Песком считают рыхлую смесь зерен (крупность от 0,14 до 5 мм) различных минералов, которая получается в результате выветривания горных пород. Такие пески называют природными. Существуют, в том числе, и искусственные пески, которые добывают при дроблении твердых изверженных, метаморфических или плотных карбонатных осадочных горных пород прочностью 40 МПа. Хотя с экономической точки зрения получение этого песка невыгодно, так как он стоит намного дороже, чем природный. Применяют его в случае отсутствия годного природного песка. Как правило, в строительстве применяется природный песок.
Пески относят к рыхлым обломочным породам и подразделяют на грубые пески (размер зерен более 3 мм), крупные пески (размер зерен 0,5 - 2 мм), средние пески (размер зерен 0,35-0,5 мм) и мелкие пески (размер зерен 0,14-035 мм). Попадаются также пылеватые пески, которые представляют собой тонкую песчаную пыль (размер зерен 0,01-0,14 мм).
Пылеватые пески, или, как их еще называют, алевриты (микропесок), делятся на крупную и мелкую песчаную пыль. К таким пескам можно относят ил (тончайшие отложения, нанесенные водой) и лесс - нанесенные ветром отложения мельчайших зерен кварца, известняка и прочих минералов. Пески классифицируют по месторождению и минералогическому составу.
Образование песков происходит в различных условиях - в морях, реках, озерах и на суше.
В море они возникают в прибрежной части и состоят из хорошо окатанных песчинок одного размера с гладкой поверхностью.
Речные пески сортированы хуже. Часть зернышек имеет угловатую форму.
В пустынях пески хорошо отсортированы. Они не имеют примесей ни глинистых, ни гравийных частиц. Это объясняется тем фактом, что пески пустынь получались в основном из речных отложений, перенесенных ветром. Постоянные ветры, дующие в пустынях, способствовали тому, что происходила некая сортировка обломочных отложений, принесенных с реки. Получалось, что ветер поднимал в воздух и уносил самые легкие глинистые частицы. Более крупные гравийные зерна оставались на прежнем месте. Песчаные частицы очищались от примесей и, собираясь в очень большие объемы, распределялись на огромной площади.
По минералогическому составу природные пески делятся на кварцевые, полевошпатовые, известняковые и доломитовые. применение В строительстве, особенно при изготовлении тяжелого бетона, широко применяются кварцевые пески. Другие пески обладают низкой стойкостью и прочностью.
Что же такое кварцевые пески? По геологическому определению, это мелкообломочная несцементированная горная порода из относительно хорошо сортированных и окатанных зерен кварца размером 0,05-1 мм. Помимо кварца в песках могут присутствовать зерна полевого шпата, слюды (обычно мусковит), обломки кремнистых пород и зерна устойчивых минералов. Кварцевые пески имеют белый цвет разных оттенков, в зависимости от примесей. Применяют кварцевый песок в строительной, керамической, стекольной и литейной промышленности.
Кварцевые пески пригодны также для бетона любых марок. Сухой и рыхлый кварцевый песок – основное сырье в стекольной промышленности. Подробная информация о кварцевых песках будет дана в разделе о минеральном сырье.
Очень часто песок, применяемый при изготовлении тяжелого бетона, называют мелким заполнителем. Перед использованием его тщательно очищают от глинистых и пылевидных примесей с помощью промывки водой в пескомойках. Примеси в песке снижают прочность и морозостойкость бетона. Качество песка проверяют лабораторным путем.
Песок также используют для балласта в железнодорожном строительстве. Но не всякий песок можно применять в этих целей. К примеру, мелко- и тонкозернистые пески для балласта не пригодны. Предпочтение отдают пескам и гравию, имеющим угловатую форму и шероховатую поверхность зерен. Это способствует сцеплению частиц, повышающему устойчивость балластной призмы. Содержание примесей должно быть минимальным. Для балластного слоя лучше всего подходит песчано-гравийная смесь, а также смесь гравия со щебнем из гравия, валунов и скальных пород.
От качества применяемых песков зависит прочность многих строительных материалов, которые получают на основе цемента. Изготовление большого количества строительных изделий требует применения обогащенных песков, т.е. промытых, отсортированных как по величине зерен, так и по минералогическому составу, или дополнительно измельченных (тонкомолотые).