人工砂石系統(tǒng)制砂工藝及質(zhì)量控制方法研究

1、人工砂石系統(tǒng)制砂工藝及質(zhì)量控制方法研究 【摘要】混凝土在建筑建設(shè)中應(yīng)用十分廣泛，而混凝土的品質(zhì)與砂石質(zhì)量有著十分密切的聯(lián)系，因此對(duì)人工砂石的品質(zhì)進(jìn)行控制的研究就變得十分重要。本文將結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)人工砂石的有關(guān)工藝以及對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制的方法進(jìn)行研究并進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析與介紹。 【關(guān)鍵詞】人工砂石 工藝 質(zhì)量控制 方法 在我國人工生產(chǎn)砂石已經(jīng)有了很多年的歷史，但是如何保證人工生產(chǎn)的砂石的品質(zhì)以及生產(chǎn)流程的環(huán)保性仍然是我們努力研究的主要方向，也是我們需要發(fā)展與提高的重要方面。我國傳統(tǒng)的進(jìn)行砂石生產(chǎn)的方法主要是干法制砂與濕法制砂兩種，但是這兩種方法都有自己的局限性，在細(xì)度、石粉含量、含水率與環(huán)保等方面往往

2、不能完全達(dá)到規(guī)范要求。除了生產(chǎn)工藝方面的問題，我們?cè)趯?duì)砂石質(zhì)量進(jìn)行控制的方面也存在不足，有很多值得改善提高的地方。對(duì)砂石質(zhì)量進(jìn)行有效控制需要掌握一定的方法與技術(shù)，這也是我們未來需要研究的主要方向與內(nèi)容。下面我們將結(jié)合多年來的實(shí)踐與研究，對(duì)改進(jìn)的生產(chǎn)工藝以及對(duì)品質(zhì)進(jìn)行控制的方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析介紹，希望對(duì)研究人員有所引導(dǎo)與啟發(fā)，促進(jìn)該領(lǐng)域研究的進(jìn)一步進(jìn)步與發(fā)展。 人工砂石加工系統(tǒng)制砂工藝 隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，系統(tǒng)工藝這一全新的設(shè)計(jì)理念被廣泛的應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域，與砂石進(jìn)行加工的工藝進(jìn)行了有效融合。在原來，我們?cè)趯?duì)人工砂石進(jìn)行生產(chǎn)中我們多采用錘式制砂機(jī)干法制砂這一工藝，通過這種工藝所生產(chǎn)出來的人工砂粒

3、形較好，但石粉含量常超過規(guī)范要求，而且成本也比較高。 現(xiàn)在，經(jīng)過多個(gè)工程實(shí)踐摸索出來的經(jīng)驗(yàn)，我們多采用破碎法（水電行業(yè)常采用立軸沖擊破碎機(jī)制砂，市政行業(yè)較多采用制砂型圓錐破碎機(jī)制砂）與棒磨相結(jié)合的砂石加工方法，其中以立軸制砂為主、棒磨機(jī)制砂為輔（棒磨機(jī)主要調(diào)節(jié)人工砂的粒形和細(xì)度模數(shù)）。這種以立軸制砂為主、棒磨機(jī)制砂為輔的方法不僅保證人工砂的質(zhì)量、還降低制砂過程中的磨耗及能耗、減少了石粉流失，降低污水處理能力，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，降低了能耗及污水排放，有助于環(huán)保。近年來三峽、向家壩、糯扎渡、黃登等的砂石系統(tǒng)都是采用了該方法的典型代表。 有些特難破碎的巖石，比如抗壓強(qiáng)度高、韌性好的玄武巖，為了保證人

4、工砂的粒形、細(xì)度模數(shù)、石粉含量等達(dá)到國家及行業(yè)規(guī)范要求，制砂循環(huán)往往以棒磨機(jī)制砂為主，立軸制砂為輔。龍開口水電站籌建期砂石加工系統(tǒng)，針對(duì)抗壓強(qiáng)度為163.3172.9mpa難破碎的玄武巖，采用了以棒磨機(jī)制砂為主、立軸制砂為輔的制砂工藝，生產(chǎn)出的人工砂細(xì)度模數(shù)、石粉含量等質(zhì)量指標(biāo)都達(dá)到了規(guī)范及合同要求?，F(xiàn)有水電行業(yè)人工砂石加工系統(tǒng)的制砂工藝絕大多數(shù)都采用了“立軸制砂”+“棒磨制砂”相結(jié)合的方法，實(shí)施過程中以誰為主，還要根據(jù)毛料的實(shí)際巖性來確定。水電行業(yè)人工砂石系統(tǒng)制砂工藝的探索和研究也為其它行業(yè)的人工砂石提供了很好的借鑒，為國家水電行業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。糯扎渡水電站火燒寨溝砂石加工系統(tǒng)工藝流

5、程圖如下。 環(huán)保是我們這個(gè)時(shí)代的一個(gè)重要主題，在今后砂石生產(chǎn)工藝中環(huán)保因素在工藝設(shè)計(jì)中將會(huì)被越來越多的考慮在內(nèi)。為了相應(yīng)環(huán)保主題，我們?cè)谶M(jìn)行生產(chǎn)工藝的調(diào)整中要研發(fā)砂石破碎效率高、能耗低、磨損低的設(shè)備，從而提高產(chǎn)品品質(zhì)以及系統(tǒng)處理等能力。除此之外我們還需要對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化以及改進(jìn)，從而縮短整個(gè)啥時(shí)生產(chǎn)的周期，從而節(jié)約成本也減少對(duì)資源的浪費(fèi)，提高資源的利用率。 一、 人工砂質(zhì)量控制工藝措施 人工砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)現(xiàn)行的水工混凝土施工規(guī)范（dl/t 5144-2001）要求，人工砂應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔、級(jí)配良好，人工砂細(xì)度模數(shù)宜在2.42.8范圍內(nèi)；其含水率應(yīng)保持穩(wěn)定，人工砂飽和面干的含水率不宜超

6、過6%，其余技術(shù)指示如下表。 水電站的勘查設(shè)計(jì)單位在前期會(huì)對(duì)所選毛料進(jìn)行試驗(yàn)，選其各項(xiàng)指標(biāo)都符合規(guī)范要求巖石作為人工砂石系統(tǒng)的毛料。施工單位在加工過程中往往只需控制細(xì)度模數(shù)、含泥量、石粉含量。 （1）細(xì)度模數(shù) 人工砂的細(xì)度模數(shù)集中體現(xiàn)了砂的粒形和級(jí)配，按規(guī)范要求，人工砂宜采用中砂，細(xì)度模數(shù)為2.42.8之間。人工砂立軸制砂后砂的細(xì)度模數(shù)較高，常在2.93.3之間。這了控制砂的細(xì)度模數(shù)，在制砂工藝時(shí)就針對(duì)不同的巖性采用不同的制砂工藝。石灰?guī)r等中等硬度的易破碎巖石，可采用立軸沖擊破為主，棒磨機(jī)為輔的工藝?；◢徥^堅(jiān)硬，但制砂好效果較好、粒形好的情況，可只采用立軸砂石。玄武巖等特別堅(jiān)硬、韌性好、很難

7、破碎的巖石以棒磨機(jī)制砂為主、立軸沖擊破制砂為輔。 為了控制砂的細(xì)度模數(shù)，在分級(jí)時(shí)可在篩分車間設(shè)3*3mm、5*5mm篩網(wǎng)，將35mm骨料剔除來。35mm這部分骨料，其粒形往往較差，大部分都是針片狀，尤其是玄武巖破碎后這部分骨料粒形更差。這部分粗顆粒進(jìn)入了小石中就變成了遜徑，進(jìn)入成品砂中會(huì)造成砂細(xì)度模數(shù)超標(biāo)。這部分粗顆粒單獨(dú)分級(jí)出來后可以進(jìn)入棒磨機(jī)進(jìn)行再加工，也可以進(jìn)入高速立軸破進(jìn)行整形。 （2）含泥量控制 人工砂中含泥塊是不允許有，其含泥量沒要求。主要原因是毛料干凈的話，人工砂中就不存在含泥量。天然砂中0.08mm顆粒含量定義為含泥量，但人工砂中0.08mm顆粒也是由巖石磨成的。水電行業(yè)中對(duì)0

8、.08mm顆粒到底是石粉還是泥土沒有嚴(yán)格定義，可借鑒建筑行業(yè)亞甲藍(lán)試驗(yàn)來鑒定到底是石粉還是泥土顆粒。 人工砂中的含泥量主要來源于料場(chǎng)表層的耕植土，石灰?guī)r等沉積巖中往往也帶有黏土夾層。為了控制砂中的含泥量，料場(chǎng)表層覆蓋層、風(fēng)化層等一定要?jiǎng)冸x干凈，并通過施工單位的質(zhì)檢部門、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位及業(yè)主檢查驗(yàn)收合格后放可進(jìn)行有用料的開采，從源頭控制，杜絕泥土進(jìn)入人工砂石系統(tǒng)。在開采料開采過程中，如遇有比較集中的夾泥時(shí)，嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行清除，確保有用料內(nèi)不混雜廢渣料和泥土。同時(shí)在砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)過程中可采取增大篩分車間用水量、沖洗水壓力等措施來控制。 （3）石粉含量 人工砂中石粉含量根據(jù)水電行業(yè)規(guī)范要

9、求需控制在618%，不同的巖石巖性破碎出來的人工砂石粉含量不同。錦屏二級(jí)水電站采用了引水隧洞開挖棄渣作為砂石加工系統(tǒng)毛料，其巖性是大理巖。錦屏二級(jí)東端砂石加工系統(tǒng)制砂只采用了立軸沖擊破碎制砂，其人工砂的石粉含量為3040%。糯扎渡水電站毛料巖性是花崗巖，人工砂石系統(tǒng)生產(chǎn)時(shí)采用了立軸沖擊破濕法生產(chǎn)，其人工砂的石粉含量為1523%。龍開口水電站籌建期砂石系統(tǒng)毛料是難破碎的玄武巖，采用了立軸沖擊破聯(lián)合制砂，其人工砂的石粉含量為8.810%，其含量偏低；采用棒磨機(jī)制砂，其石粉含量約為15.5%。 針對(duì)人工破碎后石粉含量較高的巖石（比如大理巖、花崗巖等），制砂環(huán)節(jié)最好采用立軸沖擊式破碎機(jī)，不宜再布置棒磨

10、機(jī)車間。石粉含量過高的巖石，可采取干法去石粉。比如錦屏二級(jí)水電站的大理巖，石粉含量高達(dá)40%。其東端砂石系統(tǒng)就采用了選粉設(shè)備（主篩分車間布置了4臺(tái)xf-3500，檢查篩分車間布置了4臺(tái)xf-3000），干法去石粉，經(jīng)風(fēng)選設(shè)備處理后石粉含量約為20%。針對(duì)花崗巖這類石粉含量略高的巖石，可采用濕法去石粉，加大篩分車間用水量和沖洗水壓力，就能很好地控制石粉含量。糯扎渡火燒寨采用此方法后，其石粉含量控制到了1016%，中值約14%。 針對(duì)石粉含量較低的玄武巖，可采用棒磨機(jī)制砂為主，輔以石打鐵腔型立軸沖擊破，同時(shí)采用細(xì)砂回收裝置處理污水，回收部分石粉摻入成品砂中，以提高其石粉含量。 綜上可知，通過多年的

11、實(shí)踐與研究，在砂石生產(chǎn)方面我們已經(jīng)做出了必要的調(diào)整與完善，并且結(jié)合環(huán)保主題，在節(jié)約能源、減少排放、縮短生產(chǎn)周期方法取得了不小的成就。除了對(duì)生產(chǎn)工藝的改進(jìn)對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制也是保障砂石生產(chǎn)的一個(gè)重要方面，質(zhì)量控制的方法有很多，做到對(duì)方法的熟練掌握以及合理利用就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)砂石質(zhì)量的有效控制。 參考文獻(xiàn) 1 高元新，劉正軍，杜振生. 山口巖人工砂石骨料加工單價(jià)測(cè)算分析j. 企業(yè)科技與發(fā)展. 2010（1）： 116-117. 2 劉國平，周海. 向家壩水電站人工砂石系統(tǒng)生產(chǎn)工藝選擇及后期調(diào)整j. 三峽大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2011（06）： 13-16. 3 盧洪波. 當(dāng)前國內(nèi)人工砂石骨料中存在的幾個(gè)共性問題及今后發(fā)展思路探索j. 廣東建材. 2012（11）： 20-28. 4 謝麗莉，朱永國，陳洪奎，等. 人工砂石粉含量對(duì)混凝土性能影響的試驗(yàn)研究j. 四川