選材、設(shè)備、工藝及質(zhì)量控制對生產(chǎn)機制砂的影響
2019-10-24 上海創(chuàng)申
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選材、設(shè)備、工藝及質(zhì)量控制對生產(chǎn)機制砂的影響
隨著我國建設(shè)項目與日俱增，混凝土的用量越來越大，對砂的需求也越來越大。但過度的開采使我國的天然砂石資源日益枯竭，很難滿足需求，各行業(yè)對砂石日益增長的需求使得機制砂應(yīng)運而生，高品質(zhì)的機制砂可以滿足不同建筑工程不同的用砂需求，那么如何生產(chǎn)高品質(zhì)的機制砂呢？需要從以下幾個方面面入手：選材、設(shè)備、工藝、質(zhì)量控制等。
一、做好母材的挑選
1、用于加工機制砂的母巖，不得具有潛在堿集料反應(yīng)活性，抗壓強度不低于80MPa，宜使用潔凈、質(zhì)地堅硬、無軟弱顆粒及無風(fēng)化石等巖石生產(chǎn)。選料前要對巖石母材取樣進(jìn)行試驗，巖石抗壓強度、巖性、硫化物、硫酸鹽的含量均要滿足要求，確保母材質(zhì)量合格。
可以作為機制砂的原材料有很多，一般有花崗巖、玄武巖、河卵石、鵝卵石、石灰石、方解石、安山巖、流紋巖、閃長巖、輝綠巖、砂巖、尾礦、礦渣、石英石等，不同的巖石制成的人工砂在強度、粒度上都有差異，相應(yīng)的在使用用途方面也會不同。下面對幾種礦石制砂的用途做大概的闡述：
a、砂巖：石英含量較高，在砂石生產(chǎn)線中應(yīng)用較為廣泛，在生產(chǎn)中要解決石粉的問題。
b、石英砂巖：石英砂巖是制砂的質(zhì)量好原材料，無論在強度還是粒型上都能達(dá)到甚至優(yōu)于天然砂。
c、河卵石：河卵石也是一種質(zhì)量好的的制砂原料，在強度、粒型、色度方面，是替代天然砂的佳選擇。
d、石灰石：在砂石生產(chǎn)線中可同時作為砂、石子的原材料，同時石粉還可以再利用。
e、玄武巖：玄武巖制成的砂攙在混凝土里，可以使混凝土重量減輕，但仍很堅固，同時有隔音、隔熱等特點，是高層建筑輕質(zhì)混凝土的良好骨料。
f、花崗巖：石英含量高，硫化物含量低的花崗巖是制砂的質(zhì)量好原材料，但要解決粉的問題。
2、機制砂中的泥塊含量與含泥量主要是由生產(chǎn)砂的塊石夾帶泥土，開采礦山時應(yīng)清除干凈表面植被和泥土，防止風(fēng)化砂、泥土等雜物混入其中。塊石在進(jìn)料過程中應(yīng)通過振動喂料機，進(jìn)一步進(jìn)行篩除泥土，篩掉的泥土與小塊碎石做廢料處理，不能混入砂中使用。
3、利用生產(chǎn)碎石后的邊角料加工成機制砂或者石粉，石子，可以有效的供給砂石骨料市場，形成循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。不僅取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，還有效解決了廢水污染和資源浪費等問題。
二、機制砂生產(chǎn)設(shè)備和工藝
1、機制砂生產(chǎn)工藝流程
基本生產(chǎn)流程一般可分為以下幾個階段: 礦山塊石→粗碎→中碎（部分設(shè)置篩分）→細(xì)碎→篩分→除塵→機制砂。
2、生產(chǎn)的破碎工藝及設(shè)備組合常見的有：
a、顎式破碎機+反擊式破碎機（常見）；
b、顎式破碎機+圓錐式破碎機；
c、顎式破碎機+輥式破碎機；
d、顎式破碎機+反擊式破碎機+沖擊式制砂整形機（常見）；
e、顎式破碎機+圓錐式破碎機+沖擊式制砂整形機或制砂系統(tǒng)（常見）。
高品質(zhì)機制砂生產(chǎn)工藝：
a、根據(jù)石粉分離方式，可分為“濕法制砂”、“干法制砂”以及“半干法制砂”；
b、根據(jù)工藝流程，可分為“單獨制砂”和“聯(lián)合制砂”；
c、根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，可分為“平面式制砂”和“樓式制砂”。
目前石粉分離方式主要有干法，濕法，半干法三種生產(chǎn)方式，干法生產(chǎn)采用風(fēng)選石粉，通過風(fēng)力分離技術(shù)，實現(xiàn)粒度調(diào)整、石粉篩分；
濕法生產(chǎn)采用洗砂機沖洗石粉，設(shè)備主要有輪式和螺旋式洗沙機，由于輪式制砂機細(xì)顆粒砂與石粉流失較少，產(chǎn)出的機制砂相對級配較好。
3、兩種除塵方式優(yōu)缺點
干法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的機制砂水分含量低，產(chǎn)量較高，但細(xì)度和石粉含量控制較難，成品料易出現(xiàn)離析現(xiàn)象；濕法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的機制砂石粉含量易于控制，但污染環(huán)境，產(chǎn)量較低，易造成級配不合格和細(xì)度模數(shù)偏大。
三、顆粒級配控制
機制砂粒形主要受母巖巖性節(jié)理發(fā)育、破碎設(shè)備類型及篩網(wǎng)類型等因素影響，母巖巖性影響巖石破碎面及破碎程度，沖擊式破碎機成形效果較好，方孔篩網(wǎng)對粒形控制較好。
機制砂顆粒級配可以通過調(diào)整進(jìn)料級配、進(jìn)料量、破碎機轉(zhuǎn)速、篩網(wǎng)尺寸等方面來實現(xiàn)。
四、細(xì)度模數(shù)控制
1、目前機制砂細(xì)度模數(shù)的普遍要求是2區(qū)（中砂）。通過實踐，干法生產(chǎn)的機制砂，篩網(wǎng)孔徑易控制在5mm以下，水洗機制砂篩網(wǎng)孔徑易控制在3.2mm以下。但水洗機制砂篩網(wǎng)孔徑控制在4mm，可大幅增加產(chǎn)量，但細(xì)度模數(shù)達(dá)到3區(qū)（粗砂），可通過與天然1區(qū)（細(xì)砂）混合達(dá)到2區(qū)（中砂）。
2、篩網(wǎng)類型一般盡量選用方孔篩網(wǎng)，這樣對粒形控制十分有利，圓孔網(wǎng)或長條篩網(wǎng)可減少使用，也要時常監(jiān)控篩網(wǎng)是否堵孔、破損影響細(xì)度模數(shù)的不穩(wěn)定。
五、石粉含量控制
1、根據(jù)試驗檢測規(guī)范要求，MB值<1.4時，C45以下砼石粉含量≤7.0%；C50以上砼石粉含量≤5.0%。但不同國家標(biāo)準(zhǔn)不一樣，如：美國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定石粉含量最高限值為5-7%，英國則為15%等。
2、機制砂細(xì)度模數(shù)越小，顆?？傮w上就越細(xì)，石粉含量就越多，生產(chǎn)中單純通過增加石粉含量來降低細(xì)度模數(shù)不可取。由于這兩項技術(shù)指標(biāo)此消彼長、相互沖突，必須尋求兩者皆滿足規(guī)范要求的區(qū)間。
3、干法生產(chǎn)通過調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備參數(shù)調(diào)整石粉含量區(qū)間，濕法生產(chǎn)通過調(diào)整注水量及洗砂機轉(zhuǎn)速。兩種方式都需要結(jié)合實際情況，多次試生產(chǎn)，并在不斷對洗砂機或空氣篩分量進(jìn)行具體調(diào)整，滿足機制砂的級配和石粉要求。
六、機制砂離析現(xiàn)象控制措施
實踐證明機制砂離析現(xiàn)象較嚴(yán)重，導(dǎo)致進(jìn)場前后級配、細(xì)度模數(shù)指標(biāo)差異較大。例如鄭萬鐵路部分施工標(biāo)段即存在該現(xiàn)象，在礦區(qū)生產(chǎn)環(huán)節(jié)檢測細(xì)度符合要求，但入庫抽檢經(jīng)常出現(xiàn)不合格情況。
1、干法生產(chǎn)的，應(yīng)進(jìn)行濕拌處理，可在膠帶運輸機上加設(shè)噴水裝置，但需避免噴水過多造成石粉及小粒徑顆粒局部集中。
2、合理堆放成品機制砂，采用遞升的傾斜堆料法，防止小粒徑滑落堆積，傾斜坡度應(yīng)根據(jù)庫區(qū)面積及堆積高度合理設(shè)置。選擇較平坦的公用運輸?shù)缆?，盡量平整進(jìn)入混凝土站區(qū)施工便道，適當(dāng)控制車輛行駛速度，減少因車輛顛簸所造成的機制砂離析。卸料過程中，盡量提升箱體，便于物料快速下滑，減少物料粗顆粒向外側(cè)堆積。
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