Наблюдения над геометрической формой зерен песков, указанных в табл. 42, производились в оптическом микроскопе с увеличением в 18 — 120 раз в зависимости от крупности фракций песка. Последние с удельной поверхностью 400 и 800 см/г распределялись по фракциям путем просеивания через сито, а с удельной поверхностью 1600 и 3200 см /г были подвергнуты седиментационному анализу пипе-точным методом. Фракции песков помещались в сухом виде на стеклышки для наблюдения и фотографирования Отдельных зерен.

У песков, молотых в различных агрегатах, можно было зафиксировать ряд признаков, отличающих их друг от друга. При грубом помоле в вибромельнице крупные зерна приобретают более округленную форму, а мелкие — более угловатую. При помоле в шаровой мельнице и небольшой тонине помола в фракциях 0,15 — 0,6 мм наблюдается преобладание круглых зерен. Помол в дезинтеграторе дает наибольшую угловатость зерен по сравнению с песком, молотым в шаровой и вибромельнице при небольшой тонине помола. Пески, молотые в шаровой и вибромельнице, содержат больше продолговатых зерен, чем дезинтегрированные. У дезинтегрированного песка внешний вид зерен всех фракций почти одинаков. У песков, молотых в шаровой и вибромельнице, крупные частицы более округлые, чем мелкие, и имеют шероховатую поверхность.

Результаты этих наблюдений соответствуют происходящим в помольных агрегатах процессам помола. В дезинтеграторе каждое зерно измельчается независимо от других ударами о пальцы дезинтегратора. Получаются частицы одинаковой формы при любой тонине. В шаровой мельнице в первую очередь размалываются крупные зерна. В вибромельнице происходит истирание крупных зерен. Было установлено, что при стряхивании сухого песка на стеклышко песчинки малого размера, распределяясь плашмя на стекле, не дают возможности установить преобладающую форму зерен. Для более точного определения этой формы из полистирола растворенного в ксилоле, приготовлялся лак требуемой вязкости, которым покрывались предметные стеклышки. После не­скольких минут высушивания, когда лак уже приобретал вязкость, песок просеивался через сито с отверстиями 0,3 мм с высоты — 20 см на предметное стеклышко. Таким путем были получены образцы, равномерно покрытые песком, на которых мелкие частицы песка не располагались плашмя. После затвердения лака производились наблюдения над образцами с помощью микроскопа. Для измерения силуэтных изображений зерен были выполнены зарисовки на бумаге обыкновенным рисовальным аппаратом. Измерялись два размера силуэта зерна — самый большой и взаимно к нему перпендикулярный, так чтобы контур зерна помещался в прямоугольнике с измеренными сторонами. Отношение большего размера к меньшему принималось за показатель формы зерен. Затем по проекции изображения зерна курвиметром измерялся периметр зерна и планиметром — его поверхность. Отношение квадрата периметра зерна к площади его поверхности служило показателем, характеризующим контур зерен. Эти же показатели для круга принимались условно за единицу. Среднее арифметическое — 20 — 70 зерен каждой фракции всех песков — принималось за показатель контура данной фракции. Показатель контура песка определяли, умножив показатели контура отдельных фракций на процент их содержания в песке, сложив произведения и сумму разделив на сто.

?На Рис 55 по оси абсцисс отложена удельная поверхность песка в см/г, по оси ординат — средний показатель формы зерен. За начальную у всех кривых принята точка, отвечающая показателям исходного песка карьера завода «Кварц». Из Рис 55 видно, что наименьшими являются средние показатели формы зерен песка, измельченного в дезинтеграторе. При увеличении тонины помола показатель формы зерен повышается. При самом грубом помоле песка в дезинтеграторе этот показатель значительно ниже, чем у исходного песка. Это объясняется тем, что показатели формы зерен крупных фракций дезинтегрированного песка ниже соответствующих показателей для песка в природном состоянии. Такое явление связано, видимо, со значительным дроблением продолговатых частиц природного песка ударами о пальцы дезинтегратора.
На Рис. 56 даны средние величины показателей формы зерен различных фракций. Отдельно изображены показатели формы для песков с удельной поверхностью <600 см2/?, >600 см2/? и средние показатели формы для всех исследованных песков. На рисунке приведены также значения показателей формы исходного природного песка.

При получении в дезинтеграторе удельной поверхности <600 см/г показатель формы у крупных фракций (>0,3мм) наименьший — 1,3; У мелких фракций (0,05 — 0,01 мм) он возрастает до 1.66. Это указывает на то, что образующиеся в результате помола мелкие частицы при ударах размельчаются в меньшей степени, чем крупные, и сохраняют свою продолговатую форму. Необходимо отметить, что у всех фракций песка дезинтеграторного помола показатель формы зерен меньше, чем у песков, молотых в шаровой и вибромельнице. Лишь у фракций 0,1 — 0,05 мм и 0,05 — 0,01 мм песка, молотого в вибромельнице (удельная поверхность <600), показатель формы зерен ниже. Это объясняется способностью шаров вибромельницы слабыми ударами дробить мелкие продолговатые частицы песка. В дезинтеграторе такие частицы вследствие воздушных вихрей не получают сильных ударов, а в шаровой мельнице они сохраняют свою продолговатую форму, находясь в общей массе молотого материала. На Рис 56 видно, что с уменьшением размеров зерен природного песка их округленность возрастает.

В табл. 43 приведены значения показателя контура некоторых геометрических фигур. Как было сказано, значение этого показателя для круга принято за единицу. Показатель контура зерен (при всех значениях удельной поверхности) наименьший у песка, обработанного в дезинтеграторе, и наибольший — у молотого в вибромельнице {Рис 57).

Средние величины показателей контура для зерен отдельных фракций показаны на Рис 58. Как видно из рисунка, у дезинтегрированных песков показатель контура зерен значительно ниже, чем у песков, молотых в шаровой и вибромельнице. Чем мельче зерна природного песка, тем более округлены их контуры.

Приведенные показатели формы и контура зерен песков указывают на различное размалывающее действие дезинтегратора, шаровой и вибромельницы. В известном смысле аналогичные результаты дали исследования Бутта и Майера [207].

Для выяснения различий в помоле весьма тонко измельченного материала были произведены электронномикроскопические наблюдения. Из различных проб песка карьера завода «Кварц», молотого в шаровой мельнице, вибромельнице и дезинтеграторе до удельной поверхности 3200 сл^/г. путем воздушной сепарации выделялись фракции <8 м. Материал наносился на пленку препарата в сухом виде. На фотоснимках, увеличенных в 11200 раз, производились измерения частиц величиной от 0,2 до 8 м. Все зерна по большему размеру силуэта распределялись на группы (Рис. 59).

Для песков, молотых в разных механизмах, были определены также показатели контура зерен размером 1 — 8 м. Средние значения этих величин для песков, молотых в шаровой и вибромельнице, совпали; для дезинтегрированных песков значения показателей зерен оказались на 5% выше.

Кроме того, были произведены измерения прямых граней и углов силуэтов зерен. Прямыми считались фани силуэта, у которых отклонения от прямой на длине в 1 м не превышали 0.05 м. Были определены также углы между прямыми гранями с точностью до 10°. Результаты приведены в табл. 44. Точность оптических измерений позволяла фиксировать прямую грань в случае, когда ее длина превышала 0,3 м. Полученные данные указывают на различие между частицами малого размера песков, молотых в дезинтеграторе, шаровой и вибромельнице.