Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Производство заполнителей для бетона из песчано-гравийных смесей

..pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.55 Mб
Скачать

ризуются сложным зерновым составом, в котором пре­ обладают валуны и гравий; пески содержат значитель­ ное количество глинистых и илистых частиц. Месторож­

дения

песчано-гравийных

смесей озово-камового " типа

широко распространены

на

северо-западе европейской

части

СССР. Примером

их

являются Академическая

группа месторождений в Калининской области, Ярослав­ ская группа месторождений в Ярославской области, Прибыловское месторождение в Ленинградской об­ ласти.

Зандровое поле представляет собой песчано-гравий-

ную

равнину, расположенную

непосредственно

перед

передним

краем

конечной

морены.

Зандровые

место­

рождения

песчано-гравийной

смеси,

а

чаще песка

ха­

рактеризуются большей

отсортированностыо

обломоч­

ных

материалов,

чем на всех

других типах месторожде­

ний

ледникового

происхождения.

Месторождения

это­

го типа имеются

в Белорусской

ССР,

Московской об­

ласти и в

других

областях европейской

части

СССР.

Зандровые поля (равнины) встречаются также в азиат­

ской части СССР, в том числе на

севере

Западно-Си­

бирской низменности.

 

 

 

 

Обломочный материал

месторождений

песчано-гра­

вийной смеси ледникового

происхождения

отсортирован

слабо или не отсортирован совсем. На одном и том

же

месторождении имеются скопления

глыб,

галечника

и

гравия или безгравийного

песка.

Супеси

и суглинки

преимущественно сопровождают валунно-г.равийные об­

разования моренного

типа. Закономерности

распреде­

ления обломочных

материалов — валунов,

гравия и

песка — трудно установить.

 

 

 

 

 

Месторождения

чаще используют для добычи

гра­

вия и валунов,

реже — песка. Пески

ледникового

проис­

хождения в отличие

от

песков

аллювиальных

имеют

полимиктовый

(многоминеральный)

состав, слабую

ока-

танность зерен.

Пески,

кроме

кварца, содержат

 

поле­

вые шпаты, слюды, карбонатные породы, темноцветные

минералы, т. е. все те минералы, которые

участвуют в

образовании материнских горных

пород.

Формы

тел

полезных .ископаемых — гряды, озы, камы,

конусы

вы­

носа

(зандровые

поля) — всегда

имеют

сложное

строе­

ние.

В

полезной

толще песка, гравия и

валунов

встре­

чаются

более мелкие

тела (линзы, гнезда)

глин,

су­

глинков, супесей.

В

отличие

от

месторождений

совре­

менного

аллювиального типа

ледниковые

месторожде-

10

ния, как правило, перекрыты толщей вскрышных пород, сложенной суглинками, супесями, торфяниками с рас­ тительностью.

'Приуроченность месторождений песчамо-гравийных смесей к террасам и .руслам .рек, к террасам и берего­ вым уступам морей и озер, к ледниковым грядам и зандровым полям, к материковым склонам и другим геоморфологическим формам рельефа .предопределяет величину и форму зерен гравия, прочность и содержа­ ние его в лесчано-г.равиййой смеси и другие свойства.

В табл. 3 приведены сведения о типах месторожде­ ний песчано-гравийной смеси и строительного песка.

Т а б л и ц а 3. Распределение

месторождений

 

песчано-гравийной смеси и строительного песка

 

по генетическим типам

 

 

 

 

 

Строительный Песчано-гра-

 

 

песок

внйная

смесь

Тип месторождений

 

место ­

 

место ­

 

 

 

%

%

 

 

р о ж д е ­

рожде ­

 

 

ний

 

ний

 

Элювиальный

 

1

0,3

2

0,2

 

 

3

0,7

1

0,1

Пролювиальный

 

2

0,5

17

2

Аллювиальный — всего

 

247

63

513

67,5

В том числе:

 

163

42

307 .

40,5

древнеаллювиальный

 

современноаллювиальный

. . .

84

21

206

27

 

 

35

7,5

194

26,2

В том числе:

 

1

0,3

13

1,7

 

 

 

 

33

9

174

23,5

Морской и озерный

 

1

0,2

7

1

 

85

22

29

4

 

 

14

4

В с е г о

 

387

100

756

100

3. Характеристика месторождений

песчано-гравийных смесей

Оценка месторождений песчано-гравийных омесей •приведена укрувненно: по генетическим типам и эконо­ мическим районам их размещения. Основными показа­ телями являются петрографический и зерновой состав

и

г.равия, его содержание в смеси, форма, поверхность и прочность зерен, содержание минеральных и органичес­ ких примесей.

Сведения о петрографическом составе гравия приве­ дены не во всех геологических отчетах. Часто в них указывается только перечень участвующих в образова­ нии его .пород.

Анализ

более

400

наиболее

полно

исследованных

месторождений

позволил установить, что 40,1 %

их

со­

держит

гравий

преимущественно

(более 50%)

из

извер­

женных, 17,6%'-из осадочных,

3,8%

из

метаморфичес­

ких, 2,6%

из кремнистых пород и 35,9%

из пород

 

сме­

шанного состава, когда ни один из

выделенных

типов

не составляет 50%'- Результаты петрографического

ана­

лиза приведены

в табл. 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4.

Распределение

месторождении

 

 

 

 

 

 

 

песчано-гравийной

смеси

 

 

 

 

по

петрографо-минералогическому

составу гравия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество месторождении" песчано-гра­

 

 

 

 

 

 

 

вийной

смеси

в %,

включающих горные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

породы

 

 

 

Тип

месторождений

 

і

1 S

 

V

 

1 и

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о.

О і£

 

5*

 

X о

 

О

 

 

 

 

 

 

 

S U

 

о

S ÛJ

П] О

 

 

 

 

 

 

 

 

а =

я S

 

CJга

 

u

 

 

 

 

 

 

 

2 - е

 

 

и = н

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

І- E

 

 

 

оS ouwа

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

Элювиальный

и

 

делюви­

 

 

 

 

 

 

альный

 

 

 

 

 

 

0,2

0,2

 

 

 

0,4

Пролювиальный

. . .

.

 

M

0,2

0,9

 

2,2

Современноаллювиальный

.

12,8

0,9

 

4

0,4

9

27,1

Древнеаллювиальный

.

.

16,3

2,7

 

6,6

1.6

12,8

40

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

1,4

 

1,8

Флювиогляциальнын . .

.

10

 

4,1

0,4

10,7

25,2

Морской

и

озерный . .

.

0,4

 

1,8

1,1

 

3,3

В с е г о

 

в

СССР . .

.

40,1

3,8

 

17,6

2,6

35,9

 

100

Петрографический состав гравия в какой-то мере определяет его качество. Гравий из изверженных по­ род в большинстве случаев состоит из прочных зерен. Гравий -из кремнистых пород характеризуется высоки­ ми прочностью и абразивностью, гладкой поверхностью зерен, иногда реакционной способностью. Осадочные породы чаще других образуют слабые зерна. Однако нельзя считать, что гравий из осадочных пород или 'по­ род смешанного состава также состоит из слабых зерен.

12

Ряд показателей физико-механических свойств осадоч­ ных пород более -широк, чем изверженных. Осадочные породы часто бывают мономинеральными, а значит и более однородными. Все это обусловливает большую избирательность при разрушении, транспортировании и отложении продуктов разрушения осадочных горных пород, гравий этих месторождений поэтому имеет вы­ сокое качество.

В нашей стране .месторождения песчано-гравийных смесей с различным петрографическим составом гра­ вия распространены неравномерно. Ниже дана оценка экономических районов по петрографическому составу гравия.

Восточно-Сибирский, Дальневосточный районы .

Северо-Западный, Прибалтийский, Бе­

лорусский,

Среднеазиатский и

Закавказский

районы

. . . .

Центральный,

Северо-Кавказский,

Уральский,

Западно-Сибирский,

Казахстанский районы

. . . .

Поволжский, Юго-Западный, Мол­ давский, Волго-Вятский районы

Центрально-Черноземный, ДонецкоПриднепровский, Южный районы

Гравий из изверженных пород и пород смешан­ ного состава

Гравий из изверженных, осадочных пород и пород смешанного состава Гравий из изверженных, осадочных пород, пород смешанного состава и других типов Гравий из осадочных по­

род смешанного состава Сведения отсутствуют

Содержание гравия и зерновой состав месторожде­ ний песчано-гравийных смесей существенно влияют на систему добычи и технологию переработки. В нашей стране встречаются месторождения с самым различным содержанием гравия (табл. 5).

Запасы гравия и песка в месторождениях можно подсчитать раздельно. На месторождениях песчано-гра­

вийных

смесей с

запасами 2 млн. м3

и более

объемы

гравия

при среднем содержании его 52,4%

составляют

5781 млн. мг, песка

5251

млн. м3.

Месторождения

пес­

чано-гравийных смесей

характеризуются

также

раз­

личным

зерновым составом гравия

(табл. 6, 7).

В

этих

целях исследовано

508

месторождений.

Гравий

 

круп­

ностью

зерен более

70 мм содержит 70,8%

месторож­

дений.

 

 

 

 

 

 

 

 

Крупный гравий и валуны часто не использовали и считали материалом, ограничивающим возможность экс­ плуатации месторождения. Месторождения с высоким

13

Т а б л и ц а

5.

Распределение

месторождений песчано-гравийных

смесей

 

 

 

 

 

 

Количество

месторождений в % с содержанием

гравиЯ В %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее

Экономические районы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соде р ж а -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нне^гравия

 

 

 

0-10 10-20

20—30 30—40

40-50 50—60 60—70 70—80

80-90

90—100

в %

Центральный

 

 

2,6

7,7

15,4

25

28,8

15,4

7,7

 

 

 

41

 

 

6,5

18,2

19,5

28,5

16,9

5,2

2,6

 

 

41

Волго-Вятский

 

 

20

40

20

 

 

 

 

20

37

Центрально-Черноземный

. .

. .

100

 

 

 

 

50

Поволжский

 

 

•—

6,7

20

20

13,3

6,7

33,3

22,2

18,5

11,2

41,5

Северо-Кавказский

 

 

 

3,7

14,8

14,8

3,7

11,1

71

Уральский

 

 

4,8

4,8

7,1

9,5

40,5

14,3

7,1

9,5

2,4

 

41,5

Западно-Сибирский

 

 

3,5

3,5

10,3

10,3

3,5

6,8

24,1

34,5

3,5

 

67,5

Восточно-Сибирский

 

 

—.

10,4

14,6

27,1

16,7

18,7

12,5

4,2

59

Дальневосточный

 

 

—.

20,9

33,3

25

8,3

8,3

 

49

Юго-Западный

 

 

16,7

33,3

33,3

 

 

16,7

 

50

Прибалтийский

 

 

14,3

7,1

25

28,6

14,3

7,1

3,6

 

 

42

Закавказский

 

 

2,1

10,6

14,9

8,6

21,3

31,9

10,6

77

Среднеазиатский

 

 

—.

6

8

10

24

36

12

4

71

Казахстанский

 

 

2,8

8,6

14,3

8,6

8,6

14,3

14,3

17,3

5,7

5,7

55

Белорусский

 

 

28,6

28,6

14,3

14,3

7,1

 

 

7,1

28

Молдавский

 

 

 

 

 

12,5

37,5

25

25

 

 

 

50

Т а б л и ц а 6. Сопоставление

месторождений

песчано-гравийной смеси по

содержанию

изерновому составу гравия

Ме с т о р о ж д е н и я , содержащие гравий крупностью в мм

Содержание

 

 

 

 

 

гравия в %

>70

>40

>20

> ю

>5

 

0

0—10

10—20

20—30

30—40

40—50

50—60

60—70

70—80

80—90

90—100

149

39

4

 

 

29,2

7,5

0,8

 

 

150

72

12

 

 

29,7

14,2

2,4

 

 

91

90

22

2

 

17,8

17,8

4,3

0,5

 

64

112

44

7

 

12,6

21,9

8,5

1,4

 

43

70

64

10

 

8,5

13,8

12,6

1,8

 

6

57

92

20

 

1,2

11,2

18,2

3,8

 

3

42

95

33

 

0,6

8,3

18,8

6,5

 

2

21

86

73

 

0,4

4,2

16,8

12,2

 

 

3

61

139

 

 

0,6

12

27,5

 

 

2

24

144

 

 

0,5

4,6

28,7

 

 

 

4

80

508

 

 

1

17,6

100

П р и м е ч а н и е . Н а д чертой — число

месторождений: под

чертой — %

к общему числу месторождений .

 

 

содержанием крупного гравия,

а тем более

валунов,

как правило, не разведывали. Гравий с крупностью зе­ рен более 40 мм содержат уже 92,5%' месторождений песча.но-гравийных смесей. На 46,9% месторождений ол встречается в пределах 20—50%, на 13,6%'—50—90%. Только 0,8% месторождений песчано-гравийных смесей не включает гравий более 20 мм, чаще содержание его

15

Т а б л и ц а 7.

Распределение

месторождений

 

песчано-гравийной

смеси по зерновому составу

гравия

 

 

 

 

 

Количество

месторождении

в %

 

 

 

 

 

с

содержанием гравия в мм

Ч и с л о

Экономическикономические

раііоны

 

 

 

 

 

 

место­

 

 

 

 

 

 

рож ­

 

 

 

 

70

40

20

10

5

дений

 

 

 

 

 

Северо-Западный . . .

.

96,1

98,1

100

100

100

52

 

 

 

 

68,8

97,4

100

100

100

77

Волго-Вятский

 

 

 

40,8

80

100

100

100

5

Центрально-Черноземный

 

100

100

100

100

1

Поволжский

 

 

 

6,7

60

100

100

100

15

Северо-Кавказский . . .

.

66,6

92,5

100

100

100

27

Уральский

 

 

 

35,7

73,8

100

100

100

42

Западно-Сибирский

. .

.

75,8

93,1

100

100

100

29

Восточно-Сибирский . .

.

77,1

95,8

100

100

100

48

Дальневосточный . . .

.

33,3

87,5

100

100

100

24

Юго-Западный

 

 

 

75

100

100

100

100

4

Южный

 

 

 

50

100

100

100

100

2

 

 

 

 

76

96,4

100

100

100

28

Закавказский

 

 

 

89,4

100

100

100

100

47

Среднеазиатский

 

. . .

.

90

96

100

100

100

50

Казахстанский

 

 

 

54,3

86

91,4

100

100

35

Белорусский

 

 

 

57,1

92,8

100

100

100

14

Молдавский

 

 

 

75

100

100

100

100

8

В с е г о в СССР . . .

.

70,8

92,5

99,2

100

100

508

составляет 30—80%'. Из табл. 7 видно, что

все

эконо­

мические районы имеют

месторождения,

содержащие

гравий крупнее 20 мм.

 

 

что содержание зе­

В ГОСТ 10260—62

указывается,

рен лещадной и игловатой

форм в

гравии

не

должно

быть более

15% по весу. Сведения о гравии лещадной и

игловатой

форм во многих

отчетах о геологической раз­

ведке месторождений

песчано-гравийной

смеси

отсут­

ствуют. Анализ имеющихся данных приведен в табл. 8.

Из числа

опробованных месторождений большинст­

во удовлетворяет требованиям стандарта.

Характер

поверхности зерен не отражается в геоло­

гических отчетах и не регламентируется государствен­ ными стандартами, но имеет определяющее значение в связи минерального заполнителя и цементного камня в бетоне.

Форма и характер поверхности зерен гравия зави­ сят от его петрографо-міинералопического состава и

16

Т а б л и ц а 8.

Характеристика

месторождений

песчано-гравийной

смеси по форме зерна

 

 

 

М е с т о р о ж д е ни я

Содержание лещадных и

иг­

 

в % к

общему

ловатых зерен в гравии в %

 

число

числу

место­

 

 

 

 

 

 

 

рождении

0 - 5

 

 

78

40

 

5—10

 

 

62

31,8

10—15

 

 

27

13,8

Более

15

 

28

14,4

условий происхождения. Зерна травия из плотных из­ верженных (излившихся), метаморфических и кремне­ вых пород часто характеризуются гладкой отшлифо­ ванной поверхностью, а зерна гравия из известняков, доломитов, песчаников обычно имеютнеровную или шероховатую поверхность, обеспечивающую прочную связь их с цементным камнем. Гравий ледникового происхождения чаще других типов имеет неровную ше­ роховатую .поверхность зерна. Форма и характер по­ верхности зерен гравия многих месторождений песчаногравийной смеси являются благоприятными для полу­ чения заполнителей бетона высокого качества.

Прочность зерен — один из

основных

показателей

качества гравия.

Содержание

зерен слабых

пород в

гравии по ГОСТ

10260—62 ограничивается

10%

по весу.

При ведении геологоразведочных работ его определяют в лабораторных условиях методом статического раздав­ ливания каждого зерна гравия, а в полевых —.методом визуального отбора зерен правия слабых пород. Лабо­ раторный метод трудоемок, визуальный — недостаточ­ но точен и субъективен. При разведке многих месторож­ дений песчано-гравийных смесей содержание слабых пород не определено. Результаты обработки имеющихся в отчетах сведений приведены в табл. 9.

Таким образом, из числа опробованных месторожде­ ний 78,5% по содержанию зерен слабых и выветрелых пород удовлетворяют требованиям стандартов, осталь­ ные имеют повышенное содержание зерен гравия сла­ бых пород. Использовать такой гравий можно в том случае, если при испытании его в бетоне будут получены

положительные

результаты.

 

 

Содержание

органических примесей в

гравии

сни­

жает прочность

и долговечность бетона

Г,лг.пяг.нп

трр.

Гос.публична илѵчнотехнЩФ

Т а б л и ц а

9.

Характеристика

месторождений

песчано-гравийной

смеси

по

прочности зерен

 

 

 

гравия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М е с т о р о ж д е н ия

Содержание

в гравии

зерен

 

 

в % к

общему

слабых

пород

и %

число

 

 

 

 

числу

место­

 

 

 

 

 

 

рождений

0 - 5

 

 

118

47

 

5—10

 

 

79

31,5

10—15

 

 

25

10

 

Более

15

 

29

11,5

бованиям ГОСТ 10260—62 гравий, применяемый для бе­ тона при обработке раствором сернистого натрия (ко­ лориметрическая проба), не должен придавать раствору

окраску темнее

эталона. Этим

требованиям

удовлетво­

ряет гравий 91,8%

месторождений песчано-гравийной

смеси.

 

 

 

 

 

Содержание

минеральных

примесей

в

гравии и

щебне из гравия не должно превышать

1%. Это требо­

вание может быть выполнено только при

условии при­

менения современной

технологии.

 

 

4. Классификация месторождений песчано-гравийных смесей по технологическим признакам

Для обоснования необходимости конкретных техно­

логических операций

и выбора

оборудования

следует

оценивать

месторождение по

основным показателям'.

В настоящее время

имеются классификации

месторож­

дений по

отдельным

технологическим признакам, но

нет общей классификации, которая бы учитывала влия­ ние всех признаков. Такая классификация в значитель­ ной степени облегчит обоснование планирования выпус­ ка технологического оборудования, необходимость раз­ работки типовых проектов заводов или их узлов, соз­ даст возможность учета месторождений на научной ос­ нове.

Основная технологическая операция — дробление. Единый показатель, характеризующий дробимость ма­ териала и учитывающий влияние его физико-механичес­ ких свойств — прочности, абразивности, пористости,

18

упругости и других,— еще не разработай. Поэтому сле­ дует принять существующее разделение пород по абра­

зивное™ и прочности, которые определяют

выбор

дро­

бильного оборудования. По этим

признакам

все породы

можно разделить на два класса:

до 2500 кгс/см2,

 

1) неабразивные

прочностью

кото­

рые можно дробить в дробилках

ударного

действия;

2) неабразивные

прочностью

более 2500 кгс/слР и

абразивные любой прочности, разрушаемые в щековых и конусных дробилках.

Дополнительным признаком является наличие круп­ ных фракций в исходном материале, определяющее чис­ ло стадий дробления. По этому признаку все месторож­ дения могут быть разделены на три подкласса:

1) месторождения с материалом крупностью до

70мм;

2)месторождения с материалом крупностью до

250мм;

3)месторождения, в которых имеются валуны крупнее 250 мм.

Содержание, свойства и распределение

зерен

сла­

бых пород (прочность

которых менее 200 кгс/см2)

и за­

грязняющих примесей

определяют необходимость

обо­

гащения и промывки

материала, а также

технологиче­

скую схему и оборудование для этих операций. При пе­ реработке сырья месторождений разнопрочных пород с

большим содержанием

глины возникает необходимость

ее отбора и разделения

материала по прочности. В не­

которых ^случаях зерна слабых пород или загрязняющих примесей при общем незначительном содержании в ис­ ходном материале могут быть сосредоточены в отдель­ ных фракциях и потребуется переработка не всего ма­ териала, а только этих фракций. По этому признаку все месторождения можно разделить на две группы:

1) месторождения, в которых зерна слабых пород от­ сутствуют или имеются, но содержание их в отдельных фракциях не превышает допустимое ГОСТ 10260—62. Обогащение по прочности не требуется;

fi) '-месторождения, в отдельных фракциях пород ко­ торых содержание слабых зерен превышает допустимое ГОСТ 10260—62. Обогащение по прочности необходимо.

По содержанию, распределению и свойствам'загряз­ няющих примесей все месторождения можно разделить на четыре вида:

19

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ