Щебень оптимального состава что это
Обновлено: 09.05.2024
Щебень для дорожного строительства – где применяется и что важно учитывать при выборе материала
Щебень для дорожных работ – это материал, к которому предъявляются повышенные требования. Ведь от его качества будет зависеть безопасность автомобилистов и затраты на ремонт дороги. Почти половина стоимости любого дорожного полотна приходится на щебень. Без этого материала невозможно построить качественное покрытие.
Применение щебня в дорожном строительстве
Для начала скажем, что у этого материала есть несколько названий:
- Дорожный щебень
- Щебень для дорог
- Щебень дорожной фракции
- Дорожная щебенка
Щебень используется на всех этапах дорожного строительства и для любого типа покрытий. Он обеспечивает прочность полотна, его устойчивость к износу. Также материал необходим для ремонтных работ.
Вот основные сферы его применения:
- Для строительства грунтовых дорог
- Для строительства асфальтированных дорог
- Для строительства железных дорог
- Для производства асфальта
Далее мы расскажем о том, какими свойствами должен обладать данный материал.
Щебнем засыпают временные проезды Щебнем засыпают временные проезды При помощи щебня можно оборудовать подъезд к объекту При помощи щебня можно оборудовать подъезд к объекту Щебень – основной материал для подушки под асфальтовое покрытие Щебень – основной материал для подушки под асфальтовое покрытие Для дорожного строительства подходит не каждый щебень Для дорожного строительства подходит не каждый щебень В этой статье мы расскажем, по каким параметрам нужно подбирать щебень для дорожных работ В этой статье мы расскажем, по каким параметрам нужно подбирать щебень для дорожных работЧто еще важно при выборе щебня
В дорожном строительстве используется много разновидностей щебня. Они отличаются между собой ценой и рядом характеристик. Перед выбором следует хорошо просчитать, где можно сэкономить, а где лучше потратить деньги и купить надежный и долговечный материал. Ведь для временных подъездов существуют одни требования, а для трасс с большим трафиком – совсем другие.
При выборе щебня следует учитывать следующие характеристики:
- Прочность
- Истираемость
- Морозостойкость
- Форму зерен (лещадность)
- Содержание зерен слабых пород
- Содержание глинистых частиц
Дальше вы узнаете подробнее, как выбирать щебень, ориентируясь на его свойства.
Прочность
Чем прочнее материал, тем дороже он стоит. Но во время строительства автомагистралей, мостов, путепроводов экономить не следует. Для таких работ рекомендуется брать щебень с маркой по дробимости М1200-М1400. Показателю соответствуют гранит, амфиболит и габбро (хотя последний встречается реже). Похожие характеристики имеет серпентинит, но в нем попадается больше лещадных зерен, и он доступен не во всех регионах.
Для обычной дороги со средним трафиком подойдет материал с прочностью М800-М1000. Он выдерживает достаточно большие нагрузки и стоит меньше. Грунтовые дороги и обочины можно смело засыпать щебнем с показателем М600-М1000 (диорит, известняк и мрамор). Он также подойдет для обустройства временных подъездов. Если предусматривается, что по таким дорогам будет ездить тяжелая техника, стоит искать более прочный материал.
Истираемость
Под этой характеристикой понимают устойчивость материала к динамическим нагрузкам. Она очень важна для щебня, используемого в асфальте. Чем меньше истираемость, тем дольше прослужит покрытие.
Для верхних слоев дорог, трасс с интенсивным трафиком, железнодорожного балласта следует покупать материал с истираемостью И1. Такой показатель имеют гранит, амфиболит, некоторые сорта диорита и серпентинита.
Для оснований дорог 3-5 категории, с невысоким трафиком, можно взять материал с истираемостью И2-И3. Такой показатель у известняка, мрамора. Щебень из этих пород стоит не очень дорого и хорошо подойдет для засыпки обочин, грунтовых дорог в сельской местности.
Морозостойкость
Все замечали, что после зимы дорожное полотно просто «сползает». На нем появляются широкие трещины и ямы. Это связано с использованием материалов (включая щебень) с низкой морозостойкостью. При замерзании вода расширяется и разрушает покрытие. Не менее важен показатель и для балласта на железной дороге. Если он разрушится под воздействием низких температур, то перестанет выполнять свою функцию.
Чтобы не тратить лишние деньги на ремонт, следует применять материал с показателем не ниже F100. Он сможет выдержать до 100 циклов замораживания и размораживания. Еще лучше брать щебень с морозостойкостью F300-400. Такими свойствами обладают гранит, диорит, серпентинит.
Форма зерен (лещадность)
Лучшими характеристиками обладает кубовидный щебень. Он хорошо уплотняется, между отдельными частицами почти не остается промежутков. Идеально кубических зерен не бывает – в процессе дробления породы получаются куски разных форм. Кубовидной фракцией называют те зерна, которые имеют примерно равную длину и ширину. При покупке следует обращать внимание, нет ли в щебне большого количества плоских или игловидных зерен. Они называются лещадными, снижают прочность и плотность.
Для оснований трасс, железнодорожного балласта содержание плоских частиц не должно превышать 10-15% (первая и вторая группа). Если этот показатель будет выше, то зерна в процессе эксплуатации дороги уплотнятся, что повлечет за собой деформацию верхних слоев – вплоть до разрушения дорожного полотна..
Щебень оптимального состава что это
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПОЛУЧЕНИЮ ОПТИМАЛЬНЫХ СОСТАВОВ
ЩЕБЕНОЧНО-ПЕСЧАНО-ЦЕМЕНТНЫХ СМЕСЕЙ
УТВЕРЖДЕН распоряжением Минтранса России от 15.07.2003 от N ОС-620-р
1. РАЗРАБОТАН ФГУП "Союздорнии".
2. ВНЕСЕН Департаментом строительства автомобильных дорог и методологии проектирования.
3. ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ распоряжением Министерства транспорта Российской Федерации от 15.07.2003 N ОС-620-р.
Каменный материал, обработанный вяжущими, является одним из широко применяемых материалов для устройства слоев основания дорожной одежды, а при строительстве дорог низких технических категорий может быть использован и для устройства покрытия со слоем износа из черных смесей.
Следует отметить, что ЩПЦС рекомендуется применять в качестве материала для устройства оснований при строительстве дорог I-V технических категорий и покрытий на дорогах IV-V категорий. Изложены требования к прочности на сжатие и морозостойкости ЩПЦС в зависимости от вида слоя, категории дороги и климатических условий ее расположения.
В Методических рекомендациях представлена методика подбора оптимальных составов ЩПЦС с использованием различных материалов, обеспечивающих необходимую прочность на сжатие и морозостойкость.
Для приготовления щебеночно-песчано-цементных смесей рекомендованы современные машины, имеющие высокий технический уровень как отечественного, так и зарубежного производства.
Вопросы устройства оснований и покрытий из ЩПЦС изложены в параллельно разрабатываемых "Методических рекомендациях по устройству покрытий и оснований из щебеночных, гравийных и песчаных материалов, обработанных вяжущими".
Во всех случаях применения Рекомендаций необходима привязка их к местным условиям работы с учетом наличия дорожно-строительных машин и механизмов, местных материалов, уточнения работ и калькуляции затрат труда.
Рекомендации подготовили: зав. лабораторией каменных материалов (руководитель разработки) B.C.Исаев; зав. лабораторией технологии и механизации дорожных работ О.Б.Гопин; генеральный директор ФГУП "Союздорнии" В.М.Юмашев; вед. научн. сотрудник С.В.Дидич при участии зав. лабораторией дорожного бетона A.M.Шейнина и зам. зав. лабораторией дорожного бетона С.В.Эккеля.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Рекомендации предназначены для использования при подборе состава и приготовления щебеночно-песчано-цементных смесей (ЩПЦС), нормируемых ГОСТ 23558 "Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства".
1.2. Настоящие рекомендации предназначены для использования при приготовлении щебеночно-песчано-цементных смесей (ЩПЦС) в смесительных установках.
1.3. Настоящие Рекомендации предназначены для контроля качества компонентов смеси и приготавливаемых ЩПЦС.
1.4. Перечень нормативных и рекомендательных документов, на основе которых разработаны настоящие Рекомендации и на которые имеются ссылки в настоящем документе, приведены в приложении 1.
1.5. В настоящих Рекомендациях применены следующие термины и определения.
Щебень из горных пород - неорганический зернистый сыпучий материал с размером зерен св. 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.
Гравий из горных пород - неорганический зернистый сыпучий материал с размером зерен св. 5 мм, получаемый рассевом природных гравийно-песчаных смесей.
Природный песок - неорганический сыпучий материал с размером зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования обогатительного оборудования.
Дробленый песок - песок с размером зерен до 5 мм, изготавливаемый из скальных горных пород и гравия с использованием специального дробильно-размольного оборудования.
Фракционированный песок - песок, разделенный на две или более фракций с использованием оборудования.
Песок из отсевов дробления - неорганический сыпучий материал с размером зерен до 5 мм, получаемый из отсевов дробления горных пород при производстве щебня и из отходов обогащения руд черных и цветных металлов и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности.
ПАВ - поверхностно-активные вещества, растворимые в воде и обеспечивающие повышение характеристик ЩПЦС.
Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства - это обработанный материал - цементоминеральный материал (ШПЦС, ПЦС, ЩПЦМ, ПЦМ) -искусственный материал, получаемый смешением в карьерных смесительных установках песчано-щебеночных, песчано-гравийных, песчано-щебеночно-гравийных смесей, золошлаковых смесей и песка с цементом или другим неорганическим вяжущим и водой и отвечающий в проектные или промежуточные сроки нормируемым показателям качества по прочности и морозостойкости.
Щебеночно-песчано-цементные смеси (ЩПЦС), песчано-цементные смеси (ПЦС) - это искусственные смеси, получаемые смешением в смесительных установках щебня (гравия), песка, цемента и воды в запроектированных соотношениях.
Щебеночно-песчано-цементный материал (ЩПЦМ), песчано-цементный материал (ПЦМ) - обработанный материал, отвечающий в проектные сроки нормируемым показателям качества по прочности на сжатие и морозостойкости.
Основание (покрытие) - один из конструктивных слоев дорожной одежды.
1.6. Приготовление обработанных материалов рекомендуется осуществлять в стационарных или передвижных смесительных установках, оборудованных смесителями принудительного перемешивания.
1.7. Область применения обработанных материалов в основаниях и покрытиях регламентируется нормативными документами для дорожного строительства.
2. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ
2.1. Исходные материалы
2.1.1. В качестве компонентов смеси следует применять: щебень по ГОСТ 8267 фракции 5-20 или 5-20 и 20-40 мм, дозируемых раздельно; песок - по ГОСТ 8736.
2.1.3. Щебень и гравий, входящие в состав ЩПЦС, по морозостойкости, прочности, содержанию вредных компонентов и примесей, стойкости против силикатного и железистого распадов должны соответствовать требованиям ГОСТ 8267, ГОСТ 3344, ГОСТ 25592.
2.1.4. Песок природный и из отсевов дробления горных пород должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736, песок из шлаков - ГОСТ 3344, мелкозернистая золошлаковая смесь - ГОСТ 25592.
2.1.5. Для приготовления обработанных материалов следует применять следующие вяжущие материалы:
портландцемент и шлакопортландцемент по ГОСТ 10178, марок не ниже 400 - для покрытий и 300 - для оснований.
2.1.6. Для снижения расхода вяжущих материалов, повышения прочности, морозостойкости и улучшения технологических свойств следует применять химические добавки, удовлетворяющие требованиям соответствующих нормативных документов, утвержденных в установленном порядке.
Пластифицирующие добавки: лигносульфонаты технические (модифицированные) ЛСТ, ЛСТМ-2 по ТУ-13-0281036-05-89.
Щелочной сток производства капролактама ЩСПК (ПАЩ), ЩСПКМ-1 по ТУ 113-03-616-87.
Противоморозные, они же ускорители твердения: хлорид кальция, ХК, хлорид натрия, ХН, по ГОСТ 450-77 и ГОСТ 13830-91.
2.1.7. Вода для изготовления обработанных материалов и приготовления растворов химических добавок должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732.
2.2. Щебеночно-песчано-цементные материалы
2.2.1. Прочность обработанного материала в проектном возрасте (28 сут) характеризуют маркой. Соотношение между маркой по прочности и прочности на сжатие должно соответствовать требованиям, указанным в табл.1.
Марка по прочности
Предел прочности, МПа (кгс/см), не менее
на растяжение при изгибе
1. Допускается определять прочность в установленные промежуточные сроки. При этом прочность в возрасте 7 сут должна быть не менее 0,7 от нормируемого значения прочности в проектном возрасте (28 сут).
2.2.2. Марку по морозостойкости обработанных материалов F 10, F 15, F 25, F 50, F 75 следует назначать по СНиП 2.05.02-85 в зависимости от категории дороги и климатических условий.
За марку по морозостойкости принимают установленное число циклов попеременного замораживания и оттаивания, при которых допускается снижение прочности на сжатие не более чем на 25% от нормируемой прочности в проектном возрасте.
3. ПОДБОР СОСТАВА СМЕСИ
3.1. Подбор состава цементоминеральных материалов (ЩПЦС) следует производить заранее, до начала строительства, по ГОСТ 23558 и настоящим Рекомендациям.
При подборе следует стремиться получить смеси оптимального непрерывного зернового состава с наибольшими прочностью, плотностью и требуемой морозостойкостью при минимальном количестве вяжущего, что достигается правильно подобранным содержанием в смеси щебня, песка, цемента, воды и ПАВ.
3.2. Подбор состава смеси осуществляют в следующей последовательности: проведение подготовительных работ (получение исходных материалов, подготовка необходимых форм для изготовления образцов и т.п.); испытание исходных материалов; назначение не менее трех составов смесей для экспериментальной проверки с тремя расходами цемента; расчет оптимального зернового состава смесей; экспериментальное определение оптимальной влажности и максимальной плотности; изготовление и испытание образцов всех запланированных серий с тремя расходами цемента; обработка результатов испытаний; расчет производственного состава смеси.
3.3. Подготовительные работы. Выбор форм для образцов. Для подбора состава смесей и контроля качества производственной смеси используют следующие формы, приборы и способы изготовления образцов.
Для пескоцементных смесей используют цилиндр диаметром и высотой 50 мм. Уплотняют трамбованием гирей 2,5 кг, падающей с высоты 30 см, 20 ударами или прессованием на прессе под давлением 20 МПа (200 кгс/см с выдержкой 3 мин).
Для щебеночно-песчано-цементных смесей (цементоминеральных материалов - ЩПЦМ) с максимальным размером щебня 20 мм используют цилиндр диаметром и высотой 100 мм. Уплотняют трамбованием гирей 2,5 кг, падающей с высоты 30 см, 120 ударами или прессованием на прессе под давлением 20 МПа (200 кгс/см) с выдержкой 3 мин.
Для цементоминеральных материалов с максимальным размером щебня 40 мм и содержанием в смеси фракции 20-40 мм до 30% используют те же формы, методы и режимы уплотнения, что и для смеси с максимальным размером зерен 20 мм. Большее количество крупного щебня в ЩПЦС использовать не рекомендуется.
Допускается использовать формы-кубы с ребром 100 мм при наличии в смеси щебня и с ребром 70 мм для песчаных смесей. Смесь уплотняют методом вибрации с пригрузом давлением 40 г/см до полного оседания пригруза и появления влаги (ориентировочное время вибрирования - 50-60 с). На конкретных материалах целесообразно уточнить переходный коэффициент от прочности образца-цилиндра к образцу-кубу на стадии подбора состава смеси.
За базовый принимается образец с размером стороны 100 мм. При испытании смесь засыпают в три приема, штыкуя каждый слой 25 раз металлическим стержнем диаметром 12 мм, в форму малого прибора - в один прием, штыкуют 25 раз.
После этого смесь уплотняют одним из вышеуказанных способов. Изготовленные образцы хранят в камерах нормального твердения. Испытания образцов проводят на прессах согласно ГОСТ 23558.
Выбор сырья для производства щебня
улучшенной формы из гравия
1. Качество сырья - один из важнейших факторов, определяющих технологию производства щебня улучшенной формы. Свойства перерабатываемых горных пород оказывают большое влияние на выбор специального оборудования.
Форма зерен щебня зависит от текстурно-структурных свойств, минералогического состава и степени выветривания перерабатываемых массивных горных пород.
2. По трудности получения щебня кубовидной формы на щековых и конусных дробилках наиболее распространенные горные породы можно разделить на следующие группы:
I группа - изверженные массивные горные породы крупно- и среднезернистой структуры с размером зерен минералов более 5 мм. При дроблении эти породы, особенно крупнозернистые, дают наибольшее количество щебня кубовидной формы.
II группа - горные породы всех генетических типов, средне- и среднемелкозернистой структуры, с размером зерен минералов 0,2 - 5 мм. К ним относятся осадочные массивные горные породы без следов слоистости с повышенной пористостью. Текстура пород массивная. Степень выветривания незначительно увеличивает содержание в щебне кубовидных зерен.
III группа - горные породы основных генетических типов плотной мелкозернистой и стекловатой структуры с размером зерен материала менее 0,2 мм. В эту группу включены горные породы массивной текстуры, подвергшиеся метаморфизму, который проявляется, в частности, в рассланцеватости пород. При дроблении породы этой группы, особенно породы с частичной рассланцеватостью или слоистостью, дают пониженное, по сравнению с породами первой и второй групп, количество щебня кубовидной формы.
IV группа - средне-, мелко- и тонкозернистые кристаллические и частично кристаллические горные породы всех генетических типов: осадочные породы с выраженными плоскостями напластования и слоистости; метаморфические и изверженные породы с плоскостями сланцеватости. Текстура таких пород слоистая и солонцеватая. Преобладающей формой щебня является лещадная и игловатая.
3. Ориентировочное содержание лещадных и игловатых зерен в щебне при дроблении массивных горных пород на щековых и конусных дробилках приведено в табл. 1.
4. При дроблении гравийно-валунного материала влияние петрографического состава на форму щебня то же, что и при измельчении массивных пород. Количество кубовидных зерен в щебне из гравия находится в таком же соотношении, в каком содержатся те или другие виды горных пород.
5. Общее количество лещадных зерен в щебне из гравия можно выразить следующим уравнением:
где n1 - количество зерен в щебне данной горной породы, % по весу;
Nл1 - содержание лещадных и плоских зерен в данной горной породе;
K - коэффициент, учитывающий крупность исходного материала.
6. Для ориентировочного определения формы щебня при дроблении гравийно-валунных пород отбирают пробы материала.
Группа горных пород
Ориентировочное содержание нещадных и игловатых зерен в щебне, % по весу
Изверженные: граниты, лабродориты, диориты, андезиты, габбро
Крупно- среднезернистые горные породы с размерами зерен 3 мм; текстура - массивная
Изверженные: граниты, сиениты, андезиты, диориты, базальты. Осадочные и метаморфические: песчаники, известняки, доломиты, мраморы
Средне- среднемелкозернистые горные породы с размерами зерен 5 - 0,2 мм, а также частично кристаллические пористые породы; текстура - массивная
Изверженные; микро граниты, микрогаббро, микродиабазы, микродиориты, вулканические стекла, кварциты
Осадочные и метаморфические: афанитовые известняки, окремненные известняки, кремнистые породы, кремний - микрокварциты, гранито-гнейсы
Породы плотной (афонитовые) мелкозернистой и стекловатой структуры с размером зерен 0,2 мм; текстура - массивная
Слоистые и рассланцеватые горные породы любого генезиса и минералогического состава: гранито-гнейсы, гнейсы, слоистые известняки, доломиты, сланцы и т.д.
Полнокристаллические и частично кристаллические породы средне- и мелкозернистой структуры; текстура слоистая, сланцеватая
Пробу делят на фракции и каждую фракцию разбирают на основные типы горных пород, входящих в одну из групп, приведенных в п. 2. После этого гравий каждой группы тщательно осматривают, при необходимости еще подразделяют на отдельные виды и определяют их количество. В частности, в изверженных породах I группы желательно выделить куски камни из крупнозернистого гранита, дающего наибольший процент кубовидных зерен. При разработке карбонатных пород рекомендуется выделять окремненные разности, которые при дроблении размельчаются в зерна плоской формы. Затем подсчитывают процентное содержание отдельных горных пород в материале. По этим данным и по значениям табл. 1 определяют предполагаемое содержание плоских и игловатых зерен в щебне из гравия по формуле, приведенной выше. Коэффициент K можно принять по табл. 2.
Размер фракций в горной массе, мм
Количество зерен в горной массе, % по весу
Значение K
7. При общей ориентировочной оценке качества сырья необходимо учитывать следующее:
- получить из гравия наибольшее количество щебня кубовидной формы можно при большом содержании в исходном материале крупнозернистых гранитов;
- щебень неудовлетворительной формы, т.е. наибольший процент нещадных зерен, получают в том случае, когда в исходной горной массе содержится большое количество материала со сланцеватой структурой, а также из окремненных пород и кремния;
- для производства щебня улучшенной формы рационально использовать только отдельные фракции, в которых содержится наименьшее количество пород, дающих при дроблении плоские зерна.
Выбор дробильного оборудования
и режим его работы
8. Парк дробильных машин главным образом составляют щековые, конусные и валковые дробилки и выпускаемые в последнее время отечественно; промышленностью роторные дробилки.
9. По данным исследований Союздорнии, ВНИИнеруда, ВНИИжелезобетона для получения щебня кубовидной формы целесообразно применять:
при дроблении неабразивных горных пород - роторные дробилки;
при дроблении абразивных пород - короткоконусные дробилки типа КМД-1200, КМД-1750, дающие большее количество щебня кубовидной формы, чем щековые и валковые дробилки. Однако короткоконусные дробилки не всегда обеспечивают необходимое качество щебня.
10. При переработке рыхлых массивных горных пород рекомендуется применять:
- роторные дробилки, если неабразивных пород в исходном материале содержится более 75 % по весу;
- короткоконусные, щековые дробилки, если в горной массе содержится более 25 % абразивных пород. Причем после дробления на этих машинах щебень, как правило, необходимо исправлять.
11. Из щековых Дробилок рекомендуются дробилки тина СМ-186А, которые устанавливают на последней стадии дробления. В этом случае обеспечивается высокое содержание щебня кубовидной формы вследствие ограничения размеров разгрузочного отверстия.
12. На форму щебня существенно влияет режим работы и состояние рабочих органов дробилки.
Для установления оптимального режима рекомендуется руководствоваться следующими указаниями:
а) дробильная камера щековой дробилки должна загружаться полностью и непрерывно. Равномерная непрерывная загрузка дробилки обеспечивает большую степень измельчения и уменьшает содержание в дробленом щебне зерен лещадной и игловатой формы на 10 - 15 % в зависимости от свойств горной породы, крупности, формы исходного материала и т.п.
Для непрерывного режима дробления необходимо устанавливать автоматические регуляторы питания дробилок.
При неполной загрузке дробилки количество лещадных и игловатых зерен возрастает. С уменьшением крупности загружаемого материала повышается количество кубовидных зерен в дробленом материале.
Большое количество лещадных и игловатых зерен в исходном материале, размер которых больше размера разгрузочной щели, улучшает качество формы зерен продукта дробления;
б) в каждом отдельном случае оптимальная ширина разгрузочной щели должна быть определена с учетом максимального выхода щебня кубовидной формы.
Исследованиями установлено, что с уменьшением ширины разгрузочного отверстия щековых дробилок форма щебня улучшается, но одновременно уменьшается производительность и увеличивается выход отходов дробления.
Например, при работе дробилки в замкнутом цикле с размером ячеек сита грохота 18×18 мм оптимальная ширина разгрузочного отверстия (щели) составляет 10 мм, при этом содержание в щебне зерен лещадной и игловатой формы уменьшается на 6 - 8 % по весу.
При увеличении или уменьшении ширины разгрузочной щели производительность уменьшается на 10 - 15 %, а выход отходов дробления (фракции 0,5 мм) и щебня лещадной и игловатой формы зерен увеличивается на 5 - 6 %. Поэтому при пусконаладочных работах следует устанавливать опытным путем оптимальный режим работы дробилок.
13. Для определения оптимального режима работы дробилки по кривым типовых характеристик зернового состава продуктов дробления находят размер разгрузочной щели, а затем для опытного дробления устанавливают три размера щели: первый - несколько меньше расчетного; второй - расчетный и третий - несколько больше расчетного.
14. Из дробленого щебня отбирают по ГОСТ 8269-84 пробы на зерновой состав (в том числе фракцию до 5 мм) и на содержание зерен лещадной и игловатой формы. При необходимости разгрузочную щель уменьшают или увеличивают и опять проводят опытное дробление. По полученным данным выбирают наивыгоднейший размер разгрузочного отверстия.
15. При работе дробилок необходимо следить за износом зубьев рифлений дробильных плит. Износ зубьев более чем на 2/3 первоначальной высоты приводит к значительному увеличению зерен щебня лещадной и игловатой формы. Изношенные плиты необходимо своевременно заменять.
Для первичного дробления, при котором форма зерен щебня не имеет большого значения, можно допускать несколько повышенный износ зубьев рифления дробящих плит.
18. Форма и размер рифлений дробящих плит оказывают большое влияние на форму щебня.
При таком режиме работы щековой дробилки увеличивается выход щебня кубовидной формы, а процентное содержание сверхмерного материала в продукте дробления будет минимальным.
17. Нецелесообразно применять выпуклую футеровку для подвижной щеки в том случае, если в дробимом материале содержится значительное количество кусков, близких по величине к размеру загрузочного отверстия, так как выпуклость футеровки ухудшает условия захвата крупных кусков.
18. При дроблении горных пород конусными дробилками для улучшения формы зерен щебня из гравия рекомендуется предусматривать те же мероприятия, что и при дроблении щековыми дробилками (т.е. непрерывная и полная загрузка камеры дробления и т.д.); дробилка должна работать в замкнутом цикле с виброгрохотом. На этом виброгрохоте не допускается сортировка продуктов дробления других машин. Опытом установлено, что наибольший эффект в улучшении формы щебня из гравия достигается, когда на последней стадии дробления устанавливают среднеконусные дробилки типа КСД-1200А, КСД-1750А или короткоконусные дробилки мелкого дробления КМД-1200, КМД-1750 с большой параллельной зоной и с оптимальной шириной разгрузочной щели.
Способы исправления формы щебня
19. Форму щебня исправляют специальными машинами-грануляторами, в качестве которых рекомендуется использовать: отбойно-центробежные дробилки типа ОЦД-100, имеющие следующие технические характеристики:
Диаметр ротора, мм
Количество бил, шт.
Число оборотов ротора, об/мин
Средняя производительность, т/час
20. Для грануляции щебня дробилки должны работать с определенным числом оборотов ротора - 200 - 400 об/мин, в зависимости от содержания лещадных зерен в исходном материале (рис. 1). При таком режиме дробления форма зерен щебня улучшается (содержание в щебне зерен кубовидной формы доводится до 85 - 90 %) и снижается износ рабочих органов дробилки.
Рис. 1. Рекомендуемые режимы работы
дробилки ОЦД-100 (по данным ВНИИнеруда)
для исправления формы зерен щебня:
1 - гранит; 2 - песчаник; 3 - гравий.
N - содержание зерен лещадной формы в исходном материале, % по весу
21. Грануляторы необходимо устанавливать на последней стадии дробления, в основном при работе дробилок в замкнутом цикле. После грануляции щебень вторично классифицируется по крупности на грохотах и очищается, а затем отправляется на склад готовой продукции.
22. Схема более совершенной технологии производства щебня улучшенной формы, предложенная Союздорнии, показана на рис. 2. По этой технологии готовая продукция - щебень - поступает на виброгрохот для классификации по крупности и сепарации по форме зерен, где зерна кубовидной формы отделяются и направляются на склад готовой продукции, а лещадные и игловатые зерна направляются в дробилку-гранулятор для исправления формы.
Рис. 2. Технологическая схема Союздорнии производства
щебня кубовидной формы
23. Сепарацию щебня рекомендуется производить на виброгрохотах обычной конструкции со щелевидными ситами. Размеры ячеек сит подбирают с учетом выделения из исходного материала зерен кубовидной формы. Ширина ячейки щелевидных сит должна быть примерно в 2,2 раза меньше среднего диаметра фракции щебня, а длина ячейки - от 30 до 250 мм, в зависимости от крупности щебня, диаметра и качества проволоки, из которой сделано сито. Длина сита должна быть не менее 2 м, угол наклона от 2 до 8°.
24. Конструкция сит может быть различной. Из-за значительной загрязненности гравийной массы для сортировки щебня из гравия фракции 5 - 10, 10 - 20 мм и отходов 0 - 5 мм по крупности и форме зерен целесообразно использовать плетеные проволочные сита с квадратной или ромбовидной формой ячейки (рис. 3, а, б), которые благодаря амортизирующим свойствам самоочищаются в процессе работы виброгрохота.
25. Плетеное сито может быть изготовлено на обычном плетельном станке на щебеночном заводе *) .
*) Сбитнев А.С., Беленький Я.Г., Басс А.И. Проволочные сетки и ленты. М., Металлургиздат, 1963.
При плетении сетки применяют шнек, напоминающий витую пружину, толщина стенок которого равна от 4 до 10 мм. По внутреннему диаметру шнек имеет небольшую конусности с расширением в сторону сбега спирали. Внутри шнека вращается плоский нож длиной до 400 мм и толщиной 2,5 - 4,5 мм, на который и навиваются спирали (рис. 3, в).
Рис. 3. Конструкции плетеных сит с квадратной ячейкой
для сортировки щебня по крупности (а), ромбовидной ячейкой для
сепарации щебня по форме зерен фракции 10 - 20 мм (б) и механический
станок для плетения сетки (в):
1 - спираль сита; 2 - ячейка; 3 - шнек; 4 - нож;
В и b - внешний и внутренний диаметр шнека:
l - длина ножа; a - ширина ножа; h - толщина ножа; T - шаг спирали
Поверхность ножа и шнека должна быть гладкой, а углы ножа закруглены. Величина разворота ножа зависит от качества проволоки, т.е. переднюю часть ножа поворачивают вокруг оси на 160°, а конец его поворачивают на меньший угол, в зависимости от степени подгонки ножа к шнеку. В шнеке должно быть не меньше четырех витков.
Для плетеных сит с ромбовидными ячейками шаг спирали (шнека) определяют по формуле
где n - величина, равная половине суммы диагоналей ромба, имеющих отношение 1:3; 1:4; 1:5;
x - размер стороны ромбовидной ячейки сита (сетки).
Для плетеных сит с квадратными ячейками шаг спирали (шнека) определяют по формуле
T = 1,42х,
где x - размер ячейки сита (сетки);
1,42 - отношение диагонали квадратной сетки к стороне ячейки - величина постоянная.
Внутренний диаметр шнека спирали находят по формуле
где Т - шаг спирали;
d - диаметр проволоки.
Плетеное сито имеет большую площадь живого сечения по сравнению со штампованным ситом; засоренность всего сита в работе небольшая - 2 - 3 % площади как в сухую, так и в дождливую погоду.
26. Срок службы сита зависит от крепления и натяжения, Наиболее удачное крепление плетеного сита не виброгрохоте ГУП-II с поперечным натяжением разработано на Сильницком щебеночном заводе. Готовое плетеное сито следует уложить на специальный шаблон, сделанный из деревянных брусьев. Затем по краям всей длины сита проложить с двух сторон металлические трубы диаметром 30 мм с просверленными в них насквозь отверстиями. Сито к трубе крепят проволочными скобками, которые пропускают через просверленные отверстия, а с другой стороны закрепляют металлическими скобками, плотно прижимая полотно сита к трубе. Сито с прикрепленными к нему трубами следует устанавливать на раму виброгрохота ГУП-II так, чтобы они заходили под лонжероны. Для поперечного натяжения сита используют натяжные болты (рис. 4).
27. Чтобы обеспечить более продолжительный срок службы сит, необходимо регулярно осуществлять эксплуатационный контроль; своевременно, через несколько смен, подтягивать натяжные болты, прогулочные скобка
После износа сита трубы используют для крепления последующих сит.
28. Для сепарирования щебня по форме зерен (например, фракция 5 - 20 мм), его разделяют на фракции 5 - 10, 10 - 20, 5 - 15 мм и т.д. Каждая фракция сепарируется че рез щелевидные сита с шириной ячеек соответственно 3,5; 5,5; 7,5 мм. При этих размерах ячеек сит получают материал с содержанием лещадных и игловатых зерен до 15 % по весу.
29. На рис. 5 приведена рациональная схема технологии производства щебня улучшенной формы фракции 5 - 20 мм. Как видно из схемы, исходный материал - щебень из гравия крупностью Б-20 мм - поступает на виброгрохот ГУП-III на сита: верхнее - щелевидное, с шириной ячейки (щели) 7,5 мм; среднее - квадратное, со стороной квадрата 7,0 мм, диагональю 10,0 мм.
Рис. 4. Схема крепления плетеного сита:
а - вид сбоку; б - вид сверху; в - поперечное натяжение плетеного сита на виброгрохоте ГУП-II;
1 - плетеное сито; 2 - проволочные скобки; 3 - трубы металлические; 4 - шаблон;
5 - отверстия для скобок; 6 - натяжные болты; 7 - лонжероны
Рис. 6. Схема технологии Союздорнии производства щебня кубовидной
формы зерен фракции 5 - 20 мм на трехситном виброгрохоте ГУП-III
На верхнем, щелевидном, сите из исходного материала выделяют щебень кубовидной формы фракции 10 - 20 мм (верхний продукт сита) к направляют на склад готовой продукции. На среднем, квадратном, сите верхний продукт представлен щебнем лещадной и игловатой формы фракции 10 - 20 мм, который направляется в дробилку-гранулятор ОЦД-50с или ОЦД-100 для переработки. На нижнем, щелевидном, сите щебень фракции 5 - 10 мм разделяется по форме зерен. Верхний продукт - щебень фракции 5 - 10 мм кубовидной формы - направляется на склад готовой продукции, нижний продукт - щебень фракции 5 - 10 мм лещадной и игловатой формы вместе с незначительным количеством отходов 0 - 6 мм - на переработку в дробилку-гранулятор.
После грануляции полученный материал направляют на виброгрохот для отделения гранулированного щебня и отходов.
30. Сепарация щебня по форме зерен фракции 5 - 15 мм происходит аналогично сепараций щебня фракции 5 - 20 мм с той лишь разницей, что на верхнем сите виброгрохота ГУП-III нужно установить щелевидное сито с шириной ячейки 5,5 мм для разделения по форме зерен щебня фракции 10 - 15 мм,
31. Выделение щебня лещадной и игловатой формы фракции 10 - 15 мм для переработки в грануляторе и разделение щебня по форме зерен фракции 5 - 10 мм производится на ситах с теми же размерами ячеек, что и для щебня фракции 5 - 20 мм.
33 В типовых технологических схемах гравийно-песчаных месторождений при эксплуатации щековых, среднеконусных, короткоконусных дробилок и дробилок-грануляторов типа ОЦД-100 для получения кубовидного щебня следует соблюдать мероприятия, предусмотренные настоящими «Рекомендациями».
34. В целях улучшения формы зерен щебня из гравия технологические схемы Гравийно-песчаных заводов должны предусматривать переработку горной массы с учетом возможных колебаний крупности зернового состава исходного материала, так как при дроблении от крупности исходного материала зависит форма зерен щебня из гравия, В зависимости от этого в технологической схеме гравийно-песчаного завода должно быть предусмотрены 2 или 3 стадии дробления в замкнутом цикле с обязательным включением операций предварительного и контрольного грохочения.
35. Контрольное грохочение способствует улучшению формы зерен щебня, так как вместе с избыточным продуктом вторичному дроблению подвергается значительная часть нещадных зерен.
Размер отверстий сита контрольного грохота принимают близким к размеру выпускной щели дробилки.
Предлагаются мероприятия, обеспечивающие производство щебня улучшенной формы из гравия. Приводятся данные по оценке горных пород как сырья для производства щебня из гравия, по выбору необходимого оборудования и режиму его работы, а также рекомендации по разработке технологических схем.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Оптимальный зерновой состав рекомендует заполнитель с минимальной пустотностью и ограниченным содержанием мелких зерен, о достаточным для получения удобоукладываемой нерасслаивающейся бетонной смеси. [1]
Оптимальный зерновой состав шихт сам по себе еще не обеспечивает получение плотных прессовок. При статическом прессовании перемещение зерен происходит под влиянием давления прессования, причем давление прессования является более существенным фактором уплотнения, чем зерновой состав исходной смеси. Но в то же время лишь правильный подбор зернового состава шихт позволяет достичь минимальной пористости при меньшем удельном давлении статического прессования. [2]
Оптимальные зерновые составы магнезитовых шихт находятся в области, содержащей 45 - 55 % крупной фракции 2 - 0 8 мм; 5 - 15 % средней фракции 0 8 - 0 088 мм и 30 - 45 % фракции мельче 0 088 мм. [4]
Делаем вывод, что щебень имеет оптимальный зерновой состав . [6]
Таким образом, для уплотнения динасовой массы малым числом ударов ее оптимальный зерновой состав и влажность необходимо выдерживать очень точно; это положение справедливо для прессов всех типов и всех методов формования. Чем выше должен быть объемный вес сырца, тем более постоянными должны быть свойства массы. [7]
Рекомендуется применять растворы состава от 1: 2 до 1: 3 при оптимальном зерновом составе заполнителя . [8]
Общее описание развития структуры и кристаллизации минералов в промышленном динасе приведено в специальной статье Сосмана46, освещающей вопросы оптимального зернового состава , развития кристаллов и шлакоустойчивости. Обычно в шихту вводится небольшая добавка извести, служащая не только минерализатором: юна весьма существенна и для цементирования кирпичей. [9]
Установлено, что для интенсификации протекания физико-химических процессов в смесях твердых веществ в каждом конкретном случае нужно опытным путем подбирать оптимальный зерновой состав исходных компонентов , входящих в данную смесь. [11]
Каменные материалы заготавливают в зимний и весенний периоды на камнедробильных базах или в притрассовых карьерах, при этом предпочтение отдается прочным каменным материалам оптимального зернового состава , обладающим хорошим сцеплением с вяжущими. Подготовленный материал укладывают в штабель рядом со строящейся дорогой. [12]
При не очень высоких требованиях к мертелю можно часть кварцита ( до 25 %) заменять кварцевым песком и несколько увеличивать добавку глины [189], обеспечивая, однако, оптимальный зерновой состав мертеля , приведенный выше. [13]
Зерновой ( гранулометрический) состав показывает соотношение в заполнителе зерен разной крупности. Оптимальный зерновой состав обеспечивает плотную упаковку зерен заполнителя, что снижает расход цемента и повышает прочность бетона. Различают заполнители с непрерывной и прерывистой гранулометрией. В первом случае в заполнителе встречаются зерна всех размеров в диапазоне от наименьшего до наибольшего. Если же в заполнителе отсутствуют зерна каких-либо промежуточных фракций, то его гранулометрию называют прерывистой. [14]
Однако применение не слишком мелкого заполнителя улучшает структуру межпорового материала в ячеистом бетоне и уменьшает усадочные деформации. Поэтому в каждом случае подбирают оптимальный зерновой состав песка . [15]
Читайте также: