герб

ГОСТы

флаг

Методические рекомендации Методические рекомендации по добыче и переработке каменных материалов на притрассовых карьерах с получением дробленых песков и применению их при производстве бетонных конструкций

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

СОЮЗДОРНИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ДОБЫЧЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ПРИТРАССОВЫХ КАРЬЕРАХ С ПОЛУЧЕНИЕМ ДРОБЛЕНЫХ ПЕСКОВ И ПРИМЕНЕНИЮ ИХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Утверждены директором Союздорнии

канд. техн.наук Э.М .Добровым

Одобрены Главтранспроектом Минтрансстроя

(письмо №3004/16 от 6 июля 1987г.)

Москва 1988

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДОБЫЧЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ПРИТРАССОВЫХ КАРЬЕРАХ С ПОЛУЧЕНИЕМ ДРОБЛЕНЫХ ПЕСКОВ И ПРИМЕНЕНИЮ ИХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ. Союздорнии. М., 1988.

Приведены технологические схемы получения каменных материалов и песка дробленого из изверженных горных пород с использованием отечественного оборудования: ПДСУ, САДЛ-И, конусных инерционных дробилок особо мелкого дробления (КИД), стержневых мельниц, ковшового обезвоживателя или спирального классификатора.

Для организации замкнутой системы водообеспечения предложено использовать тонкослойный осветлитель.

Даны рекомендации по подбору составов тяжелых бетонов с использованием песков дробленных и песков из отсевов дробления. Табл.1, рис.3.

Содержание

Предисловие

1. Общие положения

2. Производство каменных материалов на притрассовых карьерах

3. Производство песка дробленого

4. Основные технические требования к пескам дробленым и из отсевов дробления, а также к бетонам на их основе

5. Подбор состава бетона

6. Применение песков дробленых и из отсевов дробления при производстве тяжелых бетонов

7. Охрана окружающей среды при производстве каменных материалов

Предисловие

Организация притрассовых карьеров для дорожного строительства позволяет получать кондиционные каменные материалы вблизи строительства, сокращать объемы их перевозки и таким образом экономить материальные и трудовые ресурсы.

Разработке настоящих "Методических рекомендаций по добыче и переработке каменных материалов на притрассовых карьерах с получением дробленых песков и применению их при производстве бетонных конструкций" предшествовало изучение отечественного и зарубежного опыта получения каменных материалов, в том числе дробленых песков, с использованием передвижного и сборно-разборного дробильно-сортировочного оборудования.

В Методических рекомендациях приведена технология получения каменных материалов и песков, дроблённых из изверженных горных пород с использованием отечественного оборудования (ПДСУ, САДЛ-И) с включением освоенных промышленностью конусных инерционных дробилок особо мелкого дробления (КИД) или стержневых мельниц.

При составлении Методических рекомендаций учтены вопросы охраны природы, в частности водных источников, в условиях строительства: технологическая схема предусматривает замкнутую систему водообеспечения с использованием тонкослойного осветлителя.

В работе даны рекомендации по подбору состава тяжелого бетона с заполнителями - песками дроблеными и из отсевов дробления (ГОСТ 8736-85 и ГОСТ 10268-80) и технология производства работ.

Применение песков дробленых и песков из отсевов дробления позволяет расширить область использования местных мелких природных песков для производства тяжелого бетона. Эффективно их применение совместно и с очень мелкими природными песками, так как это позволяет снизить расход цемента в бетоне на 7 %.

Экономический эффект от организации производства каменных материалов на притрассовых карьерах создается за счет сокращения расходов на перевозку (5-7 руб. в расчете на 1 м3 песка дробленного), экономии топлива (3 кг) и трудозатрат (0,07 чел.-дн).

Методические рекомендации разработали сотрудники Союздорнии: инж. Ю.М. Сементовский, канд. техн. наук М.А. Зимин, инженеры И.А. Афонина, В.С. Агапов, А.И. Полякова (разд.1-3, 7); сотрудники ЦНИИС: инженеры Е.А. Антонов, Л.В. Березницкий (разд.4-6).

Замечания и предложения по данной работе просьба направлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха-6, Союздорнии.

I. Общие положения

1.1. Настоящие Методические рекомендации разработаны с учетом "Норм технологического проектирования предприятий промышленности нерудных строительных материалов" (Л.: Стройиздат, 1977), "Технических указаний по изысканиям, проектированию и разработке притрассовых карьеров для железнодорожного и автодорожного строительства" ВСН 182-74 Минтрансстроя (М., 1975), СНиП 2.03.01-84, ГОСТ 8736-85, ГОСТ 10268-80.

1.2. Методическими рекомендациями целесообразно руководствоваться при организации притрассовых карьеров в районах, где отсутствуют природные пески, пригодные для применения их в бетонных конструкциях, но имеются в наличии прочные изверженные горные породы и месторождения гравия.

1.3. Выбор технологической схемы получения каменных материалов и песков дробленных должен производиться на основе технико-экономического сравнения различных вариантов.

1.4. Учитывая важность сохранения природы в зоне прохождения трассы, при организации притрассовых карьеров необходимо принимать меры по предупреждению загрязнения при добыче и переработке каменных материалов окружающей среды, в том числе водных источников.

2. Производство каменных материалов на притрассовых карьерах

2.1. Подготовку и проведение работ на притрассовых карьерах следует осуществлять в соответствии с Техническими указаниями ВСН 182-74.

2.2. При выборе схемы разработки месторождения необходимо учитывать:

характер залегания полезного ископаемого и физико-механические характеристики составляющих его пород, мощность вскрышных пород и прослоек пустых пород;

объем запасов полезных ископаемых на участке месторождения, намеченного к разработке;

характер рельефа местности, кровли и подошвы полезных ископаемых;

наличие автомобильных дорог и линий электропередач, которые могут обеспечить работу карьера, а также источников водоснабжения.

2.3. При составлении и расчете технологических схем переработки каменных материалов рекомендуется иметь данные:

об исходной горной массе (ее характеристику);

о требуемом количестве фракций готовой продукции и соответствии ее техническим условиям или ГОСТам, а также о необходимом количестве продукции с разбивкой по месяцам и годам;

о технико-экономических и климатических условиях района расположения карьера.

2.4. Оборудование для переработки каменных материалов следует назначать в зависимости от типа и свойств перерабатываемой горной породы в соответствии с технологической схемой.

Для карьеров с ограниченным сроком работы без передислокации целесообразно применять исключительно ПДСУ, состоящие из одного или нескольких агрегатов. Для карьеров с большим сроком эксплуатации без передислокации (свыше 3 лет) оборудование необходимо монтировать стационарно на постоянных или временных фундаментах. При этом следует иметь в виду, что применение агрегатов ПДСУ на притрассовых карьерах может оказаться экономически оправданным, так как несмотря на более высокую стоимость, они позволяют сокращать сроки монтажа и подготовки к пуску дробильно-сортировочных установок, что объясняется уменьшением объемов строительно-монтажных и наладочных бот.

2.5. Для переработки каменных материалов на притрассовых карьерах могут быть применены ПДСУ:

малой производительности СМД-106 (7 м3/ч);

средней производительности, состоящие из двух агрегатов - СМД-26Б и СМД-27Б (25 м3/ч);

большой производительности, многоагрегатные, позволяющие перерабатывать 60-100 м3/ч массивных горных пород (большее значение относится к осадочным породам). Кроме указанного оборудования, на притрассовых карьерах допускается применять сборно-разборные установки для переработки изверженных пород (САДЛ-И-400), осадочных (САДЛ-О-400) и гравийно-песчаных (САДЛ-ГП-400).

2.6. При продолжительности функционирования притрассовых карьеров 10-15 лет с годовой производительностью до 100 тыс. м3 щебня и 50 тыс. м3 песка рекомендуется технологическая схема переработки каменных материалов с получением щебня и дробленого песка, приведенная на рис.1. В качестве основного дробильно-сортировочного оборудования могут быть применены агрегаты ПДСУ большой производительности, выпускаемые заводами Минстройдормаша: ТК-16 - загрузочный агрегат с пластинчатым питателем; СМД-133 -агрегат крупного дробления; СМД-131 - агрегат среднего дробления; СМД-134 - агрегат мелкого дробления; СМД-174 - агрегат сортировки.

Агрегаты между собой соединяются посредством ленточных передвижных конвейеров СМД-151 и СМД-152.

Допускается применять агрегаты ПДСУ в сочетании с отдельным дробильно-сортировочным оборудованием, установленным на временных или постоянных фундаментах.

Рис.1. Технологическая схема переработки каменных материалов с получением щебня и дробленого песка

3. Производство песка дробленого

3.1. Производство песка дробленого и щебня в соотношении, необходимом для выполнения строительных работ, целесообразно организовать по технологической схеме, представленной на рис.1.

Для получения песка дробленого рекомендуется использовать стержневую мельницу мокрого измельчения типов МСЦ 15-30 (барабан 1500×3000мм, производительность 10-15 м3/ч) и МСЦ 21-30 (барабан 2100×3000мм, производительность 25-30 м3/ч).

Следует учитывать, что производительность мельницы зависит от крупности питания: чем мельче загружаемый продукт, тем производительность выше. Направление в стержневую мельницу продукта фракций мельче 20 мм позволяет снизить энергоемкость процесса получения дробленого песка. Направление в мельницу отсевов дробления фракции 5 мм после дробилки III стадии дает возможность улучшить форму их зерен и повысить выход песка.

Необходимо иметь в виду, что фактическая производительность мельницы уточняется в процессе отладки технологического процесса и зависит от свойств горной породы и других параметров.

3.2. Для получения дробленого песка на притрассовых карьерах допускается использовать новое отечественное оборудование - конусную инерционную дробилку КИД-600, выпускаемую Костромским заводом "Строммашина".

Дробилка КИД-600 имеет производительность 12-15 м3/ч при максимальной крупности загружаемых кусков 50 мм. Зерновой состав продуктов измельчения гранита показан на рис.2.

3.3. Для обезвоживания готового песка рекомендуется применять ковшовые обезвоживатели, созданные Союздорнии совместно с СКБ Главстройпрома и. выпускаемые Одинцовским опытным заводом Главстроймеханизации Минтрансстроя.

Рис. 2. Кривая просеивания продукта дробления, полученного на конусной инерционной дробилке КИД-600:

1-готовый продукт;

2-продукт с исходной фракцией 5 - 40 мм

Техническая характеристика ковшового обезвоживателя

Производительность по песку, м3/ч.

25

Диаметр ковшового колеса, мм.

2500

Число ковшей

20

Вместимость ковша, л.

30

Частота вращения колеса, мин.

1-2

Мощность двигателя, кВт

2,2

Габариты, мм.:

    длина

3700

    ширина

2800

    шысота

2750

Масса, кг.

3460

Площадь зеркала пульпы в ванне, м2

2

Наряду с ковшовым обезвоживателем могут быть использованы спиральные классификаторы из числа применяемых в горнорудной промышленности.

3.4. При использовании конусных дробилок для получения дробленого песка необходимо предусматривать выделение из продуктов дробления зерен крупнее 5 мм и частиц мельче 0,14 (0,16) мм. С этой целью продукт дробления направляют ( рис.3) на вибрационный грохот, куда одновременно подают воду в количестве 2 - 3 м3 на 1 м3 промываемого материала. Песок, прошедший сито с ячейками 4-5 мм, подвергается обезвоживанию в ковшовом обезвоживателе или спиральном классификаторе и поступает на склад. Пульпа, содержащая частицы мельче 0,16 мм, проходит осветление в отстойнике и возвращается в производство. Зерна крупнее 5 мм объединяются с щебнем или возвращаются в дробилку для доизмельчения. Зерновой состав продуктов дробления конусной инерционной дробилки КИД-600 представлен на рис.2.

Рис. 3. Технологическая схема получения песка дробленого с использованием дробилки КИД-600

4. Основные технические требования к пескам дробленым и из отсевов дробления, а также к бетонам на их основе

4.1. Пески дробленые и из отсевов дробления изверженных горных пород применяются в качестве укрупняющей добавки к мелкому природному заполнителю тяжелых бетонов, в том числе марки 500 и выше.

Пески дробленые и из отсевов дробления изверженных горных пород относятся, в основном, к крупным (модуль крупности от 2,5 до 3) и очень крупным. Максимальный выход фракций песка соответствует среднему размеру зерен породы.

Основными характеристиками песков дробленых и из отсевов дробления, обусловливающими их водопотребность в бетонах, являются относительное содержание пластинчатых зерен в песке, модуль крупности песка и содержание в нем частиц мельче 0,14 (0,16) мм. Повышение значений этих характеристик приводит, как правило, к увеличению водопотребности песков.

4.2. Применение песков дробленых и из отсевов дробления позволяет расширить область использования местных мелких природных песков для производства тяжелого бетона, снизить расход природных заполнителей в бетоне, добиться комплексного использования неруд­ных строительных материалов. Наиболее эффективно применять пески дробленые и из отсевов дробления вместе с мелкими и очень мелкими природными песками, так как в этом случае снижается расход цемента в бетоне до 7 %.

Бетоны с песками дроблеными и из отсевов дробления отличаются повышенной прочностью в раннем возрасте, повышенной прочностью на растяжение и более высокой морозостойкостью, чем бетоны на мелком и очень мелком природных песках.

4.3. Для приготовления бетонных смесей на основе песков дробленого и из отсевов дробления применяется обычное, серийно выпускаемое технологическое оборудование.

4.4. Эффективность применения песков дробленых и из отсевов дробления в тяжелых бетонах обусловлена снижением удельной поверхности мелкого заполнителя, увеличением оптимального содержания мелкого заполнителя при введении песка дробленого или из отсевов, структурообразующей ролью этих песков в бетоне, определяемой его морфометрическим составом (формой и характером поверхности зерен).

4.5. Технико-экономическая целесообразность применения песков дробленых и из отсевов дробления для производства тяжелого бетона обусловлена снижение м расхода природных заполнителей в бетоне на 0,07-0,21 м3, расширением базы использования мелких и очень мелких песков, комплексным применением сырья для производства щебня.

4.6. Пески дробленые и из отсевов дробления, используемые в качестве укрупняющей добавки к мелкому природному заполнителю для тяжелых бетонов, и смесь природного песка и песка из отсевов дробления должны отвечать требованиям соответствующих технических условий, ГОСТ 8736-85 и ГОСТ 10268-80, а также настоящих Методических рекомендаций.

4.7. По группе крупности, определяемой по ГОСТ 26193-84, песок дробленый или из отсевов дробления должен соответствовать крупному или очень крупному.

Коэффициент вариации модуля крупности песков дробленого и из отсевов дробления не должен превышать 10 %.

4.8. Относительное содержание пластинчатых (лещадных) зерен в песке дробленом или из отсевов дробления не должно превышать 60 % *.

4.9. Зерновой состав смешанного мелкого заполнителя (из природного песка, песка дробленого или из отсевов дробления) должен соответствовать указанному в табл.8 ГОСТ 10268-80.

4.10. Количество пылевидных и глинистых частиц в песке дробленом или из отсевов дробления не должно превышать 5 %, в том числе глины в комках - 0,5 %.При этом общее содержание пылевидных и глинистых частиц в смешанном песке должно удовлетворять требова­ниям ГОСТ 10268-80 к природному песку.

Содержание пылевидных и глинистых частиц в смешанном мелком заполнителе для бетона мостовых конструкций, эксплуатируемых в условиях переменного уровня воды, не должно превышать 2 %, а для бетона предварительно напряженных пролетных строений мостов, эксплуатируемых в районах со средней температурой наружного воздуха ниже минус 40ºС, - 1 %.

4.11. Морозостойкость песка дробленого или из отсевов дробления при его использовании в бетоне в смеси с природным песком должна обеспечивать получение бетона требуемой проектной марки по морозостойкости.

* Содержание в песке из отсевов дробления пластинчатых (лещадных) зерен следует определять по методике ГОСТ 8268-82 для щебня фракций 5-10 мм.

5. Подбор состава бетона

5.1. Состав тяжелого бетона с использованием песка дробленого или из отсевов дробления определяется расчетно-экспериментальным способом в соответствии с действующими рекомендациями (см., например, "Рекомендации по применению заполнителей из местных материалов и обогащению привозных заполнителей для строительства сооружений БАМ" (ЦНИИС. М., 1979), " Методические рекомендации по применению малощебеночных дорожных бетонов с использованием песка из отсевов дробления изверженных горных пород" (Союздорнии. М., 1987), "Руководство по организации и технологии строительства аэродромных цементобетонных покрытий" (Союздорнии. М., 1982).

5.2. Особенностью подбора состава бетона с песком дробленым или из отсевов дробления является необходимость определения оптимальных соотношений между песком дробленым или из отсевов и природным песком в смешанном мелком заполнителе, а также между мелким и крупным заполнителями в бетоне.

5.3. Подбор состава бетона с песком дробленым или из отсевов дробления заключается в следующем:

определяют исходные значения В/Ц бетона и количество цемента (Ц) в нем;

экспериментально устанавливают оптимальные соотношения между природным песком и песком дробленым или из отсевов дробления (m) и между смешанным мелким и крупным заполнителями в бетоне (r);

уточняют конечные значения В/Ц и расход цемента в бетоне, обеспечивающие при указанных значениях m и r необходимую удобоукладываемость бетонной смеси, требуемую прочность и другие характеристики бетона в соответствующем возрасте.

5.4. Исходные значения В/Ц бетона принимают такими же, как и для аналогичного бетона на природном мелком заполнителе.

Если значение В/Ц и количество цемента неизвестны, состав бетона подбирают обычным способом (в частности, по упомянутым в п. 5.1 Рекомендациям).

5.5. В качестве оптимального соотношения m и r принимают соответствующее наибольшей подвижности (удобоукладываемости) бетонной смеси при прочих равных условиях (постоянстве значений В/Ц, расхода цемента, характеристик составляющих смеси).

Следует учитывать, что оптимальные соотношения m и r зависят от крупности природного песка, его состава, пустотности и других характеристик крупного заполнителя. Для ориентировочных расчетов в качестве оптимальных значений m и r можно принять указанные в таблице.

Модуль крупности природного песка

m , %

r

1,0 - 1,4

40 - 60

+ 0,20

1,5 - 1,8

25 - 40

+ 0,15

1,9 - 2,1

10 - 20

+ 0,10

Конкретные значения оптимальных соотношений m и r определяют, рассчитав и приготовив лабораторные замесы бетонной смеси. Для каждого замеса устанавливают удобоукладываемость бетонной смеси и прочность бетона, твердевшего по заданному режиму.

5.6. Уточнение исходных значений В/Ц бетона производят, если удобоукладываемость бетонной смеси или прочность бетона при установленных оптимальных значениях m и r существенно отличается от заданных.

Корректировку состава бетона при уточнении исходных значений В/Ц и количества цемента осуществляют изменением соотношения между расходом цементного теста и заполнителей при сохранении оптимальных значений m и r.

5.7. Относительное содержание пластифицирующей, воздухововлекающей и других добавок в бетонной смеси с песком дробленым или из отсевов дробления принимают таким же, как и в соответствующей смеси на природном мелком заполнителе.

5.8. Состав бетона, установленный в лабораторных условиях, проверяют и при необходимости уточняют в условиях производства.

6. Применение песков дробленых и из отсевов дробления при производстве тяжелых бетонов

6.1. Пески дробленый и из отсевов дробления на складе заполнителей следует хранить отдельно от природного песка и крупных заполнителей для бетона.

6.2. Дозирование дробленого и природного песков при приготовлении бетонной смеси следует осуществлять раздельно по массе.

Если количество бункеров на БСУ завода недостаточно для обеспечения раздельного дозирования дробленого и природного песков, то целесообразно разделить бункер на два отсека и предусмотреть возможность последовательной выдачи песка в дозатор. Возможно также устройство двух промежуточных бункеров между БСУ и складом заполнителей, которые, будучи оборудованы объемными или весовыми дозаторами обеспечивали бы промежуточное накопление дробленого и природного песков и их подачу в требуемом соотношении на транспортер, подающий заполнители в расходные бункера БСУ.

6.3. Технологические приемы и режимы приготовления и укладки бетонных смесей с использованием песков дробленых и из отсевов дробления рекомендуется оставлять такими же, как и соответствующих им смесей на природном мелком заполнителе.

6.4. В случае если бетонные смеси на смешанном мелком заполнителе характеризуются повышенным водоотделением, содержание природного песка в бетонной смеси следует увеличить.

7. Охрана окружающей среды при производстве каменных материалов

7.1. При добыче и переработке каменных материалов предпочтительна организация мелких притрассовых карьеров: малые масштабы работ, меньшие объемы выбросов оказывают менее вредное влияние на окружающую среду.

7.2. В условиях горной местности необходимо при организации карьеров предусмотреть мероприятия по сохранению ландшафта, принять меры против нарушения устойчивости склонов, проявлений лавинной опасности и др.

7.3. При переработке каменных материалов на дробильно-сортировочных установках для борьбы с образующейся пылью эффективно применение системы аспирации с очисткой воздуха перед выбросом в атмосферу. В состав системы аспирации входят укрытия, основное назначение которых - изолировать очаг пылеобразования и обеспечить максимально возможное удаление пыли с отсасываемым воздухом.

Для очистки воздуха от пыли следует применять двухступенчатые системы, состоящие из циклонов на первой стадии и рукавных фильтров на второй. Для ПДСУ в открытом исполнении для пылеподавления до­пускается применять системы гидрообеспыливания с подачей воды через форсунки под давлением 0,2-0,4 МПа. При этом необходимо учитывать, что избыточное увлажнение материала ведет к снижению эффективности грохочения и увеличению содержания загрязняющих примесей в щебне.

7.4. Исходя из того, что при производстве каменных материалов расходуется значительное количество воды на технические операции (на промывку 1 м3 щебня 1 - 2 м3, на промывку и обогащение природного песка 4 м3/ м3 и выше, при получении дробленого песка до 2 - 3 м3/ м3), для сокращения водозабора из открытых источников следует организовать систему оборотного водоснабжения с очисткой (осветлением) промывочной воды и возвращением ее в технологический процесс.

Согласно "Нормам технологического проектирования предприятий промышленности нерудных строительных материалов" содержание минеральных частиц в оборотной воде не должно превышать 2 г/л. В этом случае "свежая" вода подается только для восполнения потерь (в результате испарения, дренирования, ухода с готовой продукцией).

Осветление воды производят в прудах-отстойниках. С этой целью можно также применять отстойники вертикального типа и тонкослойные наклонные отстойники, в которых для интенсификации процесса предусмотрено введение специальных реагентов-флокулянтов, наиболее распространенным из которых является полиакриламид.

Еще документы скачать бесплатно

Интересное

Гайка гост Гост 12815 80 Гост 14034 74 Гост 1491 80 Гост 27902 88 Гост бетон Инструкция по пожарной безопасности Календарный план Коэффициент уплотнения щебня Лестничные марши гост Момент затяжки болтов Обозначение Приборов кип Пдк Плотность нефтепродуктов Расход электроэнергии