天然河砂資源短缺、市場上劣質機制砂質量無法滿足基建項目高性能混凝土用砂需求的問題亟待解決。

機制砂主要問題

目前，市場上的有些機制砂受巖石材質和生產工藝影響，普遍存在級配不良、石粉含量超標、顆粒棱角多等質量問題，對混凝土性能影響較大。

一是機制砂級配呈現“兩頭多中間少”的特點，其中粒徑大于2.360mm顆粒篩余量高達40％，粒徑小于0.075mm顆粒篩余量高達15％以上，級配不良造成骨料間空隙率大，混凝土強度和工作性能差;

二是石粉含量過高，導致混凝土強度降低、加大收縮變形等質量問題;

三是顆粒棱角多，在同等漿體用量下，機制砂混凝土比顆粒圓潤的河砂混凝土和易性、流動性和密實度差。

機制砂生產工藝及質量控制

1、礦山

砂石骨料的質量控制從原料的選擇上就要加以選擇控制，以生產出符合規定的砂石骨料。

（1）母巖質量直接影響機制砂石的質量。因此，生產機制砂石骨料前**應選定合格的母巖。母巖要經過放射性檢測和堿骨料反應實驗合格的母巖；

（2）選擇石灰巖、白云巖等硬度中等，SiO2含量較低的母巖；其次選擇花崗巖、凝灰巖等硬脆的母巖；盡量不選用玄武巖、高硬石英巖等抗壓強度高、韌性大、磨蝕性大的母巖；

（3）盡量選擇泥土、輕物質等雜質含量少的母巖。

原料開采質量控制工作由覆蓋層清理和原料裝料組成。覆蓋層清理完成后，由地質工程師確認，再進行原料開采工作。加工原料由專職質檢人員直觀檢查，對原料中風化比較嚴重或雜物多、夾泥或含泥塊的原料作廢料處理，不得卸人受料倉，從生產源頭上主動控制好原料質量。

2、砂石骨料加工工藝

1）破碎、整形

**采用鄂式破碎機以擠壓方式對石料進行破碎，終骨料從微裂紋處再次破碎，完成對骨料的第2次破碎和1次整形；

2）二次脫泥

在粗碎前采用棒條給料機加脫泥篩把粒徑小于30mm的砂石及泥土進行脫泥處理，在中碎前對粒徑小于10mm的骨料進行第2次脫泥處理，除去骨料中泥土和石屑，保證骨料MB值小于0.5。

3）級配調整

在中碎和細碎階段均設有循環篩分系統，可以通過GSP調節料倉使部分骨料通過循環系統返回重新破碎成更小粒徑顆粒，根據需要調整不同粒徑骨料生產比例，再通過風選控粉調整小顆粒含量，解決級配“兩頭多中間少”的問題。

4）風選控粉

細碎后的骨料先進行1次重力風選控粉，將石粉含量控制在10％左右，在成品砂進入料倉前，根據需要調整風選機抽取石粉的風壓再次調整石粉含量，滿足不同強度混凝土對機制砂石粉含量的要求。

5）自動加濕

在風選工序完成后對機制砂成品自動加濕，將機制砂含水率控制在2.5％～3.5％。穩定的含水率便于混凝土生產及質量控制，可避免生產、運輸過程揚塵，防止在裝卸和運輸中造成骨料離析。

在生產設備選型方面，選擇降噪性能優越、產生粉塵少的破碎、篩分設備。

在除塵工藝設計與布局方面，每個產生粉塵的部位均設置吸塵裝置，再采用箱式與V型除塵機進行集中除塵，半成品及成品料倉用彩鋼瓦進行全封閉隔離。

廢料再利用方面，脫出的泥石再進行分離，將石料進行二次加工用做路基填料及混凝土磚原料，泥單獨堆放用作后期植被恢復，以此提高材料利用率，增加經濟效益，減少廢渣存放占用土地，減小廢渣堆載安全隱患。

面對天然河砂資源日漸枯竭，市場上劣質機制砂質量無法滿足鐵路工程高性能混凝土用砂要求的突出問題，可在鐵路沿線選擇礦山或利用隧道棄渣就地生產**機制砂替代短缺的河砂用于項目建設，既可大幅降低建設成本，又可減少棄渣對環境的影響。
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