Гравий представляет собой зерна окатанной формы размером 3 (5) — 70 мм, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород. Зерна размером 70—150 мм называют крупным гравием, а крупнее 150 мм — валунами.

Песок для строительных работ применяют природный (естественный) и искусственный. Природный песок (горный и речной) представляет собой смесь зерен размером до 5 мм.

В качестве заполнителей для легких бетонов применяют пористые каменные материалы: – природные — пемзы, вулканические шлаки и туфы, ракушечники, доломиты и др.; – искусственные — металлургические и топливные шлаки, а также заполнители, получаемые после переработки природных каменных материалов путем вспучивания и поризации (керамзитовый гравий, шлаковая пемза, аглопорит, перлит, вермикулит и др.).

Заполнители для легких бетонов отличаются большим разнообразием объемных весов и пределом прочности на сжатие.

Степень измельчения зависит от конструкции дробильной машины, физико-механических свойств перерабатываемой каменной породы и абсолютной величины кусков. С увеличением степени измельчения производительность дробильных машин снижается, а расход энергии возрастает.

Когда требуется большая степень измельчения, дробление осуществляют в несколько стадий, т. е. последовательно устанавливают ряд дробильных машин, различных по конструкции и техническим характеристикам. При этом постепенно переходят от крупного к среднему и затем мелкому дроблению с таким расчетом, чтобы эффективность дробления на последующих стадиях была выше, а затраты энергии меньше.

Количество стадий дробления является основным показателем, характеризующим технологическую схему дробильно-сортировоч-ного завода. Обычно современные дробильно-сортировочные заводы имеют две-три стадии дробления и реже четыре. При определении необходимого количества стадий дробления учитывают максимальные размеры отдельных кусков и их количество в массе.

Процесс дробления отличается большим расходом энергии и быстрым износом деталей машин, находящихся в соприкосновении с дробимым материалом. Такие детали изготовляют большей частью из дорогих легированных сталей.

Перед дроблением из исходного материала следует удалять фракции готового продукта, так как, распределяясь между более крупными кусками, они повышают упругость измельчаемой массы. Для этого перед дробильной машиной устанавливают классификатор (грохот), на который подают исходный материал. Мелкие куски материала проходят через отверстия сита грохота, а крупные поступают в дробильную машину. Предварительное грохочение предотвращает переизмельчение мелких кусков, сокращает расход энергии, а также уменьшает износ рабочих органов дробильной машины.

При переработке нерудных строительных материалов машины могут работать по открытому и замкнутому циклам.

При дроблении по открытому циклу (рис. 1-1, а) материал проходит через дробильную машину только один раз, при этом куски конечного продукта получаются неодинаковыми по величине.

При дроблении по замкнутому циклу (рис. 1-1, б) крупные фракции оставшегося на сите материала после сортировки возвращаются на повторное дробление. Так как материал неоднократно проходит через дробильную машину, то нагрузка (циркуляционная) на нее, естественно, увеличивается, однако машина работает с большей производительностью, чем при открытом цикле, и выдает более равномерный продукт. При замкнутом цикле дробления материал не переизмельчается и уменьшаются расход энергии, а также износ рабочих органов мащины. Недостаток замкнутого цикла дробления заключается в том, что с ростом числа машин и транспортирующих механизмов увеличиваются высота зданий и капитальные затраты.

Рис. 1-1. Схема циклов дробления
1 — дробильная машина; 2,3 — классификатор (грохот); 4 — питатель пластинчатый

Применяются одностадийные, двухстадийные, трехстадийные и реже четырехстадийные схемы дробления. При определении числа стадий дробления следует учитывать мощность предприятия, размеры кусков исходного и конечного продукта, а также конструкции дробилок. Число стадий дробления является основным показателем, определяющим схему дробильно-сортировочного завода.

Одностадийную схему дробления (рис. 1-2, а) применяют на предприятиях небольшой мощности и при переработке исходного материала с наибольшим размером кусков 400—450 мм. После грохочения сверхмерные куски (не прошедшие сито грохота 3) поступают в щековую дробилку 2 для повторного дробления. Как видно из схемы, работа совершается по замкнутому циклу.

Двухстадийную схему дробления (рис. 1-2, б) применяют на заводах средней и большой мощности и при переработке кусков исходного материала размером до 700—1000 мм. Величина кусков не позволяет осуществить в одной машине (стадии) дробление до крупности 10—20; 20—40; 40—70 мм (см. главу 2 настоящего раздела). Количество сверхмерных кусков в дробимом камне и в этом случае будет значительным, и это потребует установки дробилки для вторичного дробления (вторая стадия). Окончательная сортировка осуществляется на втором грохоте, куда поступает продукт вторичного дробления, а также материал, отсортированный на первом грохоте. В этой схеме работа совершается также по замкнутому циклу.

Рис. 1-2. Схемы стадий дробления
1 — питатель; 2 — щековая дробилка первичного дробления; 3 — грохоты (одно- и трехситные); 4 — конусная дробилка второй стадии дробления; 5 — конусная дробилка третьей стадии дробления; 6 — бункера

Трехстадийную схему дробления (рис. 1-2, в) применяют на заводах большой производительности и при переработке исходного материала с размером кусков до 1000—1200 мм.

Трехстадийная схема является более гибкой и рациональной, так как обеспечивает выпуск в требуемых пределах как крупных, так и мелких фракций и применяется в качестве основной при дроблении прочных каменных пород.