天然河砂資源短缺、市場上劣質(zhì)機制砂質(zhì)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(zhì)和生產(chǎn)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(zhì)量問題，對混凝土性能影響較大。

一是機制砂級配呈現(xiàn)“兩頭多中間少”的特點，其中粒徑大于2.360mm顆粒篩余量gao達40％，粒徑小于0.075mm顆粒篩余量gao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(zhì)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(chǎn)工藝及質(zhì)量控制

1、礦山

砂石骨料的質(zhì)量控制從原料的選擇上就要加以選擇控制，以生產(chǎn)出符合規(guī)定的砂石骨料。

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

（2）選擇石灰?guī)r、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?guī)r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(zhì)等雜質(zhì)含量少的母巖。

原料開采質(zhì)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(zhì)工程師確認，再進行原料開采工作。加工原料由專職質(zhì)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(chǎn)源頭上主動控制好原料質(zhì)量。

2、砂石骨料加工工藝

1）破碎、整形

首先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(diào)整

在中碎和細碎階段均設有循環(huán)篩分系統(tǒng)，可以通過GSP調(diào)節(jié)料倉使部分骨料通過循環(huán)系統(tǒng)返回重新破碎成更小粒徑顆粒，根據(jù)需要調(diào)整不同粒徑骨料生產(chǎn)比例，再通過風選控粉調(diào)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(jù)需要調(diào)整風選機抽取石粉的風壓再次調(diào)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(wěn)定的含水率便于混凝土生產(chǎn)及質(zhì)量控制，可避免生產(chǎn)、運輸過程揚塵，防止在裝卸和運輸中造成骨料離析。

在生產(chǎn)設備選型方面，選擇降噪性能優(yōu)越、產(chǎn)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(chǎn)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(jīng)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(zhì)機制砂質(zhì)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(chǎn)gao品質(zhì)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(huán)境的影響。