7. Обогащение и фракционирование песков.

Если имеющиеся на месте пески по зерновому составу или содержанию примесей не соответствуют требованиям стандарта, а доставка качественного песка сопряжена с большими расходами, то экономически целесообразно обогащать пески.

Обогащение песка достоит в удалении зерен крупнее 5 мм, отмывке пылевидных, илистых и глинистых частиц и улучшении зернового состава.

Отделение зерен гравия производят грохочением песка на вибационных плоских или в барабанных грохотах.

Промывку песка с целью удаления пылевидных, илистых и линистых примесей осуществляют в пескомойках или классифи-аторах различной конструкции.

Промывка песка состоит в перемешивании и перетирании его

водной среде, в результате чего глинистые включения и пленки,

покрывавшие поверхность зерен песка, диспергируют и  вместе с

пылевидными    примесями переходят в шлам, сливаемый при не-

прерывной    подаче чистой воды.    Подобным    образом работают

применяемые    иногда корытные, драговые и другие пескомойки.

При получении песка сортировкой природной песчано-гравий-

ной смеси на грохотах промывку его нередко производят непосред-

ственно при грохочении путем орошения грохотов водой с после-

дующим удалением   загрязненной воды.    Качество промывки при

этом,   как  правило,   ниже,   чем  при  использовании  специальных

пескомоек.

Промывка песка вызывает необходимость его последующего обезвоживания, что усложняет технологический процесс, особенно в зимнее время. Поэтому заслуживают внимания также и сухие способы обогащения, например путем продувки сбрасываемого песка потоком воздуха.

Таким способом, конечно, нельзя удалить пленки глины с поверхности зерен природного песка, но пылевидные частицы из дробленого песка, в том числе из отсевов камнедробления, удаляются.

Основная цель обогащения — обеспечение требуемого зернового состава песка. В  ряде районов страны пески местных месторождений слишком мелки. При их использовании в бетонах неизбежен перерасход цемента на 20 ... 30, а иногда и на 50%. Такие пески целесообразно обогащать добавкой привозного природного крупного или дробленого песка.

Согласно ГОСТ 10268—80, в качестве крупной фракции для обогащения мелких природных песков можно применять дробленый песок, в частности из отсевов дробления.

Перспективным направлением, уже осуществляемым в промышленности нерудных материалов, является фракционирование песка, т. е. разделение его по крупности зерен на фракции. Последующее раздельное дозирование фракций при приготовлении бетонной смеси обеспечивает постоянство зернового состава песка. Это мероприятие предусмотрено действующими стандартами. Оно необходимо в связи с тем, что пески почти всех месторождений, как правило, недостаточно однородны по зерновому составу.

Даже в том случае, если зерновой состав песков удовлетворяет требованиям стандарта, они могут быть неоднородны. Например, полный остаток на сите с отверстиями 0,63 мм может колебаться от 20 до 70%, т. е. песок может относиться к различным группам по крупности (см. табл. 5.1), значительно отличаться пустотно-стью и удельной поверхностью. При приготовлении бетона это ведет к перерасходу цемента для компенсации вероятности наиболее неблагоприятного зернового состава песка.

Фракционирование осуществляют разделением песка на две фракции — крупную и мелкую —по граничному зерну, соответствующему размерам отверстий контрольных сит 1,25 или 0,63 мм. Таким образом, вместо обычного песка крупностью 0 ... 5 мм потребителю     может     поставляться   отдельно   крупный    песок (1,25... 5 или 0,63... 5 мм) и мелкий песок (соответственно до 1,25 или 0,63 мм).

При фракционировании песка в карьере выход мелкой и крупной фракций, естественно, может изменяться в значительных пределах, поскольку песок в месторождении залегает неоднородно. Но если при приготовлении бетона смешать фракцию мельче 0,63 мм и фракцию 0,63 ... 5 мм, например, в пропорции 1:1 (по массе), то полученная   смесь   будет однороднее исходного песка.

Многофракционная смесь, какой является обычный песок, в процессе пересыпки, истечения из бункеров, осыпания откосов штабелей или конусов, при 'транспортировании ленточными конвейерами подвергается расслоению, сепарации по крупности зерен, что затрудняет оптимизацию зернового состава. Отдельные фракции песка, имея более узкий зерновой состав, менее склонны к расслоению. Поэтому фракционирование песков и их раздельная поставка потребителям целесообразны и с этой точки зрения.

Разделение песка на две фракции на ситах, легко осуществляемое в лаборатории, весьма затруднительно в производственных условиях. Основной путь фракционирования, а заодно и обогащения песка — гидравлическая классификация.

Гидравлическая классификация зернистых материалов основана на закономерностях, определяющих различную скорость осаждения зерен разной плотности и крупности в водной среде. Поскольку плотность зерен песка практические одинакова, гидравлическая классификация позволяет разделить песок по крупности зерен.

Существуют различные гидравлические классификаторы: гравитационные (разделение зерен происходит за счет различия сил тяжести) и центробежные (интенсивность разделения усиливается центробежным ускорением за счет вращения потока).

Для дальнейшего обезвоживания песка используется дренаж на складе, а при необходимости также вибролотки и другие устройства.

К обогащенному и фракционированному пескам в стандартах предъявляются повышенные требования в отношении содержания зерен мельче 0,16 мм и отмучиваемых примесей. Зерновой состав обогащенных песков должен соответствовать требованиям табл. ~ 1 к крупному или среднему песку и, что особенно важно, коэф-жциент вариации модуля крупности песка не должен превышать ,5% или 5% соответственно для крупного и среднего песка. Таким образом гарантируется стабильность зернового состава песка, что для технологии бетона имеет первостепенное значение.