Новый метод получения качественных заполнителей для бетонов

[Filippcha]

При производстве дорожного бетона, асфальтобетонов и в дорожном строительстве одним из основных определяющих параметров является качество щебня, так как общеизвестно, что смеси, изготовленные на щебне, имеют более высокие качественные показатели, чем смеси на гравийных материалах [3]. Качество же щебня, в значительной степени, определяется формой его зерен. Повышенное содержание в щебне зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы ухудшает удобоукладываемость смесей, вызывая повышенный расход связующего. Кроме того, форма зерен оказывает существенное влияние на среднюю плотность и прочность бетона [1].
Существующие сегодня стандарты ограничивают содержание в щебне пластинчатых и игловатых зерен до 15 % по массе. Дробильно-сортировочные заводы выпускают щебень со значительно большим содержанием зерен лещадной формы - до 25 %. При получении щебня кубической формы нормы соблюдаются, но содержание в нем лещадных зерен остается достаточно высоким - до 8 % [2].
При этом одним из основных направлений получения щебня с меньшим содержанием зерен пластинчатой и игловатой форм остается совершенствование технологии его обогащения - грохочение на щелевидных ситах, воздушная сепарация и т. д.
В Восточно-Казахстанском техническом университете им. Д. Серикбаева (г. Усть-Каменогорск, Республика Казахстан) в настоящее время ведутся работы по исследованию нового грохота, существенно снижающего содержание в щебне зерен пластинчатой и игловатой форм. В данном грохоте используется метод двойного возбуждения просеивающей поверхности. Использование данного метода представляет собой достаточно новую тенденцию развития теории разделения сыпучих материалов. Конструкция грохота основана на авторском свидетельстве (№ 1034791 кл.В 07В 1/22 "Спиральный виброгрохот", 1982 г.), в которое внесены некоторые изменения и дополнения.
Спиральный грохот состоит из поверхности просеивания, представляющей собой упругую спираль, которая равномерно вращается вокруг собственной оси. Под упругой спиралью установлены приводные кулачки, которые, периодически приподнимая спираль, приводят ее к колебательному движению. Таким образом, исходный сыпучий материал, загружаемый на внутреннюю поверхность спирали, приводится к двойному возбуждению - вращению на поверхности спирали и вибрации в поперечном сечении потока материала. Подрешетный продукт, при этом, образуется из материала, прошедшего через зазоры между витками спирали.
На созданной в ВКТУ опытной установке были проведены эксперименты по определению работоспособности спирального грохота и качественных показателей грохочения на поверхности просеивания.
В качестве исходного материала использовалась смесь песка (57 %) и щебня (43 %). Разделение происходило на фракции 0-5 мм и 5-20 мм. Рабочая длина упругой спирали составляла 370 мм, наружный диаметр - 170 мм, диаметр проволоки спирали - 7 мм.
В результате проведенных работ можно сделать следующие выводы:
- засоренность верхнего продукта при работе спирального грохота - 4-5 %, то есть в пределах нормы;
- эффективность грохочения - выше 90 %;
- содержание зерен пластинчатой и игловатой форм в верхнем продукте - 5-8 %.
Таким образом, можно сказать, что спиральный грохот обеспечивает достаточно высокие качественные показатели грохочения и обладает следующими достоинствами:
- высокой производительностью, сравнимой с производительностью плоских виброгрохотов (при вышеприведенных размерах упругой спирали производительность по питанию составляет около 0,3 м3/ч);
- малой потребляемой мощностью (для опытной установки - менее 0,5 кВт);
- возможностью получения на одной поверхности просеивания нескольких фракций, так как может меняться размер отверстия просеивающей поверхности при сжатии-растяжении упругой спирали;
- конструктивной простотой и малыми габаритами.
В заключение можно сделать вывод, что спиральный грохот является перспективной установкой для применения ее в промышленных условиях. В настоящее время завершаются работы по исследованию и теоретическому обоснованию основных параметров работы спирального грохота. Все заинтересованные в разработке промышленного образца организации приглашаются к сотрудничеству.