Дорожно-строительные материалы

     Особенно большое значение имеет форма мелкого щебня размером 2-5, 5-10, 10-15 мм, применяемого для верхнего упрочняющего слоя дорожного покрытия, определяющего долговечность и качество дорог.

     Благодаря высоким потребительским свойствам кубовидного щебня, полученного на центробежных дробилках, его кубовидной форме и повышенной поверхностной активности частиц, его применение при строительстве дорог и строительных конструкций позволяет:

снизить расход щебня;

снизить расход битума и эмульсий до 30%;

снизить время и трудозатраты при укладке асфальтобетонного покрытия; снизить расход цемента;

в несколько раз увеличить срок службы дорожного покрытия; увеличить коэффициент сцепления до 0,65-0,71;

повысить прочность бетона, а также снизить затраты на его изготовление. Технологическая схема получения кубовидного щебня:

1 - конусная дробилка (применяется при линейной крупности питания свыше 70

мм);

2 - 2х-ситный грохот; 3 - центробежная дробилка.

     Преимущества и недостатки. Щебень гранитный получают путем дробления природного гранита. В карьерах по добыче гранит представляет собой твердую монолитную скалу, которую взрывают, затем получившиеся в результате взрыва глыбы дробят в дробильной машине, после этого щебень просеивают, разделяя на фракции. Чем меньше фракция гранитного щебня, тем он и дороже (больше работы по дроблению).

      Гранитный щебень имеет такие важные показатели как марка прочности на сжатие, лещадность (содержание в граните частиц игловатой формы), плотность и фракция.

Есть следующие фракции щебня:

      Гранитный щебень фракции 0-5 мм. Это гранитный отсев или отсев гранитного щебня. Самая мелкая фракция гранитного щебня. Применяется обычно для отсыпания дорожек и дорог, а так же в декоративной отделке.

      Гранитный щебень фракции 5-20 мм. Мелкая фракция гранитного щебня. Наибольшим спросом на рынке пользуется гранитный щебень этой фракции. Идет на производство бетона, конструкций из него и на фундаментные работы, для дорожного строительства в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а также при возведении производственных зданий и сооружений.

      Гранитный щебень фракции 20-40 мм. Средняя фракция гранитного щебня. Идет на производство бетона, конструкций из него и на фундаментные работы, а так же для дорожного строительства в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, в строительстве и ремонте железнодорожных насыпей, трамвайных линий, подушек автомобильных дорог, в строительстве зданий при закладке фундамента, а также при возведении производственных зданий и сооружений.

      Гранитный щебень фракции 40-70 мм.Крупная фракция гранитного щебня. Идет на производство бетона, массивных конструкций из него и на работы с большим объемом бетона. Может быть использован для дорожного строительства в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, при возведении производственных зданий и сооружений, а также как материал для производства узких фракций кубовидного гранитного щебня путем переработки на дробильно-сортировочных комплексах.

      Когда речь заходит о поставках гранитного щебня, то многие компании предпочитают покупать уже доставленный щебень с перевалок. Это как правило экономит время и упрощает работу менеджера по снабжению предприятия или объекта, однако данный способ обусловлен рядом недостатков. Покупка щебня с перевалок, как и покупка любой другой продукции через посредников, обрекает заказчика на лишние и ненужные затраты. Как правило, в стоимость щебня гранитного заложена не только себестоимость производства, прибыль производителя, а также стоимость доставки до перевалки, но и стоимость хранения щебня, прибыль собственника перевалки, стоимость доставки и т.д. И это при условии, что при продаже щебня зачастую имеет место банальное воровство. Заметить воровство крайне трудно и по неофициальной статистике оно может достигать 15% от общего объема.

      Особо заметим, что щебень гранитный на карьере вы покупаете в тоннах, т.к. железная дорога осуществляет перевозку в весовом эквиваленте. Однако, с перевалки вы покупаете щебень в кубических метрах, т.к. перевозка до конечного потребителя осуществляется автотранспортом, который перевозит исходя из объема. Именно на этом этапе вы и теряете часть стоимости.

      Чтобы определить реальную стоимость щебня, а она может быть только в тоннах, вам необходимо запросить у поставщика паспорт на щебень, в котором главным образом интересен такой параметр, как «насыпная плотность». Этот параметр показывает, сколько тонн щебня в одном кубическом метре.

     Производство щебня кубовидной формы.Одна из популярных сфер строительства с использованием щебня - это ремонт и постройка автомобильных дорог. От многих показателей качества этого строительного материала зависит долговечность и свойства потребления автодорог. В частности это применимо к щебню, который служит для построения вершнего дорожного полотна, куда приходится основная часть механических нагрузок от перемещающегося транспорта, возбействия природных факторов, а так же внешних человеческих вмешательств (например, химические препараты, применяемые в антигололёдных целях). Таким образом, щебень, применяемый в дорожном строительстве можно разделить на три группы:

      1.Для основания дорожного полотна. Применяются преимущественно скальные и рыхлые горные породы фракций 5-20, 20-40, 40-70, 0-40. 0-70.

2.Для нижних слоев дорог. Изверженные горные породы фракций 5-20, 20-40.

     З.Для верхнего слоя дорожного покрытия и асфальтов класса А. Изверженные горные породы с крупностью фракций 5-20. При этом содержание зерен щебня лещадной формы не более 15%. Такой щебень называют «кубовидным».

     За последнее время спрос на кубовидный щебень достаточно вырос, в основном запросы на этот нерудный строительный материал поступают от дорожно-строительных компаний, где он никогда не терял своей актуальности. Весь объём каменных материалов, который используется в дорожном строительстве составляет примерно половину от общего объёма использования щебня.

     В производстве щебня кубовидной формы необходимо понимать, что текстурная особенность горной породы определяет форму зерен дроблёного материала, который получается в результате переработки. Для получения такого вида щебня используют горные породы, состоящие из нескольких минералов, которые представлены в виде кристалов, имеющих различную форму. В результате дробления подобная горная порода разрушается по границам раздела между кристаллами, при этом с увеличением размера самих кристаллов так же увеличивается объём щебня на выходе.

     Чтобы получить щебень кубовидной формы, используют конусные дробительны машины или дробилки ударного действия, которые позволяют получить материал, форма которого с наибольшей точностью приближена к кубовидной. Но у этих дробилок есть определенный минус - большие расходы на изнашевоемые части и большой объём отсева дробления. Дробильные машины ударного действия актуально использовать, когда основным приоритетом является непосредственно форма зерен, а не экономические аспекты.

     При использовании конусных дробилок так же можно добиться снижения лещадных форм зерен в составе щебня. Для этого надо обратить внимание, что б при дроблении была заполнена камера дробления, таким образом процесс дробления происходит не только между конусами машины, но так же и между зёрнами самого материала. За счёт этого зерна лещадной формы разрушаются, как наиболее слабые. Для этого необходимо постоянно отслеживать уровень материала в камере дробления с помощью специального датчика, а так же оборудовать дробильную машину аккумулирующим бункером с питателем. Когда материала в камере будет недостаточно, скорость питателя на подачу материала будет увеличена, тем самым камеры быстро заполнится необходимым материалом. 
 
 

4. ЩЕБЕНЬ ИЗ ПОПУТНО-ДОБЫВАЕМЫХ ГОРНЫХ ПОРОД И ОТХОДОВ ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ, ПРИМЕНЕНИЕ, ХАРАКТЕРИСТИКА 

     Щебень (песок) из попутно добываемых пород и отходов обогащения - щебень (песок), получаемый соответственно дроблением и измельчением горных попутно добываемых пород или отходов горно-обогатительных предприятий угольной, металлургической, химической и других отраслей промышленности.

     Повышение качества щебня из попутно-добываемых пород КМА путем улучшения формы зерен.

     Внедрение эффективной системы контроля качества щебня, получаемого из попутно-добываемых пород переменного состава, позволяет предотвратить выпуск некондиционной продукции с повышенным содержанием вредных примесей. Однако, этого недостаточно для обеспечения необходимых качественных: показателей минерального материала в целом. В работах Баумана В. А., Боровского П. А., Волкова М. И., Курденкова Б. Н., Садовенко Д. И., Сопина М. В. и др. указано, что выход качественного щебня по форме зависит как от качества горной породы, так и от конструктивно-технологических параметров дробильного оборудования. Одним из важнейших факторов, влияющих на качество щебня из кристаллических сланцев и других пород, является высокое содержание лещадных и игловидных зерен. Это обусловлено тем, что метаморфические скальные породы бассейна КМА, имеют общую сланцеватую текстурную особенность и отличаются значительной анизотропией физико-механических характеристик. В связи с этим, при дроблении метаморфических пород в наиболее распространенных щековых и конусных дробилках содержание лещадных и игловидных зерен обычно превышает нормативные требования. Среднее содержание лещадных и игловидных зерен в продуктах дробления ДСФ-1 Лебединского ГОКа составляет 64.5 процента, а содержание пылевато-глинистых частиц достигает 2,6 процента. Сходные результаты получены и при анализе щебня, произведенного дробильно - сортировочными установками производственного управления «Белгородавтодор». Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что получаемый из кристаллических сланцев щебень отличается высоким содержанием лещадных и игловидных частиц. Согласно ГОСТ 8267-82 «Щебень из природного камня для строительных работ» содержание лещадных и игловидных частиц в обычном щебне ограничено пределом от 25 до 35 процентов, а по соглашению сторон не более 65 процентов. Работы Бабина А. Е., Березина Д.В., Дудко А. А.. Садовенко Д. М. и др. свидетельствуют о том. что лещадность отрицательно влияет на большинство физико-механических и технологических характеристик щебня, однако не указано путей ее снижения-до 35 процентов. Применительно к условиям строительства автомобильных дорог этот вопрос исследован недостаточно подробна. В практике производства работ исполнители на местах не стремятся к снижению лещадности щебня от 65 процентов до 35 процентов, так как щебень с таким содержанием лещадных зерен согласно ГОСТ 8267-82 применим при устройстве Щебеночного основания дорог. В то же время очевидно, что такой широкий диапазон изменения лещадности не может не сказаться на качестве дорожной одежды.

     Для оценки дробимости кварцитового и сланцевого щебня фракции 10—20 мм с различным содержанием лещадных зерен производилось сжатие проб в замкнутом цилиндре диаметром 150 мм под нагрузкой 20 т. с. по ГОСТ 8269-76. Здесь же определялась потеря массы и остаточная толщина щебеночного основания.

     При содержании лещадных зерен более 25 процентов значительно уменьшается дробимость щебня. Особенно заметно дробимость щебня снижается при увеличении содержания лещадных частиц от 35 до 75 процентов. Дальнейший рост содержания лещадки мало влияет на дробимость щебня из кристаллических сланцев и малорудных кварцитов.

     Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что щебень из кристаллических сланцев, содержащий от 15 до 45 процентов лещадных частиц, относится к марке 800, при увеличении содержания лещадных зерен от 45 до 75 процентов марка по дробимости падает до 600. При дроблении малорудных кварцитов лещадность оказывает аналогичное влияние на марку по дробимости, при увеличении содержании лещадных частиц от 25—35 процентов до 65—75 процентов их марка падает с 1200 до 1000. При использовании щебня с высоким содержанием лещадных зерен для устройства щебеночных оснований автомобильных дорог расход каменного материала существенно возрастает (кривые 3, 4 на рис. 1). Особенно значительный перерасход щебня наблюдается при увеличении содержания лещадных зерен от 45 до 75 процентов. Из этих данных следует, что, хотя ГОСТ. 8267-82 допускает по соглашению сторон содержание лещадных зерен до 65 процентов, необходимо стремиться к снижению этой величины, так как уменьшение лещадности щебня на 10—15 процентов позволяет сократить расход вяжущего и минерального материала на 1 - 1,5 процента. При этом заметно улучшаются эксплуатационные характеристики щебеночного основания и покрытия автомобильных дорог. Следовательно, необходима разработка эффективных методов и дробильного оборудования, применение которых позволило бы снизить содержание лещадных зерен в щебне из пород сланцеватой текстуры. Установлено, что при дроблении вскрышных скальных пород КМА на щековых и конусных дробилках отечественного производства для снижения лещадности щебня необходимо увеличивать силу, действующую на слоистую породу в направлении нормальном к плоскости спайности и уменьшать тангенциально-действующую силу. Многочисленные наблюдения показывают, что горная масса поступает в рабочую зону дробления сориентировано слоистостью параллельно оси. Это обусловлено тем, что исходные породы в процессе буровзрывных работ приобретают удлиненную лещадную форму куска.