Гидравлическая классификация песка с разделением его на фракции

Содержание

 

Введение……………………………………………………………...4

1.Номенклатура…………………………………………………..….6

2.Теоретические  основы…………………………………………….10

3.Технологическая часть…………………………………………....14

4. Технико-экономические  показатели……………………….…....19

5.Техника  безопасности……………………………………………..21

Перечень  использованной литературы………….………………....23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Значительное  влияние на прочность и долговечность  бетонных изделий оказывает качество заполнителей и, в частности, мелкого заполнителя—песка. Установлено, что использование чистого песка оптимального зернового состава не только повышает прочность и долговечность бетона, но и экономит 20% цемента.

Природные пески  чаще всего неоднородны по составу, содержат посторонние примеси и поэтому не могут быть использованы в качестве заполнителя бетона без предварительного обогащения. Подлежащий обогащению исходный материал обычно разделяют на две, три и более фракций в зависимости от требований к готовой песчаной смеси, а затем полученные фракции смешивают в определенных пропорциях, чтобы получить конечный продукт с желаемым зерновым составом.

  Разделение  на фракции строительных песков  естественной влажности (4—7%) почти  всегда нарушает механическую  связь между отдельными мелкими  зернами вследствие присутствия  в материале глинистых включений. Для диспергации и удаления глины необходима промывка материала в воде. А поскольку вода может быть использована и как среда для разделения на фракции, то, как показала практика, наиболее экономичным и эффективным методом  обогащения песков является гидравлическая  классификация.

   Гидравлической  классификацией называют процесс  разделения минеральных зерен в жидкости по скоростям их падения. Осуществляют гидравлическую классификацию в аппаратах, называемых классификаторами.

Гидравлическая классификация применяется:

При мокром измельчении  материалов с целью выделения  частиц требуемой тонкости помола; гидроклассификаторы в этом случае обычно работают в замкнутом цикле с помольными агрегатами;

Для получения мелкого  заполнителя бетона  - песка стабильного зернового состава  по заданному модулю крупности;

Для повышения качества нерудных строительных материалов, применяемых при переработке минерального сырья при производстве щебня, гравия и песка путем их обогащения;

Для обогащения сырья, потребляемого при производстве стекла, керамики, асбеста, каолина, талька  и других материалов.

Процессы классификации  и обогащения материалов могут быть осуществлены следующими методами:

Классификация по крупности, позволяющей разделить исходный материал на требуемые классы (фракции).

Промывкой, позволяющей повысить качество минерального сырья путем удаления из него загрязняющих примесей;

Гравитационным  методом классификации (обогащения), основанным на различии объемной массы зерен материала;

Под действие центробежных сил;

Обогащение материала по упругости и трению.

Крупность материала, подвергаемого  гидравлической классификации, в основном не превышает 5,0 мм. Процесс классификации может происходить в вертикальных и горизонтальных струях воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Номенклатура  продукции

 

Качество  песка  существенно влияет на расход цемента в бетоне, его прочность и другие свойства. Песок, как и крупный заполнитель, должен удовлетворять ряду требований в отношении фракционного состава,  содержание загрязняющих примесей, включений рудных минералов, аморфных видоизменений кремнезема, слюды, органических примесей и т.д.

Песок должен характеризоваться  следующими показателями  качества:

Зерновым  составом;

Содержание пылевидных  и глинистых частиц, в том числе глины в комках.

         В зависимости от зернового состава песок подразделяют на группы по крупности:

    I класса - очень  крупный (песок из отсевов дробления), повышенной, крупности, крупный,  средний и мелкий;

    II класса - очень  крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий.

Для  каждой группы песков: природного и из отсевов  дробления, обогащенного и обогащенного из отсевов дробления после предварительного рассева их на сите с отверстиями размером 5 мм для выделения зерен гравия, модуль крупности песка  и полный остаток на сите с сеткой №  063 по ГОСТ 8736-93 должны соответствовать указанным в таблице 1.

 

                                                                                            Таблица 1

Группа песка	Модуль крупности Мк	Полный остаток  на сите № 063, % по массе	Область применения
Очень крупный	Св. 3,5	Св. 75	Заполнители для бетонов, матери- алы для устройства  дорожных одежд
Повышенной крупности	Св. 3,0 до 3,5	Св. 65 до 75	То же
Крупный	Св. 2,5 до 3,0	Св. 45 до 65	Заполнители для бетонов и строительных  растворов , материалы для дорожных одежд
Средний	Св. 2,0 до 2,5	Св. 30 до 45	То же
Мелкий	Св. 1,5 до 2,0	Св. 10 до 30	То же
Очень мелкий	Св. 1,0 до 1,5	До 10	Заполнители для строительных растворов
Тонкий	Св. 0,7 до 1,0	Не нормируется	То же
Очень тонкий	До 0,7	Не нормируется	То же

 

 

Если при  определении группы песка он отвечает по модулю крупности одной группе, а по полному остатку на сите № 063 – другой, то определение группы песка производят по модулю крупности. В этом случае в паспорте указывают отклонение значения полного остатка на сите № 063 от указанного в таблице 1 для песка данной группы.

 

В качестве мелких заполнителей для бетонов должны поставляться и использоваться в соответствии с требованиями ГОСТ 10268-80 природный и обогащенный пески, пески из отсевов дробления и обогащенный из отсевов дробления повышенной крупности, крупные, средние и мелкие с модулем крупности от 1,5 до 3,25.

 

Зерновой состав мелкого  заполнителя должен соответствовать  указанному ниже.

 

 

Размер отверстия                                                 Полные остатки на

контрольного сита, мм                                       контрольных ситах,

                                                                               % по  массе

 

 

2,5  …………………………………………………… 0  -  20

 

1,25 …………………………………………………... 5 – 45

 

0,63 …………………………………………………… 20 – 70

 

0,315 ………………………………………………….. 35 – 90

 

0,16 …………………………………………………… 90 – 100

 

Проход через  сито № 016……………………………  10 – 0

 

Модуль крупности  …………………………………..  1,5 – 3,25

 

 

 

При этом учитывают  только зерна, проходящие через сито с круглыми отверстиями  диаметром 5 мм.

 

Использование в качестве мелки заполнителей песка из отсевов дробления и обогащенного песка из отсевов дробления и из смесей с природными мелким и очень мелким песками допускается при условии обеспечения заданной удобоукладываемости бетонной смеси без перерасхода цемента.

 

Наличие зерен  размером свыше 5 мм не должно превышать  %   по  массе:

 

в природном  песке  ……………………………………………….  10

 

в песке из отсевов дробления  ……………………………………  15

 

в обогащенном  песке  и обогащенном песке  из отсевов 

дробления  …………………………………………………………   5

 

 

Содержание  зерен  размером  свыше  10мм не должно превышать в песке всех видов  0,5 %  по  массе.

 

Для изготовления строительных растворов (кроме штукатурных растворов  для отделочного слоя) должны поставляться и использоваться       средний природный и средний обогащенный  пески  с модулем крупности, не превышающим 2,2, а также мелкий природный и мелкий обогащенный пески. Содержание зерен свыше 5 мм в песках для строительных растворов.

Для изготовления штукатурных растворов для отделочного  слоя должен поставляться  и использоваться очень мелкий песок. Содержание зерен размером свыше 1,25 мм в песках, применяемых в штукатурных растворах для отделочного слоя, не должно превышать  0,5 % по массе.

Количество  пылевидных и глинистых частиц в  песке не должно превышать значений указанных в таблице 2.

                                                                                               Таблица   2

 

Класс и  группа  песка	Содержание пылевидных и глинистых частиц		Содержание глины в комках
	В песке  природном	В песке из отсевов дробления	В песке  природном	В песке из отсевов дробления
I класс Очень крупный Повышенной крупности, крупный и  средний Мелкий	-     2 3	3     3 5	-     0,25 0,35	0,35     0,35 0,50
II класс Очень крупный Повышенной крупности, крупный и средний Мелкий и очень мелкий Тонкий и очень тонкий	-     3   5 10	10     10   10 Не нормируется	-     0,5   0,5 1,0	2     2   2 0,1*)

 

     Примечание - В очень мелком природном песке класса II  по со-     гласованию с потребителем допускается содержание пылевидных и     глинистых частиц до 7 % по массе.                                                                                                                                    

     *) Для песков, получаемых при обогащении  руд черных и цветных      металлов и неметаллических ископаемых других отраслей      промышленности.                                             

В песке из отсевов  дробления, предназначаемом для дорожно-строительных работ, и в природном очень мелком песке, предназначаемом для применения в штукатурных растворах для отделочного слоя, допускается содержание пылевидных и глинистых частиц до 7% мо массе .

Песок всех видов не должен содержать посторонних засоряющих примесей.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Теоретические основы

Гидравлическая  классификация основана на том, что жидкие системы, включающие твердые тела, склонны к разделению под действием силы тяжести. Если весовая плотность жидкой системы меньше плотности частиц, то последние оседают на дно сосуда.

Скорость оседания частиц зависит от их размера, удельного  веса и формы. Таким образом, в конечном счете, гидравлическая классификация основана на различной скорости падения частиц. Размеры частиц в указанной зависимости имеют решающее значение, так как они могут меняться в широких пределах, в то время как плотности их различаются не столь уж значительно.

При падении  тела в жидкости возникают два  вида сопротивлений: сопротивление трения, вызываемое вязкостью жидкости, и сопротивление сил инерции (динамическое сопротивление).

Первый вид  сопротивления является преобладающим при относительно малой скорости падения частиц (при ламинарном потоке среды) размером менее 175 мК (для зерен, кварца). При оседании частиц размером в; 1,5 мм

и более сопротивление  трения резко уменьшается и главенствующим становится динамическое сопротивление, при этом поток среды приобретает турбулентный характер.

Определим условия  падения в жидкости частиц малого размера (до 175 мк по кварцу), т. е. при учете сил трения:

G = mg ;     ;    G =                   (1)                  

где   

т — масса тела, кг;

g— ускорение силы тяжести, м/сек²;

— удельная масса тела, кг/м³;

V — объем тела, м³;

G — сила тяжести тела, Н.

Активный вес находящегося в жидкости тела, под действием  которого частица стремится опуститься, определяется из равенства

    (2)

где

 — плотность жидкости, кг/м³.

Возникающие при этом сопротивления  тормозят опускание частицы.

Сопротивление трения Р_ср жидкой среды падению шарообразного тела, выведенное Стоксом, равно

              (3)