Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ПЕРЕРАБОТКИ БЕТОНА

Изобретение относится к переработке бетонного лома.

В результате разборки зданий и сооружений, а также накопления некондиционной продукции на предприятиях сборного железобетона образуются значительные количества так называемый бетонного лома. Переработка бетонного лома направлена в настоящее время в основном на получение вторичных заполнителей и высвобождение арматурной стали.

Широкое распространение получила технология, когда оборудование для получения заполнителя из бетонного лома устанавливают на месте демонтажных работ, а полученный заполнитель используется, в основном, для устройства щебеночной подготовки дорожных одежд именований. Эффективной является технология, предусматривающая получение фракционированного щебня и использование его при заводском производстве бетона и железобетонных конструкций.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является установка извлечения металла из лома и устройство для его осуществления (см. акцептованную заявку Великобритании №1298188, C22B 7/00, 1969 г), содержащее грохот, электромагнит и систему водоочистки (прототип).

К недостаткам известного способа и устройства относится то, что из перерабатываемого лома получается только одна группа материалов, а остальные уходят в отходы. Из-за образования многих отходов эти способ и устройство нельзя отнести к экологически чистым.

Технический результат - повышение эффективности утилизации бетонного лома и улучшение условий окружающей среды.

Это достигается тем, что установка переработки бетона, содержащая грохот, электромагнит и систему водоочистки, дополнительно включает в себя три технологических цепочки: первая цепочка является подготовительной и состоит из бункеров для хранения подвозимых автотранспортом смесей, бетона, кирпича, асфальта, вторая цепочка является технологической и содержит установку для грохочения тяжелого металла, электромагнит для его улавливания, установку для отсеивания песка и складирования его в бункер в качестве заполнителя, ударную дробилку для отделения кусков бетона от арматуры, связанной со вторым электромагнитом, третья цепочка является отделочной и состоит из резервного бункера, соединенного с ударно-отражательной мельницей, связанной с третьим электромагнитом, а также содержит два грохота, соединенных с системой водоочистки, включающей смеситель с блоком подачи щепы и органических компонентов, затем узел фракционирования, откуда переработанные изделия направляются на склад вторичных заполнителей.

На фиг.1 представлена схема установки переработки бетона, на фиг.2 - общий вид дробилки.

Установка переработки бетона включает в себя три технологических цепочки. Первая цепочка является подготовительной и состоит из бункеров для хранения подвозимых автотранспортом 1 смесей 2, бетона 3, кирпича 4, асфальта 5. Вторая цепочка является технологической и содержит установку 6 для грохочения тяжелого металла, электромагнит 8 для его улавливания, установку 9 для отсеивания песка и складирования его в бункер 7 в качестве заполнителя, ударную дробилку 10 для отделения кусков бетона от арматуры, связанной со вторым электромагнитом 11. Третья цепочка является отделочной и состоит из резервного бункера 12. соединенного с ударно-отражательной мельницей 14, связанной с третьим электромагнитом 13, а также содержит два грохота 15 и 16, соединенных с системой водоочистки 17, включающей смеситель 18 с блоком 19 подачи щепы и органических компонентов, затем узел 20 фракционирования, откуда переработанные изделия направляются на склад 21 вторичных заполнителей.

Установка утилизации бетона работает следующим образом.

Разрушение конструкций при утилизации бетонного лома может производиться ударными методами, раскалыванием, резкой, дроблением. Первая цепочка является подготовительной и состоит из бункеров для хранения подвозимых автотранспортом 1 смесей 2, бетона 3, кирпича 4, асфальта 5. Вторая цепочка является технологической и содержит установку 6 для грохочения тяжелого металла, электромагнит 8 для его улавливания, установку 9 для отсеивания песка и складирования его в бункер 7 в качестве заполнителя, ударную дробилку 10 для отделения кусков бетона от арматуры, связанной со вторым электромагнитом 11. Третья цепочка является отделочной и состоит из резервного бункера 12, соединенного с ударно-отражательной мельницей 14, связанной с третьим электромагнитом 13, а также содержит два грохота 15 и 16, соединенных с системой водоочистки 17, включающей смеситель 18 с блоком 19 подачи щепы и органических компонентов, затем узел 20 фракционирования, откуда переработанные изделия направляются на склад 21 вторичных заполнителей. Из средств разрушения ударными методами применяют гидравлические и пневматические молоты, раскалыванием - гидроклинья; резкой - алмазные круги, оборудование для плазменной резки и др.; дроблением - бетоноломы с перемещаемыми прямыми или изогнутыми зубьями, подвешиваемые на экскаваторе вместо ковша. При разрушении крупногабаритных конструкций может быть использована энергия взрыва и расширения. Применение расширяющихся реактивов позволяет уменьшить шум, вибрации и выброс строительного мусора при разрушении конструкций. Ряд расширяющихся реактивов разработан на основе извести.

Центробежная ударная дробилка серии VSI5X широко применяется для среднего, мелкого дробления камней высокой твердости в отраслях металлических и нерудных ископаемых, цемента, огнеупорных материалов, абразива, материала стекла, строительных инертных материалов и т.д..

Центробежная ударная дробилка (фиг.2) содержит исходное отверстие, ковш, высокоскоростной ротор, излучатель, камеру завихрения, крыльчатку, образующую непрерывную материальную облицовку, и выпускное отверстие.

Работа дробилки. Материал полностью входит в центр исходного отверстия, затем падает в ковш завоза материала, через отверстие входа материала падает на высокоскоростной ротор, затем за счет ускорения материал выбрасывается из излучателя, сначала ударяет с материалом свободного падения, потом они вместе ударяют окружающую материальную облицовку в.камере завихрения. Сначала материал отскакивает до верхней части дробильной камеры, потом отклоняется и падает вниз, с материалом, который из крыльчатки, образует непрерывную материальную облицовку, в конце концов выходит из выпускного отверстия.

Разработан ряд установок первичного дробления некондиционного бетона и железобетона с применением дробильно-сортировочного оборудования, используемого при переработке битого камня из карьеров. Коэффициент полезного действия таких установок ниже, чем камнедробильных. Для разрушения железобетонных конструкций длиной до 12 м применяют гидравлические прессы, развивающие давление до 2 МПа.

Арматура из бетона извлекается с помощью магнитных сепараторов. После извлечения арматуры бетонный лом поступает на щековую дробилку для получения вторичного щебня. Установлено, что применение крупных заполнителей из дробленого бетона классов В20÷В40 позволяет получать бетон той же или незначительно (на 5÷10%) ниже прочности бетона на природных заполнителях. С уменьшением крупности вторичного заполнителя (до 3÷10 мм) при прочих равных условиях прочность существенно снижается. Наибольшее снижение прочности характерно для бетона на вторичном известняковом заполнителе (около 20%) и примерно вдвое меньше - на гранитном. При замене мелкого природного заполнителя (из кварцевого песка средней крупности) заполнителем из дробленого бетона (фракции менее 3 мм) при В/Ц-0,65 прочность снижается в среднем на 20% для бетона на вторичном гранитном и на 25% для бетона на вторичном известняковом заполнителях. При этом существенно ухудшается удобоукладываемость бетонных смесей. Использование вторичных заполнителей увеличивает деформативность бетона; она тем больше, чем меньше крупность заполнителя и прочность бетона, подвергаемого дроблению. Модуль упругости бетона на вторичных заполнителях снижается на 7÷18% по сравнению с бетоном на природных заполнителях. Ухудшение прочностных свойств бетонов на заполнителях из дробленого бетона и возрастание их деформативности под нагрузкой могут быть компенсированы введением в смесь добавок суперпластификаторов.

Положительный эффект достигается при использовании крупного заполнителя из дробленого бетона в сочетании с природным кварцевым песком. Применение крупного заполнителя из дробленого бетона не уменьшает, а в некоторых случаях увеличивает морозостойкость. Это обусловлено высокой прочностью сцепления зерен этого заполнителя и цементного камня. Применение мелкого заполнителя из дробленого бетона приводит к снижению морозостойкости из-за его высокого водопоглощения и, как следствие, повышенной капиллярной пористости бетона. Хорошие результаты достигнуты в случае помола дробленого бетона со стальными шарами после предварительного низкотемпературного обжига. В данном случае был получен щебень, практически свободный от растворного компонента, а его свойства - дробимость, водопоглощение и насыпная плотность близки к аналогичным показателям исходного щебня.

В Москве введено несколько комплексов по утилизации железобетонных отходов. Однако существующая система переработки отходов далека от совершенства, имеющиеся установки по своей производительности и составу технологического оборудования не в состоянии обеспечить переработку всех строительных отходов, образующихся в городе.