ПЕРЕРАБОТКА ГОРНОЙ ПОРОДЫ

Для получения нужной продукции полезное ископаемое подвергают обработке на дробильно-сортировочных заводах.

Переработка состоит из дробления, сортировка, промывки и обогащения щебня, гравия и песка.

Дробление и измельчение – уменьшение размеров кусков горной массы путём механического разрушения. При дроблении получают в основном продукты крупные, а при измельчении - менее 0,5 мм. Для дробления использую дробилки, а для измельчения - мельницы.

Сортировка (грохочения) – разделение продуктов переработки по крупности на грохотах.

Промывку щебня и гравия осуществляют с целью удаления комовой глины. Пылеватых и глинистых частиц. Промывку можно производить на грохотах или в машинах – мойках.

Классификацию и обогащение песков применяют для доведения зернового состава до требований Государственных стандартов: эти операции выполняют в гидроклассификаторах и обогатительных аппаратах (гидроциклонах).

Обогащение щебня и гравия по прочности осуществляют в осадочных машинах, механических классификаторах, установках для обогащения в тяжёлых средах.

Обогащения щебня по форме зерён предназначено для получения щебня кубооразной формы. Эту операцию осуществляют избирательной сортировкой на щелевидных ситах, грануляцией щебня в роторных дробилках ударного действия и в барабанах – грануляторах.

Для выбора технологической схемы переработки полезного ископаемого необходимо иметь следующие данные:

- характеристику исходной горной массы;

- прочностной и зерновой состав;

- ассортимент готовой продукции.

Способность горных пород противостоять разрушению зависит от прочности, наличия трещин в кусках, способа воздействия на них разрушающих усилий. Наибольшее сопротивление оказывают горные породы раздавливанию, меньшее – изгибу и, особенно, растяжению.

При выборе технологической схемы производства учитывают тип перерабатываемой горной породы.

Количественной характеристикой процесса дробления служит степень дробления, показывающая, во сколько раз уменьшились куски материала при дроблении.

Со степенью дробления связаны расходы энергии и производительность дробилок.

Степень дробления, получаемую в каждой стадии, называют частной, во всех стадиях – общей степенью дробления.

ВИДЫ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ.

Области применения природного камня очень широки и виды каменных материалов, можно разделить, на две группы:

1. Материалы, не требующие обработки (песок, гравий, бутовый камень и булыжный).

2. Материалы, требующие обработки (щебень, бортовые камни, брусчатка, тротуарная плитка, все виды шашки).

Первая группа:

Песок – это рыхлая смесь зёрен, с размерами частиц 0,16 – 5 мм. Качество песка для дорожно-строительных работ определяют минералогическим составом, формой зерен, зерновым составом, содержанием пылевато-глинистых частиц, плотностью, пустотностью, влажностью и содержанием органических примесей.

В дорожном строительстве использую песок природный и дроблёный получаемый путём дробления горных пород.

Используется, как мелкий заполнитель для бетонов и асфальтобетонов, для устройства подстилающих слоев дорожной одежды, устройства дренажей.

Гравий - это рыхлая сыпучая смесь зерён, с размерами частиц от 5 до 70мм. В природе чистом виде гравий встречается редко. Если в гравии содержится более 50% песчаных частиц, то такую смесь называют ПГС, а если менее 50%- ГПС.

По зерновому составу для устройства оснований используют ПГС до 70 мм, а для устройства покрытий – до 40 мм.

Основные показатели:

Марка по дробимости Др1000, 800, 600 и 400.

Марки по истираемости И1, И2, И3, И4

Морозостойкость F15, F25, F50

Используется как крупный заполнитель для бетонов, асфальтобетонов, для устройства гравийных оснований и покрытий, дренажных сооружений.

Бутовый камень – природные куски камня неправильной формы, получаемые:

1. взрывным методом (рваный бут), или плиты неправильной формы (постелистый бут или плитняк), получаемые

2. выламыванием из слоистых пород. По форме бутовый камень бывает постелистый, плитняковый, пиленый и рваный (Рис.1)

Рваный бут Плитняковый бут

Постелистый бут

Рис.1 Бутовый камень

Свойства: средняя плотность 1400-1700 кг/м³, предел прочности при сжатии не менее 20 МПа. Используется для кладки фундаментов, мостовых устоев, укрепление откосов насыпей, кладки подпорных стен, бутовой и бутобетонной кладки подвальных стен и стен не отапливаемых зданий. Кроме того, бут может идти для изготовления шашки для мощения и дробления на щебень.

Булыжный камень – используется для устройства верхний покрытий дорог IV-V категорий, оснований под дороги, откосов земляных сооружений, для мощения ж/д откосов и для берегоукрепительных работ. Сейчас применяют редко, так как это требует больших затрат ручного труда.

Вторая группа.

Щебень – представляет собой кусковой материал неправильной формы, сразмерами частиц от 5 до 70 мм, получаемый дроблением горных пород.

Физические свойства щебня оценивают по средней и насыпной плотностям, пустотности, влажности, водопоглощению.

Механические свойства щебня оценивают, прежде всего, по дробимости, износу, а также по морозостойкости.

1. Прочность щебня характеризуется маркой, определяемой по его дробимости при сжатии (раздавливании его пробы в металлическом цилиндре) с вычислением показателя дробимости по формуле:

,

где m₁ – проба щебня, кг;

m₂ – масса остатка на контрольном сите после просеивания раздробленной в цилиндре пробы щебня, кг.).

Марку щебня по дробимости в цилиндре оценивают по потере в массе после приложения нагрузки. Так марку щебня по дробимости принимают равным 1200, если потеря в массе после раздавливания не превысит 11%. При потере свыше 11до 13% - марка щебня по дробимости – 1000, а при потере в массе свыше 28 до 35% - 200.

По дробимости различают щебень следующих марок: Др1400, 1200, 1000, 800, 600, 400, 300 и 200.

2. По прочности при износе (истираемости) в полочном барабане щебень подразделяется на 4 марки И1, И2, И3, И4. Износ характеризует сопротивление материала истирающим и ударным усилиям, обламыванию кромок. Показатель истираемости является потеря массы (г) образца площадью 1 см² за определённый путь (м). истираемость – способность каменного материала сопротивляться истирающим усилиям. Чем больше твёрдость, тем меньше истираемость.

Морозостойкость оценивают по потери в массе после попеременного замораживания и оттаивания, марки по морозостойкости F15, 25, 50, 100, 150, 200, 250, 300.

Используется как заполнитель в тяжелых бетонах и асфальтобетонах.

Бортовые камни (бордюрные) – служащие для отделения проезжей части от тротуара, изготовляют главным образом из сиенита и гранита. Представляют собой прямоугольные параллелепипеды длиной 1000…2000 мм, высотой 300-400 мм и шириной 100…200 мм. Могут быть прямоугольными, лекальными и въездными.

Рис.2 Бортовой камень: 1- прямой; 2- лекальный; 3- для съездов

Бортовые камни из горных пород устанавливают на основание из бетона, если основание из щебня, гравия или асфальтобетона – это приводит к не устойчивости камней, особенно на проездах с интенсивным движением.

Брусчатка – колотые или тесаные камни из изверженных или плотных осадочных пород, имеющую форму усеченной пирамиды (из диабаза). Начали применять с середины XIX века в Англии, Франции. Брусчаткой вымощена Красная площадь в Москве. Брусчатка – очень долговечное и декоративное покрытие улиц и площадей.

Фото1. Брусчатка

Тротуарная плитка– из гнейсов, имеет форму прямоугольной или квадратной плиты со сторонами 20-80 см, с ровной поверхностью лица и постели, толщиной не менее 4 см и не более 15 см.

Фото2. Тротуарная плитка.

Каменная шашка для мощения – грубо колотые камни неправильной формы, приближающиеся к призме или усечённой пирамиде. Применяется для обычного мощения (Рис.3)

Рис.3. Шашка каменная для мощения

Пакеляжная шашка –имеет неправильную форму, с одной ровной поверхностью (постелью). Изготавливают из различных по морозостойкости пород. Применяется для устройства оснований под дорожное покрытие.

Рис. 4 Шашка каменная пакеляжная