Гост зерновой состав песка: Зерновой состав песка

Зерновой состав песка

Планируете покупку строительного песка? Отправившись на рынок, в первую очередь, обратите внимание на зерновой состав песка. Зерновой состав — это процент содержания в песке зерен по различным размерам, и определяется он просеиванием через сита. Стандартный набор сит для просеивания песка:

• 10 мм.;
• 5 мм.;
• 2,5 мм.;
• 1,25 мм.;
• 0,63 мм.;
• 0,315 мм.;
• 0,16 мм.

Для определения засоренности зернами щебня и гравия используются сита с отверстиями 10 и 5 мм. В песке содержание зерен крупнее 10 мм не допускается в соотношении 0,5% к основной массе продукта.

Зерновой состав песка природного обуславливает подразделение материала на следующие виды:

При этом разделение песка на крупную, среднюю и мелкую фракцию производят по соответствующему зерну, определяемому при помощи контрольных сит (1,25; 0,63 мм. ). Процесс состоит в том, что пробную массу 1000г. сухого песка высыпают на сито (2,5 мм), под которое ставят остальные сита (в порядке уменьшения) и поддон. После чего определяются частные остатки на ситах, их вычисляют в процентном соотношении к общей массе пробы, и полные остатки, в случае если бы все 1000г. песка просеивали только сквозь данное сито.

Помните!

В бетонах также используются пески метаморфических, изверженных, плотных осадочных пород.

…………………………………….

В соответствии с требованием ГОСТа 10268-62 зерновой состав песка для производства бетона обязан соответствовать шкале просеивания. Также для контроля качества зернового состава песка есть следующие нормативы: ГОСТ 8736-77 «Песок для строительных работ. Технические условия», ГОСТ 10268-80 «Бетон тяжелый. Технические требования к заполнителям».

Гранулометрический (зерновой) состав и модуль крупности ГОСТ 8735 — БЛИЦ

Зерновой состав определяют путем рассева песка на стандартном наборе сит.

Аналитическую пробу песка массой не менее 2000 г высушивают до постоянной массы.

Высушенную до постоянной массы пробу песка просеивают через сита с круглыми отверстиями диаметрами 10 и 5 мм.

Остатки на ситах взвешивают и вычисляют содержание в песке фракций гравия с размером зерен от 5 до 10 мм Гр5 и св. 10 мм Гр10 в процентах по массе.

Из части пробы песка, прошедшего через сито с отверстиями диаметром 5 мм, отбирают навеску массой не менее 1000 г для определения зернового состава песка.

Допускается при геологической разведке навеску рассеивать после предварительной промывки с определением содержания пылевидных и глинистых частиц. Содержание пылевидных и глинистых частиц включают при расчете результатов рассева в массу частиц, проходящих через сито с сеткой N 016, и в общую массу навески. При массовых испытаниях допускается после промывки с определением содержания пылевидных и глинистых частиц и высушивания навески до постоянной массы просеивать навеску песка (без фракции гравия) массой 500 г.

Подготовленную навеску песка просеивают через набор сит с круглыми отверстиями диаметром 2,5 мм и с сетками N 1,25; 063; 0315 и 016.

Просеивание производят механическим или ручным способами. Продолжительность просеивания должна быть такой, чтобы при контрольном интенсивном ручном встряхивании каждого сита в течение 1 мин через него проходило не более 0,1% общей массы просеиваемой навески. При механическом просеивании его продолжительность для применяемого прибора устанавливают опытным путем.

При ручном просеивании допускается определять окончание просеивания, интенсивно встряхивая каждое сито над листом бумаги. Просеивание считают законченным, если при этом практически не наблюдается падения зерен песка. При определении зернового состава мокрым способом навеску материала помещают в сосуд и заливают водой. Через 24 ч содержимое сосуда тщательно перемешивают до полного размокания глинистой пленки на зерна или комков глины, сливают (порционно) на верхнее сито стандартного набора и просеивают, промывая материал на ситах до тех пор, пока промывочная вода не станет прозрачной. Частные остатки на каждом сите высушивают до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры, затем определяют их массу взвешиванием.

Оборудование:

• Набор сит для песка с круглыми ячейками

Зерновой состав и модуль крупности песка

Навигация:
Главная → Все категории → Мелкий заполнитель (песок)

Зерновой состав и модуль крупности песка

Зерновой состав и модуль крупности песка

Определение зернового состава. Зерновым (гранулометрическим) составом сыпучего материала называют выраженное в процентах или частях содержание в этом материале зерен определенного размера (фракций). Зерновой состав определяют просеиванием материала через набор сит, установленный стандартом на этот материал.

Для испытания песка используют сита с отверстиями размером: 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. При просеивании через такой набор сит песок разделяется на фракции: 5…2,5; 2,5…1,25; 1,25…0,63; 0,63…0,315 и 0,315…0,16 мм. Зная зерновой состав песка, можно определить, к какой группе по крупности зерен относится исследуемый песок, сделать заключение о его пригодности для бетонов и растворов и определить его водопотребность.

Зерновой состав песка определяют следующим образом. Пробу песка массой 2 кг высушивают до постоянной массы, после чего просеивают сквозь два сита с круглыми отверстиями диаметром 10 и 5 мм.

Согласно ГОСТ 8736-93 в природном песке допускается наличие зерен гравия и щебня размером более 10 мм в количестве не более 0,5%, а зерен размером 5… 10 мм не более 10%.

Из пробы песка, прошедшего сквозь указанные сита, отбирают навеску 1000 г для определения зернового состава песка без гравия. Эту навеску просеивают ручным или механическим способом через набор сит с круглыми отверстиями диаметром 2,5 мм и с сетками №1,25; 0,63; 0,315 и 0,16.

Продолжительность просеивания любым способом должна быть такой, чтобы при контрольном ручном просеивании каждого сита в течение 1 мин через него проходило не более 0,1% общей массы просеиваемой навески (1 г). 5,…, Д),1б ~ полные остатки на ситах,%.
По модулю крупности и полному остатку на сите № 063 определяют группу песка по крупности (ГОСТ 8736-85).

Рис. 8.1. Кривая просеивания песка для бетона (заштрихована область зерновых составов песков, допустимых для использования)

При определении зернового состава фракционированных песков результаты испытаний записывают только в виде таблиц. Модуль крупности в этом случае не определяют.

Похожие статьи:
Содержание в песке вредных примесей

Навигация:
Главная → Все категории → Мелкий заполнитель (песок)

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

К вопросу о соответствии классификаций ГОСТ 25100-95 и ГОСТ 8736-93 для песка по крупности Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

3/2011_МГСу ТНИК

К ВОПРОСУ О СООТВЕТСТВИИ КЛАССИФИКАЦИИ ГОСТ 25100-95 И ГОСТ 8736-93 ДЛЯ ПЕСКА ПО КРУПНОСТИ

TO THE ISSUE OF COMPLIANCE OF CLASSIFICATIONS GOST 25100-95 AND GOST 8736-93 FOR THE SAND IN TERMS

OF SIZE

A. B. Козлов

A.V. Kozlov

ОАО ЦНИИС

В статье рассмотрена возможность соотнесения классификаций ГОСТ 2510095 и ГОСТ 8736-93 для песка по крупности. Это позволяет решить ряд задач, связанных с применением песка в строительном производстве.

The article discusses the possibility of correlating classifications GOST 25100-95 and GOST 8736-93 for the sand in terms of size. It allows solving a number of problems, connected by using the sand in the construction industry.

Одним из древнейших строительных материалов является песок — несвязный грунт, характеризующийся преобладанием в его составе мономинеральных частиц размером 0,05 — 2,0 мм. Требования к классификации песка по крупности изложены в двух независимых нормативных документах — ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация» и ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия».

В то время как ГОСТ 8736-93 распространяется на природный песок и песок из отсевов дробления горных пород с истинной плотностью зерен от 2,0 до 2,8 г/см3, предназначенные для применения в качестве заполнителя тяжелых, легких, мелкозернистых, ячеистых и силикатных бетонов, строительных растворов, приготовления сухих смесей, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов, область действия ГОСТ 25100-95 значительно шире — она охватывает все грунты и устанавливает их классификацию, применяемую при производстве инженерно-геологических изысканий, проектировании и строительстве. Кроме того, ГОСТ 25100-95 определяет техногенные грунты1, использование которых в строительстве крайне актуально с точки зрения их утилизации.

Другое различие вышеупомянутых документов заключается в том, что в основу классификации по [1] положен рассев по ГОСТ 12536-79 на ситах с отверстиями диаметром 10, 5, 2 мм и с сетками 1; 0,50; 0,25; 0,10 мм, а в основу классификации по [2] -определение зернового состава в соответствии с ГОСТ 8735-88 при помощи набора сит с круглыми отверстиями диаметром 2,5 мм и с сетками 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм.

1 Значительное количество песчаных фракций содержат следующие техногенные грунты: отсевы дробления горных пород, золы уноса (0,05 — 0,2 мм до 50%) и золош-лаковые смеси, отходы от очистки путевого балласта и т.п.

ВЕСТНИК 3/2011

При этом, согласно [2], группу песка по крупности характеризуют значением его модуля крупности Мк и полным остатком на сите №063, в отличие от [1], где определяющим признаком выступает только процентный остаток песка на том или ином сите.

Таким образом, есть два узаконенных и неравнозначных подхода к определению крупности песка. Казалось бы, области действия документов четко определены, однако, на практике часто возникают ситуации, когда существующие независимо друг от друга классификации песка по крупности вызывают путаницу. Для полноты картины следует привести характерные примеры из практики автора в ходе научно-технического сопровождения ряда крупных транспортных объектов Центрального Федерального округа.

Пример №1.

При возведении земляного полотна железных или автомобильных дорог часто используется карьерный песок. Предприятие-изготовитель или поставщик песка предоставляют на него паспорт, где указано, что по крупности песок согласно ГОСТ 8736 относится к группе мелких песков при модуле крупности 1,8. А в проекте указано, что земляное полотно отсыпается из песка средней крупности или более крупного по ГОСТ 25100. Здесь важно понимать, что нельзя проводить соответствие между мелким песком по ГОСТ 8736 и мелким песком по ГОСТ 25100, поскольку крупность песка по разным нормативным документам не тождественна.

Итог: хороший, пригодный для строительства песок бракуется или затрачивается значительное время на согласование его применения в ущерб срокам строительства и, соответственно, качеству возводимых сооружений. Для исключения подобных ситуаций в Технологические регламенты, разрабатываемые ЦНИИС, одновременно вносились допускаемые по крупности пески как по [1], так и по [2].

Пример №2 (ситуация, обратная Примеру №1).

Согласно ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия» без проведения дополнительных исследований для бетонов применяется песок с модулем крупности в диапазоне 1,5 — 3,25. Однако, имея на руках данные гранулометрического состава песка по [3], затруднительно говорить о том, какой модуль крупности ему соответствует. Соответственно, нельзя однозначно сказать, насколько отвечает данный песок требованиям ГОСТ 26633-91, и может ли он использоваться для приготовления бетонных смесей без осуществления специальных мероприятий по улучшению зернового состава. Поэтому приходится затрачивать время на проведение дополнительных испытаний по [4].

Такие примеры наглядно иллюстрируют проблему соотнесения двух классификаций. Актуальность их приведения в соответствие друг с другом давно не дает покоя специалистам.

Решение этой проблемы найдено автором и основывается на следующем подходе.

На основе рассева по [3] определяется крупность песка по [1]. Определяется модуль крупности и группа крупности песка в соответствии с [2].

В качестве следующего шага предлагается ввести и оценить величину интегральной крупности Ик. По смыслу эта характеристика аналогична модулю крупности Мк, но отражает полный гранулометрический состав песка для рассева по ГОСТ 12536.

3/2011 ВЕСТНИК

_МГСУ

и = Ло + A5 + A2 + A1 + Л50 + A025 + A010 + 100 (1)

к 100 ‘ (;

где A10, A5, А2, А1, А050, А025, А010 — полные остатки на ситах с круглыми отверстиями диаметром 10, 5, 2 мм и на ситах с сетками размером 1,0; 0,50; 0,25; 0,10 мм.

Анализ более 500 данных параллельных испытаний песков различной крупности по обеим методикам позволил разработать таблицу соответствия гранулометрических характеристик и групп песка по крупности.

Диапазон соответствующих значений

мк Группа песка (ГОСТ 8736-93) як Группа песка (ГОСТ 25100-95)

менее 0,7 очень тонкий менее 2,1 пылеватый

0,7 — 1,0 тонкий 2,1 — 2,4 пылеватый; мелкий

1,0 — 1,5 очень мелкий 2,4 — 2,9 мелкий

1,5 — 2,0 мелкий 2,9 — 3,4 | средней крупности

2,0 — 2,5 средний 3,4 — 3,9

2,5 — 3,0 крупный 3,9 — 4,4 крупный

3,0 — 3,5 повышенной крупности | свыше 4,4 гравелистый

свыше 3,5 очень крупный

Сравнение групп песка по крупности выявило следующую закономерность: крупность одного и того же песка по ГОСТ 8736, как правило, на порядок ниже, чем по ГОСТ 25100. Например, мелкий песок по ГОСТ 25100 соответствует очень мелкому по ГОСТ 8736, а песок средней крупности по [1] может соответствовать как мелкому, так и среднему песку по [2].

Сопоставление гранулометрических параметров Мк и Ик показало наличие между ними тесной взаимосвязи: значение коэффициента корреляции составляет 0,926.

Ик = Мк +1,39 (2)

Мк = Ик -1,39 (3)

Модуль крупности учитывает в своем составе основные фракции песка, поэтому он является одной из наиболее информативных характеристик гранулометрического состава [5, 6]. В связи с этим, было высказано предположение, что модуль крупности может быть применен для прогноза основных физико-механических свойств песка. Это в равной степени относится и к его аналогу — интегральной крупности.

В ходе исследований высказанные предположения подтвердились при коэффициенте неоднородности песка Си не превышающем 5, в диапазоне значений 0,30<МК<4,0 и 1,5<ИК<5,0. Оказалось, что с достаточной для практических целей точностью воз-

ВЕСТМГСУ 3/2011

можно предсказывать величины максимальной плотности песков при стандартном уплотнении, пористости, коэффициента пористости [7]. Анализ опытных данных позволил установить уравнения регрессии для расчета прогнозируемых величин1

максимальной плотности при стандартном уплотнении:

Ра тах = 0,14 • 1п Мк +1,73, (4)

Ра тах = 0,25 • 1п Ик +1,51; (5)

пористости:

п = 6’67 -1пМ’ , (6)

19

п = ; (7)

10,64

коэффициента пористости:

19

е =—1, (8)

1п Мк +12,34

—10,64—1. (9)

1п Ик + 6,04

Рассмотренный в статье подход позволяет провести параллель между двумя неравнозначными классификациями песка. Установлен возможный путь перехода от классификации по ГОСТ 25100-95 к классификации по ГОСТ 8736-93 и обратно.

Показано, что в зерновом составе песков содержится скрытая информация об их свойствах. Представленные эмпирические зависимости позволяют раскрыть эту информацию и прогнозировать физико-механические свойства песка.

Результаты исследований подтвердили, что имея данные гранулометрического состава песка по [3] или по [4], можно судить о его возможной области применения -как для устройства земляных сооружений, так и для производства строительных материалов (растворы, бетонные смеси и бетоны на их основе и др.), что, в конечном итоге, упрощает принятие решения о том или ином использовании этого важнейшего строительного материала.

Литература

1. ГОСТ 25100-95. «Грунты. Классификация»

2. ГОСТ 8736-93. «Песок для строительных работ. Технические условия»

1 Уравнения справедливы для кварцевых песков. Плотность частиц песка принятаps =2,66 г/см3.

Значения пористости и коэффициента пористости соответствуют уплотненному состоянию пес-

ка при максимальной стандартной плотности рАmax.

3/2011_МГСу ТНИК

3. ГОСТ 12536-79. «Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава»

4. ГОСТ 8735-88. (СТ СЭВ 5446-85, СТ СЭВ 6317-88). «Песок для строительных работ. Методы испытаний».

5. Козлов А.В. Сравнительная оценка гранулометрических характеристик и их влияние на механические свойства грунта. // Научные труды ОАО ЦНИИС. Выпуск 228. Юбилейный. Часть 2. — М., ОАО ЦНИИС, 2005. — с. 57 — 64.

6. Козлов А.В. Модуль деформации конструктивных слоев земляного полотна — критерий качества их уплотнения. // Современные проблемы транспортного строительства. Научные труды ОАО ЦНИИС. Выпуск 255. — М., ОАО ЦНИИС, 2009. — с. 90 — 96.

7. Козлов А.В. Формирование защитных слоев железнодорожного земляного полотна с применением щебеночно-песчаных смесей. Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М., ОАО ЦНИИС, 2007. — 24 с.

The literature

1. GOST 25100-95. Soils. Classification.

2. GOST 8736-96. Sand for construction works. Specifications.

3. GOST 12536-79. Soils. Methods of laboratory granulometric (grain-size) and microaggregate distribution.

4. GOST 8735-88. Sand for construction work. Testing methods.

5. Kozlov A.V. Comparative evaluation of granulometric characteristics and their influence on mechanical properties of the soil. // Scientific proceedings of OJSC TSNIIS. Issue 228. Anniversary ed. Part 2. — M., TSNIIS, 2005. — Pp. 57 — 64.

6. Kozlov A.V. The modulus of deformation of structural layers of the road bed — criterion of the quality of their compaction. // Modern problems of transport construction. Scientific proceedings of OJSC TSNIIS. Issue 255. — M., TSNIIS, 2009. — Pp. 90-96.

7. Kozlov A.V. Formation of protecting layers of the railway embankment with the use of crushed stone-sandy mixtures. The author’s abstract of the dissertation on competition of a scientific degree of the Cand. Tech. Sci. M., TSNIIS, 2007. — 24 p.

Ключевые слова: Гранулометрический состав, заполнители для бетонов, земляные сооружения, зерновой состав, модуль крупности, песок, строительные материалы.

Key words: Granulometric composition, fillers for concrete, earth structures, grain-size composition, size module, sand, constructing materials.

129329, Россия, г. Москва, ул. Кольская, д.1.

Телефон: +7 (499) 189-87-61; факс +7 (499) 189-87-61; e-mail: [email protected].

Рецензент: Ведущий научный сотрудник НИИ Строительной физики (НИИСФ РААСН) , кандидат технических наук Козлов В.А.

Зерновой состав мелких заполнителей

Зерновой состав песка определяют путем просеивания его в сухом состоянии через набор сит с размерами отверстий — 10, 5 и 2,5 мм и сетками № 1,25; 0,63; 0,315, и 0,14. Вначале высушенную до постоянной массы пробу песка просеивают сквозь сита с отверстиями 10 и 5 мм, определяют остатки на этих ситах и вычисляют процентное содержание частиц крупностью 5—10 мм и более J0 мм. Затем из пробы песка, прошедшего сито с отверстиями 5 мм, берут материала 1000 г (т) и просеивают его последовательно сквозь сито с отверстиями 2,5 мм и сита с вышеуказанными сетками. После просеивания определяют остатки на ситах (mi). Проведя рассев и определение массы, вычисляют частные и полные остатки на ситах в процентах и модуль крупности песка.

По зерновому составу природные пески подразделяют на крупный, средний, мелкий и очень мелкий. В соответствии с требованием ГОСТ 10268—62 зерновой состав песка для тяжелого бетона должен отвечать кривой просеивания, находящейся в пределах, указанных на графике зернового состава песка.

Для тяжелого бетона рекомендуются крупный и средний пески с модулем крупности 2,10—3,26. Объемная насыпная масса песка зависит от пустотности, степени уплотнения и влажности. Сухой рыхлый кварцевый песок имеет обычно объемную массу около 1500 кг/м3. При изменении влажности песка в пределах от 0 до 25% объем и объемная масса его сильно изменяются, что необходимо учитывать при изготовлении бетонов и растворов (рис. 47). В местах соприкосновения зерен песка с влагой образующиеся капиллярные силы препятствуют плотной упаковке зерен, что приводит к изменению объема песка. Наибольший объем (при наименьшем насыпном объемном весе) песок имеет при влажности 4—7%.

Для получения оптимального зернового состава природного песка часто производят фракционирование его минимум на две фракции.(крупный и мелкий), которые дозируются раздельно в процессе приготовления бетонной смеси. При этом разделение песка, на крупную и мелкую фракции производят по граничному зерну, соответствующему размерам отверстий контрольных сит 1,25 или 0,63 мм. Кроме природного песка в бетонах используют пески, полученные дроблением невыветрелых изверженных, метаморфических, плотных осадочных пород или гравия.

Определение зернового состава песка в Санкт-Петербурге

Определение зернового состава песка в лаборатории компании FCC № 1 выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ. Путем просеивания песка через сита с отверстиями разных диаметров выясняется, какие доли составляют частицы различных размеров. Выделяется несколько групп песка по габаритам частиц – от очень крупного до очень тонкого.

Область применения

Определить зерновой состав песка требуется, если планируется покупка материала для изготовления бетонных смесей и выполнения работ в строительной сфере. В этих ситуациях требуется, чтобы песок в плане зернового состава соответствовал ГОСТ 8736-2014.

Методика проведения испытания

В основу выявления зернового состава песка по ГОСТ положен метод пропускания материала через специальные сита с разными диаметрами отверстий.

• На первом этапе отбирается проба песка весом не менее пяти килограммов. Материал высушивается в сушильном шкафу, до постоянной массы.
• На втором песок просеивается через сита, имеющие отверстия круглой формы, диаметр которых составляет 10 и 5 миллиметров. Все частицы, задержавшиеся на ситах, взвешивают. Так определяется доля гравия в исследуемом песке.
• Затем из оставшейся части материала берут один килограмм и просеивают через сита, отверстия которых по размеру составляют 2,5 миллиметра. Задержанные ситами частицы взвешивают и рассчитывают долю песка с диаметром от 2,5 до 5 мм.
• После чего песок пропускают сквозь сита с квадратными отверстиями в 1,25, 0,63, 0,315, 0,16, 0,05 миллиметров.
• На основании полученных результатов определяется содержание отдельных фракций песка. Для расчетов используются специальные формулы, которые указаны в соответствующих госстандартах.

Результаты вносятся в специальную форму, что позволяет сформировать кривую линию просеивания песка – графическое изображение. Полученную кривую специалисты сравнивают с приведенным в госстандарте кривыми. Песок относится к пригодному для выпуска бетона, если кривая, выведенная в ходе испытаний, располагается между стандартными линиями ГОСТ.

Данные о зерновом составе песка в дальнейшем могут использоваться для определения модуля крупности материала.

Необходимо определить зерновой состав песка? Хотите узнать стоимость?

Закажите обратный звонок с сайта, мы перезвоним за 24 секунды и ответим на все вопросы!

Какое оборудование используется?

Специалисты нашей лаборатории применяют в процессе определения крупности песка сушильные шкафы, весы, сита с разными диаметрами отверстий, поддоны и т.п. оборудование.

Какие документы получает заказчик?

После того, как испытания проведены и все расчеты выполнены, все результаты вносятся в итоговый документ – протокол с заключением лаборатории.

В нем указывается, на основании каких нормативных требований проводились испытания, приводятся расчеты, отображается кривая просеивания и обозначается зерновой состав песка.

Документ является официальным и может предъявляться контролирующим органам.

Чтобы заказать определение зернового состава песка, обращайтесь в компанию FCC № 1 по телефону или пользуйтесь формой обратной связи на сайте.

Сколько стоит определить зерновой состав песка?

Стоимость испытаний зависит от качества исходного сырья.

Испытания песка | «Политех-СКиМ-Тест» Строительная лаборатория с Росаккредитацией

О материале: песок — природный сыпучий материал с крупностью зёрен до 5 мм.

Актуальность испытаний: песок активно используются в качестве мелкого заполнителя для приготовления бетонной смеси. На качество бетона влияют форма зёрен, объём пустот, наличие нежелательных примесей и зерновой состав, поэтому необходимо проводить лабораторные испытания данного материала.

Испытания в лаборатории: аккредитованная в системе Росаккредитации научно-испытательная лаборатория «Политех-СКиМ-Тест» проводит испытания песка в лабораторных условиях. Мы работаем в соответствии с действующими и актуальными нормативными документами Российской Федерации (ГОСТ 8735-88). В лаборатории имеется необходимое поверенное оборудование, что является гарантом точности и достоверности результатов.

Перечень испытаний и услуг:

Выезд на объект: для отбора проб щебня на объекте необходимо согласовать с нами удобное для Вас время и своевременно организовать допуск на объект. Отобрать пробы Вы можете самостоятельно в соответствии с требованиями ГОСТ, предоставив акт отбора образцов.

С расценками на проведение лабораторных испытаний материала Вы можете ознакомиться на странице с ценами.

Зерновой состав и модуль крупности

Зерновой состав — это процентное содержание зёрен различного диаметра в песке. Есть требования стандарта по зерновому составу, так как пустоты между крупными зёрнами должны заполняться мелкими.

Модуль крупности (Мп) — это сумма полных остатков на каждом сите. Модуль крупности песка должен быть в пределах 1,5…3,0.

Стандартные формы и требования к образцам для испытаний: проба, подготовленная по ГОСТ.

Минимальное количество материала для испытания: 2 кг.

Этапы проведения испытаний:

• Пробу просеивают на ситах с отверстиями 2,5мм; №1,25;063; 0315 и 0,16, начиная с сита с наименьшими отверстиями;
• Камеральная обработка результатов в соответствии с ГОСТ и выпуск протокола.

Сроки проведения работ: 1-2 рабочих дня.

Содержание глины в комках

Глина в комках ухудшает качество бетона. Она набухает при увлажнении и даёт усадку при высыхании. Её количество в песке не должно превышать нормативных значений.

Стандартные формы и требования к образцам для испытаний: проба, подготовленная по ГОСТ.

Минимальное количество материала для испытания: 100 г.

Этапы проведения испытаний:

• Пробу высушивают до постоянной массы;
• Пробу просеивают на ситах с отверстиями диаметром 2,5 мм и с сеткой №1,25;
• Отбирают навеску, массой 5 г от фракции 2,5 — 5 мм, а от фракции 1,25 — 2,5 мм массой 1 г;
• Навески отдельно друг от друга высыпают на металлический лист или стекло тонким слоем и увлажняют с помощью пипетки;
• Из навески выделяют комки глины, используя стальную иглу и лупу;
• Навески без комков глины высушивают и взвешивают;
• Камеральная обработка результатов в соответствии с ГОСТ и выпуск протокола.

Сроки проведения работ: 1-2 рабочих дня.

Содержание пылевидных и глинистых частиц

Пылевидные и глинистые частицы обволакивают зёрна песка и препятствуют нормальному сцеплению цементного камня и заполнителя, что снижает прочность и долговечность бетона. Поэтому данный параметр строго регламентируется ГОСТ.

Стандартные формы и требования к образцам для испытаний: проба, подготовленная по ГОСТ.

Минимальное количество образцов для испытания: 1 кг.

Этапы проведения испытаний:

• Пробу высушивают до постоянной массы и помещают в цилиндрический сосуд;
• Далее заливают пробу водой, чтобы уровень воды над песком был 20 см;
• Оставляют песок в воде на 2 часа, перемешивая его несколько раз, чтобы зёрна отмылись от глинистых частиц;
• Ещё раз активно перемешивают пробу и оставляют в состоянии покоя на 2 минуты;
• Сливают воду, чтобы слой над щебнем был не менее 3 см;
• Манипуляции по промывке повторяют, пока вода не станет прозрачной;
• Содержание отмученных частиц выражают в процентах от массы пробы;
• Камеральная обработка результатов в соответствии с ГОСТ и выпуск протокола.

Сроки проведения работ: 1-2 рабочих дня.

Истинная плотность

Истинная плотность песка — это масса единицы объёма без учёта пор и пустот. В нашей лаборатории истинная плотность песка определяется ускоренным методом с использованием прибора Ле Шателье (см. рисунок).

Стандартные формы и требования к образцам для испытаний: проба, подготовленная по ГОСТ.

Минимальное количество образцов для испытания: 200 г.

Этапы проведения испытаний:

• Пробу просеивают на сите с отверстиями диаметром 5мм;
• Просеянный песок взвешивают, затем высушивают до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры;
• Отвешивают 2 навески по 75 г;
• Прибор Ле Шателье наполняется водой до нулевой черты;
• Навеску песка высыпают в прибор, пока уровень жидкости не поднимется до черты со значением 20 мл;
• Взвешивают остаток, который не вошёл в прибор;
• Камеральная обработка результатов в соответствии с ГОСТ и выпуск протокола.

Сроки проведения работ: 1-2 рабочих дня.

Насыпная плотность и пустотность

Насыпная плотность — это плотность с учётом объёма зёрен и пространства между ними.

Пустотность — это объем пространства между зёрнами. Определяется по разнице между насыпной и средней плотностью.

Стандартные формы и требования к образцам для испытаний: проба, подготовленная по ГОСТ.

Минимальное количество образцов для испытания: 5 кг.

Этапы проведения испытаний:

• Пробу высушивают до постоянной массы и просеивают на сите с отверстиями диаметром 5мм;
• Песок насыпают в цилиндр объёмом 1л;
• Взвешивают цилиндр наполненный песком;
• Камеральная обработка результатов в соответствии с ГОСТ и выпуск протокола.

Сроки проведения работ: 1-2 рабочих дня.

Влажность

Влажность – это содержание воды в песке.

Стандартные формы и требования к образцам для испытаний: проба, подготовленная по ГОСТ.

Минимальное количество образцов для испытания: 1 кг.

Этапы проведения испытаний:

• Пробу насыпают в противень и взвешивают;
• Далее высушивают до постоянной массы и снова взвешивают;
• Камеральная обработка результатов в соответствии с ГОСТ и выпуск протокола.

Сроки проведения работ: 1-2 рабочих дня.

Жизнь песчинки

Жизнь песчинки Карл Боузер (сентябрь 2018 г.)

Они окружают вас практически везде, где вы находитесь в Аризоне. Они цепляются за вашу обувь, попадают в карманы и наручники брюк, они придают небольшой хруст той похлебке из моллюсков, которую вы приготовили, они окрашивают воду ручьев, текущих через горные каньоны, и омываются волнами на берегу. океана или озера. Они встречаются почти везде и очень распространены. Да, обычная песчинка.Научно определяемые как минеральные зерна размером от 4,8 мм (очень крупные) до 0,4 мм (очень мелкие), песчинки не только сильно различаются по размеру и форме, но также сильно различаются по своему минеральному составу. Но королева песчинок состоит из обычного кварца (SiO2). Если бы каждая песчинка могла говорить, о, какую историю она могла бы рассказать!

С годами геологи научились читать истории о некоторых зернах кварца, но на самом деле это истории о скоплениях зерен, а не об отдельных людях.Некоторые общие правила определяют форму, размер и разнообразие кварцевых зерен (и других, менее распространенных, о которых мы поговорим позже). Как правило, более крупные пески имеют более угловатую форму и, как правило, имеют больше разных соседей (разные минералы, такие как полевой шпат, или минералы железа / магния, такие как амфибол). По мере того, как песок попадает в море, будь то ледник, песчаная буря или, что более вероятно, река, он становится более округлым из-за истирания других зерен и в процессе становится все меньше и меньше.Ветер и реки — отличные средства для сортировки, и по мере того, как каждое зерно продвигается к морю, оно не только становится меньше и округляется, но и зерна одинакового размера, как правило, собираются вместе. Точно так же, как песчинки оседают в стакане с водой, более крупные (и более тяжелые) зерна опускаются быстрее, чем более мелкие и легкие. (Попробуйте сами, используя песчаную почву со своего двора).

Таким образом, неоднородность становится мерой возраста накопленных песчинок. Молодые скопления песка крупнее, угловатее и хуже отсортированы, а по мере «старения» зерна они становятся меньше, округлее и лучше отсортированы.Мы описываем возраст скоплений песка по их зрелости, то есть по тому, как долго зерна подвергались процессам эрозии зерна, расстояния переноса и текущей (или ветровой) сортировки. В следующий раз, когда вы окажетесь возле реки, возьмите горсть песка и внимательно ее осмотрите. Если он у вас есть, воспользуйтесь ручной линзой или ювелирной лупой, чтобы рассмотреть зерна поближе и обратить внимание на их размер, округлость и количество различных видов. Положите немного в небольшой пластиковый пакет, чтобы приберечь его на потом. В следующий раз, когда вы будете на пляже, возьмите образец с береговой линии и еще один образец с продуваемых ветром дюн, которые лежат выше и вдали от пляжа.Сравните все три образца и обратите особое внимание на различия внутри и между образцами. Черт возьми, зачем останавливаться на достигнутом? Делайте то же, что и я, и забронируйте путешествие по миру, чтобы собрать образцы песка с песчаных дюн Намибии, Египта, Австралии и западной части США, а также на всех экзотических пляжах мира, достойных отдыха. Я гарантирую, что никакие два образца не будут одинаковыми, будь то песок реки, пляжа или дюн.

Так откуда же взялись эти кварцевые зерна? Ответ приходит в самом начале истории нашей планеты более четырех миллиардов лет назад.Вода на ранней планете собралась на ее поверхности, чтобы сформировать первые океаны. Предположительно, эти океаны покрывали большую часть планеты. Глубже, под затвердевшей корой планеты лежит расплавленный материал, который позже затвердеет, превратившись в скалы, когда они остынут ближе к поверхности земли. Эти ранние породы кристаллизовались с образованием пород с низким содержанием кремния и большим содержанием железа, магния и алюминия, но постепенно, в результате продолжающегося плавления, повторного затвердевания и переплавления, кварц начал появляться в некоторых из этих пород как продукты магматической дифференциации.По мере того, как они эволюционировали, чтобы сформировать более богатые кремнеземом породы с более низкой плотностью, эти кварцсодержащие породы затем сформировали более высокие стоячие (плавающие) массы, которые затем, в конечном итоге, поднялись над поверхностью океана, чтобы сформировать сушу (острова, а затем и континенты). . На этих менее плотных возвышенностях появились первые зерна кварца, но они все еще были заперты в скалах. Под воздействием грохочущих волн, дождя и постоянных тектонических движений эти породы распались на составляющие их минералы, и, таким образом, родились первые осадочные зерна кварца.Наряду с их рождением к фрагментам кварца присоединились другие зерна горных пород, состоящие из темных минералов (в основном, пироксенов и амфибола), калиевого полевого шпата и плагиоклаза, которые также были освобождены, и эти главные «персонажи» начали долгую и легендарную историю своего существования. мчатся к морю, чтобы сформировать первые (возможно, из многих) скопления песка (осадочные породы).

Но у этих минералов есть недостаток по сравнению с кварцем, и это будет иметь последствия. Зерна амфиболов, плагиоклаза и калиевого полевого шпата гораздо более химически активны и страдают тем свойством, которого нет у кварца, они имеют зоны легкого разделения (спайности).Таким образом, по мере продвижения к морю они не только округляются и уменьшаются в размере, как кварц, но и распадаются на частицы меньшего размера, когда они раскалываются и раскалываются. Плохой амфибол разлагается так быстро, что это не имеет большого значения для всех, кроме самых незрелых песчаных отложений. Из двух полевых шпатов плагиоклаз является наиболее уязвимым и быстро уменьшается в размерах и количестве или превращается в другие минералы. Следовательно, соотношение кварца и плагиоклаза в осадках увеличивается по мере созревания песков (возраста).В конце концов, калиевый полевой шпат также уступает этим процессам, поэтому более развитые отложения характеризуются более высокими отношениями кварца к плагиоклазу И K-полевому шпату. В мире осадочных пород вы можете считать кварц тефлоном минералов, по крайней мере, по сравнению с другими его минеральными компаньонами. Сегодня мы находим эти зрелые пески (песчаные дюны и пляжные пески) в основном богатыми кварцем, хорошо округленными и лучше отсортированными. Конечно, есть исключения, но это отдельная история, которую я оставлю на потом.

На нашей динамичной земле эти рыхлые пески в конечном итоге затвердевают в результате захоронения и повышения температуры и превращаются в песчаники или даже их метаморфический эквивалент, кварцит, и таким образом начинается долгий, медленный процесс захоронения, поднятия и повторного воздействия элементов выветривания. и эрозия, поскольку эти породы следуют циклу горных пород и снова появляются на поверхности земли. К сожалению, кварцевое зерно, удобно встроенное в соседние песчинки в том месте, где он считал его последним пристанищем, снова оказывается освобожденным и вовлеченным в процесс движения снова по течению или уносимого ветром.Таким образом, рождается многоцикловое зерно, округленное и отсортированное, и с еще меньшим количеством других загрязняющих минералов, почти чистый кварцевый песок. Отсюда история запутывается, поскольку в настоящее время невозможно подсчитать, сколько раз данное кварцевое зерно совершало это путешествие. Мой бывший коллега Боб Дотт (запечатлен в блоге в прошлом месяце) однажды обратился к этой проблеме, но в то время доступные инструменты были грубыми, и сделать окончательные выводы было сложно. В редких случаях зерно кварца оставалось приваренным к нему, бывшему спутником из более раннего цикла, и мы могли бы сделать вывод, что это зерно с двумя циклами, но распознавание циклов сверх двух остается проблемой.Не замужем или замужем, эти крупицы нелегко раскрывают свою историю, но если бы они только могли, какие истории могла бы рассказать каждая!

К счастью, на горизонте могут появиться инструменты, которые помогут ответить на вопрос о «цикличности» зерна. Другой из этих тефлоноподобных (устойчивых) минералов, циркон (ZrO2), также очень устойчив к атмосферным воздействиям, возможно, даже больше, чем кварц, но в гораздо меньшем количестве. Его присутствие в отложениях важно, но для их разделения для анализа требуются более точные методы.Внутри эти цирконы имеют кольца, похожие на кожуру лука, и показывают историю роста каждого зерна. Более того, эти зерна несут следовые количества изотопов урана и свинца, которые позволяют нам определить его геологический возраст. Подразумевается, что каждый циркон показывает возраст своего источника и историю, и, таким образом, возраст пород, подвергшихся эрозии с образованием этих осадочных пород, речных песков и т. Д. Отложения обычно содержат много зерен циркона разного возраста, и график их количества выглядит как гистограмма с множеством пиков, каждый с разной высотой (численностью) и возрастом.Тщательное геологическое картирование, датирование циркона и исследование горных пород могут рассказать нам больше о жизни этих песчинок. Новаторская работа по определению возраста цирконов в отложениях ведется здесь, в Аризонском университете наук о Земле, в лаборатории доктора Джорджа Герелса и его коллег.

Тем временем отдельные зерна кварца продолжают свои путешествия к морю и обратно, занимая свое собственное сладкое время, некоторые быстрее, некоторые медленнее, и, к сожалению, каждое зерно не может вспомнить свои конкретные пути к морю (и обратно).Эти почти неразрушимые зерна становятся все старше и старше, сохраняя свои секреты до тех пор, пока следующий научный прогресс не поможет раскрыть их повествование. «Хорошо, ребята! Кто из вас самый старший? Кто из вас бывал в этой поездке раньше? [Тишина].

Надеюсь, вы вспомнили о песчинках, которые я просил вас собрать ранее. Если да, выньте их и посмотрите еще раз, на этот раз еще более внимательно. У них может быть гораздо более интересная история, чем вы когда-либо представляли.Часы Земли, но без стрелок.

Рисунок 1: Песок реки Колорадо возле Лис-Ферри. Обратите внимание на сочетание различных углов, включая некоторые очень хорошо округлые зерна (вероятно, из эродированных песчаников, источником которых дует ветер, и, вероятно, из близлежащих песков, таких как песчаник навахо.

Рис. 2. Пляж няни-козла, остров Сапело, Джорджия. Очень мелкозернистый, почти чистый кварцевый песок, переносимый по пляжам от Коннектикута до Джорджии. Несмотря на большое расстояние транспортировки, зерна по-прежнему имеют угловатую форму, но при этом не содержат полевых шпатов.Минералогически более зрелый, но текстурно еще очень незрелый.

Рисунок 3. Песчаник Святого Петра (ордовикский возраст), округ Дейн, штат Висконсин. Песок очень хорошо отсортирован как по текстуре, так и по минералогии. Мой лучший кандидат на «полициклический» песчаник.

Рис. 4. Река Висконсин у впадения в реку Миссисипи. Неоднородная смесь зрелых и незрелых песков как минералогически, так и текстурно. Очень хорошо округлые зерна, несомненно, происходят из ордовика, св.Песчаник Питера вместе со смесью менее зрелых зерен, полученных из ледникового материала плейстоцена, распространился на многие мили выше по течению.

RussianGost | Официальная нормативная библиотека — ГОСТ 32723-2014

Товар содержится в следующих классификаторах:

Конструкция (макс.) »
Стандарты »
Прочие государственные стандарты, применяемые в строительстве »
93 Гражданское строительство »

Доказательная база (ТР ТС, Технический регламент Таможенного союза) »
014/2011 ТР КС.Безопасность дорожного движения »
Нормы и стандарты (к ТР ТС 014/2011) »

ПромЭксперт »
РАЗДЕЛ I. ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ »
V Тестирование и контроль »
4 Тестирование и контроль продукции »
4.1 Испытания и контроль продукции горнодобывающей и нерудной промышленности »
4.1.2 Неметаллические полезные ископаемые, материалы и изделия »

Классификатор ISO »
93 ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО »
93.080 Дорожное строительство »
93.080.20 Дорожно-строительные материалы »

Национальные стандарты »
93 ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО »
93.080 Дорожное строительство »
93.080.20 Дорожно-строительные материалы »

Ссылки на документы:

ГОСТ 12.1.004-91 — Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.007-76 — Вещества вредные. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.019-79: Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.1.044-89 — Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения

ГОСТ 12.4.021-75 — Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ 12.4.131-83 — Халаты женские

.

ГОСТ 12.4.132-83 — Спецодежда мужская

.

ГОСТ 24104-2001 — Весы лабораторные.Общие технические требования

ГОСТ 25706-83 — Лупы

.

ГОСТ 28846-90 — Перчатки и рукавицы. Технические характеристики

ГОСТ 32725-2014 — Дороги автомобильные общего пользования. Природный и дробленый песок. Метод определения пыли и глинистых частиц

ГОСТ 32728-2014 — Дороги автомобильные общего пользования. Природный и дробленый песок. Выборка

ГОСТ 8030-80 — Иглы швейные ручные. Технические характеристики

ГОСТ 8269.1-97 — Щебень и гравий горных пород, промышленные отходы для строительных работ. Методы кликохимического анализа.

.

ГОСТ Р 12.1.019-2009: Система стандартов безопасности труда. Электрическая безопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

Ссылка на документ:

ГОСТ 32730-2014 — Дороги автомобильные общего пользования. Колотый песок. Технические характеристики

ГОСТ 32824-2014 — Дороги автомобильные общего пользования. Природный песок. Технические требования

ВАШ ЗАКАЗ СДЕЛАТЬ ЛЕГКО!

Русский Гост.com — ведущая в отрасли компания со строгими стандартами контроля качества, и наша приверженность точности, надежности и аккуратности является одной из причин, по которым некоторые из крупнейших мировых компаний доверяют нам обеспечение своей национальной нормативно-правовой базы и перевод критически важных, сложных и конфиденциальная информация.

Наша нишевая специализация — локализация национальных нормативных баз данных, включающих: технические нормы, стандарты и правила; государственные законы, кодексы и постановления; а также кодексы, требования и инструкции агентств РФ.

У нас есть база данных, содержащая более 220 000 нормативных документов на английском и других языках для следующих 12 стран: Армения, Азербайджан, Беларусь, Казахстан, Кыргызстан, Молдова, Монголия, Россия, Таджикистан, Туркменистан, Украина и Узбекистан.

Размещение заказа

Выберите выбранный вами документ, перейдите на «страницу оформления заказа» и выберите желаемую форму оплаты. Мы принимаем все основные кредитные карты и банковские переводы.Мы также принимаем PayPal и Google Checkout для вашего удобства. Пожалуйста, свяжитесь с нами для любых дополнительных договоренностей (договорные соглашения, заказ на поставку и т. Д.).

После размещения заказа он будет проверен и обработан в течение нескольких часов, но в редких случаях — максимум 24 часа.

Для товаров, имеющихся на складе, вам будет отправлена ​​ссылка на документ / веб-сайт, чтобы вы могли загрузить и сохранить ее для своих записей.

Если товары отсутствуют на складе (поставка сторонних поставщиков), вы будете уведомлены о том, для выполнения каких товаров потребуется дополнительное время.Обычно мы поставляем такие товары менее чем за три дня.

Как только заказ будет размещен, вы получите квитанцию ​​/ счет, который можно будет заполнить для отчетности и бухгалтерского учета. Эту квитанцию ​​можно легко сохранить и распечатать для ваших записей.

Гарантия лучшего качества и подлинности вашего заказа

Ваш заказ предоставляется в электронном формате (обычно это Adobe Acrobat или MS Word).

Мы всегда гарантируем лучшее качество всей нашей продукции.Если по какой-либо причине вы не удовлетворены, мы можем провести совершенно БЕСПЛАТНУЮ ревизию и редактирование приобретенных вами продуктов. Кроме того, мы предоставляем БЕСПЛАТНЫЕ обновления нормативных требований, если, например, документ имеет более новую версию на дату покупки.

Гарантируем подлинность. Каждый документ на английском языке сверяется с оригинальной и официальной версией. Мы используем только официальные нормативные источники, чтобы убедиться, что у вас самая последняя версия документа, причем все из надежных официальных источников.

минералов | Бесплатный полнотекстовый | Бетоны из магниево-силикатных пород

1. Введение

В процессе любой добычи образуется огромное количество вскрышных и вмещающих пород. Нахождение на свалках отрицательно сказывается на всей окружающей среде [1,2,3]. На современном этапе развития цивилизации актуальной является проблема вовлечения этих горных пород в промышленный оборот для производства новых видов товарной продукции. Эффективное обращение с отходами горнодобывающей промышленности позволит минимизировать их количество и решить проблемы экологической безопасности на горных предприятиях [4,5].

Основная отрасль, использующая отходы горнодобывающих предприятий, — строительство, для которого они являются высококачественным сырьем. Производство бетона, состоящего в основном из крупных и мелких заполнителей, является первым в этой отрасли.

В литературе есть работы по использованию отвальных пород в качестве крупных агрегатов [6,7]. В то же время вид щебня и его свойства имеют большое влияние на качество получаемого материала [8,9]. В зависимости от типа крупного заполнителя прочность бетона на сжатие может практически на 50% отличаться от прочности контрольного образца [10].Речной песок обычно используется в качестве мелкого заполнителя. Однако его нехватка и возрастающие ограничения на добычу природного песка в связи с охраной окружающей среды требуют поиска альтернативных источников сырья. Этой альтернативой может выступать дробление песка, шахтные отходы сырой руды [11,12]. Добавление их в природный песок улучшает физические свойства бинарных смесей [13]. При этом качество получаемых бетонов зависит от формы частиц, их поверхности, состава и содержания [14,15,16].Частицы щебеночного песка имеют угловатую форму и гладкую поверхность. Бетоны, содержащие оптимальное количество этого заполнителя, обладают большей водопотребностью, меньшим объемом воздуха, большей плотностью и прочностью [17]. По физико-механическим характеристикам силикатные породы, образующиеся в результате добычи фосфатного сырья, подходят для производства бетон В25 (25 МПа). Испытания показали, что материалы из них обладают высокой прочностью и по качеству не уступают контрольному образцу [7].Исследования по использованию отходов добычи и переработки гранита (гранитного шлама) показали, что их можно использовать для производства самоуплотняющегося раствора. Если гранитный шлам составляет до 40% массы заполнителя, физико-механические характеристики раствора соответствуют контрольному образцу [18]. При добыче угля образуется огромное количество отходов, состоящих в основном из алевролитов и песчаников. . После подготовительных работ их можно использовать как заменитель натурального песка при производстве бетона.Для получения материалов хорошего качества количество отходов не должно превышать 50% от массы мелкозернистого заполнителя [19]. Керамзит из отходов углепереработки является сырьем для производства легких бетонов. Хрупкость крупнозернистого заполнителя керамзитобетона из углеродно-покровных пород стабилизируется к 28 суткам твердения. Прочность полученного материала на сжатие составляет 39–42 МПа и соответствует прочности контрольного образца [20]. Альтернативой природному песку являются отходы флюоритового песка. Заменяя его до 70% обычного заполнителя, можно получить бетон с высоким модулем упругости, прочностью на растяжение и сжатие [21].При использовании шахтного мусора в качестве мелкого заполнителя необходимо учитывать, что добавление его в бетонный состав снижает его удобоукладываемость. В [22] показано, что максимальное содержание шахтных отходов для обогащения свинцово-цинковых и медных руд в бетоне не должно превышать 30% от массы мелкозернистого заполнителя, поскольку более высокий процент приводит к снижению прочностных характеристик полученный материал. Однако при использовании шахтных железорудных отходов оптимальный процент замены природного песка варьируется в разных пределах.В исследовании [23] это 20%, а в исследовании [24] — 35%. Дальнейшее увеличение содержания отходов ухудшает физико-механические характеристики бетонов. Для дорожного строительства бетонные смеси могут содержать до 40% шахтных железорудных отходов (полная замена песка). При этом в качестве связующего используется шлаковый цемент, активированный щелочами [25]. Медный рудник отказывается иметь повышенное содержание мелкой фракции. Поэтому их содержание не должно превышать 15% от бетонного состава.Полученные материалы подходят для производства брусчатки и блоков [26].

Среди горных отходов большое количество магниево-силикатных пород. Они являются частью ультраосновно-мафических массивов, распространенных по всему миру.

К ним относятся месторождения полезных ископаемых различных типов: Ni-Cu и PGE [27], Cr [28], Fe-Ti-V [29], асбест [30], жадеит и нефрит [31], магнезит, тальк, вермикулит [ 32] и др. Кимберлитовые и лампроитовые трубки содержат алмазы [33,34]. В естественном состоянии комплексы не оказывают существенного воздействия на окружающую среду.Однако они становятся источником негативного воздействия на природу в процессе добычи полезных ископаемых. Все эти месторождения содержат небольшую долю ценных компонентов. Особенно это касается месторождений алмазов и металлических руд. Более 90% добытой горной массы уходит на отвалы с учетом разбавления при отработке.

При наличии огромных запасов магниево-силикатные породы практически не используются, хотя они хорошего качества. Поэтому их применение в производстве товарной продукции является актуальной задачей.Рассмотрим возможность их применения при производстве тяжелых бетонов.

Решение проблемы использования магний-силикатных пород показано на примере стратифицированного массива дунит-троктолит-габбро Йоко-Довырен, Северное Прибайкалье, Россия [35,36]. Йоко-Довыренский интрузив расположен на южной складчатой ​​окраине Сибирского кратона, в 60 км к северо-востоку от озера Байкал. Он залегает субконкордантно в карбонатно-терригенных породах (преимущественно черных сланцах) Сыннырского рифта [37,38,39].Йоко-Довыренский массив имеет размеры 26.0 × 3.5 км ² . Он входит в состав Сыннырско-Довыренского вулкано-плутонического комплекса. В комплекс также входят нижележащие силлы плагиоперидотитов и дайки габброноритов [38,40] с аналогичными дайками в кровле. Комплекс включает эффузивы Сыннырского хребта, перекрывающие эти тела, высокотитановые базальты иняпукской свиты, низкотитановые андезиты и базальты сынырской свиты [41]. Геохимические и изотопные данные указывают на генетическое родство интрузивных и низкотитановых вулканических пород [42].U-Pb возраст цирконов составляет 728,4 ± 3,4 млн лет для Йоко-Довыренского массива и 722 ± 7 млн ​​лет для ассоциирующих вулканитов [43,44]. Используя бадделеит из пегматоидных габброноритов кровли, U-Pb датирование дало 724,7 ± 2,5 млн лет [45]. В результате тектонических движений Йоко-Довыренский массив занимает почти вертикальное положение. Интрузив сложен контактными породами (закаленные габбронориты и пикродолериты, далее плагиоклазовые лерцолиты), над ними (снизу вверх) находятся пять зон: дунит (Ol + Chr) → троктолит + плагиодунит (Ol + Pl.+ Chr) → троктолит + оливиновый габбро (Ol + Pl + Chr ± Cpx) → оливиновый габбро (Pl + Ol + Cpx ± Chr) → оливиновый габбронорит (Pl + Ol + Cpx ± Opx). К дополнительной интрузии синхронно с дайками габброноритов относятся кварцевые габбронориты и пижонитсодержащие габбро (Pl + Cpx ± Opx ± Pig) в кровле.

3. Результаты и обсуждение

При изготовлении бетонов из различных заполнителей мы определили укладываемость бетонных смесей, характеризующихся величинами подвижности (конусообразность и оседание конуса).Результаты представлены в таблице 4. Осадка конуса и конусность потока всех представленных составов бетонных смесей достигают удовлетворительных значений. Однако следует отметить, что добавление магниево-силикатных агрегатов снижает их текучесть. На это влияют размер и форма агрегатов (рис. 7).

Песок кварцевый имеет округлую форму без острых углов. По форме частицы дунитового песка имеют шероховатую поверхность с многочисленными выступами и впадинами. Это способствует более плотному сцеплению агрегатов со связующим.

Средняя плотность бетонных смесей также зависит от типа заполнителя и имеет наименьшее значение для стандартного образца (2371 кг / м ³ ).

Основной характеристикой качества бетона является прочность на сжатие, поскольку при ее изменении можно наблюдать изменения микроструктуры затвердевшего камня. Эта характеристика зависит от добавок заполнителей в бетонную композицию [10]. Прочность на сжатие образцов (P) в возрасте 7, 14, 28 и 90 дней (среднее значение трех кубов) приведена в таблице 5.Вариация изменения прочности оценивается по характеристике α, которая представляет собой отношение прочности исследуемого образца к прочности контрольного образца при соответствующем возрасте твердения. Как показано в таблице, механические характеристики всех образцов увеличиваются. за время застывания. Основной прирост прочности происходит к 14 суткам затвердевания бетона и составляет более 70% прочности в возрасте 28 дней. Механические характеристики зависят от типа и качества используемых агрегатов.Агрегаты силиката магния способствуют увеличению прочности исследуемых образцов. Наибольший прирост прочности наблюдается у бетонов, где в качестве мелкого заполнителя используется дунитовый песок. Он отличается от кварцевого песка составом, размером и формой частиц. Как известно, эти характеристики существенно влияют на механические свойства получаемых материалов [16,18,51,52]. Найдена средняя плотность затвердевшего бетона; это показано на Рисунке 8.

Тип заполнителя влияет на плотность бетона.Наибольшие значения наблюдаются в образцах, в которых магниево-силикатные породы используются как крупные агрегаты, а дунитовый песок — как мелкие агрегаты. При этом плотность бетона уменьшается в зависимости от типа крупного заполнителя в ряду дунит → верлит → троктолит → гранит и имеет следующие значения: 2800 кг / м ³ → 2763 кг / м ³ → 2666 кг / м ³ → 2358 кг / м ³ . Это можно объяснить высоким удельным весом сырья и плотностью упаковки полученных материалов.

На рисунке 9 на границе контакта заполнитель-цементный камень вокруг поверхности заполнителя образуются полости небольшой толщины. Полости имеют закругленные края, что свидетельствует об их образовании при гидратации цементного теста. Кроме того, сами частицы цемента имеют полости и трещины достаточно малых размеров, недоступные для проникновения воды. В бетонной конструкции не обнаружено глубоких трещин; трещины вызваны неплотным сближением частиц цемента из-за недостаточной гидратации.

В результате исследований установлено, что новые образования, кристаллизующиеся в цементе с добавкой магний-силикатных пород, приводят к упрочнению структуры новых видов бетонов и повышению прочности получаемых материалов.

При изучении физико-механических характеристик полученных бетонов выявлено их водопоглощение. Исследование проводилось в соответствии с требованиями Российского стандарта (ГОСТ 12730.3-78 «Бетоны.Метод определения водопоглощения ») [53]. Результаты показаны на рисунке 10. Известно, что водопоглощение бетонных образцов зависит от типа заполнителя [54]. Положительно сказываются на этой характеристике агрегаты из магниево-силикатных пород. Добавление их в бетон снижает водопоглощение. Наибольшее значение этой характеристики наблюдается у бетонов из гранитного щебня и кварцевого песка.

Рассчитана водостойкость бетонов, которая характеризуется коэффициентом размягчения C _soft , равным отношению прочности водонасыщенных образцов к прочности сухих образцов.В процессе работы часть образцов выдерживалась в воде в течение двух суток, после чего измерялась их прочность. Проведенные исследования показали, что магниево-силикатные горные бетоны имеют коэффициент разупрочнения 0,85–0,87. Для контрольных образцов водонепроницаемость составила 0,82.

Полученные данные соответствуют морозостойкости бетона. Значения приведены в Таблице 6.

После 75 циклов замораживания-оттаивания на поверхности образцов бетона не наблюдалось никаких повреждений. Образцы выдержали 50 циклов замораживания-оттаивания без значительных изменений веса.Отмечена потеря массы образцов бетона с добавкой заполнителей из дунита на 1,18%, из верлита — на 1,34%, из троктолита — на 1,67%. Для контрольной выборки она составила 1,83%. После 75 циклов эта характеристика находилась на границе допустимых значений (2%). Коэффициент морозостойкости также достигает предельных значений после 75 циклов замораживания – оттаивания. На основании полученных значений, а также значений прочности на сжатие после завершения испытаний бетон получил оценку F50 по морозостойкости.

Повышенные значения водопоглощения и морозостойкости в образцах бетона с добавлением магниево-силикатных пород объясняются более плотной структурой, чем в контрольном образце. Уменьшение открытой пористости снижает количество впитываемой жидкости, что способствует смягчению структуры получаемого материала.

Испытания на истирание показали, что потеря веса образцов, сделанных из магнийсодержащего заполнителя, не превышает потери веса контрольного образца (Рисунок 11).Наилучшими характеристиками обладает бетон

Дунит (0,63 г / см ² ). Это можно объяснить качеством сырья. Магний силикатные породы не содержат зерен слабых пород. Бетоны на них из этого материала имеют повышенную плотность и прочность, что также влияет на эту характеристику. Бетоны по абразивной стойкости имеют марку G1

. Таким образом, бетоны, изготовленные из заполнителей магниево-силикатных пород, обладают высокими физико-механическими свойствами и позволяют создавать несущие и специальные конструкции.

4. Выводы

Среди горных отходов много магниево-силикатных пород. Они входят в состав ультрамафит-мафитовых комплексов, которые встречаются повсеместно и включают месторождения различных полезных ископаемых. Обладая высокими физико-механическими характеристиками, они могут использоваться в качестве крупных и мелких заполнителей при производстве тяжелого бетона.

В результате исследований установлено, что добавление магниево-силикатных пород в состав бетонных смесей снижает их текучесть. Использование дунитового песка способствует снижению водопотребности бетонных смесей и делает структуру затвердевшего материала плотной.

Прочность на сжатие бетонов из крупного заполнителя магниево-силикатных пород в возрасте 28 суток твердения находится в пределах 28 МПа, тогда как для контрольного образца этот показатель составляет 27,3 МПа. Замена кварцевого песка на дунитовый также приводит к увеличению прочности бетона (~ 4%). Полная замена крупных и мелких заполнителей магниево-силикатными породами увеличивает прочность бетона на 15–20% по сравнению с контрольным образцом.

Плотность бетона также зависит от типа заполнителя.Образцы, содержащие дунит, имеют самые высокие значения плотности (2800 кг / м ³ ), контрольные образцы — самые низкие (2358 кг / м ³ ). Это можно объяснить высоким удельным весом используемого сырья и плотностью упаковки полученного материала.

Водопоглощение бетона в пределах 6%. Коэффициент размягчения 0,85–0,87. Они имеют маркировку F50 для морозостойкости и G1 для устойчивости к истиранию.

Полученные результаты показали, что бетоны из магниево-силикатных пород являются перспективной заменой обычного бетона в строительных конструкциях.Это будет способствовать развитию концепции замкнутой экономики и будет способствовать экологической безопасности горнодобывающей промышленности.

Однако для определения возможности использования полученных материалов в специальных конструкциях необходимо изучить аспекты химического разложения бетонов магниево-силикатных горных пород в агрессивной среде.

Пляжи и песок | manoa.hawaii.edu/ExploringOurFluidEarth

Важность субстратов

Состав придонной или океанической среды обитания является важным физическим фактором морской среды.Бентосные вещества, также известные как субстраты, могут включать песок, грязь, камни, щебень или валуны. Подложки важны, потому что они являются одновременно основой и продуктом окружающей среды. Субстраты влияют на физические и биологические процессы в местности. Субстраты также являются продуктом физических и биологических процессов в области.

Характеристики песка

Когда большинство людей думают о субстрате на краю океана, они думают о песке.Ученые изучают песок, чтобы узнать о биологических, химических и физических процессах в местности (рис. 5.23).

Пляжный песок может казаться довольно однородным, но на самом деле это сложная смесь веществ разных размеров. Когда ученые изучают песок, некоторые качества особенно полезны для определения типа песка. Эти качества включают цвет, текстуру и размер песчинок, а также их материальное происхождение. В целом наблюдения за песками можно разделить на три большие категории:

1. наблюдений около размер ,
2. наблюдений около формы и
3. наблюдений о вероятном источнике песка.

По этим трем характеристикам ученые могут узнать о физических, химических и биологических процессах на пляже, с которого пришел песок.

Размер песка

Шкала Вентворта — это система, используемая для классификации отложений, включая песок, по размеру зерен. Слово осадок — это общий термин для обозначения минеральных частиц, например отдельных песчинок, которые образовались в результате выветривания горных пород и почвы и переносились естественными процессами, такими как вода и ветер.В порядке убывания размера отложения включают валуны, гравий, песок и ил. При использовании шкалы Вентворта вещество, из которого состоит осадок, не входит в классификацию. Например, термин «песок» используется для обозначения отложений с размером зерен от 0,25 до 2 мм в диаметре (таблица 5.6), независимо от того, сделаны они из гранита или кремнезема. Отложения с меньшим размером зерен классифицируются как ил или грязь, а отложения с более крупными размерами зерен классифицируются как гравий или валуны. Не все отложения на пляжах относятся к песку! Например, на песчаных пляжах часто встречаются гранулы гравия (диаметром 2–4 мм), но они слишком велики, чтобы их можно было классифицировать как песок (Таблица 5.5).

Понимание распределения размеров песчинок на пляже может помочь понять океанографические процессы, которые формируют береговую линию в определенной области. Например, волны высокой энергии, которые имеют более длинные волны, обычно создают поверхности пляжа с относительно похожим или однородным распределением частиц по размерам. Волны с меньшей энергией, которые имеют меньшие длины волн, имеют тенденцию создавать поверхности пляжа с более смешанным или неоднородным распределением частиц по размерам.В большинстве случаев пляжи, подверженные воздействию волн высокой энергии, имеют более крупные отложения, чем те, которые подвергаются воздействию волн меньшей энергии.

Другие факторы, помимо энергии волн, также определяют размер песчинок на пляже. Размер песчинок зависит от уклона пляжа. Например, чем круче пляж, тем крупнее песчинки. Это связано с тем, что более крупные частицы могут быть выброшены волнами выше по пляжу на крутых пляжах. Однако на более плоских пляжах песчинки, как правило, перекатываются взад и вперед и разбиваются на более мелкие кусочки.

На некоторых пляжах гранулометрический состав песка меняется в зависимости от расстояния от воды. Большая часть более мелких песчинок может быть поднята волнами или ветром вверх по пляжу, в то время как более крупные и крупные песчинки откладываются ближе к воде. Однако пляжи представляют собой сложную и очень изменчивую среду, и есть много областей, где такое распределение не наблюдается, потому что существует множество условий, которые влияют на размер и распределение песка. Дополнительные факторы, влияющие на размер песчинок, включают особенности прибрежного и морского дна, тип субстрата, источник песка, течения, воздействие ветра и форму береговой линии.

Знание гранулометрического состава пляжа важно не только для понимания экологии пляжа, но и для понимания того, как лучше всего восполнить песок на пляже, который подвергается эрозии. Гранулометрический состав образца песка может быть определен путем встряхивания его через набор сит. Сита — это контейнеры с сетчатым дном, которые могут фильтровать и разделять зерна осадка на группы по размеру (рис. 5.24). Стопка градуированных геологических сит; сито с наибольшими отверстиями сетки находится сверху, а сито с наименьшими отверстиями сетки — снизу.При встряхивании сит песок просыпается через ячейки разного размера. Более крупные частицы остаются на уровнях с большей ячейкой, а самые мелкие частицы падают через ячейки каждого размера на дно контейнера (рис. 5.24). Синий, черный, светло-зеленый и оранжевый кусочки на рис. 5.24 (A) — это фрагменты пластикового мусора.

Форма песка

Зерна песка определяются их составом и историей.Например, минералы образуют такие формы, как кубы или пирамиды, а кусочки ракушек в песке можно идентифицировать как часть организма. Однако минералы или ракушки отчетливой формы в песке трудно идентифицировать, потому что со временем они округляются и полируются в результате выветривания. Выветривание — это разрушение горных пород и минералов волнами, ветром и дождем. Когда ветер или волны перемещают частицы, такие как песок, частицы трутся друг о друга, стирая неровности и сглаживая поверхности.Вода от волн или дождя также изменяет частицы, растворяя растворимые вещества. Со временем эти процессы превращают крупные угловатые частицы в мелкие округлые песчинки (таблица 5.6).

Песчинки с пляжей с высокими волнами, как правило, более округлые, чем с пляжей с низкими волнами. На пляжах с крутыми склонами песчинки более угловатые, чем частицы на более плоских пляжах. На пологих пляжах песчинки, как правило, перекатываются взад и вперед, поэтому со временем они становятся более округлыми.

Карты зерна песка

Карты зерна песка

используются вместе с наборами сит для определения размера частиц песка, а также других характеристик песка. Хотя сита являются важными инструментами для количественного определения гранулометрического состава песка, у них есть недостатки. Сита большие, и их сложно переносить на удаленные участки поля, они требуют, чтобы песок был сухим, а просеивание песка требует времени. Карты песчинок используются в качестве быстрого инструмента для определения размера, сортировки и формы песчинок во время полевого анализа (рис.5.25). Карты зерна песка позволяют ученым легко определять размер песка в поле по шкале Вентворта. Ученые сравнивают песок на своем полевом участке с изображениями (слева от карты на рис. 5.26). Песок может соответствовать одному или нескольким классам размеров. На карточке на рис. 5.26 классы размеров обозначены прописными буквами: VC означает очень грубое, C — грубое, M — среднее, F — мелкое и VF — очень мелкое. Классы размеров соответствуют измерениям диапазона размеров в микронах. Обратите внимание, что 1000 микрон (или микрометров, обозначение μ или мкм) равняется 1 миллиметру.Таким образом, крупный песок C имеет размер от 500 микрон до 1000 микрон (или 1 мм). Карта зерна песка на рис. 5.26 также позволяет ученым отнести песок к стандартизированной шкале сортировки (плохой, средний, хороший или очень хороший) для описания состава песка и классифицировать песок по форме (угловой, субугловой, окатанный, округлый или хорошо). окружен), чтобы охарактеризовать волновое воздействие и выветривание площадки.

Источник песка

Определив компоненты песка, можно сказать, из чего он сделан.По источнику происхождения пески можно разделить на два типа: биогенный песок и абиогенный песок. Биогенные ( био = живые; генные = произведенные) компоненты являются живыми или некогда живыми компонентами окружающей среды. Абиогенные ( a = нет) компоненты являются неживыми химическими и физическими компонентами окружающей среды.

Абиогенные, или «литогенные» ( лито = камень) песчинки образуются при разрушении горных пород в результате выветривания и эрозии. Эрозия — это перемещение выветрившихся горных пород и минералов из одного места в другое. Абиогенные пески могут образовываться из горных пород континентальной коры или океанической коры земли. Континентальная кора включает большинство основных массивов суши в мире. Горы в континентальной коре состоят в основном из гранита. Минеральные пески, образующиеся при разрушении гранита, обычно содержат кварц, полевой шпат, слюду и магнетит. Минералы — это твердые, встречающиеся в природе вещества, состоящие из одного химического соединения.Например, кварц — это минерал, состоящий из химического соединения диоксида кремния (SiO ₂ ). Для получения дополнительной информации о выветривании и эрозии см. Разделы «Дно океана» в модуле «Физические науки о воде» и «Химия морского дна» в модуле «Химические науки о воде».

Песок большинства пляжей вдоль побережья континентальной части Соединенных Штатов, где кварц является наиболее распространенным и устойчивым компонентом, представляет собой кварцевый песок. В областях, где есть континентальные вулканы, также можно найти оливин и обсидиан (разновидность вулканического стекла).

Океаническая кора, состоящая из вулканического материала, называемого базальтом, способствует другому типу абиогенного песка. Вулканические острова, лава от извержений вулканов и многие твердые субстраты, покрывающие морское дно, сделаны из базальта. Базальт богат металлосодержащими минералами, такими как железо и марганец, что делает базальт более плотным и темным по цвету, чем гранит. Базальт не содержит кварца, но содержит стойкие минералы, такие как оливин. В базальтовых песках также обнаруживаются меньшие количества других менее стойких неорганических минералов, таких как магнетит или роговая обманка.Компоненты абиогенного песка перечислены в таблице 5.7.

Биогенные пески также иногда называют кальциевыми или известковыми песками, потому что химический состав в основном состоит из карбоната кальция, CaCO ₃ .Части организмов, такие как скелеты кораллов, раковины моллюсков, червячные трубки или шипы морских ежей, состоят в основном из CaCO ₃ . Эти организмы удаляют из воды ионы кальция (Ca ²⁺ ) и карбоната (CO ₃ ^2-) и включают их в свои твердые структуры в виде соединения CaCO ₃ . Когда организмы умирают, твердые структуры остаются. Эти твердые структуры превращаются в песок под воздействием волн, измельчения организмов, таких как рыбы-попугаи или морские ежи, и других процессов выветривания.

Не всегда можно идентифицировать биогенный песок, просто взглянув на него, потому что процессы выветривания могут превратить оболочки организмов и другие структуры в неидентифицируемые гладкие песчинки. Один из методов определения биогенного песка — это кислотный тест. Если уксус, который представляет собой уксусную кислоту, упадет на песок, содержащий карбонат кальция, он будет реагировать с образованием пузырьков углекислого газа. Песок не из живого источника, например кварцевый песок, не вступает в реакцию с кислотами, такими как уксус.

Изучение песка на пляже может рассказать нам кое-что о местной биологии. Большинство биогенных песков состоит из фрагментов скелетов кораллов, коралловых водорослей и моллюсков. Этот тип песка характеризуется наиболее обильным его компонентом. Например, песок, состоящий в основном из коралловых скелетов, называется коралловым песком.

Некоторые из компонентов биогенного песка представляют собой небольшие фрагменты более крупных организмов, например, кусочки кораллов и ракушек. Другие биогенные компоненты песка — это остатки скелета целых организмов, таких как очень маленькие моллюски или одноклеточные фораминиферы.Биогенные пески могут также включать устойчивые биологические фрагменты организмов, такие как спикулы губок или ископаемые остатки зубов и частей челюстных костей. Некоторые биогенные компоненты песка перечислены в таблице 5.8.

Наличие осадка

Наличие наносов также является решающим фактором при определении характеристик пляжа. Пляжи часто делаются из материалов, которые есть поблизости, например, из кораллов, кварца или базальта. Однако отложения на пляже также могут отражать прошлые условия, которые не синхронизированы с текущими волновыми условиями.Например, на Гавайях большая часть сегодняшнего песка на пляжах была отложена волнами тысячи лет назад. Кроме того, пляжи часто сильно меняются из-за деятельности человека. На многих пляжах есть песок, привезенный из других мест, таких как внутренние пустыни, другие пляжи или прибрежные песчаные косы. Это движение песка затрудняет использование песка для прогнозирования характеристик пляжа. Таким образом, при изучении песка важно понимать историю пляжа.

Деятельность

Анализируйте состав отложений на пляже по размеру, форме и источнику песка.

Деятельность

Разработайте исследование для определения характеристик пляжного песка и изучения изменений в составе песка на местном пляже.

Перенос песка, прибрежная эрозия и антропогенное воздействие на пляжи

Размер, форма и источник песка на пляже зависят от местных моделей транспорта песка. Перенос песка — это движение песка, которое в основном достигается волнами и течениями. Это движение сортирует песок по размеру и плотности.Более легкие и менее плотные песчинки легче переносятся волнами и течениями, тогда как более крупные и более плотные песчинки остаются позади.

Поскольку песок переносится вдоль береговой линии, он часто образует характерные пляжные образования, такие как песчаные отмели, косы и барьерные пляжи (см. Тему «Взаимодействие волн с побережьем» в этом разделе). Отмели (отмели) — это песчаные холмы, которые обычно затоплены или обнажены лишь частично. Коса — изогнутая песчаная коса, одним концом соединенная с пляжем.Барьер Остров представляет собой песчаную гряду, которая находится над водой во время прилива. Барьерные острова расположены параллельно берегу и отделены от пляжа лагуной. Если коса или барьерный остров устойчивы, на нем начнет расти растительность. Барьерные острова расположены примерно на 15% мирового побережья.

Песок на пляже может разрушиться, — быть потеряно (рис. 5.28), или нарастает, — накапливается. Например, в некоторых районах на пляжах летом может накапливаться песок, который зимой размывается из-за сезонной погоды и волнения.Хотя эрозия и нарастание являются естественными процессами, они могут быть ускорены деятельностью человека. Повышение уровня моря из-за глобального изменения климата разрушает пляжи. Строительство гаваней и других сооружений может усилить нарастание песка и потребовать дноуглубительных работ для поддержания каналов для лодок.

Есть опасения по поводу эрозии пляжей, потому что это приводит к потере собственности для тех, кто живет вдоль береговой линии. Пытаясь предотвратить эрозию, люди пытаются укрепить береговую линию и сделать ее более устойчивой, часто как способ защиты собственности в непосредственной близости (см. Примеры в Таблице 5.12). К сожалению, такая защита зачастую недолговечна и зачастую наносит ущерб здоровью на пляже. Закаленные конструкции могут вызывать эрозию, не позволяя волнам достигать песчаных резервуаров и изменяя характер волн на берегу. Например, с 1949 года примерно 25% песчаного пляжа на Гавайях было сужено или потеряно из-за закаливания пляжа.

Пляжи играют важную роль в защите побережья, развитии туризма и служат местом, где можно расслабиться и освежиться.Утрата пляжей отрицательно сказывается на деятельности человека и собственности, а также на окружающей среде. Например, потеря пляжа может вызвать удушение местной морской флоры и фауны размытыми наносами. Чтобы сохранить пляжи в здоровом состоянии, ученые рекомендуют пополнять запасы песка, очищать прибрежные районы от затвердевших структур и требовать значительных отступлений от строительства новой собственности (рис. 5.29).

Деятельность

Волны перемещают песок и камни предсказуемым образом, что может помочь в безопасных пляжных мероприятиях и строительстве.Изучите влияние прибрежной инженерии и конструкций морских зданий на береговую линию.

6.1 Обломочные осадочные породы — физическая геология

Один из ключевых принципов осадочной геологии заключается в том, что способность движущейся среды (воздуха или воды) перемещать осадочные частицы и поддерживать их движение зависит от скорости потока. Чем быстрее течет среда, тем более крупные частицы она может перемещать. Это показано на рисунке 6.4. Некоторые участки реки движутся быстрее, чем другие участки, особенно там, где уклон наибольший, а русло узкое.Мало того, что скорость реки меняется от места к месту, она меняется от сезона к сезону.

Во время пикового сброса в этом месте вода достаточно высока, чтобы перетекать через насыпь справа, и течет достаточно быстро, чтобы перемещать валуны, которые нельзя сдвинуть во время низких потоков.

Класты внутри потоков перемещаются несколькими способами, как показано на Рисунке 6.5. Большие обломки обломки толкаются (за счет тяги) или отскакивают от дна (сальтация), в то время как более мелкие обломки подвешены в воде и удерживаются там турбулентностью потока.При изменении скорости потока обломки разного размера могут либо включаться в поток, либо откладываться на дно. В разных местах вдоль реки всегда есть отложенные обломки, некоторые остаются там, где они есть, а некоторые размываются и переносятся. Это меняется со временем, поскольку расход реки изменяется в ответ на изменение погодных условий.

Другие среды переноса наносов, такие как волны, океанские течения и ветер, действуют по аналогичным принципам, при этом скорость потока является ключевым фактором, определяющим перенос и осаждение.

Рис. 6.5. Транспортировка обломков наносов ручьем. Более крупные обломки, лежащие на дне (нагруженный слой), перемещаются за счет тяги (скольжения) или сальтации (подпрыгивания). Более мелкие обломки удерживаются во взвешенном состоянии за счет турбулентности потока. Ионы (обозначенные на изображении как + и -, но невидимые в реальной жизни) растворяются в воде.

Обломочные отложения откладываются в самых разных средах, включая ледники, обрывы склонов, реки — как быстрые, так и медленные, озера, дельты и океанические среды — как мелкие, так и глубокие.В зависимости от размера зерен, в частности, они могут в конечном итоге сформироваться в породы от мелкого аргиллита до крупной брекчии и конгломерата.

Литификация — это термин, используемый для описания ряда различных процессов, которые происходят в отложениях отложений и превращают их в твердые породы. Один из этих процессов — засыпание другими отложениями, что приводит к уплотнению материала и удалению части воды и воздуха. После этого этапа все отдельные обломки соприкасаются друг с другом. Цементация — это процесс кристаллизации минералов в порах между небольшими обломками, а также в точках контакта между более крупными обломками (размером с песок и более). В зависимости от давления, температуры и химических условий эти кристаллы могут включать кальцит, гематит, кварц, глинистые минералы или ряд других минералов.

Характеристики и отличительные особенности обломочных осадочных пород приведены в Таблице 6.2. Грязевая порода состоит не менее чем на 75% из обломков ила и глины.Если в нем преобладает глина, его называют аргиллитом . Если он показывает признаки напластования или тонкой слоистости, это сланец ; иначе это аргиллит. Грязевые породы образуются в средах с очень низким энергопотреблением, таких как озера, заводи рек и глубокий океан.

Большая часть угля образуется в речных или дельтовых средах, где растительность интенсивно растет и где разлагающиеся растительные вещества накапливаются в длительных болотах с низким уровнем кислорода.Чтобы избежать окисления и разложения, органическое вещество должно оставаться под водой в течение столетий или тысячелетий, пока оно не покроется другим слоем илистых или песчаных отложений.

Важно отметить, что в некоторых учебниках уголь описывается как «органическая осадочная порода». В этой книге уголь отнесен к обломочным породам по двум причинам: во-первых, потому, что он состоит из фрагментов органического вещества; и во-вторых, потому что угольные пласты (осадочные слои) почти всегда переслаиваются слоями обломочных пород, таких как аргиллиты или песчаники.Другими словами, уголь накапливается в среде, где накапливаются другие обломочные породы.

Стоит внимательнее присмотреться к различным типам песчаника, потому что песчаник — обычная и важная осадочная порода. Типичные составы песчаника показаны на Рисунке 6.6. Термин аренит применяется к так называемому чистому песчанику, что означает, что он содержит менее 15% ила и глины. Если рассматривать только зерна размером с песок, арениты с содержанием кварца 90% и более называются кварцевыми аренитами.Если они содержат более 10% полевого шпата и больше полевого шпата, чем обломки горных пород, их называют полевошпатовыми аренитами или аркозовыми аренитами (или просто аркоз ). Если они содержат более 10% обломков горных пород и больше обломков горных пород, чем полевой шпат, они представляют собой каменные арениты . Песчаник с содержанием ила или глины более 15% называется wacke (произносится как wackie ). Используются термины кварцевый ваке, литический ваке и полевой шпат .Другое название каменного ваке — greywacke .

Некоторые примеры песчаников, увеличенные в шлифах, показаны на Рисунке 6.7. (Тонкий срез — это камень, нарезанный достаточно тонким, чтобы сквозь него мог проходить свет.)

Обломочные осадочные породы, в которых значительная часть обломков превышает 2 мм, известны как конгломерат , , если обломки хорошо округлены, и брекчия, , если они угловатые. Конгломераты образуются в высокоэнергетических средах, где частицы могут принимать округлую форму, например, в быстрых реках.Брекчии обычно образуются там, где частицы не переносятся на значительные расстояния в воде, например, в конусах наносов и на откосах осыпей. Некоторые примеры обломочных осадочных пород показаны на Рисунке 6.8.

Рис. 6.6 Треугольник состава аренитовых песчаников с тремя наиболее распространенными компонентами песчинок размером с песок: кварцем, полевым шпатом и обломками горных пород. Арениты содержат менее 15% ила или глины. Песчаники с содержанием алеврита и глины более 15% называются вакками (например, кварцевый ваке, каменный ваке).Рисунок 6.7 Фотографии шлифов трех типов песчаника. Некоторые минералы имеют маркировку: Q = кварц, F = полевой шпат и L = каменные (фрагменты горных пород). Кварцевый аренит и аркоз имеют относительно небольшую алевритово-глинистую матрицу, в то время как каменный ваке имеет обильную матрицу. Рисунок 6.8 Примеры различных обломочных осадочных пород.

Упражнение 6.2 Классификация песчаников

В таблице ниже показаны увеличенные шлифы трех песчаников с описанием их составов.Используя Таблицу 6.1 и Рисунок 6.6, найдите подходящее название для каждой из этих пород.

.