От редакции сайта: В результате производства щебня более 25% извлеченной из недр породы переводится в отсевы дробления, которые образуют терриконы вокруг щебеночных карьеров, занимая площадь, которую можно было бы использовать для полезных целей. Отсевы дробления (фракцию крупностью 0-5мм), полученные в результате переработки нерудных материалов на конусных дробилках, не удается использовать в качестве искусственного песка вследствие очень высокой лещадности данной фракции дробления. Поэтому давно проводятся исследования по способам перевода отсевов дробления в товарный продукт со свойствами, приемлемыми для строительной и дорожной отрасли.
Один из найденных таких способов – переработка отсевов дробления ударным способом, снижающим лещадность до 10-15% и обеспечивающих получаемые частицы свежей поверхностью с повышенной адгезией к вяжущим материалам (цементу и пр.). Аналогичная картина (кубовидный отсев) получается в результате прямой замены конусных дробилок мелкого дробления на центробежно-ударные в последней стадии производства щебня. Это стало возможно в результате замены подшипникового узла на воздушную опору, что позволило увеличить исходную крупность щебня, идущего на переработку в центробежную дробилку, до 70мм и увеличить скорость удара, приведшую к повышению коэффициента измельчения.
В данной работе приведены результаты исследования свойств мелкозернистого бетона на основе дробленого речного песка. Дробленый песок (фактически это отсев дробления) получен при изготовлении порфиритового щебня на центробежно-ударной дробилке и конусно-инерционной дробилке.
Автор: , , д-р техн. наук Магнитогорский государственный университет им.
Одной из наиболее актуальных проблем на сегодняшний день является утилизация отсевов дробления горных пород, находящихся в отвалах, составляющих сотни миллионов кубометров. Для решения данной проблемы можно найти несколько вариантов ответов, в числе которых стоит производство мелкозернистого бетона и изделий из него.
В данной статье приведены результаты исследования свойств мелкозернистого бетона на основе дробленого песка. Дробленый песок получен при изготовлении порфиритового щебня на центробежно-ударной дробилке ДЦ и конусно-инерционной дробилке КИД. Для сравнительных испытаний применялся природный речной песок. Характеристика использованных в работе песков приведена в таблице 1. В качестве вяжущего для изготовления мелкозернистого бетона использовался шлакопортландцемент М300 Магнитогорского цементно-огнеупорного завода.
Из данных таблицы 1 видно, что водопотребность дробленых песков ниже водопотребности речного песка. Минимальной водопотребностью обладает песок, полученный на центробежно-ударной дробилке, не смотря на большее содержание в его составе пылевидных частиц. Низкая водопотребность этого песка (отсева) обусловлена изометричной (кубовидной) формой получаемых частиц и отсутствием их агрегации. Как показали проведенные исследования, бетонные смеси на дробленых песках также обладают меньшей водопотребностью.
Таблица 1 –Характеристика речного и дробленых песков
| Вид песка | Модуль крупности | Водопотреб- ность, % | Содержание фракции в песке, %: | ||||||
| Размеры фракции, мм | |||||||||
| 10-5 | 5-2,5 | 2,5-1,25 | 1,25-0,63 | 0,63-0,35 | 0,35-0,14 | дно | |||
речной | 2,97 | 11 | 0 | 22,1 | 14,6 | 23,6 | 22,6 | 12,6 | 4,5 |
|
отсев КИД | 3,26 | 8,5 | 0 | 37,1 | 9,1 | 19,8 | 14,7 | 15,7 | 3,6 |
|
отсев ДЦ | 3,13 | 7 | 0 | 34,4 | 13,8 | 14,9 | 10,3 | 20,0 | 6,6 |
|
Мелкозернистый бетон на основе дробленых песков превосходит по своим физико-механическим показателям аналогичный бетон, изготовленный с использованием речного песка (рисунок 1).
Рисунок 1 – Прочность мелкозернистого бетона нормального твердения и после пропаривания при температуре 95-1000С
Из данных, приведенных на рисунке 1, следует, что прочность мелкозернистого бетона на дробленых песках КИД и ДЦ превышает прочность бетона на речном песке на 35%, причем в условиях пропаривания происходит на только значительное ускорение твердения, но и увеличение абсолютной прочности мелкозернистого бетона.
Это объясняется более активным, чем при нормальном твердении, участием мелких и пылевидных частиц в процессе гидратации и твердения вяжущего, более высокой адгезией цементного камня к поверхности зерен дробленых песков. Это обусловлено лучшим качеством искусственного песка в сравнении с речным. Шероховатость зерен песка, полученного при переработке горных пород, характеризуется высотой микрорельефа около 170-190 мкм, т. е. возрастанием на их поверхности концентрации активных центров, что обеспечивает наилучшее сцепление с цементным камнем в бетоне. Также это связано с тем, что форма зерен очень близка к кубической (особенно песка, полученного на центробежной дробилке ДЦ), в результате чего уменьшается его пустотность и, следовательно, снижается расход цемента.
Менее изученным является вопрос фракционирования песков - перспективное направление, осуществляемое в промышленности нерудных материалов. В настоящее время отсутствие достаточных сведений о фракционированных дробленых песках подчеркивает актуальность новой задачи - получение оптимального зернового состава дробленого песка для повышения качество мелкозернистого бетона и снижения расход цемента, как самого дорогостоящего его компонента.
