Дорожно-строительные материалы

     Силу F , действующую на кусок породы со стороны рабочих органов конусных и щековых дробилок, можно разложить на плоскости на две составляющие: F1 . действующую перпендикулярно (нормально) к направлению плоскости, и F2— параллельно (тангенциально) к ней. Угол между этими силами приближенно равен углу захвата дробилки (рис. 2). Рассмотрение параллелограмма этих сил показывает, что по мере уменьшения угла захвата численное значение тангенциальной силы падает, а нормальной — возрастает. При этом, очевидно, должна уменьшаться доля частиц, разрушенных в направлении плоскости спайности, т. е. ожидается меньший выход лещадных и игловидных обломков. Из этого следует, что для уменьшения выхода лещадных и игловидных частиц необходимо уменьшить угол захвата рабочих органов дробилок. По данным НИИКМА отношение предела прочности при сжатии кристаллических сланцев Лебединского месторождения в направлении параллельно-перпендикулярном слоям составляет 3-7. Следовательно, при угле захвата дробилки, превышающем 20°, тангенциальная составляющая сила дробления будет численно равна нормальной, так что выход «лещадки» должен составить около 50 процентов. Фактически, как показал анализ продуктов двухступенчатого дробления кристаллических сланцев на передвижной дробилыю-сортировочной установке ПДСУ-200 «Белгородав-тодор», а также дробильно-сортировочной фабрике № 1 Лебединского ГОКа, при угле захвата щековых и конусных дробилок от 18 до 22о выход лещадных кусков составляет 50—65 процентов.

     Для контрольной проверки изложенных положений были выполнены экспериментальные исследования дробления кристаллических сланцев Лебединского карьера КМА в лабораторной щековой дробилке сложного качания ДЩС 100x150. Для изменения угла захвата дробилки от 12 до 20е применялись специальные клиновидные прокладки, устанавливаемые под бронеплиты. Частота вала дробления варьировалась от 200 до 350 об/мин.

     Полученные данные подтверждают теоретические соображения, поскольку при уменьшении угла захвата от 20 до 12° наблюдается снижение выхода лещадных и игловидных продуктов дробления на 10—15 процентов. При этом производительность и степень дробления при прямолинейной геометрии поверхности щек в соответствии с математическими выводами Левенсона Л. Б. и Цичельного П. М. будут уменьшаться на незначительную величину (единицу процентов), что компенсируется увеличением числа оборотов вала дробилки. Опытное дробление и практический анализ работы показали, что выход щебня увеличился в среднем на 3-5% при одинаковых энергозатратах. Для уменьшения угла захвата щековых дробилок предложено применение соответствующих размеров клиновидных регулирующих подкладок под бронеплиты или замену рабочего органа с плавно выпуклой формой к выходной щели. При увеличении частоты вращения вала дробилки выход лещадных частиц несколько сокращается. Причем, при дроблении исходных лещадных кусков до 10—30 процентов их не разрушалось. С уменьшением частоты вращения вала дробилки содержание недоизмельченных кусков возрастает, что указывает на необходимость увеличения частоты вращения вала дробилок.

     В щековых дробилках отечественного производства бронеплиты имеют вертикальное рифление. С целью повышения степени дробления бронеплиты устанавливают так, что выступ подвижной щеки совмещается с впадиной. Это способствуя? увеличению степени лещадности продуктов дробления и повышению количества игловидных зерен. Признано целесообразным применять щековые дробилки с продольным рифлением щек на последней стадии дробления или ориентировав рифли выступами друг против друга. Различные типы дробилок и схемы дробления проходят производственную проверку на дробильно-сортировочных установках Лебединского ГОКа и в карьероуправлении «Белгородавтодор». Установлена целесообразность трехстадийного дробления пород слоистой текстуры с применением на последней стадии ко-роткоконусных дробилок (КСД, КМД), имеющих значительную дайну зон дробления с минимальным и нулевым углом захвата поверхностей рабочих органов. 

     Применение.Х\уп производстве щебня и гравия должна проводиться их радиационно-гигиеническая оценка, по результатам которой устанавливают область применения. Щебень и гравий в зависимости от значений суммарной удельной эффективной активности естественных радионуклидов Аэфф [1] применяют:

- при Аэфф до 370 Бк/кг - во вновь строящихся жилых и общественных зданиях;

• при Аэфф св. 370 до 740 Бк/кг - для дорожного строительства в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а также при возведении производственных зданий и сооружений;
• при Аэфф св. 740 до 1500 Бк/кг - в дорожном строительстве вне населенных пунктов.

     При необходимости в национальных нормах, действующих на территории государства, величина удельной эффективной активности естественных радионуклидов может быть изменена в пределах норм, указанных выше.

4.10 Щебень и гравий не должны содержать посторонних засоряющих примесей.

     4.11 Обеспеченность установленных стандартом значений показателей качества 
щебня и гравия по зерновому составу (содержанию зерен размером менее наименьшего 
номинального размера d и более наибольшего номинального размера D) и содержанию 
пылевидных и глинистых частиц должна быть не менее 95 %. 
 
 

5. ПЕСОК ИЗ ОТСЕВОВ ДРОБЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД.

    ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ

     На природный песок и песок из отсевов дробления горных пород с истинной плотностью зерен от 2,0 до 2,8 г/куб.см, предназначенные для применения в качестве заполнителя тяжелых, легких, мелкозернистых, ячеистых и силикатных бетонов, строительных растворов , приготовления сухих смесей, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов - распространяется ГОСТ 8736-93 на песок строительный.

В стандарте зафиксированы следующие определения.

     Природный песок - неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования.

     Дробленый песок - песок с крупностью зерен до 5 мм, изготавливаемый из скальных горных пород и гравия с использованием специального дробильно-размольного оборудования.

     Фракционированный песок - песок, разделенный на две или более фракций с использованием специального оборудования.

     Песок из отсевов дробления - неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, получаемый из отсевов дробления горных пород при производстве щебня и из отходов обогащения руд черных и цветных металлов и неметаллических ископаемых и других отраслей промышленности.

      Пески различных классов (мелкий заполнитель) применяются при производстве бетонных и железобетонных изделий, имеющих широкое применение в строительстве.

      Определяющим фактором применения определенного вида песка является различное содержание в нем глинистых и пылевидных частиц, влияющее на прочность сцепления зёрен заполнителя с цементным камнем. Глинистые примеси, обволакивая зёрна заполнителя, препятствуют сцеплению цементного камня с заполнителем и тем самым снижают прочность бетона.

Область применения песков различного класса:

     песок II класса - для изготовления бетонных и железобетонных изделий из бетона с прочностью на сжатие Не более 20 МПа, к которым не предъявляются требования по морозостойкости, истираемости и водопроницаемости;

     песок I класса - для изготовления бетонных и железобетонных изделий из бетона с прочностью на сжатие не более 30 МПа, к которым предъявляются требования по морозостойкости (до F200) и водонепроницаемости (до W-4);

     специальный песок - для изготовления бетонных и железобетонных изделий из бетона с прочностью на сжатие более 40 МПа, к которым предъявляются повышенные требования по морозостойкости (доБЗОО), водонепроницаемости (до W-8), истираемости и стойкости к воздействию агрессивных сред.

      В связи с дополнительными затратами на промывку, обезвоживание, транспортировку и другие операции, стоимость песка повышенного качества (специальный песок с малым содержанием глинистых и пылевидных частиц) выше стоимости песка II класса на 30-35%. Тем не менее, расчеты показывают, что применение песков повышенного качества позволяет значительно снизить себестоимость бетона за счёт сокращения расхода цемента.

Каждую группу песка характеризуют значением модуля крупности:

Очень крупный - св. 3,5

Повышенной крупности — от 3,0 до 3,5

Крупный - от 2,5 до 3,0

Средний - от 2,0 до 2,5

Мелкий - от 1,5 до 2,0

Очень мелкий - от 1,0 до 1,5

Тонкий - от 0,7 до 1,0

Очень тонкий - до 0,7

6. ШТУЧНЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД:

      БУТОВЫЙ КАИЕНЬ, ШАШКА, БРУСЧАТКА, БОРТОВОЙ КАМЕНЬ, ПЛИТЫ ОБЛИЦОВОЧНЫЕ, ТРОТУАРНЫЕ. ИХ ПОЛУЧЕНИЕ, СЫРЬЁ ДЛЯ НИХ, ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 
 

     Бут (бутовый камень) — куски камня (доломита, известняка или песчаника) неправильной формы, размером не более 500 мм по наибольшему измерению и массой до 50 кг.

     Бут может быть рваный (неправильной формы), плитчатый (плитняк) и постелистый. Получают бут разработкой местных осадочных и извергнутых пород, отвечающих требованиям в отношении прочности, морозостойкости и водостойкости. Используемый для строительства камень должен быть чистым, без трещин и расслоений.

     Применяют для возведения плотин и других гидротехнических сооружений, кладки фундамента и стен неотапливаемых зданий. Большое количество бутового камня перерабатывается в щебень. 

     Брусчатка. Каменное мощение - один из наиболее древних видов дорожной отделки, славящийся своей прочностью и долговечностью: до наших дней дожили образцы еще средневековой брусчатки. Отсюда главное достоинство этого материала -прочность, твердость, долговечность, устойчивость к механическому воздействию. Кроме того, брусчатка характеризуется и другими положительными свойствами, среди которых: абсолютная экологичность, высокая морозостойкость, отсутствие луж после дождя в силу особенностей конструкции. Что касается внешнего вида, то можно сказать, что ничего более натурального и естественного в ландшафте, чем брусчатка, и придумать невозможно: именно этот дорожно-строительный материал широко используется ландшафтными дизайнерами для полной интеграции дорожек в природное окружение. По виду материала брусчатка разделяется на следующие типы:

     Каменная - брусчатка, которую изготавливают из натурального камня, чаще всего гранита или базальта, реже - мрамора. Гранитная брусчатка - недешевое удовольствие, которое окупается лишь исключительными прочностными характеристиками и долгим временем эксплуатации. Имеет натуральную каменную расцветку, что несколько ограничивает фантазию дизайнера. Мраморная брусчатка очень дорога, поэтому относится к группе эксклюзивных строительных материалов и используется для исключительных случаев. Каменную брусчатку разделяют на три разновидности по способу изготовления:

• Колотая брусчатка получается при обтесывании камня до формы куба - но с неидеальной геометрией.
• Пилено-колотая брусчатка получается при выпиливании отдельных блоков с помощью двух методов; в итоге верхняя (фасадная) и нижняя поверхности имеют шероховатости, неровности, а все боковые стороны совершенно ровные.
• Пиленая брусчатка получается при полном выпиливании блоков из каменной заготовки, благодаря чему материал получается ровным и гладким со всех сторон.

     Клинкерная (дорожный клинкер) - брусчатка, получающаяся при обжиге глиняных заготовок в форме кирпича при очень высоких температурах и в особых условиях. Благодаря такому обжигу клинкер по своим свойствам приближается к камню: ему свойственна твердость, устойчивость, низкое водопоглощение. Слабое место клинкерной брусчатки - сравнительно низкая морозостойкость, хотя в последнее время появляется все больше коллекций, предназначенных специально для северных широт. Несомненное достоинство клинкера - эстетичность и приятные оттенки; это обстоятельство сделало клинкерную брусчатку очень популярным материалом для мощения садовых дорожек, подъездов к загородным домам и т.д.

     Бетонная - брусчатка, изготовленная из особо плотного бетона. Отличается высокой прочностью и низкой ценой, что делает ее наиболее привлекательным материалом для отделки больших площадей. Кроме того, благодаря искусственному происхождению, брусчатка из бетона может быть любых цветов и оттенков - в некоторых случаях ее выбирают именно поэтому. Также немаловажным «плюсом» в копилку достоинств бетонной брусчатки является ее легкая заменяемость, среди «минусов» обычно называют ее ненатуральность, «тротуарный» вид, который, конечно, не сравнится с благородной поверхностью каменного полотна или клинкерными плитками, похожими на красный кирпич.

      Кроме, собственно, дорожек, брусчаткой различных видов оформляется масса других зон, среди которых и террасы, и места для парковок - или площадки для приготовления шашлыков, и патио (внутренние дворики с зоной отдыха), и открытые лестницы, и различные садовые подиумы.