1. Что такое известняковый заполнитель?
Проще говоря, это гранулированный материал с определенным размером частиц, получаемый путем механического дробления и просеивания известняковой руды. В основном он используется при приготовлении бетона, асфальтобетонных смесей и материалов для дорожного полотна.
• Песок: Обычно относится к частицам с размером частиц менее 4,75 мм.
• Камень (заполнитель): Обычно относится к частицам с размером частиц более 4,75 мм. Далее он подразделяется на "гравий" (например, 5-10 мм, 10-20 мм и 16-31,5 мм) и "искусственный песок".
2. Преимущества известняка в качестве заполнителя для песка и гравия
1. Широкая доступность: Известняк является одной из самых распространенных горных пород на Земле, широко распространен и легко добывается.
2. Умеренная твердость и простота обработки: Твердость известняка по шкале Мооса обычно составляет около 3, что делает его легко измельчаемым. Это означает относительно небольшой износ дробильного оборудования, низкое энергопотребление и конкурентоспособные производственные затраты.
3. Хорошая форма частиц: По сравнению с некоторыми твердыми и хрупкими породами (такими как гранит), известняк после дробления обычно имеет более мелкую форму частиц с относительно низким содержанием игольчатых чешуек, что улучшает обрабатываемость бетона.
4. Хорошее сцепление с цементом: Известняк, состоящий в основном из карбоната кальция (caco₃), вступает в слабую химическую реакцию с продуктами гидратации цемента, образуя гидратированный алюминат карбоната кальция, который помогает улучшить структуру цементного теста и повысить первоначальную прочность и долговечность бетона.
5. Использование каменной крошки: Известняковая крошка (размер частиц менее 0,075 мм), получаемая в процессе дробления, может быть использована в качестве минеральной добавки, частично заменяющей цемент, снижающей стоимость бетона при одновременном улучшении определенных свойств.
iii. Потенциальные недостатки известняка в качестве песчано-гравийного заполнителя
1. Относительно низкая твердость: Для высококачественного бетона (например, С60 и выше) или для проектов, требующих чрезвычайно высокой износостойкости (например, для покрытия автомобильных дорог), его твердость и износостойкость могут быть не такими высокими, как у более твердых пород, таких как базальт и гранит.
2. Низкая стойкость к кислотной коррозии: карбонат кальция вступает в реакцию с кислыми веществами. Поэтому известняковый заполнитель не подходит для районов с длительным воздействием кислой среды или сильных кислотных дождей.
3. Потенциальный риск взаимодействия щелочи с заполнителем: Хотя риск намного ниже, чем при использовании некоторых кремнистых заполнителей (таких как опал и халцедон), если известняк содержит примеси, такие как микрокристаллический кварц, при определенных условиях он все равно может вступать в опасную реакцию со щелочью в цементе, вызывая растрескивание бетона. Однако для этого обычно требуется профессиональная идентификация.
IV. Процесс производства известнякового песка и гравийных заполнителей
На современных линиях по производству песка и гравия, как правило, используется замкнутый технологический процесс, сочетающий в себе многоступенчатое дробление и многоступенчатую сортировку, чтобы обеспечить соответствие стандартам формы и градации частиц.
Типичный процесс заключается в следующем:
1. Взрывные работы: В шахте проводятся буровзрывные работы для получения крупной известняковой руды.
2. Первичное дробление: Руда равномерно подается вибрационным питателем в щековую дробилку для первичного дробления, при этом крупные куски измельчаются примерно до 200 мм.
3. Вторичное дробление: После первичного дробления материал транспортируется по ленточному конвейеру в конусную или ударную дробилку для вторичного дробления, уменьшая его размер до менее чем 60 мм.
◦ Конусная дробилка: Больше подходит для материалов с высокой твердостью, обладает отличной износостойкостью, но при этом имеет несколько более низкую форму частиц.
◦ Ударная дробилка: Для измельчения используется энергия удара, в результате чего получается готовое изделие правильной формы, но быстроизнашивающиеся детали изнашиваются быстрее. Ударные дробилки широко используются для обработки среднетвердых материалов, таких как известняк.
4. Просеивание: После вторичного дробления материал просеивается на вибрационном грохоте. Готовый заполнитель, соответствующий техническим требованиям, отделяется; крупногабаритный материал возвращается в оборудование вторичного дробления для дальнейшего дробления (образуя замкнутый контур); более мелкий материал поступает в процесс производства песка.
5. Изготовление песка (формовка): Когда требуется готовый песок, более мелкий материал после просеивания подается в ударную дробилку с вертикальным валом (машина для производства песка). Используя принцип "камень-на-камне" или "камень-на-железе", материал измельчается, ему придается форма, и из него получается высококачественный искусственный песок с однородной структурой.
6. Просеивание и очистка (опционально): Материал, выгружаемый из пескоделательной машины, снова просеивается для получения песка машинного приготовления различных технических характеристик. Если требуется высокое содержание грязи (например, для высококачественного бетона), для очистки можно использовать пескомойку.
7. Склад готовой продукции: Песок и каменные заполнители различных технических характеристик транспортируются ленточными конвейерами на различные склады готовой продукции для хранения или погрузки в грузовики для отправки.
V. Основные области применения
1. Бетон: Это самая обширная область применения, используемая во всех железобетонных конструкциях, таких как здания, мосты и плотины.
2. Асфальтобетон: Используется для мощения автомобильных и муниципальных дорог.
3. Материал для засыпки фундамента и дорожного полотна: Используется в качестве слоя земляного полотна для автомобильных и железных дорог.
4. Сборные элементы: Цементные трубы, цементный кирпич, бордюрный камень и т.д.
5. Строительный раствор: Используется в качестве мелкого заполнителя в кладочных и отделочных растворах.
VI. Требования и стандарты качества
Качество известняковых заполнителей должно соответствовать национальным или отраслевым стандартам, таким как китайский GB/T 14685-2022 "Галька и щебень для строительства" и китайский GB/T 14684-2022 "Песок для строительства". Основными контрольными показателями являются:
• Градация частиц: распределение частиц разного размера является ключевым фактором, влияющим на обрабатываемость бетона.
• Содержание частиц игольчатой формы: это влияет на текучесть и прочность бетона.
• Содержание грязи и глинобитных блоков: это отрицательно сказывается на прочности и долговечности бетона и требует строгого контроля.
• Индекс измельчения: определяет способность заполнителя противостоять раздавливанию, косвенно отражая его прочность.
• Долговечность: Определяет способность заполнителя противостоять атмосферным воздействиям в таких условиях, как замораживание-оттаивание и химическое воздействие.
• Содержание опасных веществ: к ним относятся органические вещества, сульфиды и сернокислотные соединения.
VII. Рынок и тенденции его развития
• Экологичность и защита окружающей среды: В связи со все более жесткими требованиями к охране окружающей среды промышленность по производству песка и гравия переходит к созданию экологически чистых шахт и интеллектуальных заводов. Производственные линии должны быть полностью закрыты и оснащены эффективными системами пылеудаления и очистки сточных вод для обеспечения чистого производства.
• Расширение производственной цепочки: крупные предприятия больше не занимаются исключительно производством песка и гравия, а осваивают такие отрасли, как производство товарного бетона и сборных железобетонных изделий, формируя интегрированную бизнес-модель.
• Искусственный песок заменяет природный: В связи с истощением природных ресурсов речного песка и запретом на его добычу, высококачественный искусственный песок, получаемый из известняка, стал основным продуктом, эффективно защищающим речные экосистемы.
Известняк является идеальным сырьем для производства песка и гравия, обладающим сбалансированными свойствами и экономичной практичностью. Несмотря на ограничения в твердости и кислотостойкости, его широкое распространение, простота обработки, мелкая форма частиц и хорошая совместимость с цементом обеспечили ему доминирующее положение на рынке песка и гравия. Современные линии по переработке известняковых заполнителей стали незаменимым компонентом, поддерживающим развитие национальной инфраструктуры.