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砂石骨料占混凝土体积的70% 、质量的80%,做好混凝土机制砂石骨料不仅能够满足高标准的混凝土生产需求、提高混凝土产品质量性能,降低混凝土塌落度损失,泵送压力损失小,减少泵送堵泵现象和搅拌泵送设备维护时间费用,还可以有效节约混凝土生产成本,提高商混企业经济利润……

混凝土(包括沥青混凝土)是国民经济基础建设中用量非常大、使用范围较广的建筑材料,混凝土的质量决定了关系国计民生的各种基础建设质量,而砂石骨料占混凝土体积的70% 、质量的80%,是混凝土的主要“粮食”因此,做好砂石骨料,才能满足不同混凝土使用需求。

混凝土用砂石骨料的标准

普通混凝土用骨料标准

我国制定了GB/T14685-2011《建设用卵石、碎石》和GB/T14684-2011《建设用砂》国家通用标准,水电、建筑等部门行业根据其行业具体需求,分别制定出各种高于国家通用标准的行业标准。混凝土行业执行的是JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法》、JTGE42-2005《公路工程集料试验规程》等标准对砂石骨料主要性能进行质量检验。

高性能混凝土用骨料标准

随着我国高速铁路、公路、核电站、超高层楼房的建设,普通砂石骨料已经满足不了高性能混凝土的原料需求,高性能、超高性能混凝土也得到了快速发展,高性能混凝土用骨料——高品质砂石骨料也得到快速发展。中国建筑材料协会与中国砂石协会共同发布了《高性能混凝土用骨料》标准T/CBMF38-2018T/CAATB001-2018;混凝土行业执行的是中华人民共和国住房和城乡建设部颁布的建材行业《高性能混凝土用骨料》JG/T568-2019标准,将于2020年6月1日执行。满足以上两个标准要求的砂石骨料,才能满足混凝土行业需要。

标准具体要求解读

混凝土建筑行业目前执行的JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法》和中华人民共和国住建部《高性能混凝土用骨料》JG/T568-2019标准分为一般要求和主要技术要求两部分。一般要求: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。

主要技术要求:(9项)
(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。

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加工机制砂石的主要工艺

湿法加工工艺

湿法加工工艺是指在物料筛分及破碎过程中采用水冲洗,并配合洗石机和洗砂机对粗细骨料进行冲洗作业。湿法加工工艺一般在原料中含泥或软弱颗粒较多时采用,当成品砂石粉含量偏高时,也可采用湿法生产去除部分石粉。根据原料中所含泥土的性质不同,洗砂石方法可分为筛面冲洗和砂石清洗机清洗。具体采用何种清洗方法,应根据原料的含泥程度、泥土的性质、所需的处理量等因素综合分析确定。湿法生产工艺的优点是:粉尘污染少,水洗筛分效率高。缺点是用水量大,机制砂石细粉回收
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和污水处理费用高,细砂石粉流失严重,成品砂脱水困难;采用立式冲击破碎机制砂时,成砂率较低。湿法生产工艺适合南方气温较高,水资源丰富的地区应用;不太适合水资源严重缺乏,冬季结冰的北方地区应用。

干法生产工艺

干法加工工艺是指除个别除尘工艺环节喷雾用水外,整条生产线的工艺过程基本不用水。优点是:不用水或用水量极少,石粉流失量少、主要用于原料清洁,成砂率高、石粉含量低的机制砂石系统。缺点是:1)由于干法加工原料含水量大或原料泥土含量较高时,细骨料不易筛透,泥土含量或细粉含量超过有关标准要求;2)干法加工各加工点扬尘较大,除尘系统投资运营费用较高;3)没有安装细粉分离装置时,成品砂细粉含量超标。我国北方地区夏季干旱严重缺水,冬季严寒结冰, 特别适应
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于干法生产工艺。随着我国环保要求的逐步严格,特别是我国水泥行业进入大型砂石骨料加工行业,进一步推进了砂石骨料工厂化进程。我国新制定的《机制砂石骨料工厂设计规范》GB51186--2016中重点推荐干法加工工艺。

半干法生产工艺

半干法加工工艺一般是指前湿后干生产工艺。即预筛分采用湿法生产并控制出料的含水率,整形制砂筛分系统采用干法生产工艺。优点是:用水量相对湿法较少,废水处理量不大,石粉流失量少、粉尘污染也较少。缺点是:制砂原料经过水洗后,需要机械或长期自然脱水,保证进入制砂机原料含水率不大于3%,否则制砂机成砂率和筛分效率低。主要适应于原料含泥量不大,成品砂要求含粉量较高的水工碾压混凝土大坝用砂。
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加工机制砂石的主要设备

机制砂石加工无论采用干法、湿法或半干法,其破碎筛分和制砂主设备几乎相同。
加工工艺设备一般为:给料机——除土——粗碎——中、细碎——筛分——整形制砂——筛分——细粉分离——在线监测。

做好高品质砂石骨料的8个基本注意事项

(1)母岩质量直接影响机制砂石的质量。因此,生产机制砂石骨料前首先应选定合格的母岩。母岩首先要经过放射性检测和碱骨料反应实验合格的母岩;
(2)首先选择石灰岩、白云岩等硬度中等, SiO2含量较低的母岩;其次选择花岗岩、凝灰岩等硬脆的母岩;尽量不选用玄武岩、高硬石英岩等抗压强度高、韧性大、磨蚀性大的母岩。
(3)尽量选择泥土、轻物质等杂质含量少的母岩。
根据当地气候特点和制砂母岩特性,尽量选择干法加工工艺和性价比高的破碎设备;

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,采用粗碎之前棒条喂料筛与除土筛组合进行预先剔除,以提高砂石骨料成品质量。
整形制砂的制砂原料不要超过40毫米;纯制砂时,原料尽量采用经预先除土、细粉的石屑或5-10/15毫米的多余的粗骨料。
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;
整形制砂后粗骨料产品产出砂、4.75-10毫米、10-20毫米三级配或砂、4.75-10毫米、10-16毫米、16-25毫米四级配;
加工出的砂砂石骨料需要满足《高性能混凝土用骨料》 JG/T568-2019标准要求。
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;干法制砂要选择具有变频调速的细粉分离器或除尘器风机转速,能够调节成品砂中的石粉含量;湿法制砂要合理选择洗砂机中的冲洗水水量和洗砂机螺旋转速。
当生产高性能混凝土用砂或干混砂浆免烘干机制砂时,制砂母岩在满足第四项各项要求的基础上,原料采用经预先除土细粉的石屑或粒度5-15毫米干净米石,尽量采用楼站式制砂系统。
为了保证机制砂质量长期稳定,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。
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高品质砂石骨料生产案例

青岛北苑混凝土沙石骨料产业园

该项目由世邦工业总包,项目一期年综合利用花岗岩矿山废石及加工废料720万吨,产出高品质砂石骨料360万吨……

河南时产1500吨矿山废石再加工高品质机制砂

提及废弃矿山,我们首当其冲想到的总是大大小小的矿坑、裸露的山体、崩落的山石,以及随意堆放的矿山固体废弃物……

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