36. Перліт, походження, властивості, застосування.

Перлі́т— кисле водовмісне вулканічне скло з характерною концентрично-сферичною окремістю, за якою воно розколюється на кульки, що мають дещо іризуючу поверхню (нагадують перлини).

Получение

Вода в исходном перлите находится в двух основных формах: свободной (на поверхности породы) и связанной. Наличие конституционной воды и придает перлиту способность вспучиваться при нагревании. Вода снижает точку размягчения породы и действует, как средство ее расширения в расплавленном состоянии. Вспучивание перлита осуществляется в печах методом термического удара при 900-1100 °С. При этом перлит переходит в пиропластическое состояние. Выделение газов, главным образом Н2О, носит характер взрыва, и стекло вспенивается, образуя вспученный перлит с высокой вязкостью. Вместе с водой во вспучивании участвуют и другие газы: Н2, N2, СО2, СО, однако роль их второстепенна. Связанная вода, испаряясь, создаёт бесчисленные мельчайшие пузырьки в размягчённой массе. Порода распадается на шарообразные зёрна с увеличением в объёме в 4-20 раз и пористостью до 70-90%. Вспучивание перлита может производиться в одну или две стадии термообработки, что определяется процентом содержания воды в исходном сырье. Если количество воды не превышает 3,5%, то вспучивание перлита производится при однократном обжиге при температуре 900-1100° С. Если содержание воды большее, избыточное её количество предварительно удаляют при 300-450° С.

Свойства

По внешнему виду представляет собой песок или щебень (в зависимости от степени предварительного измельчения), окраски от снежно-белой до серо-белой, без запаха. Вспученный перлит производится различного фракционного состава: от перлитовой пудры (менее 0,14 мм) до перлитового щебня (10-20 мм). Насыпная плотность перлитового песка колеблется от 45 до 200 кг/м3, щебня — 500 кг/м3.

Применение перлита в строительстве

Наибольшее распространение получили следующие изделия из перлита:

• насыпная перлитовая изоляция;

• сухие строительные смеси с содержанием перлита;

• перлитовые плиты;

• перлитовый кровельный материал;

• перлитовые стеновые изделия.

37. Видобування і обробка природніх кам’яних матеріалів.

Гірські породи, придатні для виготовлення кам'яних матеріалів, називають корисними копалинами. Породи, які супроводжують корисні копалини і не використовувані для зазначеної мети, відносять до порожньої породи. Роботи, пов'язані з видобутком корисних копалин, називають гірничими роботами. Вироблені простору, що утворюються в процесі видобування корисних копалин, отримали назву виробок, розроблювальні родовища - кар'єрів.

Видобуток природних кам'яних матеріалів здійснюють, головним чином, відкритим способом. Розробку гірських порід в кар'єрах ведуть екскаваторами, гидромеханическим способом, каменерізними машинами, вибуховим способом і т. д. Сучасні способи видобутку засновані на широкій механізації всіх виробничих операцій.

Вибір способу видобутку природних кам'яних матеріалів залежить від виду гірської породи, глибини і умов її залягання, твердості та ін Рихлі гірські породи - пісок, гравій, глину видобувають відкритим способом з допомогою різних машин, з яких найбільш поширеними є одно - і багатоковшеві екскаватори, а також за допомогою гідромеханізації. Сутність гідромеханізації полягає в тому, що вода підводиться до місця видобутку грунту під тиском, створюваним насосом, проходить через гідромонітор і, вилітаючи з великою швидкістю з його насадки, виробляє розмивання породи. Потім з суміші ґрунту з водою (пульпи) виділяється товарна продукція (пісок або гравій). 

 

Пісок і гравій у кар'єрах класифікують по крупності зерен на дві фракції і більше. Щебінь отримують дробленням гірських порід, видобутих вибуховим або іншим способом. Оскільки нерудні матеріали, що надходять з кар'єрів, по крупності, зерновому складу, кількості домішок зазвичай непридатні для безпосереднього використання в бетонах, необхідна їх переробка, включає операції по дробленню, фракціонування, вироблення дрібних фракцій, мийці, збагачення та складування. Дроблення зерна піддаються гірської породи крупністю до 1200...1500 мм. Для збірного залізобетону використовується щебінь крупністю 5...40 мм. Існуючі конструкції дробильних установок не можуть забезпечити подрібнення кускового матеріалу необхідних фракцій при одноразовому проходженні, тому застосовують двох - або триступінчаті схеми дроблення. Для подрібнення використовують дробарки щокові, конусні, валкові і ударної дії (молоткові і роторні). Вибір схеми дроблення і типу дробильного устаткування виробляють з урахуванням властивостей вихідної сировини і умов забезпечення максимального виходу якісного за розмірами і формою заповнювача.

Ефективність роботи дробильних агрегатів підвищується при багатоступінчастому дробленні з застосуванням класифікаторів, наприклад виброгрохотов Дроблення нерудних матеріалів, як правило, виробляють в стаціонарних установках на заводі, проте останнім часом все більше застосування знаходять пересувні дробильні установки.

Найпростіший вид класифікації - грохочення; з його допомогою виробляють поділ матеріалу на фракції заданих розмірів. На підприємствах нерудних будівельних матеріалів широко застосовують плоскі вібраційні грохоти. Для отримання чистих, вільних від домішок заповнювачів остаточне грохочення поєднують з промиванням.

Після дроблення і грохочення в матеріалі залишаються забруднюючі домішки у вигляді глини, мулу та ін., погіршують якість заповнювача. Для промивання нерудних будівельних матеріалів широко використовують похилі лопатеві двох-вальні коритні мийки, а також барабанні промивні машини. Барабанні промивні машини в залежно від напрямку руху відпрацьованої води зі шламом бувають прямоточні і проти-воточные . Більш ефективні протиточні машини, вони видають чистий заповнювач різного ступеня крупності від дрібного до 350 мм. В останній час набули поширення вібраційні промивні машини, як більш ефективні, споживаючі відносно мало енергії і води, і менш металомісткі. Ефективний роботі також виброкаскадный промивний гуркіт, який призначений для промивання зерен крупністю до 100 мм з вмістом глини до 10%.

Поряд з сепарацією застосовується більш точна гідравлічна класифікація. З гравітаційних найбільш досконалі вертикальні класифікатори з висхідною струменем. Класифікація здійснюється у дві стадії. Спочатку пульпа розділяється в збагачувальної камері , де основна частина дрібних фракцій виноситься в злив, а осідають великі зерна піску надходять в класифікаційну камеру, де відбувається остаточне поділ гідросуміші. Частки крупніше заданого розміру осідають до розвантажувального пристрою, а дрібні - висхідним потоком виносяться в злив. Відцентрові класифікатори (гідроциклони, центрифуги) використовують для виділення з піску і розділення зерен крупністю 0,15...0,3 мм.

Зневоднення нерудних матеріалів проводять різними способами. Частіше примі - а) няють дренування, широ - 3агРУЩ ко використовують для зневоднення нерудних матеріалів сушку - природну (в штабелях) або штучну (в сушильних барабанах).

Операції по технологічній переробці нерудних матеріалів одночасно сприяють їх збагачення і підвищенню якості, але існують і спеціальні способи збагачення, розраховані на переробку особливих видів сировини, наприклад з високим вмістом слабких порід, а також на отримання спеціальних видів заповнювача, збагачення щебеню грануляторах, важких середовищах та ін. Правильні умови складування нерудних будівельних матеріалів забезпечують збереження їх високої якості і зменшують втрати.

За способом зберігання склади розрізняють: відкриті - штабельні, штабельно-траншейні, штабельно-эстакадные; закриті - полубункерные, бункерні і силосні. Заповнювачі зберігаються роздільно за видами, фракціям і сортам.

Масивні вивержені гірські породи розробляють, як правило, вибухом, При відділенні брил , шаруватих, тріщинуватих,- стовпчастих порід застосовують механічні засоби (клини, механічні лопати та ін). М'які породи (вапняні туфи і ін) добувають шляхом розпилювання масиву каменерізної машиною на блоки певних розмірів і правильної геометричної форми. При розробці родовищ деяких різновидів гранітів, туфів, мармурів (у відкритих виробках) на штучний камінь, плити, блоки і т. д. застосовують також спосіб розпилювання породи механічними пилками.