Песок и глина какие их свойства
На этом уроке вы узнаете свойства полезных ископаемых, таких как песок, глина, известняк и мрамор, узнаете об их практическом применении.
Свойства известняка
Определим свойства горных пород, которые человек научился использовать с давних времен. Это известняк, мрамор, песок и глина. Начнем с изучения свойств известняка.
Если известняк рассмотреть под лупой, то можно увидеть, что его частицы значительно мельче частиц сыпучего песка и цвет у этих частиц бывает разный: белый, желтый, серый. Если опустить кусочек известняка в стакан воды, то мы увидим, что известняк утонет, значит, он тяжелее воды. Известняк – твердая горная порода. Разновидностью известняка является мрамор. Рассмотрим мрамор внимательнее (рис. 1).
Цвет его частиц может быть разным: белым, красным, серым, черным. Мрамор имеет матовый блеск, а если его сравнивать с известняком, то можно сказать, что мрамор тверже известняка.
Рис. 1. Мрамор (Источник)
Свойства песка и глины
Поговорим о свойствах песка и глины (рис. 2). Если проводить опыты, то можно обнаружить, что песок хорошо пропускает воду, а глина плохо. Если положить кусочек глины в стакан с водой и тщательно все размещать, то можно увидеть, что на дно осядут мелкие камушки, песчинки, а мелкие частички будут плавать, делая воду мутной. Если слить эту мутную воду и дать ей отстояться, то скоро на дне мы обнаружим слой глинистого ила. А если смочить образцы песка и глины водой и попробовать скатать шарики, то можно увидеть, что из глины легче скатать шарик. При намокании глина становится мягкой и пластичной, после высыхания шарик сохранит свою форму.
Рис. 2 Глина (Источник)
Из песка шарик слепить трудно, но даже если это удается, то после высыхания песок ссыплется. Это значит, что глина обладает свойством вязкости, а песок нет. Песок сыпучий, он состоит из отдельных мелких песчинок разного цвета, одни песчинки непрозрачные, другие прозрачные и похожи на кусочки мутного стекла (рис. 3).
Рис. 3. Песок (Источник)
Частички глины непрозрачные, неблестящие. По цвету глина бывает разная: белая, серая, коричневая, желтая.
Песок, глину, мрамор, гранит, известняк называют строительными полезными ископаемыми. Песок, по которому мы ходим, – рыхлая горная порода. Он сыпучий и хорошо пропускает воду, поэтому его широко используют в строительстве автомобильных дорог и железнодорожных насыпей (рис. 4).
Рис. 4. Железная дорога (Источник)
Также песок применяют для изготовления цемента и бетона. Из белого кварцевого стекла изготавливают стекло.
Глина – плотная горная порода, при намокании она становится вязкой и пластичной, она долго сохраняет свою форму при высыхании. В печи обожженные из глины изделия становятся твердыми и прочными. Из глины изготавливают кирпичи, черепицу, игрушки. Особенно ценится белая глина, из которой производят фаянсовую и фарфоровую посуду (рис. 5).
Рис. 5. Фаянсовая посуда (Источник)
Мрамор – это разновидность известняка, после полировки на нем выступает красивый узорчатый рисунок разной окраски. Древние греки высекали из мрамора памятники, строили храмы. Станции Московского метро отделаны этой горной породой разного цвета (рис. 6). Из известняка построены известные на весь мир церкви и соборы.
Рис. 6. Станция Маяковская. Московский метрополитен (Источник)
Применения гранита
Особенно из полезных ископаемых ценится гранит. Он обладает особой твердостью и прочностью. Его используют при строительстве опор для моста и фундаментов для высокого здания. Полированный гранит украшает полы и лестницы дворцов и музеев. Именно из гранита в Санкт-Петербурге сделаны колоны Казанского собора (рис. 7), бортики Исаакиевского собора (рис. 8), а огромный камень, на котором установлен памятник Петру I, также из этой горной породы.
Рис. 7. Казанский собор (Источник)
Рис. 8. Исаакиевский собор (Источник)
Запасы полезных ископаемых
Почему надо беречь полезные ископаемые? Каждый год в нашей стране добывается огромное количество полезных ископаемых. На образование большинства из них понадобилось миллионы лет, и у каждой из ценных пород своя особая, сложная и загадочная история. У одних история начинается в глубинах морей и океанов, озер и болот. Вы уже знаете, что на дне водоемов образовались торф, известняк, каменный и бурый уголь, песок и глина. У других история начинается в недрах планеты. Там, глубоко под землей, находится раскаленное вещество – магма. Потоки магмы при извержении вулкана могут изливаться на поверхность земли и остывать, а могут застывать в глубине земли, не доходя до поверхности. Из магмы образовались гранит, базальт, рудные полезные ископаемые. Но запасы полезных ископаемых на Земле не бесконечны. Ученые предсказывают, что уже в нашем XXI веке разведанные запасы нефти, золота и меди могут быть исчерпаны. На их образование ушли миллионы лет, а человек израсходовал их так быстро. Их нельзя восстановить, как, например, лес после вырубки.
Экономия использования полезных ископаемых
Что же должен делать человек, чтобы по-хозяйски расходовать богатства подземных кладовых? Ученые создают новые искусственные материалы для замены металла и горючих полезных ископаемых. Вместо металла все больше и больше применяется пластмасса. Посмотри вокруг, и ты увидишь, как много вещей сделано из пластмассы вместо дорого металла и ценной древесины. Топливо из каменного угля и нефти заменяют другие источники тепла. Строятся гидроэлектростанции, на которых используются силы воды, или силы ветра, или солнечное тепло. Люди собирают металлолом, из которого на заводах выплавляют металлы. Использование металлолома позволяет бережно относиться к рудным полезным ископаемым и экономно их расходовать. Нужно также следить, чтобы без надобности не горели газовые и электрические приборы, беречь тепло в школе и дома в холодное время года, не оставляя открытыми настежь двери в подъездах. Следите за экономным расходованием питьевой воды, ведь ее очистка и доставка по трубам в жилые дома, на фабрики и заводы невозможна без использования полезных ископаемых.
Подведение итогов
Сегодня на уроке вы узнали о свойствах полезных ископаемых: известняка, мрамора, песка и глины, а также познакомились с тем, как человек использует в своей деятельности строительные полезные ископаемые.
Список литературы
- Вахрушев А.А., Данилов Д.Д. Окружающий мир 3. – М.: Баллас.
- Дмитриева Н.Я., Казаков А.Н. Окружающий мир 3. – М.: ИД «Федоров».
- Плешаков А.А. Окружающий мир 3. – М.: Просвещение.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
- Deita.ru (Источник).
- Kokm.ru (Источник).
- Psyhotronika.ru (Источник).
Домашнее задание
- Сравните свойства глины и песка.
- Где применяют мрамор?
- Что должен делать человек для экономии запасов полезных ископаемых?
Песок с глиной – достаточно распространенные материалы, они имеют свое сходство и отличие.
Попробуем сравнить эти два материала по 3 основным параметрам:
- Водопроницаемость;
- Пластичность;
- Сыпучесть.
Итак, первый параметр это насколько материал может пропускать воды. Песок можно встретить в сухом виде, и его часто используют как фильтрующая составляющая.
Глина может впитывать воду, намокать и вбирать в себя влагу, но вбирать влагу она может только до определенного предела. Но пропустить через себя воду она не может.
Песок в плане пластичности гораздо хуже глины, из песка можно попытаться что-то слепить, но он имеет рыхлую структуру, но достаточной связи между частичками не будет.
Сырая глина пластична, она напоминает тесто, из неё можно вылепливать даже тонкие фигурки, благодаря этому свойству глину используют при изготовлении посуды и всевозможных строительных элементов.
Что же касается сыпучести, вспомните песочные замки, после высыхания такой замок легко распадается на части и теряет форму. Сухой же песок не имеет сцепления между песчинками и легко просыпается через любые отверстия.
А фигурка из глины даже после высыхания будет держать свою форму. В сухом состоянии глина не сыпучая, она имеет вид «комков» и частицы глины плотно сцеплены между собой. Если нужно придать глине сыпучесть – то эти комки нужно перетереть.
Различие речного песка от строительного
Песок это обязательная составляющая цемента, раствора, которые, в свою очередь, широко применяются в строительной сфере. Так же песок это основной элемент стекла.
И можно с уверенностью сказать что от этого материала от его качества зависит прочность и долговечность всей конструкции (того же фундамента).
Строительный песок, его ещё называют карьерным. Уже по наименованию видно, что этот песок вывозят из карьеров.
Из карьеров добывают «грязный» песок, который содержит много примесей (глины, пыли, вкраплений кварца) его непосредственно после получения применять нельзя, если в раствор добавить такой песок потом нельзя четко предугадать последствия. Грязный песок промывают водой и после этого его можно использовать в строительстве.
Если песок добывают при помощи намывки – то можно сразу замешивать в раствор без каких-либо обработок. По размерам он значительно меньше, чем речной и значительно дешевле.
Речной песок по цвету может быть серым или желтым, для строительства лучше его употреблять ( если вас не смущает цена) так как у него более крупные (хоть и не одинакового размера) песчинки и нет посторонних примесей.
Добывают его со дна рек, и даже из «высохших» рек, в таком случае добывают песок с максимально крупными песчинками.
Плюсы и минусы речного песка
Плюсы речного песка:
- Минимальное наличие примесей (особенно глины).
- Песчинки почти все имеют одинаковый размер и круглую форму (используют для декора).
- Низкая впитываемость влаги.
Минусы речного песка:
- Высокая стоимость (значительно дороже, чем карьерный).
- Песчинки почти все имеют одинаковый размер и круглую форму (меньшая вяжущая способность).
Плюсы и минусы строительного песка
Плюсы строительного (карьерного) песка:
- Встречается разный размер песчинок, начиняя от мелких и заканчивая «гравием» (лучшее вяжущее).
- Боле шероховатый, и имеет разные формы (лучшее сцепление).
- Небольшая стоимость.
Минусы строительного (карьерного) песка:
- Песок может быть загрязнен глиной и другими примесями.
- В разных карьерах разные добавки и разные химические свойства.
Смотрите также:
татьяна ушакова
Конспект НОД на тему «Свойства глины и песка»
Вид деятельности: познавательно-исследовательская деятельность старшая гр.
Форма организации: экспериментирование.
Тема: «Свойства глины и песка».
Цели: расширение знаний детей о свойствах глины.
Задачи:
1. Углубить представления детей о свойствах глины, в сравнении со свойствами песка (сыпучесть, липкость, вязкость, пластичность, способность пропускать воду, выясняя их отличия. Показать детям, что песок стоит из очень мелких частиц — зернышек — песчинок, а глина из слипшихся частичек.
2. Развивать умение устанавливать причинно-следственные связи ; творческие способности детей при создании скульптур.
3. Воспитывать желание помочь персонажу; интерес к окружающей действительности.
Материалы и оборудование:Незнайка, ИКТ картинки замков из песка,картинка замка из кирпича,контейнеры с глиной и песком; стаканы с песком и глиной, листы бумаги, лупы, пластиковые маленькие ложечки, поднос на каждого ребенка; красный кирпич, бумажные полотенца для рук. Глина, доски, стеки, предметы сделанные из глины.
Мотивация детей к деятельности.
Приходит Незнайка с (видео) картинками, где изображены замки из песка.
П,С – Хочу построить такой замок, а Знайка надомной смеется, говорит, что это невозможно. Что я не смогу там жить.
— Помогите мне.
Постановка детьми цели деятельности.
Проблемный диалог: — Как помочь Незнайке?
-Вы видели такие замки?
-А сами строили?
-А что вы скажите про такой замок?
Совместная работа с детьми по нахождению средств деятельности.
— Сложное задание задал Незнайка. Каким должен быть замок?
-Правильно, замок должен быть крепким, прочным, не рассыпаться, не пропускать воду, во время дождя. А материал для строительства должен хорошо лепиться. Как вы думаете, какой материал лучше подойдет?
Давайте посмотрим еще одну картинку замка. Из чего он построен? /кирпича/. Как вы думаете,из чего можно сделать кирпичи: из песка или из глины? Как можно проверить? /предположения детей/. Правильно, опытным путем.
Дети проходят за столы с песком.
Опыт 1. Что лучше лепиться?
-Как вы думаете, можно ли лепить сухой песок? Проверим. /дети пытаются лепить сухой песок/.
— Что происходит с песком? Рассыпается. Как можно про него сказать, какой он? /сыпучий, рыхлый/.
— Что же нужно сделать, чтобы песок лепился? /предположения детей/. Проверим.
Смачивают водой песок.
— Куда исчезла вода? /она «забралась» в песок и спряталась/. Каким стал песок? /мокрый/. Можно ли теперь лепить из него? Попробуйте слепить кирпичик.
Дети выкладывают кирпичи на поднос и моют руки.
— Как думаете, а какая должна быть глина, чтобы ее лепить? /мокрая, сырая/. Попробуем вылепить кирпичи из сырой глины.
— Что мы можем сказать про нее, какая она? /сырая, мокрая/. Про такую глину говорят — вязкая.
— Что лучше лепится: глина или песок? /глина/. Как можно про нее сказать, какая она? /липкая, пластичная/.
Вывод: сухой песок не лепится, а влажный лепится; сырая глина вязкая, липкая, пластичная и поэтому из нее хорошо лепить фигурки.
Дети моют руки.
— Как вы думаете,какой кирпичик прочнее: песочный или глиняный? Как можно узнать? /предположения детей/. Проверим.
Опыт 2. Что легче ломается?
Дети пробуют разломать кирпичи.
— Что случилось с песочными кирпичами? …
-Рассыпались. А глиняные рассыпаются?
Вывод: из песка кирпичи получаются непрочные, легко распадаются, а глиняные прочные, их трудно разломать.
— А для прочности глиняные кирпичи обжигают в специальных печах, после этого они становятся прочными, твердыми. Посмотрите, какой кирпич получается после обжига. /показ красного кирпича/.
Дети моют руки.
— Ребята, как вы думаете, почему песочные кирпичи так легко рассыпаются, а глиняные нет? Давайте рассмотрим песок и глину.
Дети садятся за круглые столы.
Опыт 3. Из чего состоят песок и глина?
Рассматривание песчинок и глины с помощью увеличительного стекла.
— Из чего состоит песок? /Песок состоит из очень мелких зернышек – песчинок.
— Как они выглядят? / Они очень маленькие, круглые/.
— Из чего состоит глина? Видны ли такие же частички в глине?
В песке каждая песчинка лежит отдельно, она не прилипает к своим «соседкам», а глина состоит из слипшихся очень мелких частиц. Пылинки с глины намного мельче песчинок.
Вывод: песок состоит из песчинок, которые не прилипают друг к другу, а глина – из мелких частичек, которые как будто крепко взялись за руки и прижались друг к другу. Поэтому песочные фигурки так легко рассыпаются, а глиняные не рассыпаются.
— Ребята, как вы думаете, проходит ли вода через песок и глину? Как можно проверить?
Опыт 4. Проходит ли вода через песок и глину?
В стаканы помещаются песок и глина. Наливают на них воду и смотрят, что из них хорошо пропускает воду.
-Как думаете, почему через песок вода проходит, а через глину нет?
Вывод: песок хорошо пропускает воду, потому что песчинки не скреплены между собой, рассыпаются, между ними есть свободное место. Глина не пропускает воду.
— Так,какие же кирпичи лучше защитят от дождя: песочные или глиняные? Почему? Верно, песочные кирпичи будут пропускать воду, а глиняные – нет. Молодцы!
— Как вы теперь думаете, что лучше подойдет для строительства замка? Почему? Какая должна быть глина для лепки кирпичей: сухая или сырая? Что случится с замком во время дождя, если кирпичи будут из песка?
Самостоятельная работа детей по апробации способов деятельности.
— Знаниями мы Незнайку вооружили, а как еще ему помочь? Что еще может быть в замке из прочного материала? (чем украшают замки) Конечно, сделайте статуи из оставшейся глины.
Рефлексия. -Молодцы, ребята, вы очень хорошо работали сегодня. Как думаете, Незнайка не зря к вам обратился за помощью? А вы довольны тем, что помогли ему?
-В чем вы испытывали затруднение?
-Какие поделки подарим Незнайке?
-И я думаю, Незнайка рад встречи с вами. Вы помогли выбрать ему нужный материал, и конечно, он рад вашим подаркам.
Незнайка восхищается их работами, благодарит за помощь и подарки
Посмотрев на кучу привезенного на объект песка, два строителя будут вести себя по-разному.
Новичок бросит на нее равнодушный взгляд и возьмется за лопату.
Опытный строитель сначала наберет песок в пригоршню, внимательно посмотрит на него и перетрет в ладонях. После этого он вынесет вердикт: в бетон годится, а на штукатурку и кладку не пойдет.
В чем же состоит секрет строительного песка, требующий столь внимательной оценки? Этот вопрос мы разберем более подробно.
Физико-механические характеристики
Объемный вес
Он показывает массу 1 м3 песка в его естественном состоянии (влажного, со всеми примесями). В среднем объемный вес данного материала составляет от 1500 до 1800 кг.
Состав строительного песка оценивают по таким параметрам:
- Гранулометрический;
- Минеральный;
- Химический.
Гранулометрический показывает процентное соотношение зерен разной крупности. Для его определения песок просеивают через калиброванные сита (от 0,16 мм до 10 мм).
Сито с размером отверстий 5 и 10 мм выявляет гранулы гравия. ГОСТ допускает наличие зерен размером 1 см. При этом их количество должно составлять не более 0,5% от общей массы песка.
Гранулы крупнее 5 мм нормируют таким образом:
- Максимальное содержание — до 10% в природном;
- до 15% в дробленом;
- до 5% в обогащенном песке.
Минеральный состав
По содержанию минералов пески делят на кварцевые, доломитовые, полевошпатовые и известняковые. Кварцевый песок – самый ценный для строительства, поскольку другие виды недостаточно прочные и нестойкие к химическим воздействиям.
Химический состав
Он играет важную роль для определения пригодности сыпучего материала в разных областях строительства. Красный, желтый, и оранжевый оттенки говорят о наличии окисленных металлов. Зеленый и синий цвета характерны для речного песка, в котором присутствуют соли алюминия.
Виды строительного песка
Классическое определение гласит, что песок представляет собой смесь минеральных частиц (кварц, слюда, известняк), образованную в результате природного или искусственного разрушения горных пород.
«По полочкам» самые важные свойства песка раскладывает ГОСТ 8736-93. Согласно данному нормативу песок делится на два класса:
- I класс — очень крупный, затем идет песок повышенной крупности, крупный, средний и мелкий;
- II класс — очень крупный, повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий.
Основное отличие между данными классами состоит в том, что менее качественный песок (второй класс) включает три дополнительные фракции. Мелкие пылеватые частицы – нежелательный компонент строительных растворов. Они ухудшают связь между крупными гранулами песка, которые связывает цемент.
Далее ГОСТ содержит таблицу, в которой строительный песок делится на группы по модулю крупности (мм).
Группа пескаМодуль крупности Мк Очень крупныйСв. 3,5 Повышенной крупности3,0 до 3,5 Крупный2,5-3,0 Средний2,0-2,5 Мелкий1,5-2,0 Очень мелкий1,0-1,5 Тонкий0,7-1,0 Очень тонкийДо 0,7
В реальном производстве нет столь тонкой градации.
Здесь добываемый песок условно делят на три фракции:
- 0,5-1 мм – мелкий;
- 1,5-2 мм – средний;
- 2,5-3,5 мм – крупный.
Пески с модулем крупности 2-2,5 мм идут на производство бетона и железобетонных конструкций. Сыпучий материал размером 1,5-2 мм применяется для изготовления кирпича. Самый мелкий песок используют для приготовления сухих строительных смесей.
Приняв к сведению классификацию ГОСТ, перейдем к практическим аспектам происхождения и использования строительного песка.
По виду добычи различают:
- Карьерный;
- Речной;
- Морской;
- Кварцевый (искусственный) песок.
Карьерный
Название четко указывает на происхождение песка. В нем встречаются глина и камни, поэтому карьерный материал используется ограниченно: для планировки участка, подсыпки под бетонные стяжки или фундаменты.
Для улучшения свойств карьерный песок прямо на месте добычи промывают водой, освобождая его от пылевидных частиц и глины. Так получается намывной (мытый) песок. Он пригоден для штукатурных и кладочных растворов. Кроме этого, для удаления глины может использоваться просеивание через сита.
Важный практический вывод: если вам предлагают купить карьерный (овражный) песок, не забудьте уточнить, прошел ли он очистку (промывку, просеивание) или нет
Области применения мытого (просеянного) карьерного песка:
- цементная стяжка, кладочные и штукатурные растворы;
- отделочные работы;
- производство кирпича;
- устройство фундамента;
- приготовление бетонов.
Речной песок (Мытый песок)
Этот строительный материал добывает земснаряд со дна реки. В речном песке нет глинистых частиц и очень мало камней. Это позволяет без ограничений использовать его для бетонных работ.
Очень ценно то, что речной песок средней крупности (1,8-2,2 мм) практически не дает усадку. Поэтому он оптимально подходит для кладки и штукатурки.
Карьерный песок сложнее использовать в таком качестве. В растворе он садится на дно и его приходится периодически перемешивать.
Области применения речного песка:
- производство бетона;
- производство кирпича;
- кладочные работы и цементная стяжка;
- приготовление асфальтобетона;
- устройство дренажа;
- наполнитель для красок и затирок.
Морской песок по своим свойствам аналогичен речному. Он также высоко ценится в строительстве за высокую чистоту и однородность гранулометрического состава.
Кварцевый песок
Этот материал получают в результате механического дробления кварцсодержащих пород. Он однороден по структуре, химически инертен и чист.
Главной сферой применения данного вида песка является промышленность строительных материалов. Он идет в сухие строительные смеси, силикатный кирпич, блоки и бетон, используется для приготовления шлифовочных составов. Ландшафтный дизайн, дорогие интерьерные и фасадные штукатурки также не обходится без кварцевого песка.
Однозначно ответить на вопрос, какой песок лучше невозможно, поскольку каждый материал предназначен для определенных видов работ.
И все-таки основные выводы уже очевидны:
- для кирпичной и крупноблочной кладки лучше брать речной песок. Если смешать его с небольшим количеством немытого карьерного песка, то раствор станет более пластичным (за счет частиц глины);
- для бетона лучше подходит крупный или средний речной песок (в него можно добавить немного мелкого мытого карьерного песка);
- для штукатурки лучше подойдет мытый карьерный песок с небольшой добавкой речного или без него.
Ориентировочные цены
Очевидно, что стоимость песка тем выше, чем больше манипуляций пришлось с ним проделать при добыче и очистке.
Самый дешевый — карьерный немытый и не сеянный. Его цена за куб составляет от 300 до 400 рублей. Очищенный водой или просеиванием карьерный песок для строительных работ обойдется от 550 до 700 рублей за 1 м3 с доставкой.
Речной песок существенно дороже карьерного. Его цена стартует с 750 рублей и заканчивается на отметке 950 руб./м3.
Фракционированный кварцевый песок самый дорогой. При покупке от 10 тонн (1 КАМАЗ) его цена с доставкой составляет от 4 500 рублей за кубометр.