Krossningens betydelse på stenkvalitet, särskilt med avseende på kornform : En litteraturstudie

VTlnotat

Nummer: V68

Datum: 1988-08-04

Titel: Krossningensbetydelsepåstenkvalitet, särskilt med

_{avseendepåkornform. Enlitteraturstudie.}

Författare: PeetHöbeda

Avdelning: Vägavdelningen (Materialsektionen)

Projektnummer: 42356-6

Projektnamn: Stenmaterial tillbeläggningar

Uppdragsgivare: Vägverket

Distribution:fri/begränsad/

Statens väg- och trafikinstitut

?, Väg-och Trafik-

Pa: 58101 Linköping. Tel. 013-204000. Telex 50125 VTISGIS. Telefax 013-14 1436

Instit!/tgf Besök: Olaus Magnus väg 37 Linköping

in .. .i (i) (L O 0 1 4 3 * Innehållsförtecknin In ng. Inverkan av krosstyp. .-4 edn i. .-) Inverkan av bergart. = , 4- ' . . 4' ...On 5 . ,1,

Bar utagnl 118: av mlocIUrmxle ?t

i

O

Q

KROSSHIHGEHS BETYDEISE PÅ STEHKVALITET, SÄRSKILT NED AVSEEHDE PÅ KOREFORX. En litteraturstudie

av P.Höbeda

Stenmaterialkvaliteten är i hög grad avhängig av krossningsförfarandet. Kan man åstadkomma en mer kubisk kornform genom krossningen och bortskafia svaga bergartskomponenter, förbättras de mekaniska egenskaperna hos stenmaterialet. En intensivare krossning kan dock innebära en ökad produktion av stenmjöl av sämre beskaffenhet. Detta problem har behandlats i en separat litteraturstudie (koncept 88 06). Litteraturstudien har gjorts som ett led i en planerad större utredning om kornformens betydelse i vägsammanhang.

Olika typer av utrustningar används för krossning av hårda bergartsmaterial, vanligen varianter av käftkrossar eller spindelkrossar för förkrossning, medan konkrossar och eventuellt slagkrossar förekommer som efterkrossar. För närmare beskrivning av olika krossar hänvisas t ex till Hammarbäck (1982) eller Hedvall (1987). Krossproduktens egenskaper beror dock inte enbart på maskintypen utan också på dess inställning, slitagetillständ och i hög grad på hela anläggningens uppbyggnad. Det inmatade materialets beskaffenhet (kornstorlek, gradering, petrografisk sammansättning) och mängd är också av stor betydelse.

Han har gjort försök att klassificera olika krossar efter förmåga att producera kubisk' kornform. Eibs (1977) ger således en principbild (figur 1), han samtidigt indikerar de verksamma nedkrossningsmekanismerna och användnings-områdena för krossarna. Samtliga dessa krosstyper används dock inte för väg-materialframställning. Elektrohydraulisk krossning, som ger mest kubisk' krossa produkt, innebär således alltför höga energikostnader (Raab 1971).

I _[0 l

äan har kommit till ganska samstämmiga resultat vid olika krossningsunderm

sökningar, gjorda i fullstor skala, även om försöksförhållandena varierat (SVI 1937, Rösslein 1941, Shergold 1961, Haldonado 1969, Feix 1978). Käftkrossar,

spindelkrossar och konkrossar påverkar bergmaterialet huvudsakligen genom tryck och krossprodukten tenderar därför att normalt bli både flisig och stänglig. Detta gäller särskilt vid höga reduktionsförhällanden (dvs kvoten för storlekar för inmatat material/färdig krossproduk't) . I praktiken använder man därför sådana krossar i flera steg på så sätt att varje kross arbetar med så små reduktionsförhállanden som möjligt. Det finaste materialet från förkrossen (t ex (20mm) får dålig kornform och därmed dålig hallfasthet pga det stora

reduktionsförhállandet, den innehåller även ofta föroreningar i form av jord och

vittrat berg. Är berget särskilt inhomogent kan en avskiljning av ex material

>20mm vara motiverad (jfr också mom 3).

Den bästa kornformen erhålls i regel för fraktionen närmast krossens utlopps_ öppning (jfr figur 2). Detta gäller särskilt för de framtagna, grövre sorterin-garna. Materialet blir sedan allt flisigare och stängligare såväl mot större som

finare fraktionsstorlekar och halten stenmjöl ökar. Archimbaud mfl (1972) har

funnit att förhållandet mellan fraktionsstorlek med bästa kornform och krossens utloppsöppning är ca 1 vid käftkrossar och 1 ,52 vid konkrossar, i det sista fallet beror förhållandetalet pa krossrummets utformning.

Decker (1974) åskådliggör inverkan av ingångsmaterial och spaltöppning hos konkross på kornform vid krossning av gravacka (figur 3). 'Kubisk" kornform befrämjas av faktorer som ringa reduktionsförhallande, välgraderat ingångs-material och en till den önskade sorteringen anpassad krossöppning.

För god kornform ska den inmatade stenen utsättas för flera pakänningar i krossen och rotera i krossrummet. Speciella konkrossar för eferkrossning har därför krossrummet uppdelat 1 zoner för maximal nötning sten mot sten (figur 4). Hötningen befrämjas även om krossrum'met är väl fyllt, ingångsmaterialet inte alltför grovt, men samtidigt ganska välgraderat (utan att innehålla så mycket finmaterial att packning uppstår i krossrummet). Fuktigt material passerar h

(A

)

dessutom långsammare än torrt genom krossen, något som är till fördel från kornformssammanhang. Andra faktorer som befrämjar kornformen är ökat varvtal, något som är möjligt upp till en viss gräns och för käftkrossar också räfflade, föga slitna krossplattor. Kornformen kan även förbättras om krossningen sker i sluten krets på så sätt att de större, i regel flisiga partiklarna krossas om

till mindre, men mer 'kubiska" sådana.

Generellt kan man säga att de faktorer som befrämjar god kornform samtidigt också nedsätter kapaciteten, bla annat beroende på att packningen i krossrummet ökar (Hedvall 1987).

Vid användning av slam har man som regel inga problem med kornformen, men det höga slitaget gör att krossen i praktiken endast används *för mjuka

berg-artsmaterial. Hög halt stenmjöl bildas dessutom, något som kan vara icke önsk_

värt. Decker (1974) visar att en slagkross bildar övervägande kubiskt

material i olika fraktioner till skillnad från käft- och konkrossar (figur 4). Czarnecka och Gillot, (1982) har vid laboratoriekrossning funnit att käftkrossar ger krossprodukt med avlånga partiklar, medan både slag- och konkross produ-cerar mer kompakta partiklar. Konkrossen sägs också ge krossprodukt med mest skrovliga ytor, något som är till fördel från vägmaterialsynpunkt, eftersom man då får ökad stabilitet.

Kahlhöfer mfl (1956) har gjort krossningsförsök med hyttsten och studerat skillnaderna mellan olika krosstyper, men också inverkan av spaltöppning vid användning av Symonskross (figur 6) . Slagkross och snålt ställd Symonskross gav upphov till ganska likvärdiga kornformer (mätta som viktz korn med för-hållandet längd/tjocklek>3) . Korndensiteten och slaghållfastheten beror också på kornformen, men här ger slagkrossen den största förbättringen, sannolikt beroende på att en viss kantavrundning uppkommer hos kornen och att inverkan av denna faktor inte framkommer genom kornformsmätningen.

Slagkrossen utsätter bergmaterialet för slumpvisa påkänningar, till skillnad från andra krossar som arbetar med tryck. Eibs (1977) har således uppskattat

att en inmatad sten utsatts för 8-18 påkänningar i en slagkross mot kanske endast 1-3 gånger i andra typer av krossar. Holt (1981) beskriver fysikaliska laboratorieförsök varvid glasprovkroppar krossades vid olika hastighet. Vid låga hastigheter bildades flisor pga spaltbrott (jfr också figur 9), medan vid höga hastigheter erhölls mer kompakta partiklar, något som man anser bero på en samverkan av reflekterade tryckvågor i provkroppen.

Eibs (1977) anser att man vid "kubisering" bör eftersträva en selektiv ned-krossning av de oönskade, flisiga kornen på bekostnad av de kompakta och man bör därför hålla* krossningsenergin nere så att endast de förstnämnda

sönder-delas. En sådan lämplig 'lågenergikross" kan vara Wiman, stenen

inmatas i centrum och slungas mot en vägg av redan nedkrossat stenmaterial. Ramberg (1986) beskriver omkrossning med hjälp av denna utrustning av ett stenmaterial som tidigare inte blivit godkänt som ytbehandlingssten, trots krossning i tre steg. Bergarten utgjordes dock av svårkrossad diabas (jfr mom 2) i form av skrotsten med stor styckestorlek. Centrifugalkvarn harockså rekommenderats för behandling av rundat naturgrus med ringa halt av grovt material för att klara de amerikanska kraven på halten av krossade partiklar

(Polhemus 1982).

Vid "kubisering' i centrifugalkvarn påverkas dock inte enbart kornformen utan det sker, som vid all krossning, samtidigt en viss selektion varvid främst det svagaste bergartsmaterialet sönderdelas. VTI har undersökt tre praktikfall genom att bestämma flisighetstal, slipvärde och kulkvarnsvärde enligt VTI:s metod (analysfraktioner 8-112 resp 11,2-16,0mm) för några stenmaterial före och efter krossningen i centrifugalkvarn. Resultatet framgår av tabell 1 och figur 7. Det framgår att såväl flisighetstal som nötningsvärden förbättrats. Flisighetstalet har påverkats minst för diabas, som trots detta fått förbättrat nötnings-motstånd, speciellt vid kulkvarnförsöket. Vid slipvärdesprovningen har man ingen direkt inverkan av kornform, eftersom man då nöter direkt på fastlimmade stenar. Konstaterad förbättring måste Särskilt i detta fall bero på att en selektiv nedkrossning skett i centifugalkvarnen.

Tabell l

"Kublseringens" inflytande på flis-ighetstal, slipvärde och

"kvarnvärde".

N aturgrus Granit . Diabas

normalt kubiserat normalt kublserat normalt kubiserat

Fllsighet 8-ll.2 1.40 1.16 1.38 1.22 1.38 l.3#

Flisighet 11.2-16 1.35 1.28 1.36 1.20 1.42 1.40

Slipvärde 8-ll.2 2.17 1.76 2.66 2.07 2.51 2.31

Kvarnvärde 11.2-16 12.2 7.9 11.4 7.6 15.5 12.4

Ruuskanen (1988) har kommit fram till likartade resultat med centrifugalkvarn som efterkross. Han konstaterar en förbättring av kornformsegenskaperna samt därmed också av sprödhetstal och Los Angelestal. Inverkan på nötningsegenskaper

har dock inte studerats.

Påpekas bör dock at det är ej säkert att ett kubiserat' stenmaterial alltid ger bättre funktion i ett väglager än ett annat som innehåller viss halt av f lisiga och stängliga partiklar. Han får nämligen bättre stabilitet i det senare fallet, speciellt för makadam med högt hálrum, ex är sorteringar för bergbitumen (BBÖ)

enligt BYA 84, cementbunden makadam (C11), järnvägsballast mm. I samband med

provning av asfaltbetong har man funnit att kubisering' visserligen kan

förbättra hällfastheten hos stenmaterialet, men detta på bekostnad av

stabilitet (Reinhardt 1969). Därmed inte sagt att man bör eftersträva en flisig-stänglig krossprodukt. Vid ytbehandlingssten får man däremot en påtagligare effekt av kubiseringen eftersom bygghöjden' hos beläggningstenen ökar och slitstyrkan därigenom förbättras om de 'flisigaste partiklarna elimineras (jfr Backman mfl 1984).

W

Systematiskt upplagda studier av petrografins inverkan på krossningsegenskaper hos bergarter och deras förmåga att bilda god kornform är sällsynta. En allmän uppfattning är dock att krossningsförfarandet är av större betydelse än berg* artsmaterialets beskaffenhet (871 1938, Shergold 1947 och 1961). Feix (1978) anser att petrografiska faktorer utövar störst inverkan vid ogynnsamma kross-ningsbetingelser.

Som tidigare nämnts utsätts bergartsmaterialet för övervägande tryckpákänningar i andra typer av krossar än slagkrossar. Hölling (1967) ger exempel på brott-bilder (figur 8), även om förhållandena är ännu mer komplicerade i verkligheten. Gramberg (1968) menar efter laboratoriestudier av tryckhållfasthet, men också av vid provtryckningen uppkomna brottmönster hos provkropparna (figur 9) att varje bergart verkar ha sitt karakteristiska brottmönster och helt olika brottkriterier (Griffith, Holm-Coulomb, Prandtl) kan vara tillämpbara i de enskilda fallen. Hårda och spröda bergarter klyvs i flisiga bitar, medan extremt

mjuka bergarter tom kan visa karaktären av jordmaterial.

Erfarenhetsmässigt vet man också att homogena, finkorniga och starka bergarter,

som är svårkrossade, tenderar att ge dåliga komformer (SVI 1937, Shergold

1961). Vid de grovkornigare bergarterna verkar däremot kornfogarna och

spaltplanen i mineralen som sprickutlösande svagheter med olika orientering. Sprickor styrs därigenom i olika riktningar till, skillnad från vad som är fallet vid renodlade klyvbrott. Fischer (1963) har funnit vid krossningsförsök att en viss kvartsporfyr varit svår att krossa beroende på den f inkorniga, kvartsrika och spröda mellanmassan. Beckers (1974) har noterat att starka, men spröda bergarter blir flisiga, medan starka men samtidigt sega bergarter ger mer kompakta partiklar med skarpa kanter. Ziegler (1965) menar tom att berg-arter som diabas och granulit (finkornig, hård gnejs) överhuvudtaget inte bör krossas, såväl beroende på dålig krossekonomi som flisiga kornformer hos produkten. Han har då inte haft byggnadsanvisninger som krävt mycket slit-w starka stenmaterial till vägbeläggningar.

Risken för dålig kornform är störst vid förskiffrade, anisotropa bergarter, dvs sådana som har riktningsberoende egenskaper. Exempel är således glimmerrika bergarter där det lättspaltande mineralet är ansamlat till separata skikt som dessutom sitter tillräckligt tätt ihop för att kunna påverka sprickförloppen inom de sorteringar som produceras. Sådana bergarter verkar dock inte ha specialstuderats. Fischer (1963) har inte funnit någon inverkan av parallell-strukturer i bergarten på kornform vid försök med kvartsporfyr; i detta fall bildade strukturerna tydligen inga avlossningsytor. Ett annat exempel är berg*-arter innehållande orienterade mineral med långsträckta former (ex. amfiboler och pyroxener) som kan ge krossprodukter med stängliga kornformer.

Jablonski (19?9) nämner att kornformen vid krossning av berg beror på faktorer som mineralsammansättning, struktur, textur, mineralens spaltbarhet, men även korndensiteten. Han ger exempel på krossningsförsök gjorda med tre bergarter, nämligen basalt, fin- och medelkornig granit, i Symonskross C?) med olika utloppsöppning. Kornformen k (genomsnittlig halt missformade partiklar i olika fraktioner) har avsatts som funktion av krossöppningen i figur 10. Grovkornig granit bör således krossas vid en större krossöppning än finkornig granit och diabas. Den senare bergarten ger också sämst kornform. Halewski (1984) har vid laboratoriekrossning jämfört några basalter och graniter, dock utan att få fram någon påtaglig inverkan av bergartstyp på kornform.

Lebas mfl (1987) har gjort krossningsförsök på laboratorium med 15 bergarter av olika petrografisk sammansättning. Han har använt sig av både käftkross och slagkross samt mätt även energiförbrukning, kornfördelning, specifik yta mm hos krossprodukterna. Kornformen verkar dock inte ha specialstuderats. Bergarterna undersöktes med avseende på petrografi, men också enligt både bergmekaniska och vägtekniska tester.

De grovkorniga eller porösa bergarterna var som väntat mest lättkrossade. Från petrografisk synpunkt var vidare komfogningens styrka en Viktigare parameter än mineralhårdheten. Kvartsit och kalksten kunde, trots mycket stor skillnad i hårdhet, ibland ha ganska likartad energiförbrukning. (Detta innebär inte att

krossningskostnaderna är likvärdiga, den hårda kvartsiten sliter avseeva'rt mer på utrustningen än mjuk kalksten). Han menar att i första hand verkar de elasw tiska egenskaperna hos bergarterna vara avgörande för "krossbarheten".

Det visade sig att korrelationen var dålig mellan krossbarhet och resultaten från bergmekaniska tester som tryck- och spaltdraghállfasthet (r ej bättre än

ca 0,6). Däremot fick man väsentligt bättre korrelation (r ca 0,9) med

resul-taten av vägtekniska tester som Los Angelestal och slaghállfasthet, den senare enligt metod motsvarande BS 812. (Provningarna korrelerar med det svenska sprödhetstalet) . Orsakerna till de olika korrelationerna med krossbarheten kan vara dels att de vägtekniska testerna ger upphov till dynamiska påkänningar på stenen i likhet med krossarna, dels att man i båda fallen belastar oregel* bundna stenar och inte geometriska provkroppar (främst cylindrar), använda vid bergmekaniska tester (jfr även figurer 8 och 9).

Resultatet är mycket intressant eftersom det visar att enkla, normerade sten-materialtester också lämpa sig för krossningsstudier och dimensionering av krossanläggningar. Förmodligen kan också en för stenmaterial framtagen rutin-metod som slipvärde ge ett tillfredställande, indirekt mått på slitaget hos krossarna. Gordon mfl (1984) har undersökt bildningen av stenmjöl vid krossning av sandsten- och skifferbergarter (i det senare fallet metamorfa och ofta gnejsiga varianter) vid krossningsförsök och i laboratoriet med Los Angeles* utrustning. Han fann samband mellan bildningen av stenmjöl 0-4mm i båda fallen. Sandstens_ och skifferbergarterna bildade dock separata, rätlinjiga

korre-lationer .

Hämnas bör dock att krosstillverkare använder sig av vissa specialtester eller också av pilotanläggningar vid krossningsstudier (jfr Hammarbäck 1982).

Borttagning av missformade partiklar genom speciella arbetsoperationer till* grips mycket sällan utan man försöker i första hand dimensionera själva krossa anläggningen på så sätt. att godtagbara produkter erhålls. Hölling (1967) anser dock att en mekanisk föravskiljning av dåliga kornformer kan vara motiverad, såväl beroende på rationaliseringsvinster som minskade slitagekostnader i jämförelse med kornformsförbättring genom "kubisering". De avskilda partiklarna krossas sedan lämpligen separat till bättre kornform.

Archimbaud (1972) beskriver principer för borttagning av flisiga partiklar från krossprodukter genom att exempelvis utnyttja förmågan hos partiklar med olika former att passera siktöppningar, fysikaliska olikheter hos partikelformerna mm

(jfr figur 11h) . Beckers (1974) omnämner likartade metoder, främst använda inom

gruvindustrin. Sk sättapparater, använda för separation av partiklar efter korndensitet, kan också tänkas vara användbara för borttagning av flisiga partiklar.

Vattenfall har använt sig av en speciell 'skärvseparator" för avskiljning av flisiga partiklar (Pramstig 1961, Kartna och Sällström 1967), jfr figur 11h. Kurdenkov (1971) beskriver speciella spaltsiktar, inmonterade i anläggningen för att ta bort de flisigaste partiklarna från sorteringarna. Spaltöppningen är därvid 2,5 gånger mindre än sorteringarnas medelkornstorlek. Enligt sovjetiska normer klassar man nämligen partiklar med bredd/tjockleksförhállandet >3 som otillåtet flisiga. (Sá extremt flisiga partiklar bör dock vara mycket sällsynta i krossprodukter, såvida man inte t ex krossar skiffer).

Andra metoder, som främst använts för att avlägsna mekaniskt svagt, tex vittrat

bergmaterial är att helt enkelt montera in en sikt före eller efter förkrossen. Han tar samtidigt bort flisiga krossprodukter som bildats vid högt reduk* tionsförhällande. I litteraturen beskrivs även metoder att från naturgrus avskilja porösa bergartskomponenter med lag korndensitet, främst flinta, med

hjälp av tung vätska (magnetit, slammad i vatten), elastisk fraktionering,

...10...

figur 12). Det har främst varit fråga om framställning av betongballast av inhomogena förekomster. Troligen skulle man med hjälp av elastisk fraktionering även få en avskiljning av mycket flisigt material. Sådana metoder kan dock vara motiverade endast i specialfall då transportkostnaderna för ett kvalitativt stenmaterial blir mycket höga.

ll

5. Referenser

Archimbaud, C., Maldonaldo, A., Panet, M. Forme et angularité des

granulates. Définitionset Specifications. Rev. General Routes et

Aero-dromes nr 81, Nov 1972.

Backman, C., Höbeda, P., Jacobson, T., Simonsson, B. Stenmaterial till

enkel ytbehandling. VTI Rapport 274, 1984.

Cardon, D. Edward, H., Garnier, J. Prevision de la teneur en fines des

sables de concassage. Bull. Int, Assoc. Eng. Geology No 29, 1984.

Deckers, M. Möglichkeiten zur Herstellung von Körnungen mit ku-bischer Kornform. Aufbereitungstechnik nr 2, 1974.

Eibs, M. Untersuchungen über die grundsätzlichen Möglichkeiten der Kornformsverbesserung in Zerkleinerungsmaschinen. Neue Bergbautech-nik, Juni, 1977.

Feix, R. Undersuchungen über die möglichen Veränderungen von Split-ten durch verschiedeneZerkleinerungssysteme. Prüfamt für bituminöse Baustoffe und Kunststoffe der Technischen Universität München. For-schungsauftrag N.9.33, 1978.

Fischer, M. Gesteinstechnische Untersuchungen der Quarzporphyre im

Raum Wurzen (Nordwestsachsen). Zeitschrift für angewendte Geologie, Heft 2, 1963.

Gramberg, J. Axiale Sprödbruchbildung als Primärbruchform im Gestein. Natürliche und künstliche Zuschlagstoffe in Strassenbau. Mitt.

Lehrstuhls für Strassenwesen, Erd- und Tunnelbau Rheinisch-West-fälische Technische Hochschule Aaschen, Heft 6, 1968.

Hammarbäck, T. Krossar och krossning. Material till Grus- och Maka-damföreningens produktionskurs, 1982.

12

Hedwall, P. Finkrossning - ett attraktivt alternativ. Konferens i

mine-ralteknik, 10-12 febr., Luleå 1987.

Holt, C.B. The shape of particles produced by communition. Powder Technology 28, 1981 s 59-63.

Jablonski, K. Classification, properties and test on road materials.

Question I, Poland. PIARC, 16th World Road Congress, Vienna, 1979. Kurdenkov, BJ. La normalisation de la form des concasser doit etre

abordee d'une facon nuancee. Fransk översättning från: Stroitel nye

materialy, nr 7. 1971.

Kahlhöfer, H., Send, A., Kaiser, H. Kornformbeutteilung von

aufber-eiteter Hochofenschlacken - Splitten under besonders Berücksichtigung

der Brecher. Stahl und Eisen. Heft 1,5, 1956.

Lebas, S., Denis, A., Maldonaldo, A., Tourenq, C. Petrographie

pro-periétés mécaniques et énergie de concassage des roches en carriêre.

Revue Générale des Routes et des Aerodromes, No 639, mars 1987.

Lebas, S. m.f1. Séparation par dureté d'un granulat sur un tambour

Classification Bull, Liaison des Laboratoires Ponts et Chiauseés, 148, mars-april 1987.

Lenhart, W.B. Removing flat stone with special screen and crushers.

Rock Products, May, 1955.

Maldonado, A. Deux années de constations en carriêre. Bull. Liaison

Laboratoires Routiers Ponts et Chaussées no 35, dec. 1968.

Malewski, J. Comparision of particle shape Characteristics of crushed basalt and granite rocks. Bull. Int. Assoc. Engineering Geology No 29, 1984.

Martna, J., Sällström, S. Värdering och framställning av betongballast -erfarenheter från svenska kraftverksbyggen. Nordisk Betong nr 3, 1967.

l3

Mölling, H.A. über den derzeitigen Stand der Zerkleinerungstechnik in

der deutchen Natursteinsindustrie. Die Naturstein-Industrie nr 4, 1967.

Polhemus, B.H. Meeting construction aggregate fracture requirements with natural product-sized material. Extending aggregate resources. ASTM STP 724, 1982.

Pramstig, A. Manufacturing concrete aggregates with a good particle

shape. 7th Congr. Large Dams, Rome, 1961.

Raab, A. Kubische und staubfreie Körnungen durch elektrohydraulisches

Brechen. Die Naturstein-Industrie nr 2, 1971.

Ramberg, H. Ny typ av kubiseringskross minskar problemen med sinande grustillgångar. Vägmästaren nr 3, 1986.

Reinhardt, V. Schlagfester Splitt 8-12 mm oder stabiler Asphaltbeton 0-12 mm. Bitumen-Teere-ASphalte-Peche und verwandte Stoffe nr 11, 1969.

Ruuskanen, J. Krossningens inverkan på stenmaterialkvalitet (på fin-ska), Tielehti, nr 6, 1988.

Rösslein, S. Steinbrecheruntersuchungen unter besonder

Berücksichtig-ung der Kornform. Forschugsarbeiten aus der Strassenwesen, Band 32, 1941.

Shergold, F.A., Greysmith, M.G. Factors governing the grading and shape of crushed rock. The Quarry Managers Journal. June, 1947.

Shergold, F.A. Results and conclusions from reserach on granulators.

Quarry Managers Journal, April, 1961.

Schmitz, A. Wege zur besseren Kornform. Aufbereitungs-Technik nr 6, 1970.

14

Schmitz, A. Herstellung kubischer Splitte mit Kegelbrechern. Aufbe-reitungs-Technik nr 2, 1973.

SVT Statens Väginstitut. Undersökningar rörande stenkrossar.

Medde-lande 55, 1938.

Ziegler, A. Die beim Brechen von Hartgestein entstehenden Kornformen und Möglichkeiten ihrer Beeinflüssung. Bergakademie, Heft 2, 1965.

för bät tr ad korn fo rm , 15

L fd Zerk/ernerung smos chme Far-:Many Wirkender ?er-k lemerung sme char-u :mm 5

Nr Dr'hz'p Dru ck 5677/09 PfO/l ?album-g, SChL-rm Orud»

q ,5 :5 V :hr ; y 4 V 'v

@

Eä®®©ä'

F_1 /\ 1 Elekfrohydroulische N N Zerklem :run 9 2 Sfabrohrma'h /9 H N N .3 Sch/o ro/Ibrechcr ( ' \/ Hamrgrêrbrecherohne Rost H H N N

Hamm erbre Ch er- ®§( ' N

"l' m Po st L_ /, H H N

5 Schleuderpra//Drech er '3 \

(Kubikatart Prel/spalter' ) I :3.9 H H N

6 Flachkeg albre

cher-m/f 5rauzone / \ N H 7 Femkreise/Dre Ch er (SleI/kPQG/ÖFECHPF) H H . 5 DavidE/.Sch mngtnbrecher H H N 9 Sch/agorerher H H N 10 HUrDe/s chwrhg en org-c h 9,* I ° H H N N 11 Flat/we elbrecher ' Q (symongorecner ) ?Å H N 1 Wa/zenbrec h er \ 2 (synChron/aufenae Wa/zm) Ö 0 H (N)

Figur 1 _{Rangordning av olika krosstyper avseende förmåga att bilda}

god kornform, nedkrossningsmekanismer och användnings-områden (H = huvudkrossning, N = efterkrossning, F = kraft

PE RC EN TA GE OF TH E Gl VE N Sl NG LE SI ZE Figur 2 50 50 40 30 20 16

1

I'

I

... l'- 3/4.oqgr.'e_gole _-00_ 3/4... I O' .4 I/Z -3/8' .. -. -' 3/8"-'/4" " ...0.414 4 "-"" V4 -dust \ T T1

--

'

ÄV

s\ \ -\Ö\ \ \\\\\ . 0.2 0-4 0-6 0-8 l'O l-Z 1-4

CRUSHER SETTING - tnches

\M Intmum measurement)

Samband mellan inställning av käftkross och produktion av olika sorteringar varvid inmatat material bestod av kalksten

17

- _{i 'liv} i n \ 60' _' i:\\ "IT k

25/45 3/ H

\\

50

,I

N

N

\

;å \\\

ll

\

40. .h ,i

_{;i \\ \\}

_içârz

w

_i

': 2 f . q mm'g 'I I 4

JO 1% , (-7532 \\\

_{än "i}

mi

_N

>25

20*

ni, La?

\ Mimi_ ...,...,.

42

' 'ih \

\

2322; i'

å N 10- /3 ,mm \ ÅÃÅHMr'" Ä--. 75/72 ?Elli]'! *\_ .,'.<;- .r _n 'L -, |' * L451: / '-/J 0 8/5 H/L'JH Jil; ,. " J >25 ,0 .90%

_{. 2.7 lm;}

H! 'q

_.

/8 4.:; _4\ F kubrsch

80*

M i

"5 ;g-;ñwr

(ax: Zahl gibt

q »JU ' r . 70 78/ 97 \ \ ,fula/.5:60:72 *Tom

"2 '

x

: \

m Gow-7.152?

âoq l _ \ z \\ då: einzelnsrp 50. irl \ 18/12 .730 \ Komklassenan) % M i a _{\ \} \\ .. . 40' 12/8 94! \ \ \\ hl/orng i s k \ i \

30*

I i \\

_{'Mn H 42 v}

\\ ?x

_\\

20*

_{5 I.}

3 I \ \

_\\'X

Ås

_!

\

_\ ' l

'GÅ/5 29,;

\\å

sis

*

0 Lt . ____, '. ful

M asc h i n e: Fl xchkcmglblechér Flachkegcibxeclxcr G c 5 t e 1 11: (J ; nun-mckc Gram ackc

obcn. ?'.wrvhenbrechstufe waschenbxGchêtufe

Aufgabekoz'n-gxorie: 0-120 mm 45-75 mm Spaitwuxte. 20 mm :8 mm

unten: Endstufe Endstufe

Aufgabckoxn-gmne. 0-55 mm 15--40 mm

Spaltweite. 16 mm 15 mm

nach 19) naCh 37)

Figur 3 Halter "kubiska" och "missformade" korn vid krossning av

olika stort ingångsmaterial i konkross med olika

18 22th lx',\_\\ [ .J Z

{

Brechmonte/ _m_ _\ I

.

g'

37:??? o.. __ .-4 Brechkegel a) ; f\._e

b)

'

6

yrødnrc

.

iflcbrøum

Figur 4 Exempel på. krosskammarutformningar hos speciella

19

Gewsf/o 80 kubisch H qu (0, e Zahl 9,45%. 70* I \ den Ånåc/Z an _ Y \ Kub/:diem *Tom

604 [I haj FEL 25 70:8 \ Än Gahn-7.12?

\\ 2.27- dz': arne/nns

50" 5 ;i \ '772' maj* \\ \ (omkhssenan)

78; \ m* . '\\ \ \

401 l|' ;Qi a. \\ 25/_ 73,0 \

J

Wai/2.?

\

41qu \\\

D MI/á'rmig

30. »lg-7:a- EMM 3:125; \ \

25/,3 53;

_{'13! a}

mm *

_?'37

fav/,72.7 \

_{UU' \\}

20'

M

72/8173?!

'. Wi

7712 55! / ll 73/3 74,5 \ \ 10' HHLL'.// HI [LU \ '3/8 .10!! .. 8/5' .425 g 7 \

a 's- Bizm'

.um

/5 83.

\

Maschine: Doppelkme- Walzenbacken-

Schlagbackcn-a) hebelbrecher brecher brecher

G e s t e 1 :1: Grauwacke Basalt Kalkstein

nach ") nach 37) Gent-S 100!

90* , IH

_{z5 ?7 \| I T} 801 \

_\

_{HH \}

[0 2%: 3.8 '\

I

?2563? 1

' f '

60'

4

*

\

50 ;1411" X

.ak/12 \

aux \

I \ \ JAÃHJq 7 \ 40* iii; \ \ mh \\

,im \ t

U

30' 72/8 5.1' \ \ w \ \\\ HU; å

;nu \ *

62.5 \ \\

20' 1 1444 \\_{Hm'k \ min:}1'5' 1! _\\1x \ \ L:':§14\\\ 70' 8'_{5 69!} \ \'_W, Wi;_{, . .} \. 0 M_ø__ . \\

0 hun 5:1 5/5 4. z

Maschlne: Prallmuhle pmnmume

b) G e s te 1 11. Grauwacke Grauwacke

nach 1') nach :1)

Figur 5 Halter "kubiska'l och "missformade" korn vid krossning av

gråvacka, basalt och kalksten i a) käftkross och b) slagkross

enligt Deckers (1974). .

20

<8mm

--- 8-72mm

:6- :mem_{alm/ne er 1} RPM/ WWW Anm/'lem/'f einerRahme/;fe_{4 '0.2 A d 3 52% d 3}

WWW Ifamfarm/ck/al) grad/mm) vanan I: .6 9/ m g/ m

Pm/lmuh/e l l , l /, AL

/

_/

/

I .

Symansbl'ec/Ier'

i i'

Spa/fww'feämm \ ° ;

W

,1

I\

1,/

/\

|

1

_&

\\

_i

HPs/ke/brec/Ie l * ' I '/ | \ \

/l/

i \

,/ \\

ngansárecher'

1/

L

\ /1

I

5' a/fwe/'fe 72mm 1 1 1 1 1 1 1 1 1 i l l 1 1 1 1 4 p 7750 7250 50 1/0 20 0 75- 70- Jan-20 175-» Ja

kyl/723

0/0

*

0/0

/a'

/0

Figur 6

_{Samband mellan kornform (längd/tjocklek>3) och}

material-egenskaper vid användning av olika krossar (och spaltvidder)

21

Froktion 8-112 mm

nr-mlnaknznç du: man:

I l I a l l r l ' . I ' l l ' .v5 ;7371 u. . ||||. |. ||l l |. . . . I i .9 .s z

§§m

\\\

\\\

.

.r o \ . s s \ u \ \ \ .

\\\

\\.

\x

\

.

. 0 \ \ . \ o \ \ \ . \ \ \ . \ \.. \ \ . . . l .\ .\ .\ \.. .\ \\. .\W \.. \\\ .\ .\ \. \\ \ \ \. Å \ \ . »h .ä \ \ \v\ .\ \\ .. .V \\ .\ \\ \\ \ \ \ \ .u u v u | . L L . \

n

.mh

a\

x

\

\\

\

\\

r lad e.) .. \\ \ .v ; W N X M ÖÅV \ \ \ Å

m

å

\

\

\

.

i

x»

xx?

\

\\

\x

:U\

.

va

m\\

\\\

\\\

Diabas Grumt Naturgrua Dance: Gramt Nc:urgrus Froktion 11.2-16.0 mm

ä minsknth efter kubhennçz

Diabaa il Gran

thurqmn 1.5-1. 5. .2 22 : O Gramt Ozcbaa Naturgrua

"kvarn-ghetstal, sliptal och "kubisering" på flisi

Inverkan av Figur 7

22

//' //

Reme Dmckzerklelnemng Komblmerte Druck- und Scherzerkleanerung

9//AL////Ai///ÅAL////ji//////*'////A *7 ML/4 L411/L'Z////Å////1/L

Ex//ør///// ?Il/ll/r///I/r//y/T/y/ø E7 /ø

ldealnsxertes Bruchblld Wirkllchea Bruchbild

Figur 8 Idealiserade och verkliga brottmönster vid tryckpåkänning

23

3rlttle rock

identical line structures and axlal fracture direction; conclUSlon: both are lNDUCED TENSlLE FRACTURES.

l

.

1

1

b 3'

ska

a Brazilian tensne test"_{. . . f .}d T

lndlrect tensule racture Monofracture Multlfracture

failure explosive AXIAL CLEAVAGE FRACTURE

(primary)

Granitgquarzite Carara -marble

SHEAR F'RACTURING F----., l | I I

failure combined cataclasm failure

cataclastic obllque single (internal shear zones) oblique single

ax'al cleavage ' shear zone shear zone

fracturlng

-

l

0'

Loose gram mass

1

\ 2 *I/ 1._ \ ' l_-1 '\< I :\, /V\«I\/\ I J- \ I \ q r\ \/ \'\ 'L| Ål\ .tå /\/ 317,4. WL-3x \ . l 1' I' .

l comugate critical shear Prandtl theorem

directions at angle Til/4 t *9/2

Figur 9 _{Olika typer av konstaterade brottmönster vid}

24 LEGEND basal? __ fine crysiolline . gronlte

-

_.... medium-

_{[line i} X 0 U .5 O Q 0 .C V) av C

"ä

0

c:

9

5:

53

m

F

N

N

10 11 12 13 11. 15

Size of gap /mm/

Figur 10 Kornformsindex k (medeltal av "missformade" kom i flera

fraktioner) som funktion av ut10ppsöppning hos Symonskrcss vid krossning av tre olika bergarter (Jablonski 1979).

25 d/D cubiques . 4/d * man + * cubuques cubiques ° vi d/D plats

. _ Séparation fondée sur l'utilisation Sépafatlon Da' tamisage des forces de liaisons différentes

d/D soufierie \

/

\___.

4-.. .4 plaquettes cubiques piaquettes

Separation fondée syr Séparation fondée sur I'utñisation

a ) les tous de | aérodynamusme Gubiques des forces de fronement

,J J I 0 IK 5I kf - '0

5/

Mafarbord

\; CM

SLOT ILD waRE

,g

.79%on STEELBAR

\ dâå\ \

/

*

WELDED 10 SCREEN

f §

. 1 C) SCREEN DECK-'Kubiski" Flisigi* ' material maferiai b )

Figur 11 Principer för frånskiljning av flisigt materiai från "kubiskt"

enligt a) Archimbaud m fl (1972), b) Pramstig (1961) och c)

26

e : Excemrement.

VM 6_: Angie de contact.

m : Vitasse angulaire.

VD V0 , , ' " h : Hauteur de chute.

_ , _ , vTM h Vo : Vitesse initiale de la particule.

- \ , , ' _{VRD : Vitesse de_ rebond d'une particule dure.}

VR,D _ _{Vro : Vitesse tangemielle d'une particule dure.}

I VRM : Vitesse de rebond d'une particule tendre.

_ ll VTM : Vitesse tangentielle d'une particule

ten-, dre.

, VM : Vitesse d'emrainement des particules

ten-/ dres.

/ V0 : Vitesse d'emrainement des particules

1 dures. I I I I I | I i l P1 | P1 Rendement = __.... x 1.00 'g ' ' '° ' ° ' ' ' från hårda genom

F1 ur 12 Prmmp for avsklljmng av mjuka partlklar

elastisk fraktionering på roterande ståltrumma (Lebas m fl 1987).