СПОСОБ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ДРОБЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА Российский патент 2002 года по МПК B02C19/18 

Предложение относится к области оборудования для переработки отходов железобетона - дробления и отделения арматуры от заполнителей.

Известны способы механического дробления отходов железобетона, заключающиеся в том, что железобетонные отходы подвергаются механическому сдавливанию или ударам до отделения бетона от арматуры [1]. Недостаток этих методов состоит в механической сложности и большой массивности применяемого оборудования. Кроме того, эти способы сминают арматуру, превращая ее в металлолом.

Известен способ электроразрядного дробления железобетонных отходов и бракованных изделий, заключающийся в том, что отходы погружаются в воду на металлическое заземленное основание и подвергаются воздействию ударной волны, создаваемой в воде электрическим разрядом между основанием и погруженным в воду высоковольтным электродом, перемещаемым вдоль и поперек всего массива отходов [2]. Для раздробления монолита и полной очистки арматурного каркаса от кусков бетона электрод перемещается над отходами с небольшим шагом, то есть проходит большой путь над загруженными отходами, что требует времени. Оптимальный режим разрушения достигается только при постоянном расстоянии между концом электрода и поверхностью разрушаемых отходов, однако практически поддерживать это расстояние не удается из-за непрозрачности воды, замутненной продуктами дробления. Поэтому такое дробление железобетонных отходов малопроизводительно и энергоемко, что и составляет недостаток известного способа.

Техническая задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в повышения эффективности дробления бетона.

Техническим результатом от использования изобретения является увеличение производительности и снижение энергоемкости способа.

Технический результат достигается за счет того, что железобетонные отходы погружают в воду и подвергают действию электрического разряда на решетке, причем к железобетонным отходам в количестве от 0,2 до 5 их объема добавляют камни, большая часть которых превосходит по размерам просвет ячеек, при этом конец электрода погружен в массу камней для обеспечения псевдоожижения каменной массы. Камни добавляют в процессе дробления отходов, причем добавляют камни твердых пород, таких как, например, габбро, базальт-диабаз, диорит, андезит, гранитоиды, кремни.

Изобретение поясняется чертежом.

При дроблении по предложенному способу железобетонные отходы 1 загружаются на решетку 2 электрогидравлической дробилки. Камни 3 твердых горных пород загружаются в дробилку вместе с отходами либо после загрузки отходов, заполняя пространство между ними и поверх них. Специальной сортировки камней по размерам перед загрузкой не производится, но большая часть из них должна превосходить по размерам просвет ячеек решетки. После подачи на рабочий электрод 4 мощных высоковольтных импульсов между решеткой и электродом дробилки возникает электрический разряд, порождающий в воде ударную волну, разрушающую камни и бетон. В цепь разряда могут вовлекаться и куски арматуры 5, если они оказываются неподалеку от электрода 4. Раздробленные камни и бетон проходят через отверстия решетки и удаляются из дробилки, например, конвейером. Действие ударной волны быстро ослабевает с расстоянием от канала разряда, и дробление непосредственно ударной волной происходит на расстоянии не более десяти сантиметров. Через добавленные по предложенному способу камни усилие дробления передается на значительно большее расстояние, позволяя дробить бетон вдалеке от канала разряда, в том числе и внутри недоступных действию разряда экранированных полостей, образующихся между прутьями арматуры. В случае дробления железобетонных изделий большой толщины, имеющих объемную арматурную сетку, добавление камней производится еще и в ходе дробления. Эти камни передают действие ударной волны экранированным арматурой от разряда нижерасположенным частям изделия, тем самым разрушая их.

В случае, когда дроблению подвергаются мелкие куски железобетона, почти полностью заполняющие камеру дробилки, требуемое количество камня, необходимого для повышения эффективности дробления, невелико. Заметное (на 20%) повышение наступает в этом случае, когда количество камня составляет от 20% объема отходов и более. При дроблении массивных отходов (фундаментные блоки) либо отходов с густым армированием (мостовые балки), камня требуется больше - до 500% от объема железобетона. При еще большем расходе камня дробление может продолжаться, но становится неэффективным в пересчете на выход по переработанному бетону.

Для предотвращения переизмельчения и истирания камня и повышения эффективности дробления бетона в дробилку загружаются камни преимущественно твердых и крепких горных пород из подгрупп габбро, базальта-диабаза, диорита, андезита, гранитоидов, а также кремней.

Перемещение электрода над поверхностью рабочей зоны производится автоматически с постоянным расстоянием электрод - решетка. Дробление по предложенному способу более эффективно, если конец электрода погружен в массу камней. После каждого разряда происходит псевдоожижение каменной массы вследствие сильного встряхивания, и она допускает небольшое перемещение электрода.

Применение предложенного способа позволяет в 1,4-3 раза увеличить производительность дробилок для разрушения железобетонных отходов. Кроме того, попутно при тех же энергозатратах дополнительно получается щебень крепких горных пород в количестве, примерно равном количеству раздробленных отходов. То, что он получается в виде смеси со вторичным щебнем, не имеет значения, так как щебень, полученный электрогидравлическим дроблением бетонных отходов, пригоден для повторного использования в производстве железобетонных изделий.

Источники информации
1. Б. В. Гусев, В.А. Загурский. Вторичное использование бетонов. - М.: Стройиздат, 1988.

2. Л.А. Гельфонд, Н.Т. Зиновьев, В.Д. Казанцев и др. - Электроимпульсная установка ЭСУ-2Т/11 разрушения некондиционного железобетона. - "Электронная обработка материалов", 1990, 6, с. 74 -75.

Способ электрогидравлического дробления железобетона заключается в том, что железобетонные отходы погружают в воду и подвергают действию электрического разряда на решетке, при этом к железобетонным отходам в количестве от 0,2 до 5 их объема добавляют камни, большая часть которых превосходит по размерам просвет ячеек решетки, при этом конец электрода погружен в массу камней для обеспечения псевдоожижения каменной массы. Изобретение позволяет повысить эффективность дробления. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ электрогидравлического дробления железобетона, заключающийся в том, что железобетонные отходы погружают в воду и подвергают действию электрического разряда на решетке, отличающийся тем, что к железобетонным отходам в количестве от 0,2 до 5 их объема добавляют камни, большая часть которых превосходит по размерам просвет ячеек решетки, при этом конец электрода погружен в массу камней для обеспечения псевдоожижения каменной массы. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что камни добавляют в процессе дробления отходов. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что добавляют камни твердых пород габбро, базальта-диабаза, диорита, андезита, гранитоидов, кремней.