Подготовка и обработка составляющих материалов бетонной смеси

В число подготовительных операций могут входить: дробление и сортировка заполнителей по крупности; удаление посторонних и вредных примесей из заполнителей; помол местных вяжущих и минеральных добавок, домол цемента вместе с добавками; подогрев заполнителей и воды в зимнее время. Дробление и сортировка по фракциям крупного заполнителя производятся, как правило, на карьерах еще до загрузки в самосвальные полуприцепы, а искусственных пористых заполнителей — на заводах, их изготовляющих. На карьерах производится промывка загрязненного гравия и в необходимых случаях — песка. Тем не менее, для некоторых материалов, применяемых в качестве заполнителей, в частности для топливных шлаков, а также для других материалов, используемых в бетонной смеси (вяжущие, минеральные добавки и пр.), приходится осуществлять операции по дроблению, сортировке и помолу на заводах бетона и заводах железобетонных изделий.

 

Дробление и сортировка материалов

Грубое дробление крупных кусков материала размером от 150 мм и выше, например комовой извести, производится обычно на щековых дробилках. Степень измельчения для приготовления проектной смеси в бетоносмесителе (отношение размеров максимальных кусков до дробления и после дробления) при этом колеблется от 4 до 6. Для дробления материала меньшей крупности (100 - 150 мм), средней и малой прочности и твердости, в частности для дробления кусков шлака, применяются молотковые дробилки. Степень измельчения материала в молотковых дробилках выше, чем в щековых. Мелкое дробление материалов твердых пород (например, при приготовлении гранитной или мраморной крошки) может осуществляться на валковых и конусных дробилках. Рассев материалов на фракции или отсев крупных кусков, подлежащих дроблению, производится на плоских грохотах и на барабанных ситах. При дроблении шлаков может образоваться избыточное количество пылевидных примесей, которые могут быть удалены отсевом при влажности шлака не выше 2 - 3%.

 

Удаление посторонних и вредных примесей

Крупные посторонние включения в шлаках - кирпичный бой, мусор - удаляются при просеве, металлические же включения - электромагнитными улавливателями, которые размещаются обычно над транспортерной лентой конвейера, подающего материалы к дробилкам и сортировкам. Наиболее сложным и важным является удаление частиц несгоревшего угля, содержание которых часто доходит до 20 - 30% от веса шлака. Имеется несколько приемов удаления угля из шлака – с применением специального строительного оборудования и установок, а также менее затратный способ – выдерживание шлака в открытых отвалах. А именно:

1. отсев фракций шлака с размером частиц менее 3—5 мм, обычно содержащих наибольшее количество несгоревшего угля, хотя иногда наблюдается примерно одинаковое содержание угля во всех фракциях шлака;

2. извлечение при помощи электромагнитной сепарации, основанной на магнитных свойствах шлака, содержащего обычно то или иное количество закись-окиси железа, в то время как частицы несгоревшего угля, имеющегося в шлаке, этим свойством не обладают. Для удаления угля электромагнитами пригодны шлаки каменных (но не бурых) углей при содержании в спекшихся кусках шлака более 10% угля и при средней зольности шлака не менее 75%. Недостатком электромагнитного сепаратора является его малая производительность – 2 - 2,5 т/час. Можно также применять и более сложные приемы удаления несгоревшего угля - путем разделения по удельным весам в жидких суспензиях с удельным весом 1,80 - 1,85 (флотационный способ), а также путем выжигания на специальных установках.

 

Однако эти способы могут применяться централизованно в местах большого скопления шлаковых отходов. При длительном выдерживании шлаков в отвалах наблюдается естественное медленное выгорание несгоревшего угля. Более совершенным способом удаления из топливных шлаков несгоревшего угля с одновременным повышением прочности слабых зерен шлака является их спекание на агломерационных установках. Обезвреживание сернистых соединений в шлаке, а также гашение свободной окиси кальция достигаются выдерживанием шлаков в открытых отвалах, доступных действию дождя и солнца, в течение 2 - 3 месяцев, а при усиленной поливке шлаков водой – 7 - 10 суток.