市場上天然河砂資源短缺、機制砂質(zhì)量差、不能滿足基礎設施工程高性能混凝土用砂需求等問題亟待解決。

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

一、機制砂的主要質(zhì)量問題

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

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

2、石粉含量過高，導致混凝土強度降低，收縮變形增大等質(zhì)量問題。

3、顆粒棱角較大，機制砂混凝土與顆粒圓潤的河砂混凝土相比，其易性、流動性和密實性較差。  

二、優(yōu)質(zhì)機制砂生產(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制砂的質(zhì)量。在砂場礦山的選擇上，要做好勘察工作，選擇覆蓋土層薄、夾層含泥少、母巖強度高、巖石整體性好的礦山。

母巖不應具有潛在的堿-集料反應活性，應使用石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、玄武巖等。，這些都是干凈的，質(zhì)地堅硬，沒有弱顆粒和無風化石。

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，機制砂石料源豐富。

鐵路砂石礦山的選擇應遵循優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、經(jīng)濟的原則。成立質(zhì)檢隊對砂石源進行勘探、檢測和分析，選擇一個覆土層淺、可采收量大于設計需求1.5倍的礦山。礦山以砂灰?guī)r為主，儲量500萬t。

2、“5S”優(yōu)質(zhì)砂石骨料加工工藝

市場上一些機制砂采用“二次破碎+篩分”的生產(chǎn)工藝，缺乏骨料級配的調(diào)整、石粉含量和顆粒形狀的控制。針對上述問題，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；通過空氣選擇

粉塵、半成品及成品倉庫封閉、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題，工藝流程見圖1。

1）5級破碎，2次整形，

先用鄂式破碎機對母巖進行第一次預破碎(粗碎)，減小母巖直徑，減輕反擊破碎機的生產(chǎn)壓力；

然后用反擊式破碎機對母料進行第二次破碎(中間破碎)，進一步發(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，對骨料進行第三次破碎(細碎)和第二次整形。

2）二次脫泥

粗碎前，用棒條給料機和脫泥篩對粒徑小于30毫米的母巖和土壤進行第一次脫泥處理，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）級配調(diào)整

循環(huán)篩分系統(tǒng)設置在中碎和細碎階段。部分骨料可通過GSP調(diào)節(jié)料倉通過循環(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，然后通過風選控制粉末調(diào)整小顆粒含量，解決了“兩頭多中間少”的問題。

4）風選控粉

細碎的骨料首先進行一次重力風選控粉，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)整風機提取石粉的風壓，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

機制砂成品在風選工序完成后自動加濕，將機制砂含水量控制在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)、運輸過程中的粉塵，防止骨料在裝卸和運輸過程中離析。

3、環(huán)境保護

在礦山開采方面，要做好環(huán)境保護、恢復和治理、綠色復墾、節(jié)能減排、水土保持、地質(zhì)災害預防等工作。根據(jù)綠色礦山的建設要求。

粉塵控制采用噴霧或水袋覆蓋的方法進行爆破。

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

在除塵過程的設計和布局上，每個產(chǎn)生灰塵的部位都設置了吸塵裝置，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庫的全封閉隔離。

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行二次加工，將泥漿單獨堆放用于后期植被恢復，從而提高材料利用率，增加經(jīng)濟效益，減少廢渣儲存占用土地，減少廢渣堆放的安全隱患。

面對天然河砂資源的枯竭，市場上劣質(zhì)機制砂的質(zhì)量無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場生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)機制砂，代替短缺的河砂進行工程建設，不僅可以大大降低建設成本，還可以減少廢渣對環(huán)境的影響，具有很大的經(jīng)濟價值和環(huán)保意義。