Дробильный сортировочный завод

Switch to desktop Register Login

Щебень и его свойства

  1. Щебень и его свойства.

Щебень —материал в виде небольших угловатых кусков камня размером от 3—5 до 120 мм, полученных дроблением горных пород, шлака и т. п. По форме щебень для строительства должен приближаться к кубу.

Форма щебня: а - кубовидная;   6 - остроугольная;    е - клиновидная;   г - пластинчатая    (лещадная)

Большое количество игольчатых, пластинчатых (лещадных) зерен, толщина которых меньше длины в 3 раза и более, снижает качество щебня, поэтому их содержание всегда ограничивается ТУ и ГОСТ. Так, в щебне для строительства автомобильных дорог содержание зерен пластинчатой формы может быть не более 15% по массе. По крупности щебень бывает в пределах от 31 до 70 мм1 по наибольшему измерению. Для бетона массивных сооружении (мостовые опоры, фундаменты) размеры фракции щебня могут дс ходить до 120—150 мм.
Щебень получают на щебеночных дробильно-сортировочных заводах   (рис.   16), располагающихся в притрассовых или базисны каменных карьерах, оснащенных соответствующими   машинами оборудованием. Основными агрегатами завода являются камнедробилки Они могут быть щековыми, конусными и ударными. Разные типы и размеры камнедробилок позволяют измельчать каменные материалы различных прочностей и размеров, а также получать разную степень измельчения.

Горная порода в виде отдельностей размером от 5 до 150 см из забоя поступает в приемный бункер , откуда питателем подается в камнедробилку.
После дробления щебень ленточным транспортером направляется для рассева на виброгрохот. После рассева фракции щебня ленточными транспортераминаправляются на склады готовой продукции.

В последние годы вместо металлических сит для грохотов появились сита «Эластик» из резины. Их преимущества: повышенная из носостойкость, эффективность самоочистки вследствие высокой пластичности резины, снижение запыленности воздуха и уменьшения шума на производстве.
Щебеночные заводы выпускают щебень в виде отдельных фракций (фракционированный щебень); от 5 до 10 мм, 10 до 20 мм, от 20 до 40 мм, от 40 до 70 мм.
В зависимости от требований производства завод может выпускать щебень в виде смеси двух и более смежных фракций. Например, для дорожного цементобетона требуется щебень рассортировать только на две фракции.
Щебень можно получать из различных массивных горных пород как изверженных, так и осадочных, а также путем дробления и сортировки гравия и природного щебня.
В зависимости от конструкции дорожной одежды в умеренных климатических условиях классы щебня применяют, руководствуясь табл. 6.

Наименование

Категории дороги

I и II

III

IV и V

Рекомендуемые марки щебня (ДР) и его морозостойкость

Усовершенствованные  капитальные покрытия:

     

цементо бетонные   однослойные   и верхний   слой   двухслойных   покрытий

1200-1000
Мрз 100

1200-1000
Мрз 5

 

нижний слой двухслойных покрытий

1000-800
Мрз 50

1200-800
Мрз 25

 

верхний     слой      асфальтобетонных покрытий:

     

с   поверхностной   обработкой

1200-1000
Mpз 25

1200—800
Мрз 25

 

без поверхностной обработки

1200-1000
Мрз 50

1200-1000
Мрз 25

 

нижний слой

1200-800

1200-800

 

Усовершенствованные    облегченные покрытия, построенные по способу:

     

пропитки

 

1200-800
Мрз 25

1200-800
Мрз 25

смешения на дороге и в установке

 

1200-800
Мрз 25

1200-600
Мрз 15

Основание из необработанного щебня стандартных фракций

1200-1000
Мрз 25

1200-800
Мрз 25

1200-800
Мрз  15

Основание из  щебня, обработанного органическими вяжущими  в установке и на дороге

1200-800
Мрз 25

1200-600
Мрз 25

1200-1000
Мрз 15

А) Гранулометрический состав.

Качество щебня характеризуется крупностью и зерновым (гранулометрическим) составом, объемной массой, пустотностью, засоренностью, формой и шероховатостью зерен, морозостойкостью, цементирующей способностью, прочностью при сжатии  (раздавливании в цилиндре) при истирании в барабане.
Для определения качества щебня в лаборатории от полученной партии щебня количеством не более 200 м3 отбирают среднюю пробу массой 60—80 кг. Проба берется таким образом, чтобы в нее лопал материал из всех частей партии. Например, при транспортировании щебня по железной дороге пробу отбирают при погрузке или разгрузке не менее чем в пяти местах вагона из верхнего, среднего иг нижнего слоев щебня; при отгрузке автомобилями проба отбирается: не менее чем из пяти автомобилей.

Гранулометрический состав—процентное содержание по массе различных фракций в смеси щебня, дающих в сумме 100%. Различный зерновой состав смесей влияет на пустотность щебня, а следовательно, на его насыпную массу; чем однообразнее по размерам фракции зерен, тем большая пустотность смеси щебня. Гранулометрпческий состав определяют путем просеивания щебня сквозь сита соответствующих размеров в зависимости от назначения щебня. Сита для щебня, предназначенного для строительства автомобильных дорог, должны быть с отверстиями 70, 40, 25,.. 20, 10, 5 и 2 мм. Просеивают щебень на приспособлении.

После просеивания остатки на ситах взвешивают и определяют частные остатки в процентах. Частным остатком считают отношение массы остатка на данном сите к массе всей навески, выраженное' в процентах. Затем определяют полные остатки на каждом сите,, т. е. частный остаток на данном сите плюс частные остатки на всех: вышележащих ситах (более крупных).
Пользуясь результатами рассева, устанавливают: наибольшую крупность Диаиб щебня, соответствующую размеру отверстий первого из сит, полный остаток на котором составляет от 0 до 5%; наименьшую крупность Дмалм щебня, соответствующую размеру отверстий последнего из сит, полный остаток на котором составляет от 95 до 100%.
Кроме того, для наглядности результаты просева выражают кривой просеивания, для построения которой на оси абсцисс откладывают размеры отверстий сит, а на оси ординат — полные остатки на ситах.
Для проверки соответствия зернового состава данного щебня требованиям ГОСТ 8267—93 или технических условий пробу просеивают на четырех ситах с размерами отверстий 1,25 Днаиб ; Днаиб; 0,5 (Днаиб + Днаим) и Днаиб. По результатам просеивания вычисляют полные остатки на этих четырех ситах и сопоставляют с требуемыми пределами полных остатков по ГОСТ 8267—93.

 

Размеры отверстий контрольных сит, мм

Полный остаток на
ситах, % по массе

Днаим

95—100

0,5(Днаим + Днаиб)

40—70

Днаиб

0—5

1,25Днаиб

0

Для большей наглядности по требуемым данным рекомендованного зернового состава строится график предельных кривых, на которых откладывается кривая на основании полученных результатов контрольного рассева щебня. Она не должна выходить за пределы рекомендованных кривых.
Рассмотренный метод определения гранулометрического состава щебня используется па основании ГОСТ 8269—93 для общестроительных работ и цементобетона, в том числе и дорожного бетона.

Определение гранулометрического состава и его параметры для асфальтобетона нормируются ГОСТ 9128—97.

 

 

Б) Пустотность щебня.

Пустотность щебня определяют на основании предварительно установленных объемной массы и насыпной массы с точностью до 0,5% по формуле

 

Vпуст= (1-рн0)*100

 

Влажность щебня имеет отрицательное значение при использовании его в цементо- и асфальтобетоне, при устройстве покрытия методом смешения.

Влажность щебня вычисляют по формуле

 

W=(mв-m)*100/m

где mв — масса влажного щебня, кг; m — масса высушенного щебня, кг.
Пылевидные глинистые частицы в щебне являются засоряющими и вредными во многих случаях. Щебень не должен содержать комков глины, суглинка. Количество глинистых и пылевидных частиц в щебне, определяемых отмучиванием, не должно превышать следующих пределов:

Для марок от   600 до 1200

1% по массе

Для марок от   И45  » И20

Для марок от   У50  » У75

Для марок от   200  » 400

2% по массе

Для марок от   И70  » И55

Для марок от   У30   » У40


Пластинчатые (лещадные) и игловатые зерна в щебне ограничиваются 15%-ным содержанием.
Для определения процентного содержания пластинчатых и игловатых зерен из пробы щебня отбирают зерна, толщина или ширина которых меньше длины в 3 раза и более. Все отобранные зерна взвешивают mi, затем отдельно взвешивают все остальные зерна пробы m2.
Содержание в щебне пластинчатых и игловатых зерен вычисляет по формуле

П=m1/(m1-m2)*100

 

В) Морозостойкость щебня.

Морозостойкость щебня определяют непосредственным замораживанием или испытанием в растворе сернокислого натрия. Решающим испытанием является непосредственное замораживание, поэтому, если при испытании сернокислым натрием результаты получаются неудовлетворительные, испытывают для проверки непосредственным замораживанием. Испытанию на морозостойкость непосредственным замораживанием подвергают отдельно каждую фракцию щебня, полученную рассевом на ситах. После 15, 25 и каждых последующих 25 или 50 циклов переменного замораживания и оттаивания пробу щебня высушивают до постоянной массы (m1 ...mn) и определяют потерю массы Mрз в процентах по формуле

Mpз=(m1-mn)*100/m1

Показатели морозостойкости щебня при испытании его непосредственным замораживанием или в растворе сернокислого натрия должны быть в пределах, указанных в табл. 7.

Вид испытания

Морозостойкость щебня

Mрз15

Mрз25

Mрз50

Mрз100

Mрз150

Mрз200

Mрз300

Непосредственным    замораживанием:

             

количество     циклов

15

25

50

100

150

200

300

потеря в массе после испытания,     %,     не более

10

10

5

5

5

5

5

В   растворе   сернокислого натрия:

             

количество    циклов

3

5

30

10

15

15

15

потеря в массе после испытания,     %,     не более

10

10

10

5

5

3

2

Цементирующую способность щебня определяют в тех случаях, когда щебень укладывают в дорожные покрытия без обработки вяжущими веществами. Под цементирующей способностью понимают свойство горной породы, будучи размолотой в порошок в смеси с водой, образовывать тесто, которое после высыхания приобретает некоторую связность.
Для определения цементирующей способности пробу щебня Массой 300 г измельчают в ступке и просеивают через сито с отверстиями 0,25 мм. Просеянный порошок замешивают с 15—20% воды. Из полученного теста формуют три цилиндрических   образца диаметром и высотой 25 мм каждый под давлением 500 кгс. Изготовленные образцах устанавливают на сите с квадратными отверстиями 15 мм, подвешенном в сосуде с водой.

Отмечают на секундомерах время в секундах установки образцов на сите в воде и время, когда каждый образец полностью пройдет сквозь сито. За результат принимается средний из трех определений.
Цементирующая способность считается хорошей, если показатель свыше 180 с, средней, если показатель 60—180 с, низкой, если показатель до 60 с.

Цементирующая способность щебня для дорог в засушливых районах должна быть хорошей; для дорог в районах с избыточным увлажнением может допускаться щебень с низкой, цементирующей способностью.
По механической прочности щебень характеризуется следующими показателями: прочностью при сжатии (дробимостью) в цилиндре; истираемостью (износом) щебня в барабане; сопротивлением щебня удару при испытании на копре ПМ.

Г) Прочность щебня при сжатии (дробимости).

Прочность щебня при сжатии (дробимости) определяют в сталь­ном цилиндре. Для определения марки щебня по показателю дро­бимости применяют цилиндр диаметром и высотой 150 мм.
Пробу рассеивают на фракции 5—10, 10—20, 20—40 мм и каж­дую отдельно подвергают испытанию. Фракцию массой 3 кг закла­дывают в цилиндр, на щебень устанавливают стальной плунжер и ставят под пресс.
Давление (нагрузку) на плунжер (образец) доводят до 20 тс со скоростью 150 кгс/с.

Затем содержимое цилиндра извлекают, рассеивают на ситах с отверстиями 1,25 мм для фракции 5—10 мм; 2,5 мм для фракции Ю—20 мм; 5 мм для фракции 20—40 мм. Взвесив остаток на сите, определяют потерю массы после давления по формуле

 

Др=(m-m1)*100/m

где m — масса щебня перед нагрузкой, г;
m1 — масса остатка   на сите после нагрузки, г.

 

В зависимости от прочности по дробимости щебень разделяется на следующие марки (табл. 8).

 

Марка щебня

 

Дробимоеть щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре, %

 

 

из  изверженных   глубинных и метаморфических пород

из  изверженных из лившихся пород

из осадочных пород

1200

<= 16

<=9

<=6

1000

17—20

10—11

7—8

800

21—25

12—14

9-10

600

26—34

11—14

400

15—24

300

25—28

200

29-35

Прочность щебня на износ (истирание) определяют в полочном барабане.

Это свойство показывает способность щебня сопротивляться удару, скалыванию кромок и трению, воздействую­щим одновременно.
Полочный барабан представляет собой вращающийся стальной цилиндр диаметром 70 и длиной 50 см, внутри которого прикрепле­на полка из уголковой стали.
Промытую и высушенную пробу щебня рассеивают на ситах 5—10, 10—20, 20—40 мм, и каждую фракцию испытывают отдель­но. В барабан загружают 5000 г щебня и 8—12 стальных шаров в зависимости от фракции образца.
После 500 оборотов барабана со скоростью 30—33 об/мин ще­бень извлекают, просеивают на сите 2 мм и остаток на сите взве­шивают. За показатель износа (истирания) принимают потерю массы

 

И=(m-m1)*100/m

где m — масса образца до испытания, г;   m1 — масса   остатка   на сите 2 мм, г.
Марку щебня по показателю износа устанавливают по табл. 9.

 

Марка щебня

Показатель при испытании на износ, %

Изверженные породы и песчанники

Известняки, доломиты

И-I

<=25

<=30

И-II

26-35

31-40

И-III

36-45

41-50

И-IV

46-55

51-60

 

Е) Прочность   щебня  при   ударе.

Прочность   щебня  при   удареопределяется    на    копре   ПМ.

Копер состоит из стальной ступки объемом 500 см3, стального бойка с зубьями и двух направляющих штанг высотой 775 мм каждая. Из рассеянной на ситах пробы высушенного щебня отбираются фракции 20—25; 15—20, 10—15 и 5—10 м. От каждой фракции отвешивают по 1000 г, смешивают и определяют насыпную массу этой смеси в сосуде емкостью 1 л.
После этого от каждой из четырех фракций отбирают три образца. Масса образца определяется по формуле

 

m=125 рн/1000

где m — масса образца каждой фракции, г; рн — насыпная масса, кг/м3.
Из отобранных образцов приготовляют три смеси, каждая из которых состоит из четырех фракций. Масса каждой смеси составляет Q=4т.

Каждую смесь для испытания помещают в стальную ступку копра ПМ и ударяют бойком с высоты 50 см 40 раз. После каждого удара ступку с помощью рукоятки поворачивают на 45°. После 40 ударов пробу просеивают через сито с отверстиями 5, 3, 1 и 0,5 мм и определяют полные остатки на них.

Показатель сопротивления щебня удару на   копре   вычисляют по формуле

У=37/(4-А)

где В1 , В2 , В3 , В4полные остатки на ситах с отверстиями 5 и 3 мм и с сетками № 1 и № 0,5 г;   Q— первоначальная  масса  смеси,   г.

Разность между суммой массы всех остатков на ситах и на поддоне и первоначальной массой смеси не должна   быть   более   1%.
В зависимости от прочности удару при испытании на копре ПМ щебень подразделяется на четыре марки У75, У50, У40 и УЗО.
Эти марки должны соответствовать   следующим   показателям:

У75

75 ударов

У50

50—74 ударов

У40

40—49 ударов

У30

30—39 ударов

Copyright © 2016 - 2007 ООО "ДСЗ" 634024, Россия, г. Томск, ул. Причальная, 22 Телефон : +7 (3822) 28-32-28, 28-32-27 Template Design © Joomla Templates | GavickPro. All rights reserved.

Top Desktop version