机制砂,又称为人工砂,是由岩石、卵石、矿山尾矿或工业废渣经除土、机械破碎、整形、筛分、粉控等工艺制成的粒径小于4.75mm的岩石颗粒,但不包括软质、风化的岩石颗粒。其概念是相对河沙、湖沙等自然状态下形成的沙子而言的。近年来,由于受河沙、湖沙开采限制、严厉打击海砂盗采等因素影响,机制砂在商品混凝土、建筑建材和高速、道桥建设等领域逐渐替代天然沙,成为砂石骨料行业的主建材。
砂石原料符合有害物质限量外,还要符合我国环保和安全相关标准和规范,不应对人体、生物、环境及混凝土、砂浆性能产生有害影响,同时满足放射性应符合GB6566的规定。
(1)颗粒级配组成
(2)含泥量/石粉含量和泥块含量
(3)针片状颗粒含量
(4)有害物质含量
(5)坚固性
(6)强度:抗压强度与压碎值指标
(7)表观密度/松散堆积密度/空隙率
(8)吸水率
(9)含水率、饱和面干吸水率
母岩质量直接影响机制砂的质量。因此,生产机制砂石骨料前首先应选定合格的母岩。母岩要经过放射性检测和碱骨料反应实验合格。
机制砂生产需根据当地气候特点和机制砂母岩特性,选择合理的加工工艺和性价比高的破碎设备。如:石灰岩类的中软物料可采用反击破碎机而不采用锤式破碎机,这是因为锤式破碎机加工的骨料针片状含量高、骨料内部暗裂纹多,压碎值低、坚固性损失值大。花岗岩类的硬物料中、细碎采用具有层压破碎功能的多缸圆锥破碎机,尽量减少砂石骨料针片状含量,减少后续骨料整形的压力。
由于母岩原料中混杂有泥土、山体表皮风化石等,这些抗压强度低的杂质一般粒度较小,需粗碎之前采用棒条给料机等进行预先剔除,以提高砂石骨料成品质量。
采用整形、制砂模式时,制砂原料不要超过40毫米。采用纯制砂模式时,原料尽量采用经预先除土和细粉的石屑或5-10/15毫米的粗骨料。
目前,主流制砂机采用“石打石”破碎腔型,转子边缘线速度60-70米/秒,骨料整形效果好,成砂率适中,石粉产生量较少。
机制砂加工采用的振动筛筛分负荷要适中,采用两层以上的筛分机,筛网尽量采用方孔形式,并确定合适的筛孔尺寸。细粉分离时,干法制砂要选择具有变频调速的细粉分离器或除尘器,能够调节成品砂中的石粉含量;湿法制砂要合理调节洗砂机中的冲洗水水量和洗砂机螺旋转速。
为了保证机制砂质量长期稳定,需在机制砂成品出口安装在线检测装置,实时对机制砂质量进行检测,实现无线联网进行远距监控。