HIEKAT (a. Sands; n. Sand; f. Sables; ja. Arenas) - hienorakeiset irtonaiset sedimenttikivet (tai nykyaikaiset sedimentit). Ne koostuvat valssatuista ja kulmikkaasta jyväisistä (hiekanjyväisistä) eri mineraaleista ja kivikappaleista. Muodostumisolosuhteiden mukaan hiekat voivat olla joki-, järve-, meri-, fluvioglasiaalisia, eluviaalisia, deluviaalisia, proluviaalisia ja eolisia. Ei ole olemassa yleisesti hyväksyttyä luokitusta jyvien ja roskien koon mukaan. Yleensä jyviä, joiden koko vaihtelee välillä 0,05-2 mm, kutsutaan hiekkamaisiksi. Vallitsevan raekoon mukaan hiekka jaetaan hienorakeiseen (0,05-0,1 mm), hienorakeiseen (0,1-0,25 mm), keskirakeiseen (0,25-0,5 mm), karkeaan (0,5-1, 00 mm) , karkearakeinen (1-2 mm). Hiekat sisältävät lähes aina sekoitusta silty (silty), savea ja orgaanisia hiukkasia. Materiaalikoostumuksen mukaan hiekat erottuvat monomineraalisista, jotka koostuvat pääosin yhden mineraalin jyvistä, oligomiktisia, koostuvat 2-3 mineraalin jyvistä, joiden vallitsevuus on yksi, ja polymiktisiä, jotka koostuvat mineraalirakeista ja eri koostumuksista. Yleisimmät hiekat ovat kvartsi, arkoosi (kvartsi-maasälpä), glaukoniitti-kvartsi, kiille jne. Yleisimpiä epäpuhtauksia ovat kiille, kipsi, magnetiitti, ilmeniitti, zirkoni jne.
Hiekanjyvät jaetaan muodoltaan pyöreisiin, pyöristetty-kulmaisiin ja kulmillisiin; pyöreysasteen mukaan - rullattuihin, puolipyöristettyihin ja teräväkulmaisiin; pinnan luonteen mukaan - rakeiksi, joilla on tasaiset, epätasaiset ja karkeat pinnat.
Euroopan osassa 51 % hiekasta on tulvaesiintymiä. Ne ovat yleensä kooltaan hyvin erilaisia, ja niiden esiintymät ovat yleensä lineaarisia. Fluvioglasiaaliset kerrostumat muodostavat 24 % hiekasta; niille on ominaista granulometrian, koostumuksen ja mineralogisen koostumuksen vaihtelevuus - yleensä polymiktinen, ne muodostavat mitä erilaisimmissa muodoissa olevia kerrostumia. 11,3 % hiekasta on eolisia esiintymiä. Ne ovat hienojakoisia tai hienojakoisia ja sisältävät usein maasälpäjyviä, kiillejä ja saven sekoitusta. Hiekkamerellä (6,5 %) ja järvellä (1,6 %) on pääsääntöisesti alueellinen levinneisyys. Hiekkojen joukosta löytyy linssejä ja savihiekkojen ja saven välikerroksia.
Hiekka on laajalle levinnyt. Hiekan laatuvaatimukset määräytyvät hallituksen ja alan standardien tai tekniset olosuhteet... Käytettyjen kvartsihiekkojen määrän ja laadun kannalta ne voidaan jakaa kahteen osaryhmään: massakäyttöön ja kapeaan tarkoitukseen. Ensimmäinen sisältää hiekan, jota käytetään teiden ja rautateiden rakentamisessa, betonin ja laastin valmistuksessa, silikaattirakennusmateriaalien valmistuksessa, saven eroosion valmistuksessa karkean keramiikan valmistuksessa, kattotelamateriaalien valmistuksessa, sementin valmistuksessa, maanalaisen kaivoksen rakentaminen. Näiden hiekkojen laatuvaatimuksia rajoittaa yleensä raekoko, ja vain osa kuluttajista asettaa lisävaatimuksia, jotka eivät ole tiukkoja mineraali- ja kemiallisen koostumuksen suhteen. Toisen ryhmän hiekkaa käytetään valimossa (muovaushiekkaa), tulenkestävän materiaalin (dinas), posliinifajanssin, lasin valmistuksessa, veturien hiekkalaatikoihin, hiomamateriaalina, sementtien testaamiseen, veden suodatukseen jne. 2138- 84 "Muovaushiekka" säätelee hiekan mineralogista, rakeista ja kemiallista koostumusta, asettaa vaatimuksia sen kaasunläpäisevyydestä ja tulenkestävyydestä; GOST 22551 - 77 "Kvartsihiekka, jauhettu, hiekkakivi, kvartsiitti ja suonikvartsi lasiteollisuudelle" - hiekkojen kemialliseen koostumukseen ja säätelee niiden raekokokoostumusta.
Ei-metallisena raaka-aineena käytettävien hiekan teollisiin luokkiin tutkitut ja hyväksytyt varat kirjataan useisiin CCCP:n mineraalivarantojen valtiontaseisiin. Tammikuun 1. päivänä 1984 taseessa "Betoni- ja silikaattituotteiden hiekka" on otettu huomioon 875 hiekkaesiintymää, joiden varastot olivat 7487 miljoonaa kuutiometriä. Vuonna 1983 kehitettiin 321 esiintymää ja niitä tuotettiin 78,6 miljoonaa kuutiometriä. Vuosina 1979-84 hiekan tuotanto kasvoi lähes 10 %. Taseessa "Muovausmateriaalit" on otettu huomioon 120 hiekkaesiintymää, joiden varastot olivat 3243 miljoonaa tonnia, ml. Chasov-Yarskoe Donetskin alueella (269,3 miljoonaa tonnia), Igirminskoye Irkutskin alueella (220,7 miljoonaa tonnia). 45 esiintymää kehitettiin ja hiekkaa louhittiin 26,6 miljoonaa tonnia. Tase "Lasikvartsipitoiset raaka-aineet" sisältää 106 esiintymää, joiden reservit ovat 703,4 miljoonaa tonnia kvartsia ja 286,4 miljoonaa tonnia kvartsi-kaoliinihiekkaa.
Vuonna 1986 kehitettiin 51 esiintymää ja niitä tuotettiin 9,2 miljoonaa tonnia, joista 60 % ja 80 % on keskittynyt Neuvostoliiton Eurooppa-osaan. Suurimmat esiintymät ovat Berestovskoje (varasto, 81 miljoonaa tonnia) ja Tashlinskoye Uljanovskin alueella (varannot 28,7 miljoonaa tonnia, tuotanto 1 765 tonnia). "Abrazives":n tase sisältää 3 kvartsihiekkavarastoa 34 miljoonalla tonnilla Tuotanto 275 tonnia (1986). Suurin esiintymä on Gusarovskoe (Harkovan alueella), varannot 28,3 miljoonaa tonnia, tuotanto 89 tuhatta tonnia. "Kvartsi ja kvartsiitit" saldo sisältää 3 kvartsihiekkaa, joita käytetään raaka-aineena tulenkestävien aineiden valmistuksessa ja vuotovarannot 5,3 miljoonaa tonnia Tuotanto 461 tuhatta tonnia.
Hiekkaisen maaperän erikoisuus on, että sitä hallitsevat yhdestä mineraalista koostuvat hiukkaset, joiden koko vaihtelee 0,05 - 2 millimetriä. Savihiukkasten pitoisuus hiekkaisessa maaperässä on enintään viisi prosenttia. Kosteuden puuttuessa ne ovat itse asiassa tavallisia vapaasti virtaavia kappaleita, ja jos ne kastuvat, ne muodostavat heikon koheesion. Joillakin hiekkatyypeillä, jos niihin pääsee vettä, on hydrofiilisiä ominaisuuksia, ts. antaa huonosti vettä. Niitä kutsutaan juoksuhiekoksi.
Tärkeimmät erot hiekkojen välillä teknis-geologisesta näkökulmasta (leikkauskestävyys ja vedenläpäisevyys) voivat vaihdella suuresti riippuen siitä, onko niissä pölyhiukkasia ja sora-kivirakeita, ja lisäksi se on hiekan koko. itse hiekkahiukkasia. Joten ominaisuudet, jotka erottavat yhden lajin hiekkaiset maaperät muista, käytetään niiden jakamiseen tyyppeihin, minkä ansiosta puhdas, pölyinen ja sorainen hiekka erotetaan. Lisäksi kevyet hiekkasavi voidaan katsoa johtuvan hiekkamaista, joille on ominaista hiekanjyvien hallitsevuus, ja savifraktion määrä on kolmesta viiteen prosenttia.
Hiekka on yleistä lähes kaikkialla. Tutkijoiden tietojen perusteella alueet, joilla on hiekkaista savimaata ja hiekkaa Venäjän federaatio muodostavat lähes kahden miljoonan neliökilometrin alueen, josta noin puoli miljoonaa sijaitsee Venäjän keskiosassa. Kazakstanin hiekkamassiivit kattavat miljoonan neliökilometrin alueen.
Hiekkarakenne
Hiekkarakeiden rakenne on erittäin monipuolinen. Sen erot riippuvat tektonisten laattojen sijainnista, hiekan muodostavien aineiden rakenteesta, luonnon- ja ilmasto-olosuhteista sekä mineralogisesta koostumuksesta. Suurimuotoiset, keskikokoiset, soraiset hiekkat ovat laajalle levinneitä vuoristopoimujen alueilla, missä niitä löytyy eri syntyperäisten esiintymien osista. Tällaisia hiekkaa on runsaasti mantereen vakaiden lohkojen liikkumisalueilla kuori ja laiturin kellarien metamorfisissa osissa. Vanhoista laatoista, mutta suuremmassa määrin maankuoren nuorten lohkojen ympäristöstä, levinneimpiä ovat hajautetummat hiekkatyypit - hienojakoiset, lieteiset ja myös keskikokoiset hiekkajyväset. Tällä alueella hiekat ovat koostumukseltaan karkeampia, ja ne sijaitsevat moreeni- ja fluvioglasiaalisissa kerrostumissa ja niiden seurauksena muodostuneessa tulvaeroosiossa sekä järven ja merimuodostumissa. Jatkuvien vesivirtojen (alluviaaliset kerrostumat) muodostamien sedimenttien paksuudessa tämän tyyppisiä hiekkaja löytyy usein aivan leikkeen pohjalta (ns. perluviumfacies), ja ylemmät kerrokset ovat homogeenisempia hienojakoisempia, pölyisempiä ja keskikokoisia. -kokoiset hiekat (ns. kanavafaasiat sekä tulvafaasiat).
Se, mistä hiekkarakeet koostuvat, riippuu niiden syntyvaiheesta, mikä näkyy selvästi kertymässä ja yhden purkualueen sisällä. Esimerkiksi monilla kvaternaarisen geologisen ajanjakson aikana jäätyneillä alueilla karkeimmat ominaisuudet ovat vesi-jääkausihiekkaa. Nuoremman ikäiset (alluviaaliset) hiekkat, jotka muodostuvat jokien vanhemman fluvioglyssy-hiekan uudelleenlaskeutumisen ja eroosion seurauksena, edustavat selkeästi hajallaan olevaa homogeenista rakennetta. Jokisulttojen (rannikko-meri) paikalle muodostuvat hiekkat koostuvat vieläkin pienemmistä hiukkasista.
Hiekan hiukkasten suhteellisen pitoisuuden tasaisuusprosentti voi vaihdella suuresti, jopa saman hiekkakerroksen sisällä (sekä leikkeissä). Merihiekoissa ja eoliesiintymissä esiintyvissä hiekoissa on enemmän yhtenäisyyttä, joten ne ovat yhtä monodisperssiä. Tämän koostumuksen omaavaa hiekkaa löytyy myös sedimenteistä, jotka muodostuvat tasangoiden jatkuvasta virtauksesta.
Polydispersisiä hiekkatyyppejä on erilaisten sedimenttien kerroksissa, jotka muodostuvat vuoristoalueilla.
Useat hiekkamaat, jotka ovat muodostuneet vesivirtojen seurauksena, pyrkivät lisäämään leviämistä riippuen siitä, kuinka kaukana ne ovat taas lähteestä. Tyypillinen esimerkki on tulvahiekka.
Hiekkojen mineraalikoostumus
Hiekkojen mineraalikoostumus on myös heterogeeninen, sisältää paljon mineraaleja, mutta kannattaa nostaa esiin muutama, joiden määrä on prosentteina mitattuna merkittävä: kloriitit - 1%, dolomiitti - 3%, kalsiitti - 7%, maasälpät 8 %, kvartsi (joka on muuten maan runsain mineraali) - 70 %, muiden mineraalien osuus 11 %. Nämä tilastot osoittavat, että hiekka koostuu pääasiassa kvartsista ja maasälpäistä, mikä tarkoittaa, että tällaiset hiekat ovat yleisimpiä.
Venäjän federaatiossa valtaosa paikoista hiekkamailla sisältää suhteellisen vähän suoloja (helposti ja kohtalaisesti liukenevia), niiden pitoisuus ei ylitä sadasosaa. Vaikka maan eteläosissa sijaitsevilla alueilla korkea suolapitoisuus (yli 0,3 % helposti liukenevista suoloista) on melko yleinen hiekka, jota edustavat pääasiassa meri- ja mannermuodostelmat. Proluviaali-, tulva- ja muun tyyppisten hiekkojen kerroksissa saatiin suuri määrä suolaa pohjaveden tason nousun aiheuttaman (antropogeenisten tai luonnollisten syiden) mantereen suolaantumisesta.
On huomattava, että monissa tapauksissa hiekka sisältää rautaa eri prosenttiosuuksina (jopa useita prosentteja). Hiekkojen koostumuksessa oleva rauta on joko primääristä (johtuu metamorfisten ja magmaisten kivien tuhoutumisesta) tai toissijaista (muodostuu maaperän muodostumisen ja sään seurauksena), se on rauta- ja oksidimuodossa.
Myös maan keski- ja pohjoisosien hiekoissa voi olla kasviperäisiä jäämiä (yleensä enintään 3 %, mutta se voi nousta 10 % tai jopa enemmän, jolloin "kasvitähteiden seoksena" ” lisätään hiekan nimeen).
Hiekkojen kosteus vaihtelee yhdestä kahdesta prosentista kolmeenkymmeneen. Yläkerrokset hiekka sisältää vähän kosteutta, noin 1-5%. Kapillaarikostutuksella kosteuspitoisuus kasvaa huomattavasti, lihaa on jopa 30% pohjaveden tasolla. Yleensä hiekan kosteus ei sisällä suoloja, mutta kuivilla alueilla vedet ovat usein runsaasti mineraaleja. Lisäksi korkea mineraalipitoisuus on tyypillistä hiekan joukosta löytyville maanalaisille vesille, mikä on tyypillistä esimerkiksi meren rannoille. Fysikaalisen olomuodonsa mukaan hiekoissa oleva vesi, samoin kuin kevyet hiekkasavi, voidaan katsoa painovoimaiseksi ja kapillaariksi.
Hiekka On löysä, löysä sedimenttikivi, joka koostuu pienistä mineraalien ja kiven fragmenteista. Yksittäisten hiekkajyvien koko voi olla erilainen: halkaisijaltaan 0,1 mm - 2 mm. Hiekan väri riippuu sen kemiallisesta koostumuksesta ja voi olla valkoista, kellertävää, ruskeaa, vihertävää tai jopa mustaa.
Sedimenttikivilajeja.
Sedimenttikiviä kerätään maan pinnalle ja ne koostuvat mineraalien rakeista ja kivimurskeista. Tällaisia roskia voi ilmaantua sään ja kivien tuhoutumisen seurauksena, olla orgaanista tai vulkaanista alkuperää tai jopa (pieninä määrinä) pudota maan päälle avaruudesta. Sedimenttikiviä kerääntyy sekä altaiden pohjalle että maalle, ja ne voivat olla joko vapaasti virtaavia (kuten hiekka) tai monoliittisia (esimerkiksi hiekkakivi).
Hiekan levitys.
Hiekkaa käytetään laajalti monilla eri teollisuudenaloilla - esimerkiksi rakentamisessa (rakennusseosten, betonin ja tiilien valmistukseen) tai lasin valmistuksessa (lasituotannon pääraaka-aineena). Keramiikan valmistuksessa terästeollisuudessa, valumuottien valmistuksessa ja kaivosteollisuudessa kiven louhinnan jälkeen jääneiden tyhjien tilojen täyttämiseen (mahdollisten sortumien estämiseksi).
Arvokkaat sijoittelut.
Tärkeä teollisuuden raaka-aine on hiekka, joka sisältää erilaisten mineraalien sekoituksia, kuten arvoaineita, kuten kultaa, timantteja tai platinaa. Kultaa sisältävää hiekkaa löytyy Venäjältä (esimerkiksi Lenan rannoilta) ja Yhdysvalloissa (Alaskassa ja Kaliforniassa), platinahiekkaa löytyy Uralilta ja timanttihiekkaa Kongosta ja Brasiliasta. Ukrainassa on kultaa - Transcarpathiassa, Kirovogradin alueella. Ja vuonna 2002 Etelä-Luhanskin alueella löydettiin runsaita kultaa.
Hiekka ja tuuli.
Voimakkaat aavikkotuulet voivat kantaa valtavia kuumaa hiekkapilviä. Tällaiset hiekkamyrskyt ovat vakava uhka keitaiden asukkaille, toisin sanoen pienille hedelmällisille autiomaaalueille, jotka ovat keskittyneet lähellä vesilähteitä. Aavikoilla ja rannikoilla tuuli muodostaa hiekkadyynistä aaltoilevia kukkuloita, joiden korkeus voi olla 5 - yli 100 metriä. Dyynien rinteet ovat aina epäsymmetrisiä. Tuulen puoleisella rinteellä on loivempi, tuuli siirtää sitä pitkin kevyesti hiekanjyviä. Toisella puolella (tukkupuolella) rinne on jyrkempi, tuulen mukana puhalletaan hiekkajyviä, mikä antaa sille terävämmän kulman.
Meri ja autiomaa.
Hiekkaa laskeutuu pääasiassa jokiin, merenpohjan matalille alueille ja aavikoihin. Siksi maapallon kosteimmat (jokien, järvien ja merien pohjat) ja kuivimmat (autiomaa) alueet ovat yleensä runsaasti hiekkaa. Valitettavasti kaikilla merirannoilla, järvien jokien rannoilla ei ole hiekkaa - ne ovat usein kivisiä tai soisia. Ukrainan meren rannikolla on erilaisia rantoja - peitetty hienolla puhtaalla hiekalla, peitetty kuorilla tai pienillä kivillä. Aavikoiden alue on useimmiten hiekan peitossa - vaikka siellä on myös kivisiä, kiviä, savimaisia aavikoita ja vastaavia.
Tiedätkö sen: 1. Erämaassa kipsikiteet muodostavat joskus mielenkiintoisia muotoja - niin sanottuja "aavikon ruusuja". 2. Ilmakehän vaihtelevat olosuhteet, tuuli ja sade johtavat kivien rapautumiseen - näin hiekkaa syntyy. 3. Meren rannoilla järjestetään usein hiekkaarkkitehtuurikilpailuja.
Hiekka on sedimenttikivi, samoin kuin keinotekoinen materiaali, joka koostuu kivirakeista. Hyvin usein se koostuu lähes puhtaasta kvartsimineraalista (aine - piidioksidi).
Luonnonhiekka on irtonainen seos jyviä, joiden raekoko on 0,10-5 mm ja joka muodostuu kiinteiden kivien tuhoutumisen seurauksena.
Luonnonhiekat voivat alkuperästä riippuen olla tulva-, deluviaali-, meri-, lakustriin-, eolisia. Altaiden ja vesistöjen toiminnasta syntyvä hiekka on muodoltaan pyöreämpi, pyöreämpi.
Raskas keinohiekka on irtonainen jyväseos, joka saadaan murskaamalla kovia ja tiheitä kiviä. Murskatun hiekan rakeiden muoto on teräväkulmainen ja pinta karhea.
HIEKALAJIT
Kaupassa hiekka luokitellaan alkuperäpaikan ja suoritetun käsittelyn mukaan:
Jokihiekka on jokien uomista louhittua rakennushiekkaa, jolle on ominaista korkea puhdistusaste ja vieraiden sulkeumien, saviepäpuhtauksien ja kivien puuttuminen.
Louhospesty hiekka on louhoksessa pesulla louhittua hiekkaa Suuri määrä vettä, jonka seurauksena savi- ja pölyhiukkaset huuhtoutuvat siitä pois.
Louhosseulottu hiekka on louhoksessa louhittua seulottua hiekkaa, joka on puhdistettu kivistä ja suurista fraktioista. Louhoksella kylvettyä hiekkaa käytetään laajalti muuraus-, rappaus- ja perustusten laastin valmistuksessa. Ja myös asfalttibetonisekoitusten valmistuksessa.
Rakennushiekka -
GOST 8736-93:n mukaan rakennushiekka on epäorgaaninen irtomateriaali, jonka raekoko on enintään 5 mm ja joka muodostuu kivisten kivien luonnollisen tuhoutumisen seurauksena ja joka saadaan hiekan ja hiekka- ja sorakerrostumien kehittymisen aikana ilman käyttöä tai käyttämällä erityisiä käsittelylaitteita.
SOVELLUS
Sitä käytetään laajalti osana rakennusmateriaaleja, tonttien pesuun rakentamista varten, hiekkapuhallukseen, teiden rakentamiseen, penkereiden rakentamiseen, asuntorakentamiseen täyttöön, pihojen parantamiseen, muurauslaastin valmistukseen, rappaukseen ja perustustyöt, käytetään betonin valmistukseen ... Teräsbetonituotteiden valmistuksessa käytetään korkealujuusbetonia sekä päällystelaattojen, reunakivien, kaivonrenkaiden valmistuksessa karkearakeista hiekkaa (kokomoduuli 2.2-2.5). Pinnoiteliuosten valmistukseen käytetään hienoa rakennushiekkaa. Lisäksi hiekka on pääkomponentti lasin valmistuksessa.
Rakennusjokihiekka soveltuu melko laajalti erilaisiin koristeellisiin (sekoitettuna eri väriaineisiin erityisten rakennepinnoitteiden saamiseksi) ja viimeistelytöissä valmiissa tiloissa. Se toimii myös osana asfalttibetonisekoituksia, joita käytetään teiden rakentamiseen ja asennukseen (mukaan lukien lentokenttien rakentamiseen) sekä veden suodatus- ja puhdistusprosesseissa.
Kvartsihiekkaa käytetään erikois- ja yleiskäyttöisten hitsaustarvikkeiden valmistukseen.
Aluksi, 1800-luvulla, kaupungin kadut päällystettiin kivillä (mukulakivipäällyste). 1800-luvun puolivälistä lähtien Ranskassa, Sveitsissä ja USA:ssa sekä useissa muissa maissa tien pintaa valmistetaan bitumi-mineraalien sekoituksista. Vuonna 1876 Yhdysvalloissa käytettiin ensimmäistä kertaa valuasfalttia, joka oli valmistettu öljybitumilla. Ensimmäistä kertaa asfalttibetonipäällystettä käytettiin Pariisin kuninkaallisen sillan jalkakäytävien peittämiseen 1800-luvun 30-luvulla. 1930-luvun alussa Ranskassa Ainin departementissa Lyonissa Rhône-joen ylittävän Moran-sillan jalkakäytävät peitettiin asfaltilla. Kasvava tieverkosto vaati uudentyyppisiä tienpintoja, jotka pystyttiin rakentamaan yhtä nopeasti kuin maanpohja. Joten vuonna 1892 Yhdysvalloissa rakennettiin teollisella menetelmällä ensimmäinen 3 m leveä betoninen tierakenne, ja 12 vuotta myöhemmin 29 km tietä käytettiin asfalttikoneen avulla, jossa kuumaa bitumia virtasi vapaasti. Asfaltti on osoittautunut sopivimmaksi materiaaliksi tienpintaan. Ensinnäkin siitä tulee pehmeämpi, mikä tarkoittaa vähemmän meluisaa ja siinä on tarvittava karheus. Toiseksi, levitetyllä asfalttibetonilla voit avata liikenteen välittömästi etkä odota sen kovettumista, toisin kuin sementtibetoni, joka saa tarvittavan lujuuden vasta 28. päivänä. Kolmanneksi asfalttibetonipäällyste voidaan helposti korjata, pestä, puhdistaa, mahdolliset merkinnät tarttuvat siihen hyvin.
