Строительство. Бетоны

Заполнители бетона

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Гравий часто не соответствует требованиям стандарта по содержанию слабых зерен, т. е. содержит их более 10%. Кроме того, остальные зерна гравия также не равнопрочны. Сортировка гравия по прочности зерен позволила бы выделить некоторую часть для использования в неответственных сооружениях, а оставшийся высокопрочный гравий можно было бы применить в качестве заполнителя более эффективно. Такой процесс обогащения гравия, а также и щебня можно осуществить косвенно несколькими способами: разделением по упругим свойствам, трению, плотности зерен и т. д.

Исходный гравий с помощью питателя распределяется монослоем (т. е. слоем в одно зерно) и сбрасывается вниз. Падая с определенной высоты на наклонную стальную плиту, зерна гравия в силу своей упругости отскакивают от нее под различным углом    отражения, на отскакивают дальше, слабые — ближе и собираются, в отдельные бункера. Конечно, при этом значителен элемент случайности: дальность отскока зерен определяется не только их упругостью, но и формой, крупностью (отличающейся даже в пределах стандартной фракции) и тем, как зерно ударяется о плиту (плашмя или же ребром, углом). Но псе же вероятность попадания слабых зерен в бункер обогащенного гравия мала. Промышленный опыт свидетельствует о достаточной эффективности такого обогащения.

Простейшим приемом обогащения с использованием различия сил трения отдельных зерен является применение наклонных плоскостей, устанавливаемых несколько круче угла естественного откоса обогащаемого материала ( 5.16). В зависимости от скорости движения по наклонной плоскости зерна попадают в определенный бункер.

В институте «ВНИИЖелезобетон» разработан сепаратор, принцип действия которого основан на различии зерен как по силе трения, так и по упругим свойствам. Он представляет собой стальной цилиндр (барабан), вращающийся против потока материала ( 5.17).

Обогащаемый материал подается через направляющую воронку на барабан. Более прочные зерна отскакивают в одну сторону, а сравнительно слабые увлекаются барабаном в другую.

Разделение по плотности зерен, называемое также гравитационным, основано на том, что более прочные зерна, как правило, являются и более плотными, тяжелыми, а слабые — более пористыми, легкими.

К гравитационным методам относятся отсадка и обогащение в тяжелых средах. Принцип отсадки состоит в следующем. Если слой неоднородного материала встряхивать, то постепенно произойдет его расслоение — тяжелые зерна окажутся внизу, легкие— вверху ( 5.18). Это неизбежно, поскольку с расслоением центр тяжести системы перемещается вниз, т. е. ола теряет потенциальную энергию. Действительно, если, например, смесь состоит из равного числа тяжелых и легких зерен одинаковой крупности ( 5.18, а), то после достаточно энергичного и многократного встряхивания линия расслоения окажется посередине высоты ( 5.18, б)—на уровне первоначального положения центра тяжести. Новое же положение центра тяжести тем ниже, чем больше различие в плотности зерен нижнего и верхнего слоев.

В промышленных установках отсадка производится главным образом в водной среде. Отсадочные машины бывают с неподвижным или подвижным решетом.

Движением поршня или диафрагмы создается пуль-ация воды. Слой обогащаемого материала многократно разрыхляется восходящей струей воды и снова оседает. После расслоения атериал перемещается с разделением слоев.

Аналогичным образом происходит обогащение в отсадочных машинах с подвижным решетом ( 5.20), только в этом случае тносительное движение воды и обогащаемого материала создается пульсацией решета с помощью кривошипно-шатунного механизма.

Разделение в тяжелых средах еще проще и надежнее. Оно заключается в следующем. Если неоднородный по плотности зерен материал поместить в жидкость, плотность которой больше плотности легких зерен обогащаемого материала и меньше плотности

Для получения разделительных сред обычно готовят суспензии из воды с порошками магнетита (р=4,9...5,2 г/см3), ферросилиция (р=6,3 г/см3) или других тяжелых материалов. Материалы-утяжелители должны быть тонко размолоты, чтобы суспензия была стабильной, нерасслаиваемой.

Загружаемый в сепаратор гравий при вращении барабана перемещается встроенной в него спиралью. Потонувшие в суспензии   зерна выдаются   элеватором через лоток. Суспензия непрерывно поступает в барабан и сливается вместе с всплывшими зернами.

Важным этапом такой технологии является регенерация тяжелой суспензии. Если утяжелитель обладает магнитными свойствами (магнетит, ферросилиций), то его извлекают из сливающейся суспензии, а также и из воды после промывки продуктов обогащения с помощью магнитной сепарации, затем разводят водой до требуемой плотности и используют снова

Для того чтобы выбрать разделительную среду необходимой плотности и оценить целесообразность разделения гравия по плотности зерен, проводят лабораторные исследования представительных проб гравия. При разведении тетрабромэтана бензином можно получить смеси различной плотности для разделения гравия на классы путем отбора всплывающих и тонущих зерен