Was ist Quarzsand?
Quarzsand ist ein Produkt aus Quarzkörnern, die in der Froschaugen-Tonschicht (Geilomenend) enthalten sind, die ausgewaschen, getrocknet und klassifiziert werden.
Er wird auch als Quarzsand bezeichnet. Er zeichnet sich durch seine Härte, hohe Feuerbeständigkeit und hervorragende Chemikalien- und Säurebeständigkeit aus.
Verwendungszwecke von Quarzsand
Quarzsand wird in verschiedenen Bereichen verwendet, unter anderem im Baugewerbe und in der verarbeitenden Industrie, wie zum Beispiel
1. Im Bauwesen
- Für Baumaterialien: verschiedene Mörtelzuschläge
- Pflasterung: Fugen, Verzahnung, usw.
- Landschaftsbau: Zuschlagstoffe für die Bodenverbesserung, ästhetische Zuschlagstoffe, sanitisierter Sand, usw.
- Formgebung: Zuschläge für die Betonformgebung
- Zuschläge für Gießereien
- Glasbaustoffe
2. Andere Bereiche
- Zuschläge für Sandstrahlen
- Für die Wasser- und Abwasserfiltration
- Für die Reinigung von Wirbelschichtanlagen
- Für Bedachungen
- Für Farben und Beschichtungen
- Fugenmörtel für Golfplätze
- Für Bunker
Das Prinzip von Quarzsand
Quarzsand wird aus Quarzkörnern hergestellt, die in der Schicht des Froschaugenlehms (Geilomenend) enthalten sind und die ausgewaschen, getrocknet und klassiert werden. Diese Quarzkörner werden aus Quarzgesteinsformationen abgebaut, wo das Quarzgestein in Granulatform zerkleinert wird. Quarzgesteinsformationen entstehen auch, wenn saures Gestein wie Granit und Quarzgestein über einen langen Zeitraum verwittert und zersetzt wird und als chemisch stabile, verwitterungsbeständige Quarzpartikel in Flüsse und das Meer transportiert und dort abgelagert wird.
Quarzsand spiegelt also die Eigenschaften von Quarz wider. Er zeichnet sich durch seine Härte, seinen hohen Schmelzpunkt von etwa 1.680 °C und seine feuerfesten Eigenschaften aus. Darüber hinaus verfügt er über eine hervorragende Chemikalien-, Säure- und Laugenbeständigkeit sowie über eine hohe Witterungs- und Abriebbeständigkeit.
Weitere Informationen über Quarzsand
1. Normen für Quarzsand
Ein Beispiel für eine Norm über Quarzsand ist die japanische Industrienorm JIS G 5901 (2016): Quarzsand für Formen. Nach dieser Norm wird Quarzsand in 11 Größen von Nr. 3 bis Nr. 8 (in Abständen von 0,5) eingeteilt. Der gröbste Quarzsand mit einer nominalen Maschenweite von 1.700 µm ist Nr. 3, die Anzahl der Größen nimmt mit abnehmender Größe zu und der feinste Quarzsand ist Nr. 8.
Die Norm legt auch den Feinanteil in jeder Größengruppe fest: Bei relativ groben Quarzsanden Nr. 3 bis Nr. 5 sollte der Feinanteil von 20 µm bis 106 µm 2 Gew.-% nicht überschreiten; bei relativ feinen Quarzsanden Nr. 5,5 bis Nr. 7 sollte der Feinanteil von 20 µm bis 53 µm 1 bis 2 Gew.-% nicht überschreiten.
2. Anwendungsspezifische Eigenschaften von Quarzsand
Quarzsand wird in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt, wobei bei der Verwendung als Glasrohstoff oder als Gussaggregat Vorsicht geboten ist.
Bei der Verwendung als Glasrohstoff muss der SiO2-Gehalt mindestens 99,5 % betragen. Quarzsand enthält neben Quarz (SiO2) auch Mineralien wie Fe2O3, FeO, Al2O3, CaO, MgO, TiO2, K2O und Na2O. Bei der Verwendung als Rohstoff für Glas verursacht Eisen eine Färbung und vermindert die Lichtdurchlässigkeit, weshalb der Fe2O3-Gehalt reguliert werden muss.
Bei der Verwendung als Zuschlagstoff für Gießereien kann das Vorhandensein von Feldspat oder Glimmer zu Problemen beim Brennen usw. führen. Die Qualitätsnorm für Gussstücke schreibt neben SiO2 auch den Gehalt an Al2O3, CaO und MgO vor. Auch der Feuchtigkeitsgehalt muss bei Gießereianwendungen berücksichtigt werden.
3. Gefährliche Eigenschaften von Quarzsand
Es ist bekannt, dass die orale Aufnahme von Quarzsand kaum Auswirkungen auf den menschlichen Körper hat. Das Einatmen von Quarzsandpartikeln über die Nase oder den Mund kann jedoch schwerwiegende Symptome hervorrufen. Das Einatmen von kristalliner Kieselsäure wie Quarz ist eine Ursache für Silikose. Die Symptome der Silikose und der Asbestlunge, die durch das Einatmen von Asbest verursacht werden, werden unter dem Begriff Pneumokoniose zusammengefasst.
Die Symptome der Pneumokoniose sind in der Regel zunächst unauffällig, doch mit der Zeit können Symptome wie Husten, Schleim und sogar Kurzatmigkeit und Atembeschwerden auftreten. Ist die Pneumokoniose erst einmal aufgetreten, gibt es keine Behandlung, und die Lunge kehrt nicht in den Normalzustand zurück.
Quarzsand wird traditionell beim Sandstrahlen verwendet, bei dem Sand zur Oberflächenbehandlung auf die Oberfläche eines Materials geblasen wird. Durch den Aufprall des Sandstrahls wird der Quarzsand feiner und schwebt in der Luft, so dass die Arbeiter die feinen Quarzsandpartikel einatmen, was wiederum zu Silikose führt.
In den letzten Jahren wurde daher Quarzsand mit reduziertem Quarzgehalt für das Sandstrahlen entwickelt, der weit verbreitet ist. Um solche Unfälle zu vermeiden, wird in der Regel die Verwendung von Schutzausrüstung wie Staubmasken empfohlen.