Закрытое акционерное общество «Урал-Омега»
+7 (499) 704-48-08
+7 (3519) 22-00-49
+7 (499) 704-48-08
+7 (3519) 22-00-49

Оценка истинной формы зерна высококачественного щебня

В.Н.КУШКА, гл. технолог (ЗАО «Урал-Омега»), М.С.ГАРКАВИ, д-р техн. наук, С.В. ПОДИФОРОВ, Е.С.СПИРИДОНОВ, инженеры (Магнитогорский государственный технический университет)

В настоящее время щебень по форме зерна регламентируется требованиями п. 4.3.2 ГОСТ 8267-93 в зависимости от содержания в нем зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы. Термин «зерна пластинчатой (лещадной) и игловатой формы» определен п. 4.7.1 ГОСТ 8269.0—97 и относится к зернам, толщина которых менее длины в три и более раза. С учетом значимости формы щебня в работе (1)предложена следующая классификация формы зерен крупного заполнителя: кубовидные (отношение длины к толщине менее 2); неправильные (от 2 до 3); пластинчатые (лещадные) (3 и более).

В настоящее время одним из приоритетных направлений производства щебня признан выпуск продукции кубовидной формы с минимальным содержанием зерен пластинчатой (лещадной) формы. Улучшение формы щебня при переработке горных пород достигается применением модернизированных конусных дробилок или установкой дробилок ударного действия.

На основе вышеуказанной классификации произведена оценка формы зерен щебня фракций 5—10 мм и 10—20 мм, полученного измельчением порфирита на центробежно-ударной дробилке ДЦ-1,6 производительностью 150 т/ч, которая установлена в технологической линии по производству щебня ЗАО «Южуралавтобан» (Магнитогорск).

Из стандартных проб щебня указанных фракций методом ручной разборки с помощью шаблона были выделены зерна пластинчатой (лещадной) и игловатой форм. Затем из данных проб было отобрано по 500 зерен, у которых были определены их размеры по трем направлениям (а — длина, b — ширина, с — толщина), поскольку оценка формы зерен продуктов дробления приобретает достаточную определенность при сопоставлении их максимальных размеров (2).

На рис. 1 приведено частотное распределение зерен щебня по соотношению их длины к толщине для фракций 5-10 мм и 10-20 мм.

Как следует из приведенных данных, в щебне, полученном на центробежно-ударной дробилке, неправильные зерна составляют 13% (фракция 5-10 мм) и 11% (фракция 10—20мм). Полученные результаты свидетельствуют о возможности получения щебня мелких фракций с кубовидной формой зерна в дробилках ударного действия, что является актуальной проблемой в промышленности нерудных материалов. Следует также отметить, что в обеих фракциях присутствует практически одинаковое количество зерен, близких по своей форме к кубовидной.

Однако оценка формы зерен только по соотношению их линейных размеров не дает однозначного представления об их истинной форме, особенно если речь идет о кубовидных зернах. Для определения истинной формы представляется целесообразным использовать показатель кубовидности Фк, представляющий собой отношение объема зерна (при этом зерно рассматривается как правильный параллелепипед) к объему куба с ребром, равным толщине зерна. На рис. 2 приведено распределение этого показателя для исследованных фракций щебня.

 

Учитывая, что к кубовидным зернам относят те, у которых отношение длины или ширины к толщине не превышает 2, то у этих зерен показатель кубовидности не должен быть более четырех. Статистическая обработка полученных результатов показала, что средние значения отношения длины зерна к толщине а/с= 1,5-1,65, а значения отношения ширины зерна к толщине b/с = 1,2-1,3, следовательно, показатель кубовидности для данного щебня должен находиться в пределах от 1,8 до 2,1. Как следует из данных (рис. 2), в наибольшей степени этому условию отвечает щебень обеих фракций, полученный на центробежно-ударной дробилке. В этом щебне зерна, наиболее близкие по форме к кубовидной, составляют более 50%, причем во фракции 5—10 мм эти зерна являются преобладающими. Этот вывод находится в соответствии с данными работы (3), где показано, что изометричная кубообразная форма щебня создается в измельчительных агрегатах ударного действия.

Так как в настоящее время технологии получения щебня с правильной формой зерна, особенно мелких фракций, придается большое значение, то, исходя из результатов данного исследования, можно заключить, что предпочтительным является производство данного щебня в измельчителях ударного действия, например в центробежно-ударных дробилках производства НПА «Урал-Центр».

Список литературы

  • Гордон С.С. Структура и свойства тяжелых бетонов на различных заполнителях. М.:Стройиздат, 1969.
  • Михайлов Б.В., Маслов Г.А. О связи между формой зерен и данными ситового анализа продуктов дробления // Нерудные строительные материалы. Тольятти, 1969. Вып. 26. С. 21-24.
  • Виноградов В.Н. Влияние заполнителей на свойства бетона. М.: Стройиздат, 1979.
Скачать статью () в PDF