Wat is Zand?

De naam
Zand is steenstof. Het woord is mogelijk afgeleid van het Germaanse woorddeel "sund-" wat 'uiteen, stuk' betekent. De oorspronkelijke betekenis zou dan 'wat kleingemaakt/verbrijzeld is' kunnen zijn.

Geologisch gezien wordt de naam "zand" gegeven aan een ongeconsolideerd element waarvan de korrels een bepaalde grootte hebben. Zand bestaat uit zeer kleine stukjes steen, zandkorrels, die in grootte variëren tussen 63 micrometer en 2 millimeter. Als de korrels kleiner dan 63 micrometer zijn heet de grondsoort silt; bij korrels groter dan 2 millimeter spreekt men van grind.

 

De Classificatie van zand

Er zijn verschillende manieren om zand te classificeren. Dit zijn zover ik weet de meest gebruikelijke classificaties. Voor de overzichtelijkheid op deze website heb ik ze een nummer gegeven. De volgorde is echter niet officieel.

01 - Classificatie op basis van oorsprong
02 - Classificatie op basis van formaat
03 - Classificatie op basis van de vorm
04 - Classificatie op basis van kleur
05 - Classificatie op basis van de bron
06 - Classificatie op basis van de samenstelling
07 - Classificatie op basis van het doel

Hieronder een kort filmpje over zand.

Het ontstaan van een zand is een proces van miljoenen jaren. Zand ontstaat doordat rotsen slijten door wind, stromend water en ijs. Stukken gesteente vallen naar beneden en breken in stukjes. Na de winter komt het smeltwater van gletsjers en sneeuw van de berg naar beneden. Door de kracht van deze waterstroom worden de kleinere en lichtere stukken rots mee gesleurd waarbij deze opnieuw worden gekneusd en kleiner worden. Zo ontstaat er een spoor van door water meegevoerde rotsen en grote stenen, die ieder voorjaar weer opnieuw door het smelt- of regenwater verder worden meegesleept. Uiteindelijk hebben de stenen een grote afstand afgelegd en zijn zo klein geworden dat ze ook door normaal stromend water rollen. Door de wrijving van het water en de andere stenen worden de stenen langzaam kleiner, gladder en minder hoekig. De kleine stukjes die afbreken, zijn zand. Hoe dichter bij de zee des te langer de weg is die de stenen hebben afgelegd en des te fijner en ronder van vorm het zand is.  Zandkorrels kunnen ook van organische afkomst zijn (schelpen, koraal, forams).

Lees hier meer over de oorsprong van zand

02. Het formaat van zand

De Nederlandse korrelgrootte classificatie is als volgt:

Ondergrens	Bovengrens	Fractie
630 mm	-	blokken
200 mm	630 mm	keien
63 mm	200 mm	stenen
16 mm	63 mm	Zeer grof grind
5,6 mm	16 mm	Matig grof grind
2 mm	5,6 mm	Fijn grind
0,420 mm	2 mm	Uiterst grof zand
300 µm	420 µm	Zeer grof zand
210 µm	300 µm	Matig grof zand
150 µm	210 µm	Matig fijn zand
105 µm	150 µm	Zeer fijn zand
63 µm	105 µm	Uiterst fijn zand
2 µm	63 µm	silt
-	< 2 µm	lutum

De Wentworth-schaal
Een internationaal veel gebruikte classificatie is die van de Amerikaan J.A. Udden (1898). Deze schaal werd later (1922) door C.R. Wentworth uitgebreid en verfijnd, en wordt de Udden-Wentworthschaal, of Wentworthschaal genoemd. Naar W.C. Krumbein wordt de korrelgrootte soms uitgedrukt op een logaritmische schaal, volgens de vergelijking:

waarin

de Krumbein phi is;
de diameter van de klast in millimeter

Andersom kan voor elke phi de diameter worden gevonden met:

De Wentworth-schaal meet zandkorrels en identificeert de volgende categorieën en diameters:

Krumbein φ	Diameter	Wentworthklasse	Nederlandse vertaling
< −8	> 256 mm	boulder	keien
−6 tot −8	64–256 mm	cobbles	stenen
−5 tot −6	32–64 mm	very coarse gravel, pebbles	zeer grof grind
−4 tot −5	16–32 mm	coarse gravel, pebbles	grof grind
−3 tot −4	8–16 mm	medium gravel, pebbles	middel grind
−2 tot −3	4–8 mm	fine gravel, pebbles	fijn grind
−1 tot −2	2–4 mm	very fine gravel, granules	erg fijn grind
0 tot −1	1–2 mm	very coarse sand	zeer grof zand
1 tot 0	½–1 mm	coarse sand	grof zand
2 tot 1	¼–½ mm	medium sand	middel zand
3 tot 2	125–250 µm	fine sand	fijn zand
4 tot 3	62.5–125 µm	very fine sand	zeer fijn zand
8 tot 4	3.90625–62.5 µm	silt	silt
> 8	< 3.90625 µm	clay	klei
>10	< 1 µm	colloids	colloïden

 

Hoe groter de brekende golven op een strand, hoe homogener de korrelgrootte zal zijn. Ook geldt: hoe steiler het strand, hoe groter de zandkorrels zullen zijn.

03. De vorm van zand

Als het gaat om het beoordelen van de vorm van zandkorrels, zijn er zes fundamentele typen:

1. Zeer hoekig
2. Hoekig
3. Subhoekig
4. Subrond
5. Afgerond
6. Goed afgerond 

Afronding van zand
Zandkorrels kunnen in vorm variëren van bijna rond tot hoekig. De oppervlaktetextuur kan ruw en scherp zijn, maar bij veel korrels heeft erosie het oppervlak glad gepolijst. Zandkorrels zonder scherpe randjes hebben waarschijnlijk al een lange afstand afgelegd. De mate van afronding bij zandkorrels hangt echter niet alleen samen met de afstand waarover het materiaal is vervoerd, maar ook van andere factoren; de hardheid van het materiaal en de manier waarop het is vervoerd.

Woestijnzanden zijn bijvoorbeeld vaak in hoge mate afgerond doordat de korrels elkaar als het ware zandstralen. Zandkorrels op stranden met een sterke golfslag zullen over het algemeen een hoge mate van afronding vertonen, terwijl rivierzand, of het zand op stranden achter zandbanken of riffen veel ruwer en ongepolijster zijn. 

Sortering van zand
Elk korrelmateriaal heeft de natuurlijke neiging zich naar grootte te ordenen, en zand is daarop geen uitzondering. Op sommige stranden is dit goed te zien; verschillende soorten zand vormen een lijnenspel dat min of meer evenwijdig aan de waterlijn loopt. Wind heeft een sorterende werking doordat alleen de fijnste korrels worden meegenomen, en ook water sorteert de korrels vrij goed. IJs daarentegen neemt alles op zijn pad mee, van het fijnste zand tot stenen en zwerfkeien, en heeft dus geen sorterende werking.

04. De kleur van zand

Waar komt de zandkleur vandaan?

• Wit: De witte kleur komt van pure kwarts of wit koraal (papegaaivis poep).
• Geel en oranje: De kleuren geel en oranje komen van mineralen die rijk zijn aan ijzer.
• Rood: Rood komt van ijzeroxide (roest).
• Roze: Roze komt door foraminiferen. Dat zijn kleine eencelligen met een uitwendig kalkskelet die in het water leven.
• Paars: Paars komt van granaat al dan niet vermengt met andere mineralen.
• Groen: Groen komt van de mineralen olivijn, glauconiet of fuchsiet.
• Bruin: De bruine zandkleur komt van onzuiverheden in de kalksteen gemengd met deeltjes uit donkere vulkanische groensteen.
• Grijs: Grijze zandstranden hebben hun oorsprong in een combinatie van schalie met Graywacke -zandsteen, of van basaltkorrels met gefragmenteerde schelpen, koralen en andere mariene wezens.
• Zwart: De zwarte zandstranden zijn gemaakt van basaltkorrels en obsidiaan die afkomstig zijn van de verwering van de basaltrotsen gevormd door de snelle koeling van de lava wanneer deze het oceaanwater bereikt.
• Multi: Veelkleurige zandstrand (het Rainbow Beach in Queensland, Australië) is gevormd uit zand van verschillende tinten van rood, oranje en geel afkomstig van de nabijgelegen enorme zandkliffen gemaakt van vele lagen zandafzettingen gedurende een lange periode. Ook glasstranden zijn veelkleurig, Deze worden gevormd door afval glas wat door golven en stromingen worden gepolijst tot kiezelachtige fragmenten.

Klik hier voor meer informatie over zandkleuren met voorbeeld foto's.

05. De vindplaats van zand

Zand is bijna overal te vinden. Het vormt duinen en stranden langs de kust. Zand komt ook voor langs en in rivieren en stroompjes, in en om meren, in grotten, mijnen en zandafgravingen, op bergwanden en heuvels, bij gletsjers, in de woestijn en als sediment in de zeeën. Er bestaan heel veel verschillende soorten zand, ieder met een eigen geologische samenstelling en unieke eigenschappen. Bepaalde soorten zand zijn alleen in de tropen te vinden, anderen in de nabijheid van vulkanisme. Vaak is aan zand te zien waar het vandaan komt, want de herkomst bepaalt de kleur en samenstelling. De mate van afronding, sortering en korrelgrootte zeggen iets over de weg die het zand heeft afgelegd.

06. De samenstelling van zand

De samenstelling van zand varieert, afhankelijk van de lokale rotsbronnen en omstandigheden, maar het meest voorkomende bestanddeel van zand in continentale binnenlanden en niet- tropische kustgebieden is silica (siliciumdioxide of SiO2 ), meestal in de vorm van kwarts. De tweede meest voorkomende zandsoort is calciumcarbonaat, bijvoorbeeld aragoniet , dat in de afgelopen half miljard jaar grotendeels is ontstaan ​​door verschillende levensvormen, zoals koraal en schaaldieren . Het is bijvoorbeeld de primaire vorm van zand die voorkomt in gebieden waar riffen het ecosysteem al miljoenen jaren domineren, zoals het Caribisch gebied . Iets zeldzamer kan zand zijn samengesteld uit calciumsulfaat , zoals gips en seleniet , zoals wordt aangetroffen in plaatsen als White Sands National Park en Salt Plains National Wildlife Refuge in de VS.

07. Het gebruik van zand

Zand is wereldwijd de tweede meest gebruikte grondstof, na water. Hieronder wat voorbeelden van het gebruik van zand.

Aquaria: Zand is een goedkoop basismateriaal voor aquariums dat volgens sommigen beter is dan grind voor thuisgebruik. Het is ook een noodzaak voor zoutwaterriftanks, die een omgeving nabootsen die grotendeels bestaat uit aragonietzand dat is afgebroken uit koraal en schaaldieren.
Baksteen: fabrieken voegen zand toe aan een mengsel van klei en andere materialen voor het maken van bakstenen.
Beton: Zand is vaak een hoofdbestanddeel van dit kritieke bouwmateriaal.
Glas: Zand rijk aan silica is het hoofdbestanddeel van gewoon glas.
Hydraulisch breken: een boortechniek voor aardgas, waarbij rond kiezelzand wordt gebruikt als "proppant", een materiaal om open scheuren te houden die worden veroorzaakt door het hydraulisch breken.
Kunstmatige eilanden in de Perzische Golf.
Kunstmatige riffen: Zand in zakken met geotextiel kan dienen als basis voor nieuwe riffen.
Landbouw: Zandgronden zijn ideaal voor gewassen zoals watermeloenen, perziken en pinda's, en hun uitstekende drainage-eigenschappen maken ze geschikt voor intensieve melkveehouderij.
Landschapsarchitectuur: Zand maakt kleine heuvels en hellingen (golfbanen zouden een voorbeeld zijn).
Luchtfiltratie: Fijnere zanddeeltjes gemengd met doek werden vaak gebruikt in bepaalde ontwerpen voor gasmaskerfilters, maar zijn grotendeels vervangen door microvezels.
Mortel: Zand wordt gemengd met metselcement of Portlandcement en kalk voor gebruik in metselwerk.
Recreatie: Spelen met zand is een favoriete strandactiviteit. Een van de meest geliefde toepassingen van zand is het maken van soms ingewikkelde, soms eenvoudige structuren die bekend staan ​​als zandkastelen, spreekwoordelijk vergankelijk. Speciale speelplaatsen voor kinderen, die een aanzienlijk stuk zand omsluiten en bekend staan ​​als zandbakken, zijn gebruikelijk op veel openbare speelplaatsen en zelfs in sommige eengezinswoningen. Zandduinen zijn ook populair bij klimmers, motorrijders en chauffeurs van strandbuggy's.
Schuring: Vóór schuurpapier werd nat zand gebruikt als schurend element tussen roterende apparaten met een elastisch oppervlak en harde materialen zoals zeer harde steen (maken van stenen vazen), of metaal (verwijderen van oude vlek voordat koperen kookpotten opnieuw worden gekleurd).
Silicium: Kwartszand is een grondstof voor de productie van silicium.
Spoorwegen: machinisten en spoorvervoerders gebruiken zand om de tractie van wielen op de rails te verbeteren.
Strandsuppletie: regeringen verplaatsen zand naar stranden waar getijden, stormen of opzettelijke veranderingen in de kustlijn het oorspronkelijke zand aantasten.
Thermisch wapen: Hoewel het niet meer op grote schaal wordt gebruikt, werd zand in de klassieke en middeleeuwse tijdsperioden verwarmd en op binnenvallende troepen gegoten.
Verf: Het mengen van zand met verf zorgt voor een structuurafwerking voor wanden en plafonds of antislip vloeroppervlakken.
Waterfiltratie: Mediafilters gebruiken zand voor het filteren van water. Het wordt ook vaak gebruikt door veel waterzuiveringsinstallaties, vaak in de vorm van snelle zandfilters.
Wegen: Zand verbetert de tractie (en dus de verkeersveiligheid) in ijzige of besneeuwde omstandigheden.
Wuḍūʾ: een islamitisch ritueel om lichaamsdelen af ​​te vegen.
Zandanimatie: Performancekunstenaars tekenen beelden in zand. Makers van animatiefilms gebruiken dezelfde term om hun gebruik van zand op frontlit of backlit glas te beschrijven.
Zandgieten: Casters bevochtigen of olievormend zand, ook bekend als gietzand en vormen het vervolgens in mallen waarin ze gesmolten materiaal gieten. Dit type zand moet bestand zijn tegen hoge temperaturen en druk, gassen kunnen laten ontsnappen, een uniforme, kleine korrelgrootte hebben en niet-reactief zijn met metalen.
Zandzakken: Deze beschermen tegen overstromingen en geweervuur. De goedkope zakken zijn gemakkelijk te vervoeren als ze leeg zijn, en ongeschoolde vrijwilligers kunnen ze in noodgevallen snel vullen met lokaal zand.
Zandstralen: Gesorteerd zand dient als schuurmiddel bij het reinigen, voorbereiden en polijsten.
Zoanthid "skeletten": Dieren in deze volgorde van mariene benthische cnidarians gerelateerd aan koralen en zeeanemonen, nemen zand op in hun mesoglea voor structurele sterkte, die ze nodig hebben omdat ze geen echt skelet hebben.

Het type zand wat je nodig hebt, hangt af van waarvoor het zand gebruikt wordt. Hieronder onder wat zandtypen gesorteerd op het gebruik van zand en dus niet vanuit een geologisch oogpunt:

Betonzand is een grove zandsoort wat gebruikt kan worden in vloeren. Betonzand voldoet aan hoge eisen, zo bevat betonzand geen schelpen of andere materialen. Betonzand wordt ook wel vloerenzand genoemd.
Brekerzand is een zand soort dat met name wordt gebruikt voor het invoegen van straatwerk. De hoekige vorm van de kleine steentjes (gebroken steen) zorgt voor de stabiliteit, het zand haakt als het ware in elkaar. Brekerzand laat daarnaast door de grove structuur uitermate goed water door. Brekerzand wordt ook wel inveegzand genoemd
Drainagezand is een grof soort zand dat goed water doorlaat en is daardoor uitermate geschikt als ondergrond bij paardenpaddocks of langs drainagebuizen. Het zand laat zich niet verdichten, hierdoor is het niet geschikt voor straatwerk.
Instrooizand: Zand voor het inborstelen van kunstgras. Door het zand blijven de vezels van het kunstgras mooi rechtop staan.
M3C zand heeft de eigenschap snel water af te voeren en is zeer schoon. M3C zand is speciaal geklasseerd met de juiste korrelgrootte van 180 tot 220 mu. Hierdoor is het zand geschikt als basiszand voor een paardenbak of als verschralingszand voor sportvelden. M3C zand wordt ook wel paardenbakzand of verschralingszand / afmageringszand genoemd.
Metselzand wordt gebruikt voor het metselen van muren. Metselzand kenmerkt zich door de sterkte van het zand waardoor gemakkelijk metselmortel gemaakt kan worden. Metselzand wordt ook wel scherpzand genoemd. 
Ophoogzand: Voor het ophogen, aanvullen en opvullen van oppervlakten. Ophoogzand laat slecht water door en kan enkel gebruikt worden voor doeleinde waarbij weinig eisen aan het zand worden gesteld. Ophoogzand wordt ook wel vulzand of stopzand genoemd. 
Speelzand: Kenmerkend aan speelzand is de mogelijkheid om vormen en bouwwerken mee te maken. Om dit te kunnen doen is het zand licht plakkerig. Speelzand is daarnaast zeer schoon zand dat weinig bestanddelen bevat waarvan handen en kleren vies van worden. Speelzand wordt ook wel zandbakzand genoemd.
Straatzand: Voor onder bestrating en tegels. Straatzand heeft de eigenschap om zich gemakkelijk te laten uitvlakken en daarnaast laat straatzand voldoende water door om plassen te voorkomen op uw terras. Straatzand wordt ook wel zand voor zandbed genoemd
Valzand: Voor onder een speeltoestel.  Het zand heeft een grove structuur en is daardoor dus NIET geschikt als zand voor uw zandbak. Door de grove structuur plakt het zand onvoldoende om figuren van te kunnen maken. Valzand wordt ook wel valbreekzand genoemd.
Voegzand wordt gebruikt voor het invoegen van metselwerk. Voor nog wittere voegen is het zeer zuivere Zilverzand is geschikt als voegzand. 
Zilverzand wordt voornamelijk gebruikt als zand voor voegwerk, maar is door de witte kleur ook uitermate geschikt als decoratief zand.

Bronnen: o.a. Wikipedia, Surftoday, Kennislink, Maria Baias, Zandcompleet, Geologie van Nederland

Klopt er iets niet, of heb je aanvullende informatie die hier goed tussen zou passen. Laat het weten via de comments hieronder, of neem contact met me op via het contactformulier.