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砂石骨料生產線設備
大型砂石骨料生產線現場

砂石骨料在混凝土中的地位舉足輕重

由于傳統的觀念,人們對砂石的認識存在著偏差,認為砂石在混凝土中僅起填充作用,質量無足輕重,只要多加水泥就行。同時,由于過去天然砂石資源的限制,有人即使認識到骨料的重要性,也改變不了其現狀,只能采取順其自然的態度,對砂石不能提出太高的要求,久而久之,砂石的質量得不到應有的重視和控制。明明是重要的產品,生產、使用單位和管理部門卻都不把其作為產品來對待,甚至有些科技人員,也認為砂石無技術研究的價值,對砂石的認識還停留在農民挖砂的階段。

事實上,砂石骨料在混凝土中的作用非常重要,它起著骨架作用,傳遞應力,即使沒有水泥漿,骨料亦可支撐載重,同時抑制收縮,防止開裂。上世紀90代以俊,混凝土的發展趨勢是發展高性能混凝土(HPC ),骨料已漸被當作主要架構材料,而水泥用量則越少越好。而HPC的發展必須有高質量的砂石骨料。我國混凝土方面的專家把砂石骨料的質量視為制約我國混凝土發展的瓶頸;分析認為,中國混凝土質量不如西方的主要原因是砂石的質量差,并警告說,如果骨料品質低劣與離散性大的現狀得不到改善,HPC就不可能實施。因此,砂石骨料的顆粒級配、粒型、表面特征、針片狀顆粒含量、空隙率等過去不被重視或無法控制的性能日顯重要。人工砂正是應運而生,在上述方面有其顯著的特點。但由于人們已有的對骨料的認識偏見,也限制了對人工砂重要性的認識,僅僅把人工砂當做一種簡單替代天然砂的材料對待,用傳統天然砂的標準來衡量人工砂,看到的都是人工砂的短處或不習慣處,人為限制了人工砂的發展。

同其他新生事物一樣,人工砂當前的發展還受到社會和文化的傳統勢力影響二實際上,人工砂目前一般性的生產與使用技術已很成熟,只要使用質量合格的人工砂,一定能取得好效果,不會有什么風險。

人工砂在全國范圍還處于剛起步階段,對其質量的保證就更為重要。

人工砂有兩大優勢四大特點。即資源優勢:可利用各種廢棄資源,同時,表現出價格或成本差別較大的特點。

質量優勢:體現為質量穩定(產源固定、機械化生產);顆粒級配合理、可調;石粉能合理利用三大特點。

但人工砂也有天生的不足,粒型多樣、比表面積大、需水量大。如顆粒形狀多呈三角體或方矩體,表面粗糙,棱角尖銳時,對和易性有影響(但對強度有利);如針片狀多時,對和易性和強度都不利。

在混合砂方面表現為,有的企業特別是小企業,用很粗的石屑加特細的天然砂去當人工砂銷售,石屑比例最大的可達30 %。這樣的人工砂,沒有絲毫人工砂的質量優勢,相反,有的都是人工砂的不足,嚴重地影響了人工砂的推廣使用,敗壞了人工砂的聲譽。對此,我們決不能掉以輕心。國家標準規定,人工砂的顆粒級配一定要合格,顆粒級配不合格的人工砂決不允許使用。其目的就是為了防止類似的混合砂濫竿充數。

在機制砂方面表現為:

1.粒型不好,針片狀過多,這里有巖石問題,但更主要是設備選型造成,不少小企業用顆式破碎機的產品粒型就差,如果選用專門的制砂機,此問題完全可以解決。例如,杭州一家較大的砂石企業,用原選的設備,生產的石子粒型不好,一些小孔徑石子的片狀率高達100% ,機制砂的粒型就可想而知了。后來又購置了上海世邦機器有限公司的破碎機設備、制砂機設備和整形機設備,石子粒型明顯改善,機制砂的型狀也大大提高。

 

2.級配不完全合理,細度模數偏大。多數企業為減少機械磨損,降低生產成本,生產的機制砂細度模數多為3.0以上,而配制混凝土細度模數最好是在2.6左右。另外,人工砂的級配區最好為2區,各級篩余一定要符合標準要求,但有的企業根本不認識或不重視此指標,使人工砂的優勢無法體現,在人們還不認識人工砂的階段自己給自己造成阻力。這里的原因在上述的認識問題中已經提到,目前問題是,首先生產企業自己要先提高一步,而現狀是小型企業多數素質較低,大多數企業自己連級配、細度模數等的基本概念都不懂,連最基本的試驗篩也沒有,如何談得上質量控制。因此,開展基本知識教育非常必要。

3.是洗走石粉的問題。泥粉對混凝土是有害的,必須嚴格控制其含量,人工砂生產和使用中同樣要注意除土,除去山皮土和夾層土。但除土決不能放在最后洗掉小于75微米的顆粒的工序上。因為,石粉也是小于75微米的顆粒,但石粉與天然砂中的泥成分不同、粒徑分布不同、在混凝土中所起的作用亦不同,石粉對混凝土是有益的,有適量石粉的存在,彌補了人工砂配制混凝土和易性差的缺陷,同時,它的摻人對完善混凝土小于75微米特細顆粒的級配,(在這一點上,天然砂由于其生產工藝的限制,其特細級配基本沒有)提高混凝土密實性都有益處,現代混凝土設計理念,是強調發揮骨料骨架的支撐作用,而發揮骨料骨架的支撐作用最有利條件是使骨料之間空隙最小,密實度最高。進而能起到提高混凝土綜合性能的作用。 通過水洗實驗,洗走顆粒最少的樣當中,含150微米以上的顆粒占到25% ,其中,300微米以上的顆拉占14% ;洗走顆粒最多的樣,150微米以上竟占總量的2乃,其中300微米以上的顆粒就占總量的1乃。因此,除土工序一定要放在原料處理前,可干篩或水洗,既避免了泥土的摻人,又為石粉的保留和合理的級配創造了條件。

在風化的山砂水洗后當建筑用砂方面,風化的山砂一般與風化土混在一起,過去不引起重視,自砂源緊張,看到可利用尾礦制人工砂后,有些企業就用水洗的方法把土洗凈,利用該砂做建筑砂。這種砂,表面看上去粒型好,級配合格,細度模數也在中粗砂范圍,似乎是較理想的建筑用砂。但實際上,這種砂的抗壓強度很低,嚴重的用手可以捻出碎粉,不僅配制混凝土不行,制成砂漿也不耐磨。如利用山砂,在開發前一定找有關檢測部門做一個鑒定,特別要按人工砂的技術要求檢測其壓碎指標,壓碎指標不合格的絕對不應使用。在這方面,已有了不少的工程教訓。

大型砂石骨料生產線工程案例

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