gkeconomstroy.ru

Главная » Каталог статей » Проблемы использования отсевов камнедробления
A+ R A-

Проблемы использования отсевов камнедробления

В.И. Калашников (д.т.н., профессор)

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства,                                        г. Пенза, Россия

В статье А.В. Лазуткина, В.И. Эйриха и В.П. Жукова [1] сформулирована важная народно-хозяйственная задача: «Одна из важнейших проблем, которую решают предприятия по производству гранитного щебня – поиск рынков объекта отсевов дробления или продуктов их переработки». Эта задача актуальна не столько для гранитных карьеров, но и для всех карьеров скальных горных пород, на которых выход отсевов камнедробления фракций 0-5 мм или 0-10 мм составляет 20-35 % от добычи каменных пород. Как правило, реализация отсевов камнедробления на некоторых карьерах не превышает 30-40 % от производства их. В основном же, как сообщается в статье Г.Р. Буткевича [2] горные предприятия накопили в отвалах, примерно 5 млрд. куб.м пород из которых, по разным оценкам, осваивается не более 9-12%. Из размещенных в отвалах скальных пород около 1 млрд. куб.м пригодно для выпуска щебня [3]. Хотя опыт ряда отечественных предприятий, построенных даже по старым проектам показал [1], что, проведя реконструкцию, можно расширить номенклатуру нерудных строительных предприятий (НСП). В частности сообщается, что на Орском карьероуправлении номенклатура НСП может быть расширена до 10 видов, на Каменногорском – до 8.

В отсевах камнедробления сосредоточены самые высокопрочные фракции щебня (фракция 3-10 мм и 5-10 мм), т.к. при дроблении происходит обогащение материала по прочности – разрушение материала реализуется по наиболее слабым зонам. Зарубежная практика изготовления высокопрочных и особовысокопрочных бетонов М1400-1500 свидетельствует о том, что наиболее эффективно в таких бетонах использовать щебень с наибольшей крупностью зерен не более 12-16 мм. Для самоуплотняющихся и саморастекающихся бетонных смесей с суперпластификаторами наиболее предпочтительнее фракции 3-10 мм [4, 5]. При использовании мелких щебеночных зерен с более низким гравитационным фактором, вызываемым силой тяжести (F = mg), повышенная взвешивающая способность цементного теста при одинаковой прослойке реологической цементно-водно-песчаной матрицы, снижает силы трения (зацепления) между остроугольными контактами мелкого щебня в большей степени, чем крупного. Это значительно улучшает растекаемость смесей. В связи с этим, карьеры, производящие отсевы камнедробления фракции 0-10 мм должны извлекать из них щебень 2,5-3÷10 мм, отделяя его от тонкой фракции. Затраты на эту операцию будут минимальны, ибо грохочение является самой малоэнергоемкой операцией технологического процесса.

Фракционированные отсевы камнедробления (фракция 3-10 мм) – наиболее экономичный щебень для вибропрессованных мелкоштучных изделий широкой номенклатуры, выпускаемыми зарубежными автоматизированными линиями с установками «Веssеr», «Hess» и т.п. и отечественными «Рифей». Таких линий (зарубежных) функционирует в России более 40. Они способны освоить около 4,5 млн. тонн высококачественного щебня из отсевов камнедробления. В настоящее время большинство этих линий работает неэкономично, т.к. они используют, практически, повсеместно очень мелкие, мелкие, в лучшем случае, средние пески. Из-за использования таких песков с совершенно непригодной гранулометрией заполнителей существенно увеличивается расход портландцемента. Фирма «Веssеr», основанная в начале прошлого столетия, постоянно совершенствовала свою технологию и оптимальную гранулометрию смесей заполнителей и добилась высочайших экономических показателей. Вместе с поставкой оборудования в различные страны передается рецептурно-технологическая документация, в которой даны гранулометрические составы заполнителей, обоснованные многолетней практикой. Только за счет оптимальной гранулометрии можно изготовлять изделия из тощих составов 1:6 – 1:11 (цемент:заполнитель) с высокими показателями для каждого вида изделий. В нашей стране установки «Веssеr», становятся малорентабельными или нерентабельными в связи с повышением стоимости портландцемента.

Ряд предприятий, оборудованных линиями «Веssеr», стали использовать гранитные отсевы камнедробления без анализа гранулометрического состава отсева камнедробления и смесей его с местным мелким кварцевым песком. В результате доля тонких частиц фракции 0-0,315 мм существенно возросла. И в мелком кварцевом песке, и в отсевах камнедробления фракции 0-5 мм количество частиц размерами 0-0,14 мм составляет более 30-35%. Экономические показатели по снижению расхода цемента при использовании нефракционированных отсевов возросли не столь существенно, если учесть транспортные тарифы и то, что карьеры для улучшения своей рентабельности стали отпускать нефракционированные отсевы камнедробления по более дорогой цене. В результате этого они лишь в 2,0-3,0 раза стали дешевле для потребителя, чем фракционированный щебень.

Таким образом, проблемы реализации карьерами отсевов камнедробления для заводов железобетонных изделий и бетоносмесительных узлов монолитного бетона связана, в первую очередь, с необходимой подготовкой их, т.е. отсевом тонких фракций 0-3 мм. В соответствии с опубликованной статьей [1], средняя цена реализации 1 куб.м нефракционированных отсевов Питкарянским карьероуправлением составляет 20 руб. Чтобы работать более рентабельно карьеру необходимо отсеять тонкозернистую фракцию, назначить реальную отпускную цену мелкозернистого фракционированного щебня фракции 3-10 мм или 2-5 мм (учитывая, что затраты на грохочение в 2 раза ниже, чем на дробление). Необходимо сделать соответствующую рекламу на мелкозернистый гранитный фракционированный щебень для высокопрочных самоуплотняющихся бетонных смесей или для вибропрессованных бетонов, выпускаемых автоматизированными линиями «Веssеr» и «Рифей».