книги из ГПНТБ / Производство заполнителей для бетона из песчано-гравийных смесей
..pdfМИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ СССР
В С Е С О Ю З Н Ы Й Н А У Ч Н О - И С С Л Е Д О В А Т Е Л Ь С К И Й И Н С Т И Т У Т Н Е Р У Д Н Ы Х С Т Р О И Т Е Л Ь Н Ы Х М А Т Е Р И А Л О В И Г И Д Р О М Е Х А Н И З А Ц И И В Н И И Н Е Р У Д
ПРОИЗВОДСТВО
ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ ДЛЯ БЕТОНА ИЗ ПЕСЧАНО-
ГРАВИЙНЫХ СМЕСЕЙ
іПод редакцией В. С. Б е г л ар я н а
|
МОСКВА |
С О |
СТРОИИЗДАТ |
— ~ |
1973 |
УД К 665 972.12 : 553.623/634
•r9Q, публичная
научно - технич»~ная библиотека С С С Р
•ЭКЗЕМПЛЯР» |
|
|
|
||
ЧИТАЛЬНОГО |
ЗАЛА |
|
|
|
|
А в т о р ы : |
В. Г. |
Атласов, |
В. С. Бегларян, |
И. П. |
|
Бутенко, А. А. Дудко, |
В. П. Иванов, |
В. С. Кобец, В. П. |
|||
Лебедев, Б. П. Сердюк, Е. А. Федоров. |
|
||||
(Производство заполнителей |
для |
.бетона из |
песча |
||
но-гравийных |
смесей. |
Под ред. В. С. Бегларя.на. M., |
|||
Стройиздат, 1973. 173. с. (М-во пром-сти строит, |
мате |
||||
риалов. Всесоюз. науч.-исслед. ин-т нерудных |
строит, |
||||
материалов и |
гидромеханизации). Авт.: В. Г. Атласов, |
В. С. Бегла.рян, И. ІП. Бутенко и др.
Вкниге дана оценка месторождений песчано-гра вийных смесей как базы для развития производства за полнителей бетонов. Рассмотрены технологические схе мы, принятые в типовых проектах, а также на отдель ных действующих гравийно-сортировочных отечествен ных и зарубежных заводах. Приведены основные техни ко-экономические показатели производства, Дан обзор современных методов получения заполнителей для бе тона с правильной формой зерен. Рассмотрено перспек тивное технологическое оборудование для гравийносортировочных заводов.
Книга рассчитана на инженерно-технических работ ников предприятий промышленности нерудных строи тельных материалов и проектных институтов.
Табл. 24, ірис. 72, список лит.: 24 назв.
О Стройиздат, 1973
0329-583
047(00 - 7 3 1 8 1 - 7 3
П Р Е Д И С Л О В И Е
Применение сборных и особенно преднапряженных и тонкостенных железобетонных конструкций во все воз растающем объеме потребовало от промышленности не рудных строительных материалов расширения выпуска щебня мелких фракций, значительного улучшения его качества и организации производства высококачествен ного .песка для бетона.'Эти требования ставят ряд серь езных задач перед промышленностью нерудных строптельных материалов и определяют высокие темпы ее развития. Бели в 1940 г. о'бщий выпуск нерудных строи
тельных іматериалов был |
равен 20 млн. м3, то в 1971 г. |
он составил 547 млн. м3. |
По объемам производства про |
мышленность нерудных |
строительных материалов — |
самая 'крупная по сравнению с другими отраслями гор нодобывающей промышленности. Однако объемы и качество продукции, выпускаемой промышленностью не рудных строительных •материалов, еще не удовлетво ряют требованиям 'строительства. Значительным резер вом получения заполнителей для бетона является раз работка месторождений песчано-гравийной смеси, что поможет уменьшить имеющийся дефицит в щебне, гра вии и песке.
Зарубежный опыт показывает, что в некоторых раз витых странах (США, Франция и др.) более половины заполнителей для бетона получают за счет переработки песчано-гравийных смесей. Это позволяет одному пред приятию выпускать щебень, гравий и песок, а в случае необходимости — их оптимальные смеси. Технико-эконо мические показатели предприятий, перерабатывающих песчано-гравийные смеси, как правило, выше, чем пред приятий, перерабатывающих скальные породы. Песча но-гравийные омеси добывают без буровзрывных работ, и на многих предприятиях можно применять передовые циклично-поточную и поточную технологии горных ра бот, что позволит снизить стоимость заполнителей на 40—50%'
Процесс образования месторождений песчано-гра вийных смесей — естественный обогатительный процесс,
I* Зак . 598 |
3 |
поэтому для переработки гравийно-валуннык материа лов можно создавать компактные высокопроизводи тельные гравийно-сортировочные заводы. Производи тельность труда на этих предприятиях в 2—2,5 раза вы ше, чем .на предприятиях, перерабатывающих скальные породы. 'Применение новых эффективных технологичес
ких процессов на переработке песчано-гравийной |
смеси |
|||||||||||
обеспечивает высокое качество готовой продукции. |
||||||||||||
Настоящая книга посвящена |
вопросам |
|
технологии |
|||||||||
получения |
.из песчано-гравийной |
смеси |
качественных за |
|||||||||
полнителей |
для 'бетона, |
в «ей также |
дается |
|
|
анализ со |
||||||
стояния сырьевой |
базы — месторождений |
песчано-гра- |
||||||||||
вийной смеси. В книге использованы результаты |
работ, |
|||||||||||
проведенных во ВНИИНеруде, |
|
Гипроиияеруде, ВНИИ- |
||||||||||
Железобетоне, ВНИИСтройдормаше и СоюздорНИИ. |
||||||||||||
Книга написана коллективом авторов под редакцией |
||||||||||||
В. С. Бегларяна. 1, 2, 3 и 5 разделы |
главы |
I |
|
написаны |
||||||||
И. П. Бутенко, раздел 4 главы |
I , разделы 1, 2 и 3 главы |
|||||||||||
I I , разделы 2 и 3 главы |
I I I , |
глава |
IV — В. |
С. Коб- |
||||||||
цом; раздел 4 главы I I |
написан А. А. Дудко; |
раздел 1 |
||||||||||
главы |
I I I — В. П. Лебедевым; |
|
.раздел |
4 |
главы |
I I I — |
||||||
Б. П. Сердюком; |
раздел б главы |
I I I — В . Г. Атласовым; |
||||||||||
раздел |
6 главы |
I I I — В . П. Ивановым; |
.разделы 7 и 8 |
|||||||||
главы |
I I I написаны Е. А. Федоровым. |
При |
подготовке |
|||||||||
рукописи учтены |
рекомендации |
и замечания |
канд. техн. |
|||||||||
наук А. А. Капустина, которому |
авторы выражают глу |
|||||||||||
бокую |
благодарность. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Авторы |
будут |
признательны |
читателям, |
|
которые со |
чтут возможным прислать свои замечания и пожелания по адресу: 445008 г. Тольятти Куйбышевской области, ул. Ярославская, 46, ВНИИНеруд.
Г л а в а I
МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫХ СМЕСЕЙ
1. Классификация месторождений песчано-гравийных смесей по объемам запасов
Геологическим фондом на 1 января |
1971 г. учтено |
|
1605 месторождений |
песчано-гравийных смесей. |
|
Согласно нормам |
технологического |
проектирования |
минимальный срок существования постоянно действую
щих предприятий |
нерудных строительных |
материалов |
||||||
определяется |
25 |
годами |
[1]. |
Исходя |
из |
оптимальных |
||
мощностей и |
сроков существования предприятий |
про |
||||||
мышленности |
нерудных |
строительных |
материалов, |
мо |
||||
гут быть •использованы |
только |
крупные |
и средние |
ме |
||||
сторождения. |
Практика |
- разработки |
месторождений |
песчано-гравийных смесей и экономические расчеты по
казывают, что во многих случаях 'целесообразно |
также |
|||||||
создавать небольшие предприятия. Сырьевыми |
базами |
|||||||
таких предприятий |
должны |
служить |
небольшие |
место |
||||
рождения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Классификация месторождений песчано-гравийных |
||||||||
смесей по величине |
запасов |
в соответствии с |
.приняты |
|||||
ми оптимальными |
мощностями |
предприятий |
приведена |
|||||
в табл. 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1. |
Классификация месторождений |
|
|||||
песчано-гравийных смесей по |
величине |
запасов |
|
|||||
|
Оптимальные |
Минимальные |
Месторождения |
|||||
Группа месторождений |
|
|
|
|||||
|
мощности |
запасы место |
|
|
|
|||
по величине запасов |
предприятий |
рождений |
число |
|
% - |
|||
|
|
в тыс. м3 |
в |
млн. м* |
|
|||
Крупные |
|
2000 |
|
40 |
! |
55 |
|
3,4 |
|
|
1000 |
|
20 |
1 |
88 |
|
5,5 |
Средние |
|
500 |
|
10 |
|
167 |
|
10,4 |
|
|
300 |
|
8 |
|
54 |
|
3,4 |
Небольшие |
|
200 |
|
4 |
|
213 |
|
13,3 |
|
|
100 |
|
2 |
|
268 |
|
16,7 |
Мелкие |
|
До 100 |
|
До |
2 |
760 |
|
47,3 |
1605 |
. 100 |
. |
Крупные (8,9%) и средние (13,8%) месторождения песчано-гравийных смесей составляют всего 22,7%'. Бо лее широко .распространены небольшие месторождения (30%). В табл. 2 .приведен баланс запасов песчано-г.ра- вийной смеси месторождений с объемами полезного ис копаемого 2 млн. м3 и более, разведанных по катего риям А + В + С ь
2. Типы месторождений песчано-гравийных смесей
Согласно |
ГОСТ 8268-62 |
к гравию относят |
|
рыхлые |
|||||
природные омеси более или менее окатанных |
обломков |
||||||||
(зерен) -горных пород и минералов |
|
размерами |
5 мм и |
||||||
выше. По размеру г.равий разделяют |
на крупный |
(40— |
|||||||
70 мм), средний (20—40 мм) |
и мелкий (5—20 мм). Об |
||||||||
ломки горных пород крупнее |
70 мм называют валунами, |
||||||||
частицы горных пород |
и |
минералов |
размером |
0,14— |
|||||
5 мм — песком. В природе |
гравий |
и -песок |
-встречаются |
||||||
в виде смесей, которые называют |
при содержании гра |
||||||||
вия менее 10% песчаными, |
|
10—50% — песчано-гравий- |
|||||||
ными, 50—90%—гравийно-песчаными |
и |
более |
90% — |
||||||
гравийными. |
В общем |
случае омеси |
принято |
называть |
|||||
песчано-гравийным-и. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Продукты разрушения горных пород, состоящие из обломков самой .различной величины и формы, в приро де подвергаются переносу, дальнейшему разрушению, обработке, сортировке и 'повторному отложению. Эти процессы характерны для любого месторождения пес чано-гравийных смесей. Качество гравия и песка место рождений песчано-гравийной смеси зависит главным образом от процесса транспортирования, при котором свойства продуктов разрушения гарных пород изме няются, поэтому в основу классификации месторожде ний песчано-гравийных смесей положен фактор транс портирования.
Различают следующие типы месторождений: элю виальный, делювиальный, пролювиальный, аллювиаль ный— древний и современный, ледниковый — моренный, флювиогляциальный и озово-ка-мовый, морской, озер ный, эоловый. Из названных месторождений промыш ленное значение имеют месторождения аллювиального и
ледникового происхождения. |
|
|
Месторождения аллювиального типа |
(современные |
|
и древние) образуются в результате деятельности |
рек. |
|
В -зависимости от рельефа местности |
реки, имея |
раз* |
6
Т а б л и ц а 2. Баланс запасов пёсчано-гравийной смеси
|
|
Запасы по категориям |
|
|
|
А + В + С, |
|
Экономические раііоны и союзные респуб |
Ч и с л о |
|
|
месторож |
|
||
лики |
|
||
дений |
всего |
||
|
|||
|
|
в млн. мэ |
Северо-Западный |
. . . |
Центральный |
|
Волго-Вятский |
. . . . |
Центрально-Черноземный |
Поволжский Северо-Кавказский . . .
Уральский Западно-Сибирский . . .
Восточно-Сибирский |
. . |
Дальневосточный |
. . . |
РСФСР |
|
Донецко-Приднепровский Юго-Западный . . . .
Южный Украинская ССР
Прибалтийский |
. . . . |
Латвийская ССР Литовская ССР . . Эстонская ССР . . Калининградская обл.
Закавказский |
|
|
Грузинская |
|
ССР . . |
Азербайджанская ССР |
||
Армянская |
ССР . . |
|
Среднеазиатский |
|
. . . |
Узбекская |
ССР . . |
|
Киргизская |
|
ССР . . |
Таджикская |
ССР |
|
Туркменская |
ССР |
|
Казахстанский |
|
. . . . |
Белорусский |
. . . . . |
|
Молдавский |
|
|
102 |
767,4 |
154 |
2533,1 |
6 |
186,3 |
5 |
85,3 |
38 |
302,2 |
31 |
534.9 |
45 |
712,1 |
34 |
423,4 |
72 |
1041,4 |
38 |
292,3 |
525 |
6878,4 |
2 |
8,3 |
18 |
145,3 |
3 |
24,2 |
23 |
177,8 |
39 |
383,9 |
21 |
151,7 |
12 |
146 |
2 |
41,9 |
4 |
44,3 |
32 |
.477,5 |
17 |
217,9 |
9 |
190,3 |
6 |
69,3 |
64 |
1108,4 |
32 |
550,6 |
10 |
142,2 |
12 |
276,5 |
10 |
139 |
116 |
1586,4 |
30 |
307,2 |
16 |
ИЗ |
Всего в СССР |
. . . . |
845 11032,6 |
личные уклоны и скорости течения, обладают не одина ковой способностью разрушать, транспортировать и от
лагать обломочные материалы |
горных по,род. |
|
В |
горных и предгорных районах скорости течения |
|
воды |
в реках так велики, что |
процессы разрушения и |
транспортирования горных пород преобладают над про цессом осаждения. Только в участках относительно спо
койного течения .реки осаждаются |
валуны, |
гравий, пе |
|
сок. Песок не отсортирован, не обработан |
(остроуголь |
||
ный, острогранный) .и содержит в |
значительном коли |
||
честве илистые и глинистые частицы. Такие |
особенности |
||
характерны для 'большинства |
рек |
Кавказа, Памира, |
|
Тянь-Шаня, Алтая, Саян и других горных районов. |
|||
Реки равнин имеют медленное течение, |
обусловли |
||
вающее преобладание процесса осаждения |
обломочных |
||
материалов над процессами |
разрушения и транспорти |
рования. Но и реки равнин на различных участках в пе
риоды паводков имеют скорости течения, |
достаточные |
|
для переноса песчаных и песчано-гравийных |
смесей. |
|
В аллювиальных отложениях равнинных |
рек в |
основ |
ном содержатся обломки гарных пород небольших раз меров. В среднем течении равнинных ,рек встречаются месторождения разнозернистых песков, в которых мел козернистая фракция преобладает. В нижнем течении равнинных рек скапливается обычно мелко- и тонкозер нистый материал, а также ил и глина.
От характеристики горных пород .района питания ре ки обломочными материалами зависит петрографо-ми- нералогический состав гравия и песка и их качество. Например, левые притоки .реки Камы питает район рас пространения артиноких конгломератов, поэтому Кама и
ее притоки Чусовая, Косьва, Белая и другие |
имеют бла |
|||||
гоприятные условия |
для |
образования |
песчано-гравий |
|||
ных месторождений. В системе |
реки Камы |
открыты и |
||||
еще могут 'быть открыты |
месторождения |
песчано-гра |
||||
вийных смесей промышленного значения.. То же |
можно |
|||||
сказать о реках Алтая, |
Западных Саян, |
Салаирского |
||||
кряжа и Кузнецкого Ала-Тау. |
|
|
|
|
||
Районы питания |
Волги и ее |
правого |
притока |
Оки |
сложены осадочными породами, неблагоприятными для накопления качественных песчано-гравийных смесей. Известно, что пески среднего течения Волги мелкозер нистые. В результате инженерно-геологических изыска ний, проведенных в связи со строительством гидросо оружений, установлено, что в .русле Волги на глубине
8
15—18 м залегают средне- и мелкозернистые пески,.час то содержащие гравий в промышленных концентрациях. На Оке на глубине 6—9 м залегают среднезернистые пески с содержанием гравия около 20%!. Верхняя часть русловых отложений Оки сложена мелкозернистыми песками.
Месторождения песчано-гравийных смесей современ ного аллювия приурочены к геоморфологическим фор мам реки, включая пойменную террасу. Месторождения песчано-гравийных смесей древнеаллювиального типа расположены на надпойменных террасах и среди древ них погребенных русл рек. Большинство рек имеет две — четыре надпойменные террасы. Поскольку над пойменные террасы представляют собой сохранившиеся части древних русловых отложений реки, на склонах долины которой они в настоящее время находятся, то, естественно, слагающие террасу песчано-гравийные отложения подобны современным русловым отложе ниям. Отличаются они обычно более высоким содержа нием частиц менее 0,14 мм, в том числе илистых и глинистых. К древнеаллювиальному типу относятся месторождения песчано-гравийных смесей Березовское Красноярского края, Мончаловское Калининской об ласти, Каменское на реке Чусовой Пермской области и много других.
Ледниковые месторождения образовались в резуль тате деятельности ледников. В зависимости от основно
го фактора происхождения они |
подразделяются на соб |
|||
ственно |
ледниковые и флювиогляциалы-іые. |
Собствен |
||
но ледниковые |
месторождения |
имеют форму |
морен и |
|
друмлин. Морена — скопление |
обломочных материалов |
|||
в виде |
валов, друмлина — скопление обломочных мате |
|||
риалов |
в виде |
холмов и гряд |
эллиптической |
формы. |
И морены, и друмлины расположены обычно перпенди кулярно направлению движения ледника. К ледниково
му типу относятся месторождения |
Вяз&мское |
Смолен |
||||
ской области. Няндомское Архангельской области |
и др. |
|||||
Отложения |
обломочных |
материалов, образованные |
||||
ледниковыми |
реками, называют флювиогляциальными. |
|||||
Ими сложены |
озы, камы, |
зандровые (песчаные) |
поля. |
|||
Озы — это гряды северо-западного |
направления. |
В |
от |
|||
личие от оз камы имеют различную |
ориентацию |
и |
бо |
|||
лее сложную |
форму. И озы, и камы, видимо, |
являются |
результатом заполнения русл водных ледниковых пото ков. Месторождения озового и камового типа характе-
9