Theรูปทรงของวัสดุผสมมีบทบาทสำคัญในงานก่อสร้างต่างๆ โดยเฉพาะในส่วนผสมของคอนกรีตและยางมะตอย Aggregates ที่มีรูปทรงที่ดีสามารถเสริมคุณสมบัติทางกล, ความสามารถในการทำงาน และความทนทานของวัสดุเหล่านี้ Aggregates ที่มีรูปทรงสี่เหลี่ยมหรือกลมมากกว่าที่ยาวหรือเป็นแผ่นจะถูกเลือกใช้โดยทั่วไป Aggregates ที่ยาวและเป็นแผ่นสามารถทำให้ความแข็งแรงลดลง, ความสามารถในการทำงานไม่ดี และมีความพรุนมากขึ้นในผลิตภัณฑ์สุดท้าย ดังนั้น การพัฒนารูปทรงของ aggregate จึงเป็นสิ่งที่สำคัญในอุตสาหกรรมการผลิต aggregate
เพื่อให้ได้รูปทรงรวมที่เหมาะสมที่สุด วิธีการที่เป็นระบบซึ่งรวมความเชี่ยวชาญทางเทคนิคและการปรับแต่งกระบวนการเป็นสิ่งจำเป็น วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบหลักดังต่อไปนี้:
คุณสมบัติทางธรณีวิทยาของวัตถุดิบเป็นหัวใจสำคัญในการกำหนดรูปร่างสุดท้ายของเศษหิน หินอัคนี เช่น บะซอลต์และหินแกรนิต เป็นที่ชื่นชอบอย่างมากเนื่องจากความแข็งแกร่งและความสมบูรณ์ทางโครงสร้างของมัน องค์ประกอบแร่ที่หนาแน่นและโครงสร้างผลึกช่วยให้เศษหินสามารถแตกออกเป็นอนุภาคที่มีรูปร่างใกล้เคียงเป็นลูกบาศก์ในระหว่างกระบวนการบด การแตกหักที่มีความสม่ำเสมอนี้เกิดจากการกระจายของแรงภายในที่สม่ำเสมอในหินเหล่านี้ ซึ่งช่วยให้สามารถผลิตเศษหินที่มีมิติที่สมดุลได้ดี
ในทางตรงกันข้าม หินตะกอนเช่นหินปูนมีความท้าทายที่แตกต่างออกไป สร้างจากตะกอนที่มีการจัดเรียงชั้นซึ่งถูกบีบอัดมานาน หินปูนมีแนวโน้มที่จะแตกเป็นชิ้นแบนหรือยาวเมื่อถูกกดด้วยเครื่องบดประเภททั่วไป โครงสร้างชั้นของหินปูนทำให้มันแตกตามแนวที่อ่อนแอ ส่งผลให้เกิดรูปทรงของอนุภาคที่ไม่เหมาะสม อย่างไรก็ตาม เมื่อถูกประมวลผลด้วยเครื่องบดที่มีแรงกระแทกในแนวนอนหรือแนวตั้ง และหากหินปูนมีความกร้านต่ำ เครื่องบดเหล่านี้สามารถใช้แรงกระแทกเพื่อทำลายวัสดุให้แตกออกแบบสุ่มมากขึ้น ทำให้ได้อนุภาคที่มีรูปทรงที่ดีกว่า
หินที่มีเนื้อดินเหนียวหรือความไม่บริสุทธิ์สูงมีความเสี่ยงอย่างมากต่อคุณภาพของวัสดุก่อสร้าง เหล่าความไม่บริสุทธิ์เหล่านี้ทำให้การแตกตัวของเนื้อหินเกิดความไม่สม่ำเสมอ ทำให้อนุภาคแตกหักไม่เป็นระเบียบและสร้างรูปร่างที่ยาวหรือเป็นเกล็ด ตัวอย่างเช่น ดินเหนียวสามารถทำหน้าที่เป็นน้ำมันหล่อลื่นระหว่างการบด ซึ่งทำให้การกระจายแรงเปลี่ยนแปลงและนำไปสู่รูปทรงอนุภาคที่ไม่สามารถคาดการณ์ได้ ดังนั้น ก่อนการผลิตจึงจำเป็นต้องมีการประเมินทางธรณีวิทยาและการทดสอบวัสดุอย่างละเอียด เพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุดิบที่เลือกมีความเหมาะสมต่อการผลิตวัสดุก่อสร้างที่มีรูปร่างดี
เครื่องบดกรามเป็นหนึ่งในอุปกรณ์บดหลักที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมการผลิตวัสดุผสม พวกมันทำงานบนพื้นฐานของการบีบอัด ซึ่งกรามที่เคลื่อนที่ได้จะเคลื่อนที่เข้าใกล้กรามที่ยึดแน่น สร้างแรงบีบให้กับวัสดุที่อยู่ระหว่างพวกมัน การออกแบบที่ง่ายแต่มีประสิทธิภาพนี้ทำให้เครื่องบดกรามเหมาะสมสำหรับวัสดุดิบหลากหลายประเภท ตั้งแต่หินนุ่มไปจนถึงหินแข็งปานกลาง
หนึ่งในข้อได้เปรียบที่สำคัญของเครื่องบดกรามคืออัตราส่วนการบดที่สูงในขั้นตอนการบดขั้นต้น พวกเขาสามารถลดหินขนาดใหญ่ให้เป็นชิ้นเล็ก ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งสามารถนำไปประมวลผลเพิ่มเติมในขั้นตอนการบดถัดไป อัตราส่วนการบดที่สูงนี้ช่วยในการทำลายวัตถุดิบให้มีขนาดที่จัดการได้ง่ายขึ้นเพื่อให้ได้กรวดที่มีรูปทรงที่ดีกว่าในขั้นตอนการประมวลผลในภายหลัง
อย่างไรก็ตาม เมื่อต้องการพัฒนารูปร่างของวัสดุรวมโดยตรง เครื่องบดแบบกรามมีข้อจำกัดบางประการ การบดแบบใช้แรงอัดอาจไม่ผลิตอนุภาคที่มีรูปทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือกลมเสมอไป แทนที่นั้น อนุภาคอาจมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอพร้อมด้วยขอบที่คม อย่างไรก็ตาม เครื่องบดแบบกรามมีบทบาทสำคัญในการทำลายวัสดุในขั้นตอนแรก โดยวางรากฐานสำหรับการพัฒนารูปร่างเพิ่มเติมในกระบวนการบดต่อไป
เครื่องบดกรวยเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับความสามารถในการผลิตวัสดุรวมที่มีรูปร่างของอนุภาคที่ยอดเยี่ยม โดยเฉพาะในช่วงการบดรองและการบดตติยภูมิ เครื่องบดกรวยทำงานโดยการบีบวัสดุระหว่างม่านที่หมุนรอบนอกและชามเว้า คุณสมบัติการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ของเครื่องบดกรวยมีส่วนสำคัญต่อประสิทธิภาพในการสร้างวัสดุรวม
เมื่อจำเป็นต้องมีการปรับรูปทรงเพิ่มเติม โดยเฉพาะสำหรับวัสดุที่ท้าทายมากขึ้น เครื่องบดแนวตั้งแบบผลกระทบ (VSI) สามารถถูกเพิ่มเข้ามาในสายการผลิตเป็นเครื่องเสริมเพื่อช่วยเครื่องบดกรวย VSI มีประสิทธิภาพสูงในการสร้างรูปร่างของอนุภาคที่ยอดเยี่ยมและเป็นเครื่องมือที่เหมาะสมที่สุดในการผลิตทรายเทียม อย่างไรก็ตาม มันมีข้อแลกเปลี่ยนบางประการ
ความก้าวหน้าในเทคโนโลยี VSI เช่น ระบบการแตกที่เป็นอิสระทั้งหมดหรือกึ่งอิสระและการปรับปรุงในการออกแบบโรเตอร์และโลหะวิทยาสำหรับระบบเหล็กกับเหล็ก ได้ช่วยบรรเทาปัญหาบางอย่างนี้ได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อ VSI เปลี่ยนจากระบบการแตกที่เป็นอิสระทั้งหมดแบบหินกับหินไปเป็นระบบโรเตอร์และอันวิลแบบเหล็กกับเหล็กเต็มรูปแบบ ประสิทธิภาพการใช้พลังงานมักจะดีขึ้น
จากมุมมองการออกแบบผังการทำงาน เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่เป็นลูกบาศก์ ควรดำเนินการด้วยอัตราส่วนการลดที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ อัตราส่วนการลดที่สูง โดยเฉพาะในขั้นตอนสุดท้ายของการบด มักนำไปสู่อัตราส่วนลูกบาศก์ที่ไม่ดีหรือถูกลดลง กลยุทธ์ “แนวทางที่ดีที่สุด” คือการยอมรับอัตราส่วนการลดที่สูงขึ้นในการบดรองเพื่อที่จะสามารถลดอัตราส่วนนี้ในการบดขั้นที่สามได้ วิธีนี้ช่วยให้สามารถควบคุมรูปทรงของอนุภาคได้มากขึ้นในระยะหลังของกระบวนการ
การทำงานของเครื่องบดรองและเครื่องบดตติยภูมิในวงปิดด้วยการตั้งค่าด้านปิดที่กว้างขึ้นและการโหลดหมุนเวียนที่เพิ่มขึ้นจากหน้าจอขนาดสามารถปรับปรุงรูปทรงของอนุภาคได้ ในระบบวงปิด อนุภาคที่มีขนาดเกินจะถูกส่งกลับไปยังเครื่องบดเพื่อทำการประมวลผลต่อไป การประมวลผลซ้ำนี้ช่วยทำลายอนุภาคให้มีรูปทรงที่สม่ำเสมอยิ่งขึ้น เช่น เครื่องบดกรวย ZENITH ที่มีจุดหมุนสูงและการโยนสูงสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีรูปทรงลูกบาศก์มากในวงปิด การใช้งานเครื่องบดเหล่านี้ที่ความเร็วเอียงที่ต่ำที่สุดที่ยอมรับได้สามารถเพิ่มผลผลิตได้มากยิ่งขึ้น
หลังจากกระบวนการบดเสร็จสิ้น การคัดกรองสามารถใช้เพื่อแยกวัสดุผสมตามรูปทรงของมัน อุปกรณ์คัดกรองที่เชี่ยวชาญสามารถนำมาใช้เพื่อลบอนุภาคที่ยาวและเป็นเกล็ด ตัวอย่างเช่น สามารถออกแบบอุปกรณ์คัดกรองที่มีรูปร่างและทิศทางของรูเปิดเฉพาะเพื่อให้อนุภาคที่มีรูปทรงเป็นลูกบาศก์หรือใกล้เคียงกับรูปทรงลูกบาศก์สามารถผ่านเข้าไปได้ ในขณะที่ปฏิเสธรูปร่างที่ไม่พึงประสงค์ สิ่งนี้สามารถปรับปรุงคุณภาพรูปทรงโดยรวมของผลิตภัณฑ์วัสดุผสมได้อย่างมีนัยสำคัญ
การวิเคราะห์ภาพดิจิทัลเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการควบคุมคุณภาพในการผลิตวัสดุผสม โดยการใช้กล้องและซอฟต์แวร์การประมวลผลภาพ รูปทรงของวัสดุผสมสามารถถูกกำหนดค่าได้ ปัจจัยต่างๆ เช่น อัตราส่วนด้าน รูปทรงแฟกเตอร์ โครงสร้างแฟกเตอร์ ความกลม ความกลมมน และความเป็นมุมสามารถถูกวัดได้ ข้อมูลนี้สามารถใช้ในการปรับกระบวนการบดในเวลาจริงได้ ตัวอย่างเช่น หากการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่ามีอนุภาคที่ยาวเกินไปจำนวนมาก พารามิเตอร์การทำงานของเครื่องบดสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อแก้ไขปัญหาได้
การสุ่มตัวอย่างและการทดสอบผลิตภัณฑ์รวมเป็นสิ่งจำเป็น การทดสอบทางกายภาพ เช่น การทดสอบดัชนีการแตกหักและการยืดสามารถทำได้เพื่อวัดสัดส่วนของรูปทรงอนุภาคที่ไม่พึงประสงค์ นอกจากนี้ยังสามารถทำการทดสอบความแข็งแรงจากการบดเพื่อให้แน่ใจว่า aggregate ที่ถูกจัดรูปแบบนั้นตรงตามมาตรฐานคุณสมบัติทางกลที่กำหนด โดยการติดตามคุณภาพของผลิตภัณฑ์อย่างต่อเนื่องสามารถระบุและแก้ไขความเบี่ยงเบนจากรูปทรงและคุณภาพที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว
การปรับปรุงรูปร่างของวัสดุผสมต้องมีแนวทางแบบองค์รวมที่รวมถึงการเลือกวัสดุดิบที่เหมาะสม การใช้เครื่องจักรบดและปรับรูปที่เหมาะสม การปรับปรุงกระบวนการบด และการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด ด้วยการพิจารณาแต่ละด้านอย่างรอบคอบ ผู้ผลิตวัสดุผสมสามารถเพิ่มคุณภาพของผลิตภัณฑ์ของตนได้ ตอบสนองความต้องการการทำงานที่สูงของงานก่อสร้างในปัจจุบัน ไม่ว่าจะใช้ในคอนกรีตที่มีความแข็งแกร่งสูงหรือพื้นถนนยางมะตอยที่ทนทาน วัสดุผสมที่มีรูปทรงที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการรับรองประสิทธิภาพในระยะยาวและความสมบูรณ์ของโครงการก่อสร้าง
