RU2462425C1 - Method of processing burnt rock to produce concrete mix filler and concrete mix with said filler - Google Patents
Method of processing burnt rock to produce concrete mix filler and concrete mix with said filler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2462425C1 RU2462425C1 RU2011116601/13A RU2011116601A RU2462425C1 RU 2462425 C1 RU2462425 C1 RU 2462425C1 RU 2011116601/13 A RU2011116601/13 A RU 2011116601/13A RU 2011116601 A RU2011116601 A RU 2011116601A RU 2462425 C1 RU2462425 C1 RU 2462425C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crushed
- rock
- fractions
- sand
- aggregate
- Prior art date
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000945 filler Substances 0.000 title abstract description 13
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 21
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 7
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 6
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 241000756970 Artema Species 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002969 artificial stone Substances 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к производству бетонных смесей на основе заполнителей из отходов угледобывающей отрасли, используемых для изготовления искусственных камней.The invention relates to the production of building materials, namely the production of concrete mixtures based on aggregates from waste from the coal industry, used for the manufacture of artificial stones.
Известен способ изготовления строительных блоков из бетонной смеси, содержащей портландцемент и заполнитель из гравия, гальки и песка, полученных в результате переработки бытовых отходов, отходов стекольного, химического, плавильного производства и отходов от разработок подземных рудников и карьеров, в том числе сланца и горелой глинистой породы [патент GB 190207647, опубл. 05.03.1903]. Высушенные исходные компоненты заполнителя смешивают между собой, измельчают в дробильной машине для получения гранул нужного размера и просеивают их через сито. Прошедшую через сито часть отходов используют в качестве заполнителя для бетонной смеси, в которую добавляют портландцемент в количестве 5-10% от ее массы. Полученную смесь перемешивают в бетономешалке с добавлением воды и гидравлической добавки в виде известкового теста и доводят до требуемой консистенции, добавляя в нее щелочной силикат. Недостатками известной бетонной смеси являются: неоднородный состав заполнителя, состоящего из компонентов, различных по природе своего происхождения и обладающих различными химико-минералогическими характеристиками, что отрицательно сказывается на физико-механических показателях бетонной смеси и потребительских свойствах полученных из нее строительных изделий, трудоемкость технологического процесса приготовления смеси и ограниченная область ее применения из-за недостаточно широкого ассортимента выпускаемых на ее основе строительных изделий, обладающих низкой сырцовой прочностью, отсутствие оптимизированного соотношения фракций в заполнителе, что ведет к увеличению пустот между частицами заполнителя и перерасходу цементного теста при изготовлении бетонной смеси, сложности при регулировании ее эксплуатационных характеристик в процессе изготовления строительных изделий.A known method of manufacturing building blocks from concrete mix containing Portland cement and aggregate from gravel, pebbles and sand obtained from the processing of household waste, waste glass, chemical, smelting and waste from the development of underground mines and quarries, including shale and burnt clay breed [patent GB 190207647, publ. 03/05/1903]. The dried initial components of the aggregate are mixed with each other, crushed in a crushing machine to obtain granules of the desired size and sieved through a sieve. Part of the waste passing through the sieve is used as a filler for the concrete mixture, to which Portland cement is added in an amount of 5-10% of its weight. The resulting mixture is mixed in a concrete mixer with the addition of water and a hydraulic additive in the form of lime paste and adjusted to the desired consistency by adding alkaline silicate. The disadvantages of the known concrete mixture are: the heterogeneous composition of the aggregate, consisting of components that are different in nature by their origin and have different chemical and mineralogical characteristics, which negatively affects the physical and mechanical properties of the concrete mixture and consumer properties of building products obtained from it, the complexity of the manufacturing process mixtures and the limited scope of its application due to the insufficiently wide range of systems produced on its basis Yelnia articles having low strength raw lack an optimized ratios of fractions in the filling, which leads to an increase in the voids between the particles of aggregate and cement paste overrun in the manufacture of concrete, its difficulty in regulating the operating characteristics during fabrication.
Известен способ переработки горелой породы, накопившейся в шахтных отвалах, и использования ее в качестве легкого заполнителя для бетонных смесей, предназначенных для изготовления стеновых изделий [патент PL 275856, опубл. 28.05.1990]. Согласно способу, отвальную горелую породу крупностью 0-50 мм перемещают бульдозером в приемный бункер, откуда по конвейерной ленте подают на механическое вибросито, где производят разделение на фракции. Через сито просеивают около 15% мас. горелой породы с фракцией меньше 16 мм, которую используют в качестве заполнителя для бетонной смеси, а оставшуюся на сите горелую породу крупностью от 16 до 50 мм используют в качестве полуфабриката для производства гидравлической добавки к портландцементу, используемому для приготовления бетонной смеси. Недостатками известного способа являются: относительно малый выход заполнителя и его низкое качество; невозможность оптимизации требуемого соотношения фракций в заполнителе, что ведет к увеличению пустот между частицами фракций и перерасходу цементного теста при изготовлении бетонной смеси; необходимость дополнительного корректирования химико-минералогической структуры заполнителя для обеспечения требуемых физико-химических свойств бетонной смеси при ее изготовлении.A known method of processing burned rock accumulated in mine dumps and using it as a lightweight aggregate for concrete mixtures intended for the manufacture of wall products [patent PL 275856, publ. 05/28/1990]. According to the method, the waste burnt rock with a particle size of 0-50 mm is moved with a bulldozer to the receiving hopper, from where it is fed to a mechanical vibrating screen through a conveyor belt, where it is divided into fractions. About 15% wt. Are sieved through a sieve. burnt rock with a fraction of less than 16 mm, which is used as aggregate for the concrete mixture, and the burnt rock remaining on the sieve with a grain size of 16 to 50 mm is used as a semi-finished product for the production of hydraulic additives to Portland cement used to prepare the concrete mixture. The disadvantages of this method are: a relatively small yield of aggregate and its low quality; the impossibility of optimizing the required ratio of fractions in the aggregate, which leads to an increase in the voids between the particles of the fractions and the cost overrun of cement dough in the manufacture of concrete mix; the need for additional adjustment of the chemical and mineralogical structure of the aggregate to ensure the required physical and chemical properties of the concrete mixture in its manufacture.
Известна бетонная смесь для изготовления строительных изделий, включающая вяжущее в виде портландцемента (6-12 мас.%), крупный заполнитель в виде отвального металлургического шлака (35-40 мас.%) и горелой породы террикона (35-40 мас.%), а также мелкий заполнитель в виде золы-уноса (4-6 мас.%), и затворитель в виде воды [патент RU 2288199, опубл. 10.02.2006]. Недостатками известной смеси являются неоднородный состав заполнителя, состоящий из компонентов, различных по природе своего происхождения и обладающих различными химико-минералогическими характеристиками, что отрицательно сказывается на физико-механических показателях бетонной смеси и потребительских свойствах полученных из нее строительных изделий, к тому же шлак, горелая порода и зола, входящие в состав заполнителя, содержат сернистые соединения, которые относятся к разряду вредных примесей в составе бетонной смеси, большое содержание в заполнителе металлургического шлака, обладающего крупными порами, что снижает конструктивные и прочностные характеристики бетонной смеси и увеличивает перерасход цементного теста, а применение золы-уноса в качестве песчаного заполнителя замедляет схватывание и нарастание начальной прочности бетонной смеси и увеличивает ее усадку при отверждении, поэтому необходима корректировка химико-минералогических составов компонентов, входящих в состав заполнителя, путем добавления большого количества корректирующих и стабилизирующих добавок, что усложняет технологию и увеличивает трудовые и энергетические затраты на его производство.Known concrete mixture for the manufacture of building products, including a binder in the form of Portland cement (6-12 wt.%), Large aggregate in the form of dump metallurgical slag (35-40 wt.%) And burnt rock heap (35-40 wt.%), and also a fine aggregate in the form of fly ash (4-6 wt.%), and a hardener in the form of water [patent RU 2288199, publ. 02/10/2006]. The disadvantages of the known mixture are the heterogeneous composition of the aggregate, consisting of components that are different in nature of origin and have different chemical and mineralogical characteristics, which negatively affects the physical and mechanical properties of the concrete mixture and consumer properties of building products obtained from it, in addition to slag, burnt rock and ash, which are part of the aggregate, contain sulfur compounds, which are classified as harmful impurities in the concrete mix, a large amount of neighing in the aggregate of metallurgical slag, which has large pores, which reduces the structural and strength characteristics of the concrete mixture and increases the cost of cement dough, and the use of fly ash as a sand filler slows down the setting and increase of the initial strength of the concrete mixture and increases its shrinkage during curing, therefore it is necessary adjustment of the chemical and mineralogical compositions of the components that make up the filler by adding a large number of corrective and stabilizing suitable additives, which complicates the technology and increasing labor and energy costs to produce it.
В качестве прототипа выбрана технология переработки горелой породы с террикона в районе с.Юрьевка Донецкой области (Украина), которую используют в качестве заполнителя, соответствующего марке 1000-1100, для бетонной смеси, предназначенной для изготовления стеновых блоков [Рязанов А.Н., Крыця П.Е. Физико-механические свойства и технология горелопородных бетонов / Научный вестник ЛНАУ: - Луганск, 2009, №2, с.3-8]. Исходную горелую породу бульдозером подают в приемный бункер, на верхней части которого установлена сварная решетка с ячейками размером 120×120 мм. Породу фракций 0-120 мм просеивают через ячейки решетки и заполняют бункер, при этом куски крупностью больше 120 мм, остающиеся на поверхности решетки, удаляют вручную. Из бункера породу пластинчатым конвейером подают на инерционный грохот, где по пути транспортировки извлекают из нее при помощи магнитного улавливателя металлические включения. Грохот оборудован двумя ситами, где верхнее сито оснащено ячейками размером 20×20 мм, а нижнее сито оснащено ячейками размером 4×4 мм. Породу просеивают через сита, где на верхнем сите остаются куски размером больше 20 мм, а на нижнем сите остаются фракции размером 4-20 мм, при этом отсев фракций 0-4 мм, прошедший через нижнее сито, ленточным конвейером удаляют в отвал, так как отсев содержит большое количество сернистых соединений и органических примесей, ухудшающих качество бетонной смеси. Куски породы размером больше 20 мм ленточным конвейером подают в молотковую дробилку, в которой их измельчают до крупности не более 5 мм, после чего ленточным конвейером подают в расходный бункер, расположенный над бетоносмесителем. Туда же, минуя дробилку, ленточным конвейером подают породу фракций 4-20 мм с нижнего сита грохота. Из расходного бункера, оснащенного питателем и весовым дозатором, заполнитель фракций 0-20 мм подают в бетоносмеситель, установленный над формовочной установкой. При изготовлении бетонной смеси, в бетоносмеситель из силоса шнеком по хронометражу в необходимом количестве подают портландцемент. После перемешивания сухих компонентов, в бетоносмеситель подают отдозированную по объему воду. Возобновляют перемешивание и производят его до получения бетонной смеси равномерной влажности без комковатых включений сырьевых компонентов. Из бетоносмесителя готовую смесь подают в расходный бункер виброформовочной установки, которая оснащена подъемной формой на четыре блока с вибратором, откатной тележкой со сменным поддоном и пневмопригрузом. Недостатками известного способа переработки горелой породы с получением заполнителя для бетонной смеси являются: низкая степень очистки заполнителя, определяющая его высокую степень загрязнения вредными сернистыми соединениями и органическими примесями, содержащимися в исходном сырье, из-за их неполного отсева при дроблении и просеивании горелой породы, так как куски породы с загрязнениями и примесями, крупностью больше отсева фракций 0-4 мм, остаются в породе, которая непосредственно используется в качестве заполнителя для бетонной смеси, что снижает качество смеси, а отсутствие оптимизации соотношений щебеночных фракций в заполнителе ведет к увеличению пустот в бетонной смеси и перерасходу цементного теста.The technology of processing burnt rock from the waste heap in the area of the village of Yuryevka in the Donetsk region (Ukraine), which is used as a filler corresponding to the brand 1000-1100 for concrete mix intended for the manufacture of wall blocks, was selected as a prototype [Ryazanov AN, Krytsya P.E. Physico-mechanical properties and technology of rock-concrete / Scientific Bulletin of LNAU: - Lugansk, 2009, No. 2, pp. 3-8]. The initial burnt rock is fed into the receiving hopper with a bulldozer, on the upper part of which a welded grate with cells of 120 × 120 mm in size is installed. The rock of fractions 0-120 mm is sieved through the cells of the grate and the hopper is filled, while pieces larger than 120 mm remaining on the surface of the grate are manually removed. The rock is fed from the hopper by a plate conveyor to an inertial screen, where metal inclusions are removed from it by means of a magnetic catcher along the transportation path. The screen is equipped with two screens, where the upper sieve is equipped with 20 × 20 mm cells, and the lower sieve is equipped with 4 × 4 mm cells. The rock is sieved through sieves, where pieces larger than 20 mm remain on the upper sieve, and fractions of 4-20 mm remain on the lower sieve, while the screening of fractions 0-4 mm passed through the lower sieve is removed by a conveyor belt to the dump, since screening contains a large number of sulfur compounds and organic impurities that impair the quality of the concrete mixture. Pieces of rock larger than 20 mm are conveyed by a belt conveyor to a hammer mill, in which they are crushed to a particle size of not more than 5 mm, after which a belt conveyor is fed into a feed hopper located above the concrete mixer. There, bypassing the crusher, a conveyor belt serves the fraction of 4-20 mm from the lower sieve of the screen. From a feed hopper equipped with a feeder and a weighing batcher, a filler of fractions of 0-20 mm is fed into a concrete mixer installed above the molding unit. In the manufacture of the concrete mixture, Portland cement is supplied in the required quantity to the concrete mixer from the silo with a screw according to the timing. After mixing the dry components, the volumetric water is dispensed into the concrete mixer. Stirring is resumed and produced until a concrete mixture of uniform humidity is obtained without lumpy inclusions of raw materials. From the concrete mixer, the finished mixture is fed into the feed hopper of the vibroforming unit, which is equipped with a four-block lifting form with a vibrator, a sliding trolley with a removable pallet and a pneumatic load. The disadvantages of the known method of processing burned rock to obtain aggregate for concrete mix are: a low degree of purification of the aggregate, which determines its high degree of contamination with harmful sulfur compounds and organic impurities contained in the feedstock, due to their incomplete screening during crushing and sieving of burned rock, as pieces of rock with impurities and impurities larger than the screening of fractions 0-4 mm, remain in the rock, which is directly used as aggregate for concrete impurity, which reduces the quality of the mixture, and the lack of optimization of the crushed stone fractions filler leads to an increase in voids in the concrete mixture of cement paste and overrun.
Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение заполнителя для легких бетонных смесей из переработанной горелой породы, имеющего относительно низкое содержание вредных соединений и органических примесей и позволяющего оптимизировать состав бетонных смесей для формования строительных изделий с заданными физико-механическими и теплотехническими свойствами, а также снижение расхода цементного теста при приготовлении бетонной смеси.An object of the present invention is to provide aggregate for lightweight concrete mixtures from recycled burned rock having a relatively low content of harmful compounds and organic impurities and to optimize the composition of concrete mixtures for molding building products with desired physicomechanical and thermotechnical properties, as well as reducing the consumption of cement paste in the preparation of concrete mix.
Для решения поставленной технической задачи предлагается способ переработки горелой породы, включающий дробление породы, отсев посторонних примесей и разделение ее на песчаные и щебеночные фракции, которые используют в качестве заполнителя для бетонной смеси. Новым является то, что используют следующий технологический процесс: первоначально горелую породу дробят до крупности не более 50 мм; дробленую горелую породу просеивают через сито №20 с ячейками размером 20 мм; отбрасывают дробленую горелую породу, прошедшую через сито №20; повторно дробят оставшуюся на сите №20 дробленую горелую породу крупнее 20 мм и просеивают через сита с ячейками меньшего размера с разделением на песчаные и щебеночные фракции; песчаные и щебеночные фракции повторно дробленной горелой породы помещают в отдельные накопительные бункеры; песчаные и/или щебеночные фракции, помещенные в отдельные накопительные бункеры, подают в бетоносмеситель в качестве заполнителя бетонной смеси в эффективном количестве.To solve the technical problem, a method for processing burnt rock is proposed, including crushing the rock, screening foreign impurities and separating it into sand and gravel fractions, which are used as aggregate for concrete mix. New is that they use the following process: initially, the rock is crushed to a particle size of not more than 50 mm; crushed burnt rock is sieved through a No. 20 sieve with 20 mm mesh; discard the crushed burned rock passed through a No. 20 sieve; re-crushed the crushed burnt rock remaining on sieve No. 20 larger than 20 mm and sieved through sieves with smaller cells with separation into sand and gravel fractions; sand and gravel fractions of the re-crushed burned rock are placed in separate storage bins; sand and / or crushed stone fractions, placed in separate storage bins, are fed into the concrete mixer as a concrete aggregate in an effective amount.
Отброшенную дробленую горелую породу можно использовать в качестве материала для подсыпки дорог, за счет чего можно добиться полной утилизации горелой породы.Discarded crushed burned rock can be used as a material for filling roads, due to which it is possible to achieve complete utilization of burned rock.
При повторном дроблении и просеивании дробленую горелую породу крупнее 20 мм лучше разделить на фракции 0-5 мм; 5-10 мм и 10-20 мм.When re-crushing and sieving, crushed burned rock larger than 20 mm is better divided into fractions of 0-5 mm; 5-10 mm and 10-20 mm.
Фракция 0-5 мм может быть разделена на две или более песчаных фракций просеиванием на ситах, например, с получением песчаных фракций 0-0,14 мм; 0,14-0,315 мм; 0,315-0,63 мм; 0,63-1,25 мм; 1,25-2,5 мм и 2,5-5,0 мм.A fraction of 0-5 mm can be divided into two or more sand fractions by sieving on sieves, for example, to obtain sand fractions of 0-0.14 mm; 0.14-0.315 mm; 0.315-0.63 mm; 0.63-1.25 mm; 1.25-2.5 mm and 2.5-5.0 mm.
В качестве заполнителя в виде щебня лучше использовать щебеночные фракции 5-10 мм и 10-20 мм при их соотношении, % мас.: 40-60 : 60:40.As aggregate in the form of crushed stone, it is better to use crushed stone fractions of 5-10 mm and 10-20 mm at their ratio,% wt .: 40-60: 60:40.
В способе может быть использована горелая порода террикона угольной шахты.In the method can be used burned waste coal mine coal.
Также предлагается бетонная смесь, содержащая портландцемент, заполнитель в виде щебеночных и/или песчаных фракций дробленой горелой породы, полученных заявляемым способом, и воду в эффективных количествах.Also proposed is a concrete mixture containing Portland cement, aggregate in the form of crushed stone and / or sand fractions of crushed burned rock obtained by the claimed method, and water in effective amounts.
Щебеночные и/или песчаные фракции дробленой горелой породы могут иметь следующий химико-минералогический состав, % мас.: SiO2 - 71,10; Al2O3 - 17,45; Fe2O3 - 3,66; TiO2 - 0,64; CaO - 1,22; MgO - 0,64; SO3 - 0,03; K2O - 2,62; Na2O - 1,27.Crushed stone and / or sand fractions of crushed burnt rock can have the following chemical and mineralogical composition,% wt .: SiO 2 - 71.10; Al 2 O 3 - 17.45; Fe 2 O 3 - 3.66; TiO 2 0.64; CaO - 1.22; MgO - 0.64; SO 3 - 0.03; K 2 O - 2.62; Na 2 O - 1.27.
Для изготовления большинства бетонных изделий может использоваться бетонная смесь с расходом на 1 м3: портландцемент - 167-256 кг; песчаные фракции дробленой горелой породы - 683-508 кг; щебеночные фракции дробленой горелой породы - 683-798 кг; и вода - 315-300 кг.For the manufacture of most concrete products, a concrete mixture with a flow rate of 1 m 3 can be used: Portland cement - 167-256 kg; sand fractions of crushed burned rock - 683-508 kg; crushed stone fractions of crushed burned rock - 683-798 kg; and water - 315-300 kg.
При дальнейшем более подробном описании настоящего изобретения используются таблица 1 с основными характеристиками составов оптимальных соотношений щебеночных фракций и таблица 2 с характеристиками оптимальных составов бетонной смеси по вариантам осуществления настоящего изобретения.With a further more detailed description of the present invention, Table 1 with the main characteristics of the compositions of the optimal ratios of crushed stone fractions and Table 2 with the characteristics of the optimal compositions of the concrete mix according to the embodiments of the present invention are used.
Предлагаемое изобретение поясняется на примерах технологии переработки горелой породы, сосредоточенной на терриконах угольных шахт г.Артема Приморского края, с дальнейшим использованием переработанной горелой породы в качестве заполнителя для бетонной смеси, предназначенной для изготовления стеновых блоков и других типовых изделий из бетона.The present invention is illustrated by examples of technology for processing burnt rock concentrated on the heaps of coal mines in the town of Artema, Primorsky Territory, with the further use of recycled burnt rock as a filler for concrete mix intended for the manufacture of wall blocks and other typical concrete products.
Горелую породу террикона угольной шахты разрабатывают бульдозером и подают в приемный бункер экскаватором, откуда ее по конвейеру перемещают на щековую дробилку, где производят первичное дробление породы до крупности не более 50 мм.The burnt rock of the coal mine heaps is developed by a bulldozer and fed to the receiving hopper by an excavator, from where it is conveyed to the jaw crusher, where primary crushing of the rock to a particle size of not more than 50 mm is carried out.
Далее дробленую горелую породу крупностью 0-50 мм подают на двухситовый вибрационный грохот, где ее просеивают через сито с размером ячейки 20 мм и отбрасывают посторонние примеси (обычно около 25±5% маc. от первоначального количества горелой породы) в виде пыли и загрязненной фракции размером 0-20 мм, содержащей дресву, глинистые частицы и несгоревший уголь. В дальнейшем такие отброшенные примеси могут быть использованы в качестве материала для подсыпки дорог.Next, crushed burned rock with a particle size of 0-50 mm is fed to a two-sieve vibrating screen, where it is sieved through a sieve with a mesh size of 20 mm and foreign impurities are discarded (usually about 25 ± 5% of the initial amount of burned rock) in the form of dust and a contaminated fraction the size of 0-20 mm, containing wood, clay particles and unburned coal. In the future, such discarded impurities can be used as material for adding roads.
Оставшуюся на сите дробленую горелую породу крупностью 20-50 мм (обычно около 75±5% маc. от первоначального количества горелой породы), которая является достаточно однородной по химико-минералогическому составу и пригодна для использования в качестве заполнителя, вторично дробят на валковой дробилке, подают через питатель на двухситовый инерционный грохот, где просеивают и разделяют на фракции размером 0-5 мм, 5-10 мм и 10-20 мм.The crushed burned rock remaining on the sieve with a grain size of 20-50 mm (usually about 75 ± 5% wt. Of the initial amount of burned rock), which is sufficiently homogeneous in chemical and mineralogical composition and suitable for use as a filler, is crushed again on a roller crusher, fed through a feeder to a two-sieve inertial screen, where they are sieved and divided into fractions of 0-5 mm, 5-10 mm and 10-20 mm in size.
Для ряда угольных шахт г.Артема Приморского края характерным является следующий химико-минералогический состав дробленой горелой породы, пригодной для использования в качестве заполнителя, % маc.: SiO2 - 71,10; Al2O3 - 17,45; Fe2O3 - 3,66; TiO2 - 0,64; CaO - 1,22; MgO - 0,64; SO3 - 0,03; K2O - 2,62; Na2O - 1,27.The following chemical and mineralogical composition of crushed burnt rock, suitable for use as a filler,% wt .: SiO 2 - 71.10; Al 2 O 3 - 17.45; Fe 2 O 3 - 3.66; TiO 2 0.64; CaO - 1.22; MgO - 0.64; SO 3 - 0.03; K 2 O - 2.62; Na 2 O - 1.27.
Далее, фракцию 0-5 мм дополнительно просеивают на ситах с мелкой ячейкой с разделением этой фракции на более мелкие песчаные фракции размером 2,5 мм, 1,25 мм, 0,63 мм, 0,315 мм и 0,14 мм. Обычно получали следующее количество таких песчаных фракций, в виде полных остатков на соответствующих ситах, % мас.: №2,5 - 25,5; №1,25 - 40,0; №0,63 - 54,0; №0,315 - 67,5; и №0,14 - 80,5, где через сито №0,14 проходило 19,5% мас.Further, the 0-5 mm fraction is additionally sieved on fine-mesh sieves with the separation of this fraction into smaller sand fractions of 2.5 mm, 1.25 mm, 0.63 mm, 0.315 mm and 0.14 mm in size. Usually received the following number of such sand fractions, in the form of total residues on the corresponding sieves,% wt .: No. 2.5 - 25.5; No. 1.25 - 40.0; No. 0.63 - 54.0; No. 0.315 - 67.5; and No. 0.14 - 80.5, where through a sieve No. 0.14 passed 19.5% wt.
Полученные песчаные фракции относятся к песку средней группы с модулем крупности, равным 2,68, и насыпной плотностью γн=1050 кг/м3. По гранулометрическому составу и насыпной плотности такой песок соответствует марке 1100 и пригоден для применения в качестве легкого мелкого заполнителя для бетонной смеси.The resulting sand fractions belong to the sand of the middle group with a particle size modulus of 2.68 and bulk density γ n = 1050 kg / m 3 . By granulometric composition and bulk density, such sand corresponds to grade 1100 and is suitable for use as a light fine aggregate for concrete mix.
Щебеночные и песчаные фракции раздельно накапливают в отдельных расходно-накопительных бункерах участка для формовки стеновых блоков из бетона с использованием тех или иных или комбинаций фракций в качестве заполнителя. Фракции запасают в количестве, достаточном для бесперебойной работы участка в течение недели.Crushed stone and sand fractions are separately accumulated in separate storage and storage bins of the section for molding wall blocks of concrete using various fractions or combinations of fractions as a filler. Fractions are stored in an amount sufficient for the smooth operation of the site during the week.
Используют расходно-накопительные бункеры, оборудованные дозаторами, при помощи которых, на основании предварительно полученных лабораторных данных, производят оптимизацию соотношения фракций заполнителя перед его подачей в бетоносмеситель.Use storage bins equipped with dispensers, with which, based on previously obtained laboratory data, the ratio of aggregate fractions is optimized before being fed to the concrete mixer.
Оптимальные соотношения щебеночных фракций 5-10 мм и 10-20 мм были определены в заполнителе следующими пропорциями по массе: 40/60, 50/50 и 60/40. Основные характеристики указанных соотношений щебеночных фракций представлены в таблице 1. По величине насыпной плотности такие щебеночные фракции соответствуют щебню марки 900, что характеризует его как легкий крупный заполнитель для бетонной смеси.The optimal ratios of gravel fractions of 5-10 mm and 10-20 mm were determined in the aggregate with the following proportions by weight: 40/60, 50/50 and 60/40. The main characteristics of the indicated ratios of crushed stone fractions are presented in Table 1. In terms of bulk density, such crushed stone fractions correspond to gravel of grade 900, which characterizes it as a lightweight coarse aggregate for concrete mix.
Кроме расходно-накопительных бункеров для песчаных и щебеночных фракций, участок формовки стеновых блоков оборудован расходно-накопительным бункером для портландцемента и баком запаса технологической воды. Каждый бункер замкнут на бетоносмеситель, соединенный технологической линией с формующим комплексом типа ВИП-10, который включает в себя вибропресс, камеру термической обработки и склад готовой продукции, соединенные между собой механизмами подачи бетона и поддонов.In addition to the storage and storage bins for sand and gravel fractions, the section for forming wall blocks is equipped with a storage and storage bunker for Portland cement and a technological water reserve tank. Each hopper is closed to a concrete mixer connected by a technological line to a VIP-10-type forming complex, which includes a vibrating press, a heat treatment chamber and a finished goods warehouse, interconnected by concrete and pallet feeding mechanisms.
В бетоносмесителе смешивают дозированные исходные компоненты бетонной смеси в виде портландцемента, щебня и песка в виде щебеночных и песчаных фракций из дробленой горелой породы и воду. Из готовой бетонной смеси стеновые блоки формуют методом вибропрессования. По окончании формования поддоны со свежесформованными изделиями подают на тележках в пропарочную камеру, где их подвергают тепловлажностной обработке при температуре t=80-90°C в течение около 8 часов.In a concrete mixer, the metered initial components of the concrete mixture are mixed in the form of Portland cement, crushed stone and sand in the form of crushed stone and sand fractions from crushed rock and water. Wall blocks are made of ready-mixed concrete by vibropressing. At the end of molding, pallets with freshly formed products are served on trolleys in a steaming chamber, where they are subjected to heat and humidity treatment at a temperature of t = 80-90 ° C for about 8 hours.
После тепловлажностной обработки изделий (ТВО) тележку разгружают штабелером-манипулятором и переносят поддоны с готовыми изделиями на подающий механизм для последующего отделения изделий от поддонов и подачи их под манипулятор для контейнеризации. Транспортируют готовые изделия на специальных многооборотных плоских поддонах или пакетами на крытый склад хранения готовой продукции.After heat-moisture treatment of products (TVO), the trolley is unloaded with a stacker-manipulator and pallets with finished products are transferred to the feeding mechanism for subsequent separation of products from pallets and feeding them under the manipulator for containerization. Finished products are transported on special multi-turn flat pallets or in packages to an indoor warehouse for storage of finished products.
Для изготовления большинства бетонных изделий, в частности вышеуказанных стеновых блоков, может использоваться бетонная смесь с расходом на 1 м3 следующего количества исходных компонентов, кг: портландцемент - 167-256; песчаные фракции дробленой горелой породы - 683-508; щебеночные фракции дробленой горелой породы - 683-798 г; и вода - 315-300. Такая бетонная смесь может использоваться для формования строительных изделий с требуемыми физико-механическими и теплотехническими характеристиками, которые зависят от соотношения исходных компонентов бетонной смеси, оптимальные составы которой представлены в таблице 2.For the manufacture of most concrete products, in particular the above wall blocks, a concrete mixture can be used with a flow rate of 1 m 3 the following number of source components, kg: Portland cement - 167-256; sand fractions of crushed burned rock - 683-508; crushed stone fractions of crushed burned rock - 683-798 g; and water - 315-300. Such a concrete mixture can be used for molding building products with the required physicomechanical and thermotechnical characteristics, which depend on the ratio of the initial components of the concrete mixture, the optimal compositions of which are presented in table 2.
Данные в отношении составов, представленных в таблице 2, позволяют сделать вывод о том, что получаемая бетонная смесь относится к группе конструкционно-теплоизоляционных бетонов, где из бетонной смеси класса В 3,5 можно изготавливать блоки для кладки теплоизолирующих и звукоизолирующих слоев стен здания, из бетонной смеси класса В 5,0 можно изготавливать блоки для кладки внутренних перегородок здания, а из бетонной смеси класса В 7,5 можно изготавливать блоки для кладки наружных стен здания. При плотности γб=1650 кг/м3 в сухом состоянии и прочности при сжатии через 28 дней Rсж=10,2 МПа бетонной смеси класса В 7,5, предназначенной для изготовления блоков для кладки наружных стен здания, ее теплопроводность составляет λб=0,680 Вт/м°C, что соответствует теплопроводности бетонной смеси на заполнителе из гранулированных доменных шлаков.The data regarding the compositions presented in table 2 allow us to conclude that the resulting concrete mix belongs to the group of structural and heat-insulating concrete, where blocks of class 3.5 can be used to produce blocks for the laying of heat-insulating and sound-insulating layers of building walls, from concrete mixes of class B 5.0, it is possible to produce blocks for laying the internal partitions of the building, and from concrete mixes of class 7.5 it is possible to produce blocks for laying the external walls of the building. With a density of γ b = 1650 kg / m 3 in a dry state and compressive strength after 28 days, R cr = 10.2 MPa of a concrete mix of class B 7.5, intended for the manufacture of blocks for laying the exterior walls of a building, its thermal conductivity is λ b = 0.680 W / m ° C, which corresponds to the thermal conductivity of the concrete mixture on the aggregate of granulated blast furnace slag.
Следует понимать, что приведенные выше примеры использованы только для целей иллюстрации частных случаев осуществления изобретения и такие примеры не ограничивают объем правовой охраны, представленный в прилагаемой формуле изобретения, при этом специалист в данной области техники относительно просто способен воплотить и другие варианты осуществления настоящего изобретения в рамках этой формулы.It should be understood that the above examples are used only to illustrate particular cases of carrying out the invention and such examples do not limit the scope of legal protection presented in the attached claims, while a specialist in the art is relatively simple able to implement other embodiments of the present invention in the framework of of this formula.
Claims (10)
первоначально горелую породу дробят до крупности не более 50 мм;
дробленую горелую породу просеивают через сито с ячейками размером 20 мм;
отбрасывают дробленую горелую породу, прошедшую через сито;
повторно дробят оставшуюся на сите дробленую горелую породу крупнее 20 мм и просеивают через сита с ячейками меньшего размера с разделением на песчаные и щебеночные фракции;
песчаные и щебеночные фракции повторно дробленой горелой породы помещают в отдельные накопительные бункеры;
песчаные и/или щебеночные фракции, помещенные в отдельные накопительные бункеры, подают в бетоносмеситель в качестве заполнителя бетонной смеси.1. A method of processing burned rock, including crushing the rock, screening out impurities and separating it into sand and gravel fractions, which are used as aggregate for the concrete mix, characterized in that the following process is used:
initially, the rock is crushed to a particle size of not more than 50 mm;
crushed burnt rock is sieved through a sieve with 20 mm mesh;
discard the crushed burnt rock passing through the sieve;
re-crushed the crushed burnt rock remaining on the sieve larger than 20 mm and sieved through sieves with smaller cells with separation into sand and gravel fractions;
sand and gravel fractions of re-crushed burned rock are placed in separate storage bins;
sand and / or crushed stone fractions, placed in separate storage bins, are fed into the concrete mixer as a concrete aggregate aggregate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116601/13A RU2462425C1 (en) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | Method of processing burnt rock to produce concrete mix filler and concrete mix with said filler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116601/13A RU2462425C1 (en) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | Method of processing burnt rock to produce concrete mix filler and concrete mix with said filler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2462425C1 true RU2462425C1 (en) | 2012-09-27 |
Family
ID=47078463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011116601/13A RU2462425C1 (en) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | Method of processing burnt rock to produce concrete mix filler and concrete mix with said filler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2462425C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2841038C1 (en) * | 2024-08-08 | 2025-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Process line for producing inert aggregate for production of construction materials |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU88369A2 (en) * | 1947-11-20 | 1949-11-30 | Г.В. Григорьев | A method of making cement from heaps of rocks |
| PL275856A1 (en) * | 1988-11-16 | 1990-05-28 | Kopalnia Wegla Kamiennego Bobr | Method of utilizing waste rocks |
| RU2288199C2 (en) * | 2004-08-30 | 2006-11-27 | Виталий Петрович Грудинин | Concrete mixture |
-
2011
- 2011-04-26 RU RU2011116601/13A patent/RU2462425C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU88369A2 (en) * | 1947-11-20 | 1949-11-30 | Г.В. Григорьев | A method of making cement from heaps of rocks |
| PL275856A1 (en) * | 1988-11-16 | 1990-05-28 | Kopalnia Wegla Kamiennego Bobr | Method of utilizing waste rocks |
| RU2288199C2 (en) * | 2004-08-30 | 2006-11-27 | Виталий Петрович Грудинин | Concrete mixture |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Рязанов А.Н., Крыця П.Е. Физико-механические свойства и технология горелопородных бетонов. Научный вестник ЛНАУ: - Луганск, 2009, №2, с.3-8. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2841038C1 (en) * | 2024-08-08 | 2025-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Process line for producing inert aggregate for production of construction materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10233116B1 (en) | Activitation of natural pozzolans | |
| US12435000B2 (en) | Compositions and methods for making blended supplementary cementitious materials | |
| US20220106227A1 (en) | Modification of properties of pozzolanic materials through blending | |
| US11655186B2 (en) | Activitation of natural pozzolans | |
| WO2020146551A1 (en) | Activation of natural pozzolan and use thereof | |
| RU2011148083A (en) | HIGH-QUALITY CEMENT AND METHOD OF ITS PRODUCTION | |
| CN106182409A (en) | A kind of joint use type dry-mixed mortar production line | |
| CN101537653A (en) | Process for recycled concrete wall body sheets of building rubbish | |
| RU2399598C2 (en) | Mixture of making light concrete and light concrete | |
| CN104108892B (en) | A kind of method of producing light partition board with industrial slags and construction refuse regenerated utilization | |
| RU75653U1 (en) | TECHNOLOGICAL LINE FOR THE PRODUCTION OF POROUS GRANULATED MATERIALS | |
| RU2462425C1 (en) | Method of processing burnt rock to produce concrete mix filler and concrete mix with said filler | |
| CN107344820A (en) | Construction refuse resource utilizes disposal system | |
| US20250145538A1 (en) | Method for preparing Fly Ash for Incorporation into Concrete | |
| KR100514472B1 (en) | Manufacturing method for Multi functional mixed cement comprising fly ash and Device therefor | |
| US20250197284A1 (en) | Method and device for producing a construction aggregate | |
| KR100416474B1 (en) | The method of making filler for bituminous paving mixtures and construction materials using rock fine sludge. | |
| RU2091343C1 (en) | Dry binding mix for manufacturing building products and materials | |
| RU2550754C1 (en) | Dry construction mixture | |
| RU2801997C1 (en) | Process line for the production of dry building mixtures | |
| RU2766987C1 (en) | Technological line for producing concrete mixture | |
| RU2430053C1 (en) | Sulphur concrete mix and method of its production | |
| JP7165408B2 (en) | Method for producing concrete using shirasu fine aggregate and method for producing fine aggregate for concrete | |
| RU2478471C2 (en) | Production line to make construction articles form siliceous ceramic | |
| RU136760U1 (en) | TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING COMPOSITE SLAG-ALKALINE BINDER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150427 |