Колотый камень служит для укрепления откосов, земляных сооружений, берегоукрепительных работ, для устройства дорожной одежды автомобильных дорог IV и V категорий. Форма колотого камня близка к многогранной призме или усеченной пирамиде. Исходными материалами для дорожных камней служат высокопрочные и плотные изверженные, метаморфические и осадочные горные породы с прочностью 60-100 МПа и выше, коэффициентом размягчения не менее 0,75, морозостойкостью не ниже 25 циклов, сопротивлением удару не менее 15 КПа м.
К материалам специального назначения относятся природные камни, применяемые для изготовления жаро-, щелоче-и кислотостойких изделий. К ним предъявляются специфические требования в отношении состава с учетом влияния среды на те или иные минералы, слагающие породу.
Природные каменные материалы относятся к группе высокодолговечных материалов. Тем не менее и они при определенных условиях эксплуатации подвержены выветриванию. К числу основных факторов, вызывающих выветривание каменных материалов, относятся попеременное увлажнение и высыхание, замораживание и оттаивание, нагревание и охлаждение, химическое взаимодействие агрессивных сред с отдельными компонентами камня. Существуют конструктивные и химические способы защиты. Конструктивные способы преследуют цель предотвратить задерживание и скопление воды на облицовках. Такими способами являются шлифовка каменных изделий и придание им определенной формы, предотвращающей задерживание воды. В качестве химического способа защиты камней для пористых карбонатных пород распространен способ флюа-тирования - уплотнения поверхности обработкой растворами кремнефтористо-водородной кислоты или ее цинковых и магниевых солей (флюатов).
Флюатирование заключается во взаимодействии СаС03 с флюатами и образовании смеси нерастворимых веществ, закупоривающих и уплотняющих поверхность камней. Для некарбонатных пород производят предварительно аванфлюа-тирование - пропитку растворами СаС12 и 1Ча2С03, реагирующими между собой с образованием СаСОа.
Наряду с уплотнением поверхности перспективным методом защиты камней от выветривания является создание стойких покрытий на основе неорганических и органических соединений.
Простой и эффективной защитой каменных материалов от воздействия воды является гидрофобизация их кремнийоргани-ческими соединениями. Отличительная особенность гидрофобных кремнийорганических покрытий - сохранение фактуры каменных материалов при существенном увеличении их стойкости. Гидрофобизация особенно эффективна для пористых разновидностей камня.
3.4. Добыча и переработка природных каменных материалов
Технология производства природных каменных материалов зависит от вида горной породы, ее свойств, характера залегания, объема и характеристики пустых пород. Для выбора способа производства исходными служат данные геологической разведки, характеризующие запасы, качество и технологические свойства пород, а также условия месторождения.
Основными свойствами горных пород, которые необходимо учитывать при выборе технологических схем получения материалов, являются механическая прочность, твердость, вязкость, разрыхляемость, способность образовывать откосы, влагоемкость и водонепроницаемость. Дробильно-сортировочные заводы (рис. 3.4) могут осуществлять одно-, двух- или многостадийное дробление исходного сырья. Одностадийное дробление применяется при наибольшем размере кусков породы (400-450 мм) и на предприятиях малой мощности, многостадийное - при необходимости получения щебня нескольких фракций. При открытом цикле дробления материал, пройдя однократно через дробилку, поступает на сортировку, затем на склад готовой продукции. При замкнутом цикле материал, не прошедший через верхнее сито, вторично поступает на дробление. При этом способе достигается большая производительность дробилок, равномерность дробления, снижается расход электроэнергии. Замкнутый цикл применяется при двух-и многостадийном дроблении.
На дробильно-сортировочных заводах применяют щековые, конусные, валковые, молбтковые и роторные дробилки. Щековые дробилки применяют в основном для первичного дробления каменных материалов. Конусные дробилки используют для вторичного мелкого дробления твердых горных пород, валковые- для пород средней и малой твердости. Дробленый материал сортируется по фракциям механическим, гидравлическим, воздушным и магнитным способами. При наиболее распространенном механическом способе камень сортируется с помощью грохотов. Эффективны подвижные качающиеся и вибрационные грохоты.
В последние годы получила распространение циклично-поточная технология производства щебня. Она предусматривает первичное дробление камня в карьере с использованием роторных дробилок.
