Funcționalitatea amestecului final de beton și a cantității de ciment utilizate sunt doi dintre cei mai importanți parametri în producția de beton. Acești parametri, la rândul lor, sunt afectați, în principal, de calitatea nisipului utilizat în procesul de producție. Densitatea nisipului poate fi o provocare atunci când se utilizează nisip natural sau concasat, care nu a fost produs într-un proces industrial bine controlat.
Calitatea necorespunzătoare a nisipului implică o creştere a cerințelor tehnologice legate de calitatea betonului, fapt care duce, la rândul său, la o creștere inutilă a cantității de ciment utilizat. Iar cimentul este componenta cea mai scumpă a betonului, reprezentând mai mult de 50% din costul betonului brut, deşi ocupă mai puţin de 20% din volum.
O altă componentă importantă ce poate influența costul final de producție este legată de caracteristicile tehnico-fizice ale părții fine din amestecul final. Numai o formă perfect cubică sau rotundă a tuturor fracțiunilor împreună cu o calitate superioară a lor permit obținerea unui beton ușor de pus în operă. Alegerea corectă a tuturor componentelor reprezintă singura variantă pentru a utiliza cea mai mică cantitate posibilă de ciment în amestecul final.
Un material unic pentru cel mai bun ciment
Iată câteva elemente importante care au făcut ca unul dintre cei mai mari producători internaționali de sisteme de concasare, Metso, să înceapă să lucreze la dezvoltarea unui proces industrial unic de obținere a nisipului fabricat, cu scopul de a reduce cantitatea de ciment necesară în amestecul de beton. Un studiu neutru realizat în Norvegia în 2015 confirmă faptul că proporţia de ciment poate fi redusă cu până la 15% atunci când se folosește soluția avansată de nisip Metso, în locul nisipului natural.
Metso a ales să investească timp și tehnologii avansate în producția de nisip fabricat deoarece costul de producție al amestecului de beton poate fi redus semnificativ când cimentul este înlocuit cu nisipul de înaltă calitate. Ca materie primă, nisipul produs industrial este mult mai ieftin decât cimentul. Prețul nisipului fabricat poate fi, de asemenea, mai mic comparativ cu nisipul natural, ceea ce scade și mai mult costul de producție al betonului.
Dacă luăm în considerare faptul că sursele naturale de nisip devin din ce în ce mai rare, în special în zonele urbane, costurile de transport pot fi considerabile dacă nisipul trebuie transportat cu camioane de la zeci de kilometri depărtare. În unele cazuri, el este adus chiar din alte țări. De exemplu, Emiratele Arabe Unite importă nisipul din Australia. Datorită calităţii superioare, nisipul fabricat cu procesul Metso permite economii considerabile în producția de beton. Rezistența betonului se îmbunătățește când decalajele dintre fracțiunile agregate sunt mai mici și este necesar un liant mai mic. Practic, agregatele sunt întotdeauna mai puternice decât cimentul atunci când vine vorba despre creșterea rezistenței betonului. Caracteristicile agregatelor se bazează în principal pe o formă optimizată, curba granulometrică uniform distribuită și pe umiditatea diferitelor fracții în amestecul de beton. Forma optimă poate fi realizată cel mai bine cu ajutorul concasoarelor conice și verticale ale Metso, cu diferite etape de concasare după concasarea primară.
Concasoarele Nordberg HP și Barmac VSI sunt cele mai la îndemână soluții pentru a produce nisip și agregate fabricate perfect, chiar şi dacă se utilizează piatră foarte abrazivă ca materie primă. Concasoarele cu impact orizontal Nordberg NP sunt utilizate în mod obișnuit pentru forma finită în etapa de prelucrare terțiară, atunci când abrazivitatea rocilor este puțin mai mică.
Sortare cu flux de aer controlat
Unul dintre avantajele esențiale ale nisipului produs printr-un proces Metso este controlul precis al ciuruirii. Sitele fac acest lucru posibil atunci când există fracții agregate supradimensionate, prin trimiterea lor înapoi la concasoare. Etapa finală este cea mai important, aici intrând în scenă separatoarele gravitaționale cu flux de aer. Acestea prelucrează fluxul de material și sortează diferite fracții cu o precizie de microni. Sistemele de sortare cu aer reprezintă cea mai eficientă metodă de a obține separarea ultrafină în aplicații industriale.
Sortarea uscată nu utilizează apă, ceea ce înseamnă o soluție ecologică și economică. Soluţiile tehnologice propuse de Metso oferă separări ale diferitelor fracții extrem de precise, chiar dacă aceste sisteme de sortare cu aer nu conțin elemente în mișcare. Acest lucru se realizează prin proiectarea inteligentă a fluxului de aer și prin utilizarea unui flux de aer secundar, recirculat. Deoarece separarea prin flux de aer nu este afectatată de uzură, acestea oferă întotdeauna aceeași precizie de microni. În același timp, umiditatea particulelor rămâne la un nivel optim. O formă optimă, gradarea continuă și umiditatea controlată în timpul procesului de producție fac posibilă scăderea marjei de siguranță a betonului amestecat. Aceasta înseamnă că până la 15 procente din ciment pot fi înlocuite de nisipul Metso de calitate superioară. Înlocuirea cimentului cu materiale agregate mai accesibile duce la creşterea rentabilității instalației de producere a betonului, cât și a calității acestuia.
