淺談機制砂生產(chǎn)研究與應用

1、    淺談機制砂生產(chǎn)研究與應用    鄭歡+霍斌+成家園+尚敏+李斌摘 要：目前最大的建筑材料是混凝土，它的主要原材料之一是砂，包括天然砂和機制砂。由于自然資源的限制，機制砂應運而生，它的出現(xiàn)解決了混凝土行業(yè)中砂石緊缺的局面。隨著土木建設的日趨發(fā)展和完善，天然砂日益緊缺，我們應重新審視集料對混凝土性能的影響。本文探討了機制砂的生產(chǎn)現(xiàn)狀，研究了機制砂的生產(chǎn)工藝改進及質(zhì)量控制。關鍵詞：機制砂；生產(chǎn)現(xiàn)狀；工藝改進；質(zhì)量控制：tu528.041 ：a ：1671-2064（2017）02-0097-011 前言機制砂（manufactured sand），屬于

2、人工砂的一種，是由機械破碎、篩分制成的，粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包括軟質(zhì)巖、風化巖的顆粒，用專門的制砂機生產(chǎn)，一般含有1015%左右的石粉（粒徑小于75um的巖石顆粒），級配中大于2.36mm和小于0.15mm的顆粒偏多，呈現(xiàn)“兩頭大中間小”的態(tài)勢。細度模數(shù)普遍在3.03.7內(nèi)，顆粒形貌不好多呈三角體或方矩體，多棱角，針片狀顆粒較多，表面粗糙，石粉含量不可控制。普通機制砂無法滿足高性能混凝土的要求，高品質(zhì)機制砂粒型較普通機制砂更接近球體，經(jīng)過顆粒整形工序后其表面粗糙程度降低，棱角更加圓潤，粗糙度指標低于普通機制砂，且含泥量、石粉含量得到有效控制。2 機制砂的生產(chǎn)現(xiàn)狀2.1 無專業(yè)化

3、設計理念、設備選型不合理、生產(chǎn)工藝落后、生產(chǎn)規(guī)模小機制砂生產(chǎn)工藝流程和裝備是建立在對巖石物料特性及終端產(chǎn)品性能要充分掌握的情況下，選擇合適的生產(chǎn)設備，進行有機結合、分工明確，互相匹配。而我國目前，一方面專業(yè)化的機制砂生產(chǎn)設計人員缺乏，研究的熱點大都放在機制砂的特性及機制砂混凝土的配制和性能上，而忽視制機砂制備技術、設備、工藝的研究。另一方面，生產(chǎn)經(jīng)營者也認為砂、石生產(chǎn)技術簡單，無須專業(yè)設計，更有甚者一味蠻干，土法上馬；再者，一些設備制造商，夸大宣傳，將一些簡單的粉碎、篩分設備，冠以新產(chǎn)品之名上市，從而致使設計建設的機制砂中，設備選型不合理，生產(chǎn)工藝落后。這必然導致生產(chǎn)的機制砂不合要求1。2.2

4、 管理混亂、技術薄弱、質(zhì)量淡漠我國砂、石行業(yè)的從業(yè)者，大多數(shù)沒有經(jīng)過技術培訓，技術素質(zhì)低，即使采用先進的設備、工藝，也不懂得如何使用與維護。同時，對機制砂技術要求也缺乏了解和認識，沒有級配、細度模數(shù)、石粉含量、泥含量的概念，也沒有試驗室和必要的質(zhì)量檢測設備和條件，加之管理混亂，這些也是導致我國普遍存在的機制砂質(zhì)量差的主要原因。因此，機制砂生產(chǎn)的前提必須做好前期規(guī)劃，合理選擇設備，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，加強技術質(zhì)量管理。3 機制砂的生產(chǎn)工藝改進及質(zhì)量控制3.1 機制砂生產(chǎn)設備的選定沖擊式破碎機是決定機制砂質(zhì)量的關鍵設備，其設備性能的好壞直接影響機制砂的質(zhì)量和生產(chǎn)成本。其生產(chǎn)線自動化程度高，流程簡單；運行

5、可靠，操作方便，高效節(jié)能；生產(chǎn)效率高、運行成本低、產(chǎn)量大、收益高、成品石子粒度均勻、粒形好；占地面積小，投資經(jīng)濟效益高，碎石料品質(zhì)好，石粉產(chǎn)出率低。沖擊式破碎機的破碎作用，主要發(fā)生在物料的節(jié)理面、組織脆弱處和裂縫等，具有選擇破碎的特點。故破碎效率高，產(chǎn)量大，電耗低（比顎式破碎機省電1/3），產(chǎn)品粒度均勻，顆粒方正率高。近十年來，隨著我國建設對機制砂需求量的增加及質(zhì)量意識的提升，國內(nèi)紛紛引進國外技術，進行消化吸收或自主開發(fā)，推出系列新型制砂機，如pcl250型沖擊式制砂機。3.2 機制砂石粉含量的控制高性能高標號機制砂混凝土所用細集料要求較高，部分地區(qū)對細集料的石粉含量均作出要求，如貴州地方標準

6、db 24/016-2010要求，c50以上混凝土石粉含量不得超過7%，遂在生產(chǎn)過程中，采用環(huán)保型除塵器 dmca-300-除塵裝置對骨料進行除塵處理，對于除塵后的機制砂進行多次取樣檢測，粉塵含量和潔凈度（含泥量）仍不能滿足設計施工要求?？梢岳?-10mm小碎石進行二次破碎，再經(jīng)過除塵，振篩處理，得到比較優(yōu)質(zhì)的機制砂，多次取樣試驗表明，只有這樣生產(chǎn)出的機制砂才能滿足設計施工的需要，對結構的耐久性也有了保證。3.3 機制砂的主要性能指標控制措施建立三級質(zhì)量管理體系：（1）自建砂石料場生產(chǎn)機制砂后通知施工單位試驗室進行抽檢，合格后運至混凝土攪拌站統(tǒng)一存放使用，未檢或檢驗不合格的機制砂不得出廠。（

7、2）駐地辦監(jiān)理單位加強監(jiān)督施工單位的自檢，同時加大抽檢力度，抽檢不合格的機制砂及時清退出施工現(xiàn)場，如抽檢不合格，可對施工單位進行相應的處罰并上報總監(jiān)辦。（3）總監(jiān)辦中心試驗室加強對機制砂質(zhì)量監(jiān)督管理，對施工單位加強巡檢力度，若抽檢不合格的機制砂及時清退出施工現(xiàn)場，同時對施工單位進行相應的處罰并上報。4 應用實例對于砂少石多的貴州山區(qū)，從上個世紀70年代就已開始采用機制砂代替天然砂。目前貴州省高速公路建設配制混凝土用砂已基本實現(xiàn)采用機制砂，并廣泛運用于高速公路建設中機制砂配制的混凝土最高強度等級為c55。廈蓉高速公路織金至納雍段武佐河特大橋，根據(jù)經(jīng)濟合理、就地取材的原則，全橋混凝土采用機制砂配制

8、?；炷猎O計最高強度等級為c60，項目建設單位專門成立了用機制砂配制c60高性能混凝土科研項目，研究機制砂用于高性能混凝土。經(jīng)過程檢測及施工驗收，全橋機制砂質(zhì)量合格，滿足施工需要；混凝土施工質(zhì)量，成品質(zhì)量、耐久性均滿足設計及規(guī)范要求2。5 結語隨著混凝土的發(fā)展和技術要求的不斷增高，混凝土對砂（或稱為細骨料、細集料）的技術要求越來越高，特別是高強高性能混凝土（抗壓強度不低于c60），能滿足其要求的天然砂數(shù)量越來越少，甚至沒有，所以機制砂在工程中的地位越來越重要，現(xiàn)已成為建設用砂的重要來源。在工程建設過程中，砂石作為混凝土結構材料的重要組成部分，其質(zhì)量優(yōu)劣對整個工程的質(zhì)量及耐久性具有舉足輕重的影響。在機制砂生產(chǎn)使用過程中，采用先進的生產(chǎn)手段和科學的管理辦法，提高機制砂的生產(chǎn)水平和機制砂的質(zhì)量，這樣才能讓機制砂