市場(chǎng)上天然河砂資源短缺、機(jī)制砂質(zhì)量差、不能滿足基礎(chǔ)設(shè)施工程高性能混凝土用砂需求等問(wèn)題亟待解決。

本文就市場(chǎng)上存在的一些劣質(zhì)機(jī)制砂問(wèn)題進(jìn)行了探討，以及優(yōu)質(zhì)機(jī)制砂的生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制方法。

一、機(jī)制砂的主要質(zhì)量問(wèn)題

目前，由于巖石材料和生產(chǎn)工藝的影響，市場(chǎng)上的一些機(jī)制砂普遍存在級(jí)配不良、石粉含量超標(biāo)、顆粒棱角大等質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)混凝土性能影響較大。

1、機(jī)制砂級(jí)配呈現(xiàn)出“兩頭多中間少”的特點(diǎn)，其中粒徑大于2.360毫米的顆粒篩余量高達(dá)40％，粒徑小于0.075毫米的顆粒篩余量高達(dá)15％，由于級(jí)配不良，骨料間隙率大，混凝土強(qiáng)度和工作性能差。

2、石粉含量過(guò)高，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低，收縮變形增大等質(zhì)量問(wèn)題。

3、顆粒棱角較大，機(jī)制砂混凝土與顆粒圓潤(rùn)的河砂混凝土相比，其易性、流動(dòng)性和密實(shí)性較差。  

二、優(yōu)質(zhì)機(jī)制砂生產(chǎn)工藝及質(zhì)量控制

1、優(yōu)選礦山

母巖的質(zhì)量從源頭上決定了機(jī)制砂的質(zhì)量。在砂場(chǎng)礦山的選擇上，要做好勘察工作，選擇覆蓋土層薄、夾層含泥少、母巖強(qiáng)度高、巖石整體性好的礦山。

母巖不應(yīng)具有潛在的堿-集料反應(yīng)活性，應(yīng)使用石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、玄武巖等。，這些都是干凈的，質(zhì)地堅(jiān)硬，沒(méi)有弱顆粒和無(wú)風(fēng)化石。

貴州省露出的地層巖性以石灰?guī)r為主，西部分布有一定的玄武巖，東南分布有淺變質(zhì)巖，機(jī)制砂石料源豐富。

鐵路砂石礦山的選擇應(yīng)遵循優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的原則。成立質(zhì)檢隊(duì)對(duì)砂石源進(jìn)行勘探、檢測(cè)和分析，選擇一個(gè)覆土層淺、可采收量大于設(shè)計(jì)需求1.5倍的礦山。礦山以砂灰?guī)r為主，儲(chǔ)量500萬(wàn)t。

2、“5S”優(yōu)質(zhì)砂石骨料加工工藝

市場(chǎng)上一些機(jī)制砂采用“二次破碎+篩分”的生產(chǎn)工藝，缺乏骨料級(jí)配的調(diào)整、石粉含量和顆粒形狀的控制。針對(duì)上述問(wèn)題，采用“雙脫泥、雙反擊、雙沖擊、雙循環(huán)、雙選粉”5S優(yōu)質(zhì)砂石骨料加工工藝，確保產(chǎn)品質(zhì)量合格、性能穩(wěn)定；通過(guò)空氣選擇

粉塵、半成品及成品倉(cāng)庫(kù)封閉、廢料再利用等措施，解決傳統(tǒng)工藝粉塵、水污染及廢料處理問(wèn)題，工藝流程見(jiàn)圖1。

1）5級(jí)破碎，2次整形，

先用鄂式破碎機(jī)對(duì)母巖進(jìn)行第一次預(yù)破碎(粗碎)，減小母巖直徑，減輕反擊破碎機(jī)的生產(chǎn)壓力；

然后用反擊式破碎機(jī)對(duì)母料進(jìn)行第二次破碎(中間破碎)，進(jìn)一步發(fā)展鄂破產(chǎn)生的骨料微裂紋，最后骨料再次從微裂紋處破碎，完成第二次骨料破碎和第一次整形；

最終采用“石打石”或“石打鐵”的方式，對(duì)骨料進(jìn)行第三次破碎(細(xì)碎)和第二次整形。

2）二次脫泥

粗碎前，用棒條給料機(jī)和脫泥篩對(duì)粒徑小于30毫米的母巖和土壤進(jìn)行第一次脫泥處理，中碎前第二次脫泥處理粒徑小于10毫米的骨料，去除骨料中的土壤和石屑，確保骨料MB值小于0.5。

3）級(jí)配調(diào)整

循環(huán)篩分系統(tǒng)設(shè)置在中碎和細(xì)碎階段。部分骨料可通過(guò)GSP調(diào)節(jié)料倉(cāng)通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)返回，重新粉碎成更小的粒徑顆粒。根據(jù)需要調(diào)整不同粒徑骨料的生產(chǎn)比例，然后通過(guò)風(fēng)選控制粉末調(diào)整小顆粒含量，解決了“兩頭多中間少”的問(wèn)題。

4）風(fēng)選控粉

細(xì)碎的骨料首先進(jìn)行一次重力風(fēng)選控粉，將石粉含量控制在10。％左右，在成品砂進(jìn)入料倉(cāng)前，根據(jù)需要調(diào)整風(fēng)機(jī)提取石粉的風(fēng)壓，再次調(diào)整石粉含量，滿足不同強(qiáng)度混凝土對(duì)機(jī)制砂石粉含量的要求。

5）自動(dòng)加濕

機(jī)制砂成品在風(fēng)選工序完成后自動(dòng)加濕，將機(jī)制砂含水量控制在2.5。％～3.5％。含水量穩(wěn)定，便于混凝土生產(chǎn)和質(zhì)量控制，能有效避免生產(chǎn)、運(yùn)輸過(guò)程中的粉塵，防止骨料在裝卸和運(yùn)輸過(guò)程中離析。

3、環(huán)境保護(hù)

在礦山開(kāi)采方面，要做好環(huán)境保護(hù)、恢復(fù)和治理、綠色復(fù)墾、節(jié)能減排、水土保持、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防等工作。根據(jù)綠色礦山的建設(shè)要求。

粉塵控制采用噴霧或水袋覆蓋的方法進(jìn)行爆破。

選用降噪性能優(yōu)異、產(chǎn)生粉塵少的破碎、篩分設(shè)備，選用生產(chǎn)設(shè)備選型。

在除塵過(guò)程的設(shè)計(jì)和布局上，每個(gè)產(chǎn)生灰塵的部位都設(shè)置了吸塵裝置，然后采用箱式和V型除塵器集中除塵，彩鋼瓦用于半成品和成品倉(cāng)庫(kù)的全封閉隔離。

在廢物再利用方面，將兩次脫落的泥石再次分離，將石料作為路基填料和混凝土磚的原料進(jìn)行二次加工，將泥漿單獨(dú)堆放用于后期植被恢復(fù)，從而提高材料利用率，增加經(jīng)濟(jì)效益，減少?gòu)U渣儲(chǔ)存占用土地，減少?gòu)U渣堆放的安全隱患。

面對(duì)天然河砂資源的枯竭，市場(chǎng)上劣質(zhì)機(jī)制砂的質(zhì)量無(wú)法滿足鐵路工程高性能混凝土砂的突出要求?？梢赃x擇礦山沿鐵路，也可以利用隧道廢渣當(dāng)場(chǎng)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)機(jī)制砂，代替短缺的河砂進(jìn)行工程建設(shè)，不僅可以大大降低建設(shè)成本，還可以減少?gòu)U渣對(duì)環(huán)境的影響，具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保意義。