем удержания частиц и адсорбционной способностью биоугля из-за их заметно более высокой удельной поверхности (таблица S1) 14 .

    Таблица 1. Средние концентрации различных фильтрующих материалов на входе и выходе в течение эксперимента. Рисунок 1

    Средняя мутность сточных вод песчаных фильтров (серые) и фильтров из биоугля (черные) за экспериментальное время. Столбики погрешностей представляют собой стандартные отклонения. Входящая мутность отмечена полузакрашенными ромбами. Горизонтальная черная сплошная линия представляет собой среднюю мутность на входе, черная пунктирно-пунктирная линия представляет среднюю мутность на выходе биоугольных фильтров, а серая пунктирно-пунктирная линия означает среднюю мутность на выходе из песчаных фильтров.

    Несмотря на относительно большой размер частиц фильтрующих материалов, можно ожидать, что конструкция фильтрующих колонн обеспечивает удаление частиц как посредством поверхностной, так и глубокой фильтрации 22 . Однако скачок мутности может быть результатом органической перегрузки (таблица 1), которая превышает удерживающую способность фильтрующих слоев. Это подтверждается коррелированными нормализованными концентрациями мутности и ХПК обоих фильтрующих материалов (рис. S7c,d). Высокая доступность питательных веществ в неочищенных сточных водах способствовала росту биомассы в слоях фильтра и, по-видимому, привела к вымыванию избыточной биомассы.Такой процесс вымывания проявлялся в высоких показателях мутности. Эти выводы согласуются с результатами исследований Ари и Адина 23 , которые обрабатывали первичные и вторичные сточные воды SSF с эффективным размером частиц 0,64 мм и HLR 0,15 м∙ч -1 и высокой органической нагрузкой. Они также определили увеличение мутности стоков через три недели из-за высокой биологической активности, а также заметно более высокие значения фильтрационных стоков, чем в сырой воде.

    Оба фильтрующих материала удаляют значительное количество ХПК и ТОС из неочищенных сточных вод. Среднее удаление ХПК и ТОС в колонках с биоуглем было на 74 ± 18% и на 61 ± 12% значительно выше, чем в песчаных фильтрах (61 ± 12% для ХПК и 46 ± 3,8% для ТОС). Аналогично мутности, удаление ХПК песчаных фильтров снизилось через две недели с 70% до 50% и с более чем 80% до 50% для фильтров из биоугля через три недели. К концу эксперимента скорость удаления ХПК стабилизировалась на уровне 65–75%, причем для биоугольных фильтров она была выше. Уменьшение удаления ХПК можно объяснить высвобождением избыточной биомассы и частично разложившихся органических частиц, как описано выше.Увеличение эффективности удаления материалов к концу эксперимента указывает на повышенную биологическую активность и, следовательно, на более эффективное биологическое разложение органических веществ в более глубоких зонах фильтрации, а также на улучшенное задержание частиц в разработанном schmutzdecke на поверхности фильтра. Более высокую эффективность удаления ХПК и ТОС в колонках с биоуглем можно объяснить положительным влиянием биоугля на процессы анаэробной деградации, такие как перенос электронов, улучшенная колонизация и буферная способность или адсорбция ингибиторов 24,25 .

    В то время как NH 4 -N не подвергался значительному воздействию фильтрации, вероятно, из-за снижения содержания органического азота в анаэробных условиях, удаление фосфора (P tot ) было примерно на 35% значительно выше в биоугольных колонках, чем в песке. фильтры (около 25%). Высокая степень удаления P tot через оба фильтрующих материала не может быть объяснена исключительно включением в биомассу 26 . Следовательно, удаление фосфора посредством поверхностной фильтрации органических соединений, а также путем осаждения ионов фосфата в фильтрующем слое присутствующими катионами и оксидами (например,грамм. оксиды магния; MgO) можно принять 27 . Более высокие скорости удаления фосфора в биоугольных фильтрах можно объяснить высоким адсорбционным потенциалом биоугля, о чем сообщалось в другом месте 16,28 .

    Корреляционный анализ между физико-химическими параметрами в течение экспериментального времени выявил более выраженную коллинеарность между концентрацией сточных вод, нормализованной концентрацией (C⋅C 0 -1 ) и эффективностью удаления в биоугольных фильтрах по сравнению с песчаными фильтрами (рис. С7). Однако для обоих фильтровальных материалов наблюдалась очень сильная взаимосвязь между ХПК и ООУ. Принимая во внимание нормированные концентрации, ХПК и мутность также сильно коррелировали (положительно) в обоих фильтрующих материалах. В биоугольных фильтрах нормализованная концентрация всех химических параметров значительно увеличилась за время эксперимента (рис. S7c) и была связана со снижением эффективности удаления этих параметров (рис. S7e). Таким образом, корреляционный анализ подтверждает нашу гипотезу о нестабильных и высоких значениях мутности в фильтрационном стоке в результате вымывания биомассы.

    Тем не менее, продолжительность эксперимента и количество проб не позволяют в полной мере выяснить взаимосвязь процессов, участвовавших в удалении химических параметров и органических веществ из неочищенных сточных вод через АнБФ.

    Время работы фильтра и засорение

    Для компенсации высоких концентраций TSS и ХПК в неочищенных сточных водах были выбраны фильтрующие материалы с относительно крупным размером зерна, чтобы избежать быстрого засорения фильтра (рис.  S1). Хотя гранулометрический состав и пористость биоугля и песка различались, поведение слоя надосадочной воды было одинаковым для обоих материалов (рис.2). Надосадочная вода была постоянной на уровне 30 см в течение первых 20 дней. В дальнейшем слой воды линейно поднимался до тех пор, пока через 70 дней на один фильтр не произошел перелив воды. Это указывает на то, что разработка schmutzdecke и связанные с этим процессы засорения фильтров были одинаковыми для обоих материалов. Таким образом, достигнутое время работы фильтра в 70 дней было сравнимо с Farooq и Al-Yousef 10 , которые сообщили о рабочем цикле в 84 дня, обрабатывая вторичные стоки SSF с эффективным размером 0.56 мм и HLR 0,16 м∙ч −1 . Однако в других исследованиях сообщается о значительно более длительном времени обработки сточных вод вторичного отстойника с помощью SSF 7 .

    Рисунок 2

    Изменение уровня надосадочной воды в течение экспериментального времени для песочных и биоугольных фильтров. Песчаные фильтры представлены в виде кружков (средние значения в виде черного кружка (●) и каждый отдельный фильтр в виде серого кружка ()) и биоугольные фильтры в виде треугольников (средние значения в виде черного треугольника (▲) и каждый отдельный фильтр в виде серого треугольника ()).

    Через 70 дней верхние 10  см каждого фильтра были удалены и заменены новым материалом для снижения сопротивления фильтра за счет покрытия биопленкой, как известно из процессов медленной фильтрации через песок 7,12 . Однако из-за интенсивного накопления биомассы и органического вещества в более глубоких зонах фильтрации в результате медленного анаэробного гидролиза и деградации 26 этой обработки было недостаточно для предотвращения переполнения фильтра, которое происходило уже через неделю на обоих типах фильтров.Это указывает на то, что проникновение schmutzdecke и засорение фильтров в ДП происходит в более глубоких зонах фильтрации по сравнению с поверхностными водами, фильтрующими SSF, или стоками вторичных отстойников 7,9,10,29 , и вызвано большим размером зерна фильтрующего материала. и высокий OLR 12,29,30 . Поскольку конструкция фильтрующих колонн не допускала обратной промывки для устранения физических засоров без ущерба для фильтрующего слоя 12 , необходимо заменить более крупные части фильтрующего слоя, чтобы продлить срок службы фильтра.Однако, чтобы предотвратить быстрое увеличение слоя надосадочной воды и засорение фильтра в верхней части фильтрующего слоя и, таким образом, продлить срок службы фильтра, на поверхность фильтра можно добавить защитный слой 31 .

    Микробиологический параметр

    В течение всего эксперимента концентрация входящего FIB сильно варьировала, и концентрация E . coli колебался от 4,9 до 6,9 log 10 MPN∙100 мл -1 (среднее значение: 6,2 ± 0.65) и от 4,4 до 6,5 log 10 MPN∙100 мл −1 (среднее значение: 5,5 ± 0,69) для энтерококков (таблица 1). В среднем E . COLI Удаление в фильтрах Biochar было с 1,35 ± 0,27 журналом 10 MPN ∙ 100 мл -1 значительно выше по сравнению с песочными фильтрами (1,18 ± 0,31 журнал 10 MPN ∙ 100 мл -1 ; T-тест , p  < 0,05; таблица 1). Максимальное сокращение E . coli можно было получить с помощью 1,9 log 10 единиц с помощью биоугольных фильтров и 1.7 лог 10 -блоки через песчаные фильтры. Поскольку процесс фильтрации приводил к образованию ингибитора, что влияло на проведение теста на энтерококки, снижение количества энтерококков, однако, определить не удалось. В течение всего эксперимента фильтры из биоугля показали несколько более постоянную и более высокую эффективность удаления, чем песчаные фильтры, с разницей до 0,5 логарифмических единиц в конце эксперимента (рис. S3).

    Из-за различных рабочих параметров, таких как размер зерна, глубина фильтрующего слоя, качество сырой воды и HLR, сравнение наших результатов с результатами аналогичных исследований можно проводить только осторожно.Тем не менее, аналогичные скорости удаления E . coli , которые были получены в этом эксперименте, были зарегистрированы внутривенно. Ellis 9 , который обрабатывал стоки вторичного отстойника с помощью SSF с HLR 3,5  м∙d −1 и песчаным слоем с эффективным диаметром 0,6  мм (U: 1,2) и добился среднего снижения колиформных бактерий на 97%. (~1,5 логарифмических единиц). Беллами и др. . 32 сообщил об устранении общего количества кишечных палочек на 85% (~0,8 логарифмических единиц) на этапе запуска нового песчаного фильтра для очистки поверхностных вод.Farooq и Al-Yousef 10 сообщили об общем снижении колиформ на 93% (~1,2 логарифмических единицы) при очистке вторичных сточных вод с глубиной песчаного слоя 55 см.

    В нашем исследовании эффективность удаления биоугольных фильтров E . coli увеличивалась в течение экспериментального времени ( R  = 0,81, p  < 0,01) и выражалась в снижении нормализованной концентрации E . coli (рис. S7). Напротив, эффективность удаления песчаных фильтров снижалась в течение экспериментального времени и выражалась в увеличении нормализованного E . coli концентрации. По поводу механизмов снятия E . coli в AnBF, отбор проб на разной глубине фильтра показал, что schmutzdecke содержал более 1 log 10 единиц, в основном ответственных за удаление патогенов (рис.  S2). Таким образом, физическая поверхностная фильтрация и последующее биоразложение в schmutzdecke могут рассматриваться как основные механизмы удаления в ПБФ, что подтверждается другими исследованиями 7,9,29 и объясняет относительно высокую скорость удаления вскоре после активации фильтра при еще чистом фильтре. материал.В частности, было показано, что песочные фильтры имеют ограниченную способность удаления в более глубоких слоях фильтра. Напротив, сконструированный биоугольный фильтр, по-видимому, способен удалять патогены также в более глубоких зонах фильтрации, поскольку между первым портом для отбора проб ниже schmutzdecke и выпускным отверстием фильтра было обнаружено дополнительное удаление почти 0,5 log 10 -единиц. Поскольку образование schmutzdecke было сопоставимо для обоих материалов и загрязнения FIB в аналогичном диапазоне (рис.3), повышение эффективности удаления биоугольных фильтров не может быть объяснено только улучшенной поверхностной фильтрацией или адсорбцией. Вероятные причины улучшения удаления E . coli через биоугольные фильтры является, во-первых, повышенной биологической активностью и, во-вторых, дополнительной деградацией в более глубоких зонах фильтра.

    Рисунок 3

    Загрязнение фильтрующего материала E . coli ( a ) и энтерококки ( b ) для песочных (кружки) и биоугольных (черный треугольник) фильтров.Столбики погрешностей представляют 95% доверительный интервал. Горизонтальные серые полосы представляют зоны отбора проб в фильтрующем слое.

    Фильтрующий материал

    Используемый биоуголь характеризовался низким соотношением H/C-(0,19) и O/C-(0,08) (таблица S2), что указывает на высокую степень карбонизации с очень сильно конденсированной системой ароматических колец и малое количество функциональных групп 33 . Следовательно, от биоугля можно ожидать высокой химической устойчивости к микробной деградации, что делает его подходящим фильтрующим материалом для AnBF сточных вод 12,34 . Используемый кварцевый песок, в свою очередь, не содержал химических примесей (таблица S3).

    С точки зрения физических свойств биоуголь имеет значительно более высокую удельную поверхность по сравнению с песком (таблица S1). Таким образом, биоуголь обеспечивает различные среды обитания для микробов для колонизации и роста, и где они защищены от выпаса хищниками 35 . Однако большая площадь поверхности биоугля обусловлена ​​в основном микропорами (<1 нм), которые не способствуют эффективной адсорбции коллоидов, таких как FIB, из водных растворов.

    Для определения влияния фильтрующих материалов на адсорбцию ФИП и образование биопленок в конце эксперимента были взяты пробы с разных глубин. Образцы были проанализированы на предмет их загрязнения FIB, а также на покрытие биопленкой с использованием изображений конфокального лазерного сканирующего микроскопа (cLSM) и сканирующего электронного микроскопа (SEM). Измеренное загрязнение FIB для E . coli находилась в пределах 4∙10 3 –1,7∙10 4 MPN∙см −3 , а для энтерококков – между 1. 8∙10 2 –1,9∙10 4 MPN∙см −3 (рис. 3). Загрязнение FIB уменьшалось с глубиной фильтрующего слоя и было самым низким в нижней части фильтров. Относительно небольшой уклон верхних 25  см фильтрующего слоя можно объяснить высокой нагрузкой биомассы, которая привела к засорению фильтров в более глубоких зонах, как обсуждалось выше. Ожидалось, что из-за их пористой структуры биоуголь будет более загрязнен FIB, но измеренные различия между материалами не были значительными.В других исследованиях 20 сообщалось об улучшенном удерживании FIB в биоугле или фильтрах с добавлением биоугля, что объяснялось более высокой адсорбционной способностью биоугля по сравнению с песком. Однако результаты данного исследования не могут подтвердить эту гипотезу.

    Дополнительные образцы из фильтрующего материала на 10 ± 2,5 см и 30 ± 2,5 см (рис. 4, рис. S4 и S5) были проанализированы с помощью сканирующих электронных изображений на развитие биопленки и присутствие на глубине фильтрующего слоя. Как и при измерении загрязнения FIB, можно было наблюдать уменьшение покрытия биопленкой с глубиной фильтра.На глубине 10 см материал был полностью покрыт биопленочными структурами, и даже в макроскопических порах биоугля можно было наблюдать образование биопленки. В отличие от этого массивного роста биомассы, в более глубоких зонах можно было обнаружить только частичное и тонкое развитие биопленки.

    Рисунок 4

    Электронные изображения материала фильтра через 70 дней. При глубине фильтрации 10 ± 2,5 см из песка ( a ) и биоугля ( b ) и при глубине фильтрации 30 ± 2,5 см из песка ( c ) и биоугля ( d ).

    Поскольку СЭМ-изображения не сохраняли структуру биопленки, так как образцы должны были быть обезвожены перед анализом, для исследования биопленки на частицах in situ были сделаны cLSM-изображения (рис. 5). Изображения были проанализированы в отношении общего количества клеток бактерий, внеклеточных полимерных веществ (ВПС) и объема стопки (рис.  S6). Таким образом, существенных различий для частиц биоугля и песка обнаружить не удалось. Однако из-за пористой и фрактальной структуры частиц биоугля лазер не мог проникнуть во все поры и области, поэтому обнаруженные сигналы, возможно, занижали реальную ЭПС и количество клеток на частицах биоугля (рис.С6). Соответственно, никакого существенного влияния предполагаемой более высокой адсорбционной способности бактерий на биоуголь не наблюдалось в течение всего экспериментального периода в 70 дней. Из-за высокого OLR AnBFs, который был заметно выше, чем в сопоставимых исследованиях 7,8,18,19 , можно предположить, что адсорбционная способность биоугля была исчерпана на ранней стадии нашего эксперимента. Это подтверждается тем фактом, что основное удаление E . coli в AnBFs имело место в пределах schmutzdecke .Следовательно, можно ожидать, что адсорбция FIB на фильтрующем слое будет иметь незначительный вклад в общее удаление из сточных вод.

    Рисунок 5

    Трехмерные конфокальные микрофотографии лазерного сканирования частиц песка ( a ) и биоугля ( b ). Изображения показывают общее количество бактерий (красный), EPS-гликопротеин (зеленый) и отражение поверхности частиц (серый).

    По истечении срока службы фильтра и необходимости его демонтажа использованный фильтрующий материал может быть переработан.Однако стратегии повторного использования песка ограничены. Тем не менее, песок можно повторно использовать в качестве фильтрующего материала после промывки и удаления биомассы. Кроме того, возможна переработка в качестве строительного материала (например, для бетона).

    В отличие от песка, биоуголь можно использовать для получения CO 2 нейтрального производства энергии или приготовления пищи путем сжигания 36 . Также потенциальной стратегией 37 может быть гигиена путем совместного компостирования, которая, в свою очередь, может снизить выбросы парниковых газов при компостировании 38 .После гигиенической обработки биоуголь можно использовать в качестве почвоулучшителя 39 . Также возможными стратегиями рециркуляции могут быть реактивация биоугля путем пиролиза или производство активированного угля путем активации паром. И благодаря положительному влиянию на выход метана возможно его использование в биогазовых установках 24,25 .

    Общее обсуждение

    Скорость загрузки фильтров органическими веществами была слишком высокой для достижения достаточного времени работы. Следовательно, необходимо либо уменьшить HLR, либо разработать улучшенную предварительную очистку городских сточных вод, чтобы увеличить время работы AnBF и эффективность удаления.

    Более низкий HLR приведет к более длительному HRT и более низкому OLR и, таким образом, к более эффективной скорости инактивации FIB 40 . С другой стороны, более длительная HRT приведет к увеличению потребности в площади для очистных сооружений, что может стать ограничивающим фактором в регионах, где доступные площади ограничены.

    Кроме того, поскольку предполагается, что гидролиз органических веществ ограничивает процессы анаэробного разложения 41 , снижение OLR приведет к уменьшению накопления органических веществ. При улучшенной предварительной очистке сточных вод, такой как прудовые системы или анаэробные фильтры для удаления органических веществ 9,42,43 , можно ожидать более длительного времени работы фильтра от AnBF за счет сохранения относительно высокого HLR. Это, в свою очередь, может улучшить формирование хорошо развитой биопленки в фильтрующем слое, что, как ожидается, повысит эффективность удаления патогенов и органических веществ.

    Более высокая скорость удаления E . coli , COD и TOC через биоугольные фильтры указывают на усиленное микробное разложение во время фильтрации.Однако микроскопический анализ cLSM не показал существенных различий в общем количестве бактерий (рис. S6). Следовательно, необходимо провести дальнейшие исследования микробного состава биопленки на биоугле в АПБ для очистки сточных вод.

    Медленная песчаная фильтрация | Система безопасной воды

    Схема медленного песочного фильтра (CAWST)

    Медленная песчаная фильтрация pdf icon[PDF – 2 страницы]

    Песочный фильтр медленный — это песочный фильтр, адаптированный для бытового использования.

    Обратите внимание, что хотя терминология BioSand Filter, обычно называемая внешним значком BioSand Filter, является торговой маркой для одного конкретного дизайна, и эта страница охватывает все медленные песочные фильтры.Наиболее широко применяемая версия состоит из слоев песка и гравия в бетонном или пластиковом контейнере высотой примерно 0,9 метра и площадью 0,3 метра. Уровень воды поддерживают на 5-6 см выше слоя песка за счет установки высоты выпускной трубы. Этот мелководный слой позволяет биоактивному слою расти поверх песка, что способствует уменьшению количества болезнетворных организмов. Диффузорная пластина используется для предотвращения разрушения биослоя при добавлении воды. Чтобы использовать фильтр, пользователи просто наливают воду в верхнюю часть и собирают готовую воду из выпускной трубы в ведро.Со временем, особенно если исходная вода мутная, скорость потока может уменьшиться. Пользователи могут поддерживать скорость потока, очищая фильтр путем взбалтывания верхнего уровня песка или путем предварительной обработки мутной воды перед фильтрацией.

    Лабораторная эффективность, полевая эффективность и воздействие на здоровье

    Лабораторные исследования эффективности медленного песочного фильтра со зрелым биослоем показали снижение уровня простейших на 99,98%, бактерий на 90-99% и различного количества вирусов. Полевые исследования эффективности задокументировали

    E.coli скорость удаления 80-98%. В двух исследованиях воздействия на здоровье сообщается о снижении заболеваемости диарейными заболеваниями у потребителей на 44-47%. Опыт показывает, что надлежащее техническое обслуживание фильтров необходимо для оптимальной работы, поэтому надлежащее обучение пользователей и последующее наблюдение имеют решающее значение для успешной работы фильтров. Поскольку фильтр обычно используется без последующего хлорирования, необходимо обучить пользователей правильно ухаживать за безопасным контейнером для хранения и поддерживать его в рабочем состоянии.

    Преимущества, недостатки и целесообразность

    Имеющийся в продаже медленный песочный фильтр (Hydraid™)

    Преимущества медленной песчаной фильтрации:

    • Доказанное сокращение простейших и большинства бактерий
    • Высокая скорость потока до 0. 6 литров в минуту
    • Простота использования и приемлемость
    • Визуальное улучшение воды
    • Производство достаточного количества воды для всех бытовых нужд
    • Местное производство (при наличии чистого песка)
    • Одноразовая установка с низкими требованиями к обслуживанию
    • Долгий срок службы (по оценкам >10 лет) без текущих расходов

    Недостатки медленной песчаной фильтрации:

    • Не так эффективен против вирусов
    • Отсутствие защиты от остаточного хлора – может привести к повторному загрязнению
    • Регулярная очистка может повредить биослой и снизить эффективность
    • Трудно транспортировать из-за веса – высокая начальная стоимость

    Медленная песчаная фильтрация (SSF) наиболее уместна там, где есть финансирование для субсидирования первоначальной стоимости фильтра, доступное обучение по использованию и техническому обслуживанию, местный доступный песок и транспортная сеть, способная перемещать фильтр.

    Примеры реализации

    Бетонный медленный песчаный фильтр местного производства («Чистая вода для мира»)

    Фильтр BioSand был разработан доктором Дэвидом Манцем из Университета Калгари.

    Samaritan’s Purseexternal icon — это неправительственная организация (НПО), которая внедряет биопесчаный фильтр в рамках своей Программы по очистке воды в домашних условиях, предоставляя управленческую и техническую помощь, а также финансирование проектов полевым партнерам. С 1998 года Samaritan’s Purse помогает в реализации проектов BioSand Filter в 24 странах.По состоянию на апрель 2010 года по всему миру было установлено более 116 000 устройств.

    Крупнейший партнер Samaritan’s Purse, компания Hagar Internationalexternal icon, работает в сельской местности Камбоджи, устанавливая 15 000 фильтров из биопеска в год. Hagar приглашает тех, кто заинтересован в получении фильтра, на обучающую встречу, на которой они подписываются на получение фильтра, просят внести небольшую сумму на владение фильтром, посещают групповые тренинги по использованию фильтра и гигиене и отправляют одного члена семьи для помощи с конструкция и транспортировка фильтра.

    Компания Samaritan’s Purse разработала руководство по внедрению и располагает персоналом технической поддержки для оказания помощи проектам BioSand Filter по всему миру.

    Доктор Манц передал лицензию на пластиковую версию фильтра BioSand неправительственной организации Hydraid™. Они производят пластиковые контейнеры в Мичигане и Гондурасе и работают с местными организациями-исполнителями над импортом пластиковых контейнеров, созданием песочного фильтра и обучением пользователей. Pure Water for the Worldexternal icon – еще одна неправительственная организация, работающая с другим пластиковым контейнером для медленного песочного фильтра, который производится на Гаити и в Гондурасе и также реализуется с помощью местных организаций.

    Есть несколько учебных центров, продвигающих SSF. Центр доступных технологий водоснабжения и санитарии (CAWST) и значок BushProofexternal предлагают обучение, руководства по внедрению и помощь организациям, заинтересованным в запуске программ SSF.

    Экономика и масштабируемость

    Система медленных песчаных фильтров на Гаити («Чистая вода для мира»)

    Средняя стоимость строительства медленного песчаного фильтра колеблется от 15 до 60 долларов США, в зависимости от того, используются ли местные или импортные материалы.Программы фильтрации либо полностью субсидируются, либо работают с частичным возмещением затрат (пользователи платят от 2 до 10 долларов США) за счет средств доноров. Мотивация сообщества, распространение, обучение и последующее наблюдение могут значительно увеличить стоимость программы. Для Samaritan’s Purse средняя общая стоимость составляет около 100 долларов США за фильтр. При условии, что она прослужит 10 лет и семьи будут фильтровать 40 литров воды в день, стоимость литра очищенной воды составит 0,068 цента США. Некоторые НПО работали над обучением местных предпринимателей производству, продвижению и продаже фильтров в своих сообществах, хотя это имело ограниченный успех из-за высоких первоначальных затрат на фильтры и трудностей с поиском подходящих местных предпринимателей.

    В настоящее время изучаются модели коммерческой реализации.

    Дополнительные ресурсы

    Для получения дополнительной информации о системах медленной фильтрации песка для развивающихся стран посетите:

    Замена песчаной фильтрации погружным УФ для очистки поверхностных вод: опытно-промышленные исследования

    Недавно выпущенный Национальный стандарт на питьевую воду требует, чтобы мутность была ниже 1 NTU, и замена песчаной фильтрации погружной ультрафильтрацией (погружная ультрафильтрация) возможна для достижения стандарта.Это исследование было направлено на оптимизацию рабочих процессов (т. е. аэрацию, обратную промывку) с помощью экспериментальных исследований, чтобы контролировать загрязнение мембраны при очистке сточных вод от осаждения. Результаты показали, что погружной ультрафильтрат перспективен для обработки стоков осаждения. Мутность не превышала 0,10 NTU, бактерии и кишечная палочка в пермеатной воде не обнаружены. Прерывистая фильтрация с аэрацией способствует предотвращению загрязнения мембраны. Критическая интенсивность аэрации составляет 60.0 м(3) м(-2) ч(-1). При такой интенсивности аэрации скорость снижения потока пермеата за один период обратной промывки составила 1,94% и 7,03% для прерывистой фильтрации и длительной фильтрации соответственно. Различные методы мембранной обратной промывки (т.е. аэрация 1,5 мин, синхронная аэрация и обратная промывка водой 2 мин, обратная промывка водой 1,5 мин, синхронная аэрация и обратная промывка водой 3 мин, обратная промывка водой 2 мин, аэрация 3 мин, однократная обратная промывка водой 2 мин, синхронная аэрация и обратная промывка водой в течение 5 минут; однократная обратная промывка водой в течение 5 минут) по восстановлению потока пермеата сравнивали, указывая на то, что синхронная аэрация и обратная промывка водой продемонстрировали наилучший потенциал для восстановления потока пермеата.Показано, что оптимальная интенсивность обратной промывки водой составляет 90,0 л м(-2) ч(-1). Когда фактическая интенсивность воды была ниже или выше значения, скорость восстановления потока пермеата будет снижена. Кроме того, средние эксплуатационные расходы на погружную ультрафильтрационную мембрану, включая электроэнергию, реагенты для химической очистки и замену мембранных модулей, составляли около 0,31 юаня/м3.

    Кварцевый песок — среда для фильтрации воды

    Антрацит Кварцевый песок Фильтр Гравий Гранат Greensand Plus™ Well Pack Solutions

    (Нажмите на миниатюру, чтобы увеличить)

    Кварцевый песок

    Фильтрующий песок

    является чрезвычайно эффективным фильтрующим материалом благодаря своей способности удерживать осадки, содержащие примеси.Размер фильтрующего песка, угловатость и твердость являются важными характеристиками фильтрующего песка, обеспечивающими надлежащую фильтрацию. Продукция соответствует или превосходит стандарт NSF/ANSI 61 для компонентов системы питьевой воды, а также стандарт AWWA B100-01.

    20 Кварцевый фильтрующий песок является чрезвычайно эффективным фильтрующим материалом благодаря его способности задерживать осадки, содержащие примеси, в песчаных фильтрах для промышленных водозаборных скважин. Размер фильтрующего песка, угловатость и твердость являются важными характеристиками фильтрующего песка, обеспечивающими надлежащую фильтрацию.Продукция соответствует или превосходит стандарт NSF/ANSI 61 для компонентов системы питьевой воды, а также стандарт AWWA B100-01. Песочные фильтры для воды недороги и эффективны.

    Физические характеристики
    Эффективные размеры: 0,20–2,5 мм
    Равномерный коэффициент: 1,3 — 1,7
    Удельный вес: 2,67
    Твердость по Моосу: 7
    Плотность: 105–115 фунтов на кубический фут

    Ситовой анализ

    Кварцевый песок | Типичный ситовой анализ — процент прохождения

    Стандартное сито
    Открытие дюймов
    # 30 (40-60)
    #60 (40-100)
    #12
    0. 0661
    99,5
     
     
     
     
    #14
    0,0555
    81,7
    93,6
     
     
     
    #16
    0,0469
    57,3
    80,8
     
     
     
    #18
    0,0394
    36,8
    57.9
     
     
     
    #20
    0,0331
    16,4
    43,5
    99,8
     
     
    #25
    0,0278
    7,5
    47,3
    88,2
    96,2
     
    #30
    0,0234
    4,6
    17,3
    49,6
    78.1
     
    #35
    0,0197
     
    3,0
    25,5
    35,8
     
    #40
    0,0165
     
    0,4
    9,7
    15,6
    97,7
    #45
    0,0139
     
    0,2
    5,6
    3,8
    80,8
    #50
    0. 0117
     
     
    2,6
    0,7
    64,5
    #60
    0,0098
    0,2
    42,2
    #70
    0,0083
    23,8
    #80
    0,007
    9.1
    #100
    0,0059
    4,7
    #140
    0,0041
    0,5

    Запрос информации

    Песок (38 фото): виды и фракции, мелкий и крупный природный песок, его классификация по ГОСТу, химический состав породы

    Песок – уникальный материал, созданный в природных условиях и представляющий собой рыхлую осадочную горную породу.Благодаря своим непревзойденным качествам сухая сыпучая масса широко используется в строительной сфере. От качества песка во многом зависит надежность и долговечность любой постройки.

    ИзображениеИзображение

    Особенности

    На визуальные характеристики песка влияют условия его образования. В качестве обобщающей характеристики можно назвать его структуру — округлые или угловатые частицы размером 0, 1-5 мм. Основные визуальные отличия определяются цветом и фракцией частиц .Качественные показатели и природные свойства рассматриваемой породы также корректируются условиями ее происхождения. Графически на карте рельефа минерал обозначен мелкими точками.

    Рассматриваемый материал классифицируется как неорганический . Не взаимодействует на химическом уровне с компонентами строительных смесей, содержит частицы горных пород (заостренные или округлые). Зерна с окружностью от 0,05 до 5,0 мм появляются в результате деструктивно-преобразующих процессов, происходящих на поверхности Земли.

    Обыкновенный песок представляет собой молекулу диоксида кремния с минимумом примесей железа и серы, небольшой долей кальция с вкраплениями золота и магния.

    Image

    Чтобы определить пригодность насыпной массы для строительных задач, нужны процентные данные по всем химическим и минеральным веществам в составе. Химические компоненты влияют на визуальные характеристики сыпучей минеральной массы, которая может быть разного цвета — от белого до черного .Самый распространенный в природе желтый песок. Красные пески (вулканические) встречаются довольно редко. Зеленый песок (с включениями хризолита или хлорит-глауконита) также встречается редко.

    В черных песчаных массах преобладают магнетит, гематит, оранжевые и цветные пески . Если химические элементы составляют большой процент в формуле вещества, то оно будет непригодно для большинства строительных работ. Для строительства больше всего подходит зернистый песок с высоким содержанием кварца. Отличается хорошей прочностью, что значительно продлевает срок службы любых конструкций.

    ИзображениеИзображение

    просмотров

    Разновидности песка делятся как по местам его образования, так и по способу добычи.

    Морской

    Получается нерудным способом с участием гидравлических оболочек. Очищенный материал пригоден для использования при решении некоторых строительных задач, например, для получения бетонных составов и готовых мелкозернистых смесей . Однако добыча этого вида песка — сложная задача, поэтому серийное производство не налажено.

    Изображение Изображение

    Река

    Отличается высоким уровнем очистки. Состав не содержит глинистых примесей и посторонних включений. Место добычи осадочной породы – дно реки в русле. Частицы такого песка довольно мелкие (1, 5-2, 2 мм), овальные, желтого или серого цвета. Из-за отсутствия глины материал считается очень эффективным компонентом для замеса строительных смесей .

    Единственный недостаток заключается в высокой закупочной цене, поэтому речной вид часто заменяют дешевым карьерным аналогом.

    Изображение

    Карьера

    В таком песке посторонних включений менее 10%. Его цвет в основном желтый, но есть тона светлее или темнее, в зависимости от добавок. Зерно пористое, слегка шероховатое – эти характеристики обеспечивают необходимое качество сцепления с компонентами цемента . Плотность материала равна удельному весу. Что касается степени фильтрации, то она составляет примерно 7 м (указывает на качество пропускания воды).Минимальный коэффициент – 0,5 м в сутки (в зависимости от фракции и имеющихся примесей).

    Влажность карьерного песка около 7% . Отмечается повышенный фон радиоактивности. В идеале такой песок не должен содержать более 3% органических веществ. При этом количество сульфидов и серы составляет не более 1%.

    Изображение

    Искусственное

    Неравномерное расположение мест добычи природных песков привело к развитию предприятий по разработке аналогичного искусственного заменителя, который подразделяется на классы в зависимости от химического состава и исходного сырья, измельчаемого до необходимой фракции .

    • Измельченный . Искусственный заменитель сухого песка используется в кислотоупорных и декоративных составах.
    Изображение
    • Керамзит . Используется для теплоизоляции.
    Изображение
    • Аглопорит . Сырье, содержащее глину.
    Изображение
    • Перлит . Материал, полученный при термообработке стеклянной крошки вулканического происхождения — обсидианы, перлиты. Белый или сероватый продукт используется при изготовлении изоляционных изделий.
    Изображение
    • Кварц (или «белый песок») . Свое второе название этот вид искусственного песка получил из-за характерного молочного цвета. Хотя чаще встречается изделие из кварца с желтизной, содержащее небольшое количество глины.

    Этот материал часто используется в декоративных целях. Имеет качественные показатели и свойства, подходящие для отделочных работ.

    Изображение

    Промытое

    Добывается с помощью большого объема воды и специального гидромеханического устройства — декантера.Масса отстаивается в воде, а примеси вымываются. Рассматриваемый материал является мелкофракционным – его частицы имеют размер не более 0,6 мм .

    Технология промывки позволяет получить массу мелкой фракции без включений глины и пылевидных частиц . Это чистый тип песка, который ничем нельзя заменить в строительных материалах.

    Изображение

    Просеянный

    Обработка породы осуществляется с помощью специального оборудования.Рассыпчатую массу просеивают от посторонних примесей. Этот песок пригоден в качестве компонента для замеса строительных растворов. Просеянный материал легкий и очень мягкий. Этот тип карьерного песка недорог и подходит для строительства .

    Изображение

    Здание

    Самый потребляемый и практически незаменимый вид песка, не имеющий своей особой классификации, а подразумевающий группу любых разновидностей этого сыпучего материала, пригодного для использования в строительстве. В торговле он представлен несколькими видами. При строительстве этот песок не имеет равноценных аналогов . Он состоит из частиц породы с непревзойденными свойствами. В строительстве также широко используется ракушечник – пористый материал из прессованных ракушек и природного минерала.

    Описание видов песка будет неполным без информации о визуальных показателях — фракциях и цвете . Довольно редкой разновидностью рассматриваемого ископаемого является черный песок. Причина почернения кроется в геологических процессах, когда светлые компоненты вымываются из темных гематитов и других минералов.

    Такое экзотическое ископаемое не находит промышленного применения. Это связано с малой распространенностью и довольно высокой радиоактивностью.

    Image

    При изучении классификации песка важно учитывать строительную разновидность сыпучего материала, обладающего определенными свойствами. Среди них следует отметить:

    • экологичность;
    • текучесть;
    • сопротивление горению;
    • долговечность;
    • отсутствие распада.

    Материал не вызывает аллергических проявлений и не влияет на микроклимат в помещении. Обладает отличной текучестью, что способствует хорошему заполнению пустот. Взаимодействуя с огнем, не выделяет ядовитых веществ. Это прочный материал с постоянной структурой. Строительный песок имеет круглые зерна, поэтому при производстве растворов требуется большой объем цемента и постоянное перемешивание.

    ИзображениеИзображение

    Марки и фракции

    Зернистость песка различают по следующим размерам зерен:
    • до 0.5 мм – мелкая фракция;
    • от 0,5 до 2 мм — средняя фракция;
    • от 2 до 5 мм — большой.

    На строительных площадках и производствах нередко используют просеивание песка. Размер зерен в нем около 5 мм. Это не природная осадочная порода, а производная, которая появляется в процессе дробления камней в промышленных карьерах. Профессионалы называют его «щебнем фракции 0-5».

    После дробления камней на карьере проводятся сортировочные работы с использованием специализированных агрегатов, так называемых «грохотов». Крупные куски камня направляются на конвейерную ленту по движущимся металлическим решеткам, установленным под углом, а мелкие падают в открытые ячейки и собираются в кучи. Все, что появляется в ячейках 5х5 мм, считается скринингом .

    Изображение

    Природный песчаный материал представляет собой сыпучую массу из зерен размером 5 мм с рыхлой структурой. Они образуются при разрушении горных пород. При образовании из ручьев в водоемах песчинки имеют более округлую и округлую форму.

    Марка – одна из важных характеристик, определяющих назначение песка:
    • 800 — в качестве исходного материала принимаются породы магматического типа;
    • 400 — песок из метаморфического сырья;
    • 300 — означает продукт осадочных пород.
    ImageImage
    Важным фактором, определяющим вероятность использования песка в конкретных строительных или хозяйственных работах, является размер зерен, который называется модулем крупности
    • Дасти . Очень мелкий песок с частицами не более 0,14 мм. Различают 3 вида таких абразивов в зависимости от уровня влажности: маловлажные, мокрые и водонасыщенные.
    • Мелкозернистый . Означает, что размер зерен составляет 1,5-2,0 мм.
    • Средний размер . Зерно около 2,5 мм.
    • Большой . Зернистость примерно 2, 5-3, 0 мм.
    • Увеличенный размер . Размеры варьируются от 3 до 3,5 мм.
    • Очень большой .Размер зерна превышает 3,5 мм.
    ImageImage

    Учитывается коэффициент фильтрации, показывающий скорость прохождения воды через песок в условиях, установленных ГОСТ 25584 . На эту характеристику влияет пористость материала. Конструктивное сопротивление также различается по типу и марке. Для его определения нужно использовать специальные таблицы с расчетами. Расчеты необходимо производить до начала строительных работ.

    Материалы природного происхождения имеют насыпную плотность около 1300-1500 кг/м3 . Этот показатель увеличивается с увеличением влажности. Качество песка определяется, в том числе, классом радиоактивности и долей добавок (в процентном соотношении). В самых мелких и среднемелких песчаных массах допускается до 5 % добавок, а в остальных видах — не более 3 %.

    Изображение

    Вес

    При рассмотрении различных строительных смесей необходимо знать вес компонентов. Определить значение в отношении веса сыпучего материала к занимаемому объему. Удельный вес зависит от происхождения материала, доли примесей, плотности, размера зерна и влажности .

    В зависимости от совокупности всех факторов колебания удельного веса песка строительного типа допускаются в пределах 2,55-2,65 ед. (материал средней плотности). Насыпная плотность песка рассчитывается по количеству примеси глины и степени влажности . Влажность оказывает существенное влияние на большинство свойств и качественных показателей строительных материалов.Плотность без учета примесей определяется показателем 1300 кг/м3.

    ImageImage

    Насыпная плотность — это мера общего объема песчаной массы, включая любые присутствующие примеси. При определении этого показателя также учитывается влажность рассматриваемого материала . В 1 кубометре примерно 1,5-1,8 кг строительного песка.

    Удельный вес и объемный вес никогда не равны.

    Изображение

    Приложения

    Основная область использования песка строительный и промышленный сектор .Кроме того, материал широко используется в быту, например, для повышения плодородия почвы . Не все садоводы знают, какие конкретно виды наиболее подходят для грядок. Глинистый (карьерный) песок, добываемый из недр песчаников, считается малоплодородным. Он слабо пропускает воду и практически не «дышит». Некоторые дачники используют для огорода стандартный строительный песок, не понимая, что это только ухудшает качество почвы.

    Речной песок, извлеченный из русел рек, поможет повысить плодородие почвы на участке . Он помогает удерживать влагу, в нем быстро приживаются посаженные черенки, благополучно растут корни, которые не повреждаются при пересадке. Почвенные смеси на основе речного песка считаются лучшими вариантами для рассады и подросших растений. Оптимальным считается сочетание 40% речного песка с 60% высококачественного торфа.

    ImageImage

    Растворы из сухих компонентов лучше всего смешивать с промытым песком. Это также самый удачный материал для создания железобетонных строительных блоков .А в дорожном строительстве отлично себя показывает крупнозернистый песок. Промытый мелкий песок часто добавляют в финишные шпаклевки, декоративные смеси и затирки. Для самостоятельного замешивания смесей под наливные полы необходимо купить качественный мелкозернистый песок.

    Просеянный кварцевый песок используется для основы гибкой каменной смеси . А отсев востребован в производстве асфальтобетона, как компонент строительных растворов, поэтому широко применяется в ландшафтном дизайне на приусадебных участках. Его можно использовать для изготовления тротуарной плитки и некоторых марок бетона. Но чаще для этой цели используют обычный песок.

    Среди отсевов самым ценным и прочным считается гранит. Отсев из порфирита менее востребован.

    ИзображениеИзображение

    Как выбрать?

    Непрофессионалы считают, что выбор песка не зависит от его целевого направления. Это ошибочное суждение, так как для каждой конкретной работы важно приобретать сыпучие составы подходящих химических и физических качеств с определенными характеристиками.

    Для приготовления бетонных смесей использование речного песка будет не совсем удачным . Он быстро переходит в осадок, и из-за этого требуется постоянное перемешивание бетона. Фундамент должен быть прочным и надежным, поэтому наилучшим подходящим вариантом для данного вида работ является добавление в раствор промывочного материала средней фракции. В этом случае удастся получить качественный результат по доступной цене.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.