1、1机制砂混凝土机制砂混凝土配制与施工质量控制配制与施工质量控制王稷良王稷良 博士博士/研究员研究员交通运输部公路科学研究院交通运输部公路科学研究院2 目 录 机制砂的定义 机制砂的应用背景 机制砂的特性 石粉的作用 机制砂的质量要求 机制砂的制备技术 机制砂混凝土的配制技术 机制砂混凝土的施工控制技术3（一）机制砂的定义（一）机制砂的定义机制砂：机制砂：由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩的颗粒。其中的75m以下颗粒划入石粉范围。天然砂：天然砂：包括河砂、湖砂、山砂及淡化海砂；混合砂：混合砂：由机制砂和天然砂混合制成的砂；人工砂：人工砂：经除土处理的机
2、制砂和混合砂的统称。4（一）机制砂的定义（一）机制砂的定义 山砂：山砂：主要是云贵等地的特殊叫法，也可指自然山砂；石屑：石屑：采石场在加工碎石的过程中产生的副产物；破碎砂、规范砂、人工砂破碎砂、规范砂、人工砂 俗称。机制砂的几个过渡性名称机制砂的几个过渡性名称5（二）机制砂应用的背景（二）机制砂应用的背景 随着国家对基础设施投资力度的加大，混凝土及砂的随着国家对基础设施投资力度的加大，混凝土及砂的用量急剧增加。用量急剧增加。河砂的掠夺性开采致使河床发生变化，对周围环境产河砂的掠夺性开采致使河床发生变化，对周围环境产生不良影响，目前部分河流已禁止开采河砂。生不良影响，目前部分河流已禁止开采河砂。
3、部分地区石多砂少，河砂资源匮乏。部分地区石多砂少，河砂资源匮乏。20022002年国标年国标建筑用砂建筑用砂首次增加了机制砂作为建筑首次增加了机制砂作为建筑用砂的新品种。用砂的新品种。6（二）机制砂应用的背景（二）机制砂应用的背景 机制砂在水利水电工程应用比较多，其制砂工艺先进，机制砂在水利水电工程应用比较多，其制砂工艺先进，质量稳定。质量稳定。在云贵等溶岩地区缺乏天然砂资源，机制砂在混凝土工在云贵等溶岩地区缺乏天然砂资源，机制砂在混凝土工程中已经得到了普遍的应用。程中已经得到了普遍的应用。在交通行业，机制砂已应用于一般性混凝土工程，但在在交通行业，机制砂已应用于一般性混凝土工程，但在重点工程
4、，特别是在重大桥梁工程中对是否使用机制砂重点工程，特别是在重大桥梁工程中对是否使用机制砂还存在一些疑虑。还存在一些疑虑。机制砂混凝土应用现状机制砂混凝土应用现状7（二）机制砂应用的背景（二）机制砂应用的背景 工程技术人员对机制砂混凝土的性能缺乏认识。工程技术人员对机制砂混凝土的性能缺乏认识。没有形成专门的机制砂混凝土配制技术。没有形成专门的机制砂混凝土配制技术。机制砂行业生产技术水平低下，机制砂质量良莠机制砂行业生产技术水平低下，机制砂质量良莠不齐。不齐。对石粉在机制砂混凝土中的作用研究不够，石粉对石粉在机制砂混凝土中的作用研究不够，石粉含量争议过大。含量争议过大。机制砂应用推广的阻碍机制砂应
5、用推广的阻碍8（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性机制砂机制砂河砂河砂矿物组成矿物组成石灰岩、石英岩、花岗岩等石灰岩、石英岩、花岗岩等一般为一般为-石英石英坚固性坚固性好好好好颗粒形状颗粒形状具有棱角、形状不规则，具有棱角、形状不规则，含有不少针片状颗粒含有不少针片状颗粒粒形较圆或较方，棱角少粒形较圆或较方，棱角少颗粒表面颗粒表面较粗糙（较粗糙（粗糙度粗糙度1721S），），表面吸水率高表面吸水率高较光滑，吸水率低较光滑，吸水率低（粗糙度粗糙度1415S）细度模数细度模数一般为中粗砂一般为中粗砂(2.93.6)一般为中砂一般为中砂(2.33.0)级配级配级配不良，级配不良，2.36mm以上及以
6、上及0.15mm以以下颗粒较多，而下颗粒较多，而1.180.3mm颗粒较颗粒较少少级配较好，各粒径范围分级配较好，各粒径范围分布较均匀布较均匀粉体含量粉体含量(0.075mm)粉体为石粉粉体为石粉,未经处理机制砂石粉含量未经处理机制砂石粉含量约为约为15%,国标限定为国标限定为10%，桥规，桥规5%、7%、10%。粉体为泥粉，国标限定为粉体为泥粉，国标限定为1%，3%，5%9（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性机制砂的颗粒形貌机制砂的颗粒形貌10（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性机制砂的级配机制砂的级配11级配中值级配中值（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性机制砂的级配机制砂的级配12（三）
7、机制砂的特性（三）机制砂的特性石粉石粉机制砂中的石粉理化特性机制砂中的石粉理化特性 指岩石破碎过程中，形成的颗粒小于指岩石破碎过程中，形成的颗粒小于0.075mm的的粉末。其吸水率低，液塑限指数低。粉末。其吸水率低，液塑限指数低。泥粉泥粉 指黏土矿物的粉末。其吸水率高，液塑限指数高。指黏土矿物的粉末。其吸水率高，液塑限指数高。13（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性 机制砂中机制砂中石粉石粉与天然砂中的与天然砂中的泥粉成分不同泥粉成分不同，粒度分布，粒度分布不同，不包含粘土、页岩、有机物等有害成分，在使不同，不包含粘土、页岩、有机物等有害成分，在使用中所起的作用不同。机制砂中的石粉含量一般都超
8、用中所起的作用不同。机制砂中的石粉含量一般都超过过10%10%，这个含量对大多数混凝土不会产生有害的影，这个含量对大多数混凝土不会产生有害的影响。而响。而天然砂中的泥对混凝土是有害的天然砂中的泥对混凝土是有害的，粘土矿物由，粘土矿物由于其颗粒极细、疏松多孔的特性和它们的表面活性，于其颗粒极细、疏松多孔的特性和它们的表面活性，一般会增加混凝土的拌和用水量，从而牵连混凝土的一般会增加混凝土的拌和用水量，从而牵连混凝土的强度、耐久性和体积稳定性强度、耐久性和体积稳定性。机制砂中的石粉理化特性机制砂中的石粉理化特性14（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性 石粉颗粒呈块状，稍具棱角，接近水泥或矿渣。粉磨
9、石粉颗粒呈块状，稍具棱角，接近水泥或矿渣。粉磨后部分棱角被磨掉，轮廓变得稍圆。石粉的细度与水后部分棱角被磨掉，轮廓变得稍圆。石粉的细度与水泥接近，远小于粘土的比表面积。泥接近，远小于粘土的比表面积。机制砂中的石粉理化特性机制砂中的石粉理化特性石粉石粉粉煤灰粉煤灰水泥水泥15（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性 机制砂石粉中可能混有一定数量的泥土成分。机制砂石粉中可能混有一定数量的泥土成分。GB/T GB/T 14684-200114684-2001建筑用砂建筑用砂规定了测机制砂石粉含量必规定了测机制砂石粉含量必须先进行亚甲蓝须先进行亚甲蓝MBMB值的检验，以检验小于值的检验，以检验小于75m7
10、5m的颗的颗粒是以石粉为主还是以泥土为主。机制砂的粒是以石粉为主还是以泥土为主。机制砂的MBMB值与砂值与砂中含泥量成线性正比关系，而与石粉含量关系不大；中含泥量成线性正比关系，而与石粉含量关系不大；同时，含泥量一定时，机制砂的同时，含泥量一定时，机制砂的MBMB值与其所含泥粉的值与其所含泥粉的液限成正比。液限成正比。机制砂中的石粉理化特性机制砂中的石粉理化特性16（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性机制砂中泥粉及石粉对机制砂中泥粉及石粉对MBMB值的影响值的影响岩性对岩性对MBMB值的影响值的影响石粉含量对石粉含量对MBMB值的影响值的影响17（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性泥粉对泥粉对
11、MBMB值的影响值的影响泥粉含量(%)机制砂中泥粉及石粉对机制砂中泥粉及石粉对MBMB值的影响值的影响y=3.7778x-0.6778R2=0.99740.00.20.40.60.81.01.21.41.625%35%45%55%Liquid limit:WL/%when silt content=1%,MBy=0.0012x-3.4608R2=0.99210%2%4%6%8%10%12%25%35%45%55%Liquid limit:WL/%Silt content when MB=1.4/%18（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性 机制砂的堆积密度和振实密度均随着石粉含量的增机制砂的堆积
12、密度和振实密度均随着石粉含量的增加而逐渐升高，对于级配较差的机制砂，石粉能明加而逐渐升高，对于级配较差的机制砂，石粉能明显地增加混合物的密实度。显地增加混合物的密实度。机制砂生产过程去除的机制砂生产过程去除的“石粉石粉”中，有一部分颗粒中，有一部分颗粒大于大于75m75m，特别是用螺旋洗砂机洗去的石粉中，特别是用螺旋洗砂机洗去的石粉中，大于大于75m75m颗粒达一半以上，不仅破坏了机制砂的颗粒达一半以上，不仅破坏了机制砂的自然级配，而且浪费资源，污染环境。自然级配，而且浪费资源，污染环境。机制砂中的石粉理化特性机制砂中的石粉理化特性19（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性石粉含量对机制砂堆积效
13、果的影响石粉含量对机制砂堆积效果的影响20（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响 石粉含量对混凝土工作性的影响石粉含量对混凝土工作性的影响C30C60C80石粉含量对混凝土坍落度的影响石粉含量对混凝土坍落度的影响21 石粉含量对混凝土力学性能的影响石粉含量对混凝土力学性能的影响石粉含量对混凝土抗压强度的影响石粉含量对混凝土抗压强度的影响C30C60C80（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响22 石粉含量对混凝土体积变形性能的影响石粉含量对混凝土体积变形性能的影响石粉含量对新拌混凝土塑性开裂的影响石粉含量对新拌混凝土塑性开裂的影响裂缝数量开裂面积（四
14、）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响C60C60混凝土的干燥收缩混凝土的干燥收缩石灰岩石粉对硬化混凝土体积稳定性的影响石灰岩石粉对硬化混凝土体积稳定性的影响24 机制砂机制砂MBMB值对混凝土工作性的影响值对混凝土工作性的影响萘系外加剂萘系外加剂聚羧酸系系外加剂聚羧酸系系外加剂（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响25 机制砂机制砂MBMB值对混凝土力学性能的影响值对混凝土力学性能的影响MBMB值对值对C30C30混凝土强度的影响混凝土强度的影响MBMB值对值对C60C60混凝土强度的影响混凝土强度的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝
15、土性能的影响26 机制砂机制砂MBMB值对混凝土力学性能的影响值对混凝土力学性能的影响长期强度长期强度弹性模量弹性模量（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响27 机制砂机制砂MBMB值对混凝土体积变形性能的影响值对混凝土体积变形性能的影响MBMB值对新拌混凝土塑性裂缝出现时间的影响值对新拌混凝土塑性裂缝出现时间的影响裂缝数量开裂面积（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响28正效应正效应:u级配效应：级配效应：对于级配较差的机制砂，石粉能明显地增加其堆积密度，对于级配较差的机制砂，石粉能明显地增加其堆积密度，从而完善其级配。从而完善其级配。u增黏效应：
16、增黏效应：在低强混凝土中，补充粉体材料不足，减小泌水，改善在低强混凝土中，补充粉体材料不足，减小泌水，改善低强机制砂混凝土工作性；低强机制砂混凝土工作性；u润滑作用：润滑作用：石粉增加浆体含量，弥补机制砂多棱角和表面粗糙的缺石粉增加浆体含量，弥补机制砂多棱角和表面粗糙的缺点，克服机制砂形貌效应的不良影响；点，克服机制砂形貌效应的不良影响；u微集料效应：微集料效应：石粉微粒增加水泥石的密实度，改善石粉微粒增加水泥石的密实度，改善“次中心区过渡次中心区过渡层层”的结构，增加抗渗性，降低变形性能；的结构，增加抗渗性，降低变形性能；u晶核作用：晶核作用：微细石粉可以诱导水化物析晶，促进微细石粉可以诱导
17、水化物析晶，促进C3S核的核的C3A水化，水化，提高有效结晶产物含量而提高强度；提高有效结晶产物含量而提高强度；u水化增强作用：水化增强作用：石灰岩石粉中石灰岩石粉中CaCO3参与参与C3A的水化反应，生成水的水化反应，生成水化碳铝酸钙，阻止化碳铝酸钙，阻止AFt向向AFm转化。转化。石粉在混凝土中的正负效应石粉在混凝土中的正负效应（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响29负效应负效应:u比表面积效应：比表面积效应：石粉增大了固体物的总体比表面积，增加了石粉增大了固体物的总体比表面积，增加了用水量的需求水灰比不变时，固体物总表面积的增加，就会使用水量的需求水灰比不变时，固
18、体物总表面积的增加，就会使混凝土工作性降低。达到相同坍落度，会增加对减水剂的需求混凝土工作性降低。达到相同坍落度，会增加对减水剂的需求量量。u重力效应：重力效应：机制砂密度较大，机制砂密度较大，2.36mm颗粒较多，级配不良，颗粒较多，级配不良，形状尖锐和棱角性，使混凝土拌和物显得干涩、易离析泌水，形状尖锐和棱角性，使混凝土拌和物显得干涩、易离析泌水，同时增加了合理砂率。由于机制砂较大的表观密度，会增加混同时增加了合理砂率。由于机制砂较大的表观密度，会增加混凝土拌和物在搬运和捣实过程中的离析倾向，加剧混凝土泌水凝土拌和物在搬运和捣实过程中的离析倾向，加剧混凝土泌水和塑性沉降收缩，影响混凝土表面
19、的耐久性和塑性沉降收缩，影响混凝土表面的耐久性。石粉在混凝土中的正负效应石粉在混凝土中的正负效应（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响30二重效应二重效应:u水粉比效应：水粉比效应：如果水粉比过大，易产生离析泌水，对于水灰如果水粉比过大，易产生离析泌水，对于水灰比较大的混凝土，可以靠石粉适当降低水粉比，改善粘聚性和比较大的混凝土，可以靠石粉适当降低水粉比，改善粘聚性和增强保水性，减弱离析泌水；在工作性良好的情况下，如果石增强保水性，减弱离析泌水；在工作性良好的情况下，如果石粉含量过高，会使水粉比偏小而降低拌和物的流动。粉含量过高，会使水粉比偏小而降低拌和物的流动。u集粉比
20、效应：集粉比效应：集粉比过大时，不利于浆体填充集料颗粒间的集粉比过大时，不利于浆体填充集料颗粒间的空隙，石粉可以降低集粉比；如果集粉比过小，浆体含量过高，空隙，石粉可以降低集粉比；如果集粉比过小，浆体含量过高，会增加干缩和降低弹性模量。会增加干缩和降低弹性模量。u咬合作用：咬合作用：机制砂颗粒形状不规则，具有棱角性，颗粒之间机制砂颗粒形状不规则，具有棱角性，颗粒之间相互啮合，增加抗折强度和抗拉强度，对混凝土的变形有限制相互啮合，增加抗折强度和抗拉强度，对混凝土的变形有限制作用；集料颗粒的交错分布，润滑所需的浆体层厚度需要增大，作用；集料颗粒的交错分布，润滑所需的浆体层厚度需要增大，要保持同样的
21、流动度，需要更多浆体。要保持同样的流动度，需要更多浆体。石粉在混凝土中的正负效应石粉在混凝土中的正负效应（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响31二重效应二重效应u稀释效应：稀释效应：如果用石粉取代部分胶凝材料，会直接降低水泥如果用石粉取代部分胶凝材料，会直接降低水泥有效成分的含量，在混凝土中，石粉增加了浆体含量，相对地有效成分的含量，在混凝土中，石粉增加了浆体含量，相对地也降低了水泥在浆体中的比例。过分的稀释会降低水泥或混凝也降低了水泥在浆体中的比例。过分的稀释会降低水泥或混凝土强度，但可以解决强度富裕过多与工作性之间的矛盾。土强度，但可以解决强度富裕过多与工作性之间的
22、矛盾。u表面特性效应：表面特性效应：机制砂粗糙的表面特性，可以增加集料与水机制砂粗糙的表面特性，可以增加集料与水泥浆之间的粘结强度，同时粗糙的表面和创伤微裂隙会增加吸泥浆之间的粘结强度，同时粗糙的表面和创伤微裂隙会增加吸水率，使混凝土显得干涩，而振捣时水分易释放，配制不当易水率，使混凝土显得干涩，而振捣时水分易释放，配制不当易出现泌水现象，同时产生较多的连通孔而降低抗冻性能。由于出现泌水现象，同时产生较多的连通孔而降低抗冻性能。由于高强度混凝土的水灰比很低，水泥石致密少孔，自身已具有很高强度混凝土的水灰比很低，水泥石致密少孔，自身已具有很强抗冻性能；对于中低强度混凝土，可以采用适量的引气剂。强
23、抗冻性能；对于中低强度混凝土，可以采用适量的引气剂。石粉在机制砂中的正负效应石粉在机制砂中的正负效应（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响32（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求机制砂的质量标准（一）机制砂的质量标准（一）机制砂的分级与规格机制砂的分级与规格机制砂按技术要求分为机制砂按技术要求分为级、级、级、级、级。级。级宜用于强度等级大于级宜用于强度等级大于C60的混凝土；的混凝土；级宜用于级宜用于强度等级强度等级C35C60及抗冻、抗渗或其它要求的混凝土；及抗冻、抗渗或其它要求的混凝土；级宜用于强度等级小于等于级宜用于强度等级小于等于C30的混凝土。的混凝土。
24、机制砂的粗细程度按细度模数分为粗砂、中砂、细机制砂的粗细程度按细度模数分为粗砂、中砂、细砂三种规格，其细度模数分别为：砂三种规格，其细度模数分别为：粗砂：粗砂：3.73.1 中砂：中砂：3.02.3 细砂：细砂：2.21.633机制砂的质量标准（二）机制砂的质量标准（二）机制砂颗粒级配范围机制砂颗粒级配范围砂的实际颗粒级配与表中的数字相比，除砂的实际颗粒级配与表中的数字相比，除4.75mm和和0.6mm筛档外，可以略有筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于超出，但超出总量应小于5。（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求34机制砂的质量标准（三）机制砂的质量标准（三）石粉含量和泥块含量石粉
25、含量和泥块含量（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求35机制砂的质量标准（四）机制砂的质量标准（四）有害物质有害物质指指标标 项项目目 类类 类类 类类 云云母母(按按质质量量计计),%1.0 2.0 2.0 轻轻物物质质(按按质质量量计计),%1.0 1.0 1.0 有有机机物物(按按质质量量计计),%合合格格 合合格格 合合格格 硫硫化化物物及及硫硫酸酸盐盐(按按 SO3质质量量计计),%0.5 0.5 0.5 氯氯化化物物(按按 Cl质质量量计计),%0.01 0.02 0.06 1）有抗冻、抗渗要求的混凝土，机制砂中云母含量不应大于）有抗冻、抗渗要求的混凝土，机制砂中云母含量不应
26、大于1.0%。2）机制砂中如发现含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，则要进行专门）机制砂中如发现含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，则要进行专门检验，确认能满足混凝土耐久性要求时，方能采用。检验，确认能满足混凝土耐久性要求时，方能采用。（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求36机制砂的质量标准（五）机制砂的质量标准（五）压碎值指标压碎值指标指指 标标 项项 目目 类类 类类 类类 单单 级级 最最 大大 压压 碎碎值值 指指 标标,%2 0 2 5 3 0 岩石抗压强度岩石抗压强度 机制砂母岩强度首先应由生产单位提供，火成岩不机制砂母岩强度首先应由生产单位提供，火成岩不宜小于宜小于100MP
27、a，变质岩不宜小于，变质岩不宜小于80MPa，水成岩不宜，水成岩不宜小于小于60MPa。对配制。对配制C60及以上混凝土的机制砂，其母及以上混凝土的机制砂，其母岩抗压强度与混凝土强度等级之比不宜小于岩抗压强度与混凝土强度等级之比不宜小于1.5。（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求37机制砂的质量标准（六）机制砂的质量标准（六）表观密度、堆积密度、空隙率表观密度、堆积密度、空隙率 表观密度大于表观密度大于25002500kg/mkg/m3 3;松散堆积密度大于松散堆积密度大于13501350kg/mkg/m3 3；空隙空隙率小于率小于4747。碱集料反应碱集料反应 经碱集料反应试验后，由
28、砂制备的试件无裂缝、酥裂、胶体经碱集料反应试验后，由砂制备的试件无裂缝、酥裂、胶体外益等现象，在规定的试验龄期膨胀率小于外益等现象，在规定的试验龄期膨胀率小于0.10%.0.10%.路面和桥面混凝土所用机制砂，还应检验砂浆磨光值，其值路面和桥面混凝土所用机制砂，还应检验砂浆磨光值，其值宜大于宜大于3535，不宜使用抗磨性较差的泥岩、页岩、板岩等水成岩类，不宜使用抗磨性较差的泥岩、页岩、板岩等水成岩类母岩品种生产机制砂。母岩品种生产机制砂。磨光值磨光值（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求38机制砂检测注意事项机制砂检测注意事项取样具有代表性性：取样具有代表性性：在料堆取样时，取样部位应均
29、匀分布。取样前先将在料堆取样时，取样部位应均匀分布。取样前先将取样部位表层铲除，然后从不同部位抽取大致等量取样部位表层铲除，然后从不同部位抽取大致等量的砂的砂8 8份，组成一组样品。份，组成一组样品。从皮带运输机上取样，应用接料器在皮带运输机机从皮带运输机上取样，应用接料器在皮带运输机机尾的出料处定时抽取大致等量的砂尾的出料处定时抽取大致等量的砂4 4份，组成一组样份，组成一组样品。品。（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求39单项试验取样数量单项试验取样数量序序 号号 试试 验验 项项 目目 最最 少少 取取 样样 量量 1 颗颗 粒粒 级级 配配 4.4 k g 2 含含 泥泥 量量
30、 4.4 k g 3 石石 粉粉 含含 量量 6.0 k g 4 泥泥 块块 含含 量量 2 0.0 k g 5 云云 母母 含含 量量 0.6 k g 6 轻轻 物物 质质 含含 量量 3.2 k g 7 有有 机机 物物 含含 量量 2.0 k g 8 硫硫 化化 物物 与与 硫硫 酸酸 盐盐 含含 量量 0.6 k g 9 氯氯 化化 物物 含含 量量 4.4 k g 天天 然然 砂砂 8.0 k g 1 0 坚坚 固固 性性 机机 制制 砂砂 2 0.0 k g 1 1 表表 观观 密密 度度 2.6 k g 1 2 堆堆 积积 密密 度度 与与 空空 袭袭 率率 5.0 k g 1
31、3 碱碱 集集 料料 反反 应应 2 0.0 （五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求40试样制备：试样制备：用分料器：将样品在潮湿的状态下拌合均匀，然后通过用分料器：将样品在潮湿的状态下拌合均匀，然后通过分料器，取接料斗中的其中一份再次通过分料器。重复分料器，取接料斗中的其中一份再次通过分料器。重复上述过程，直至把样品缩分到试验所需量。上述过程，直至把样品缩分到试验所需量。人工四分法：将所取样品置于平板上，在潮湿状态下拌人工四分法：将所取样品置于平板上，在潮湿状态下拌合均匀，并堆成约合均匀，并堆成约2020mmmm的圆饼，然后沿互相垂直的两条的圆饼，然后沿互相垂直的两条直线把圆饼分成大致
32、相等的四分，取对角线的两分重新直线把圆饼分成大致相等的四分，取对角线的两分重新拌均，在堆成圆饼。重复上述过程，直至把样品缩分到拌均，在堆成圆饼。重复上述过程，直至把样品缩分到试验所需量为止。试验所需量为止。（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求41检测过程中注意事项检测过程中注意事项:颗粒级配颗粒级配:筛除筛除9.59.5mmmm以上颗粒以上颗粒;筛至每分钟通过量小于试验总量筛至每分钟通过量小于试验总量的的0.1%0.1%为止为止;石粉含量石粉含量:必须采用水洗方式测试必须采用水洗方式测试,防止砂粒流失防止砂粒流失;亚甲蓝亚甲蓝MBMB值测定值测定:亚甲蓝试剂保质期在亚甲蓝试剂保质期在2
33、828d(d(需放于阴暗处保存需放于阴暗处保存););测试过测试过程中溶液必须保持悬浮状态程中溶液必须保持悬浮状态;（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求42 泥块含量泥块含量:筛除筛除1.181.18mmmm以下颗粒以下颗粒,搅拌均匀搅拌均匀,浸泡浸泡2424h;h;云母含量云母含量:手工挑选手工挑选,机制砂砂中一般不存在此问题机制砂砂中一般不存在此问题;轻物质含量轻物质含量:当机制砂母岩较好、较为洁净时当机制砂母岩较好、较为洁净时,不存在此问题不存在此问题;（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求43 坚固性：坚固性：淋洗干净；溶液体积应大于试验总体积的淋洗干净；溶液体积应大于试
34、验总体积的5 5倍；必须倍；必须排净试验表面气泡；溶液温度控制在排净试验表面气泡；溶液温度控制在202025;25;称量时称量时,试试样必须洗净、烘干；样必须洗净、烘干；压碎值压碎值:注意筛分准确，分级压碎值注意筛分准确，分级压碎值;表观密度表观密度:注意排净水中气泡注意排净水中气泡;注意水温恒定、瓶塞塞紧注意水温恒定、瓶塞塞紧(李氏比李氏比重瓶重瓶)。（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求44机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备制砂设备制砂设备大型水电工程通常选用棒磨机，湿法生产大型水电工程通常选用棒磨机，湿法生产优点：优点：颗粒级配优良、稳定，粒型方正，石粉含量便于控制颗粒级
35、配优良、稳定，粒型方正，石粉含量便于控制；缺点：缺点：耗水量大（耗水量大（24m3水水/m3砂），洗粉量大（一般砂），洗粉量大（一般1020%），），浪浪费污染严重。费污染严重。中小规模砂厂，宜选用冲击式破碎机，干法生产中小规模砂厂，宜选用冲击式破碎机，干法生产 优点：优点：破碎比高、产量大、能耗低，产品级配、粒形好破碎比高、产量大、能耗低，产品级配、粒形好 ；缺点：缺点：石粉含量不易控制，波动较大；石粉含量不易控制，波动较大；（六）机制砂的制备技术45（六）机制砂的制备技术机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备生产工艺流程生产工艺流程鄂式鄂式破碎机破碎机反击式反击式破碎机破碎机冲击式破
36、碎机冲击式破碎机棒磨机棒磨机水洗水洗成品成品块石块石粗碎粗碎中碎中碎细碎细碎筛分筛分46机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备推荐干法生产工艺推荐干法生产工艺筛分筛分块石块石粗碎粗碎中碎中碎超粒径碎超粒径碎石石筛分筛分某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品筛分筛分块石块石粗碎粗碎中碎中碎超粒径碎超粒径碎石石筛分筛分某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品筛分筛分块石块石粗碎粗碎中碎中碎超粒径碎超粒径碎石石筛分筛分某一粒径
37、某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品筛分筛分块石块石粗碎粗碎中碎中碎超粒径碎超粒径碎石石筛分筛分某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品块石块石粗碎粗碎中碎中碎超粒径碎超粒径碎石石筛分筛分某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品块石块石粗碎粗碎中碎中碎超粒径碎超粒径碎石石筛分筛分某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂
38、制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品块石块石粗碎粗碎中碎中碎超粒径碎超粒径碎石石筛分筛分某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品粗碎粗碎中碎中碎超粒径碎超粒径碎石石筛分筛分某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品粗碎粗碎中碎中碎超粒径碎超粒径碎石石筛分筛分某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品中碎中碎超粒径碎超粒径碎石石筛分筛分
39、某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品中碎中碎超粒径碎超粒径碎石石筛分筛分某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品超粒径碎超粒径碎石石筛分筛分某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品超粒径碎超粒径碎石石筛分筛分某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品超粒径碎超粒
40、径碎石石筛分筛分某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品筛分筛分某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机
41、机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品某一粒径某一粒径碎石碎石级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品级配碎石级配碎石机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品机制砂机制砂超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品超粒超粒径料径料制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗
42、（收尘）（收尘）成品成品制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品制砂制砂机机机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品机制机制砂砂水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品水洗水洗（收尘）（收尘）水洗水洗（收尘）（收尘）成品成品（六）机制砂的制备技术47（六）机制砂的制备技术48冲击式破碎机：冲击式破碎机：国外具有代表性的有：国外具有代表性的有：立式冲击式细碎机、如德国立式冲击式细碎机、如德国DH伯布拉斯型；伯布拉斯型；巴马克巴马克Barmac-9000型；短头园锥细
43、碎机，如瑞典型；短头园锥细碎机，如瑞典Svedala公司生产的公司生产的HP500、HP700；旋盘式细碎机，如美国；旋盘式细碎机，如美国Nordberg公司的公司的No48s型、型、No36s型；芬兰诺德伯格公司的型；芬兰诺德伯格公司的Ct49。国内成熟的产品有：国内成熟的产品有：贵州贵州“成智成智”PL系列立轴冲击式破碎机、上海山系列立轴冲击式破碎机、上海山宝宝SX立轴式冲击破碎机、上海运通立轴式冲击破碎机、上海运通PC-1000冲击式制砂机、枝江冲击式制砂机、枝江PLF立轴立轴反击式细碎机、河南双龙反击式细碎机、河南双龙SLP型立旋式破碎机、北京和吉的型立旋式破碎机、北京和吉的Y系列制砂
44、机。系列制砂机。（六）机制砂的制备技术49特点：特点：u破碎比很大，具有细碎、粗磨功能；破碎比很大，具有细碎、粗磨功能；u破碎效率高，产量大，电耗低（比颚式破碎机省电破碎效率高，产量大，电耗低（比颚式破碎机省电1/31/3）；）；u产品粒度均匀，颗粒方正率高，内部裂隙少。产品粒度均匀，颗粒方正率高，内部裂隙少。立式冲击式制砂机立式冲击式制砂机剖面图剖面图 石打石剖视状态石打石剖视状态石料在旋盘中的平面流态石料在旋盘中的平面流态50机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备1、干法收尘、干法收尘 本来收尘是消除机制砂生产过程中扬尘对环境的污染。但本来收尘是消除机制砂生产过程中扬尘对环境的污染。
45、但通过合理布置收尘点，调整吸尘器的风量、风压，也可部分选通过合理布置收尘点，调整吸尘器的风量、风压，也可部分选出机制砂中的石粉，可控制机制砂中石粉含量在出机制砂中的石粉，可控制机制砂中石粉含量在710%。实际。实际生产过程中，应选用收尘效果好的收尘器，并根据机制砂中石生产过程中，应选用收尘效果好的收尘器，并根据机制砂中石粉含量要求，确定收尘器的工况参数。粉含量要求，确定收尘器的工况参数。级机制砂可采用干法级机制砂可采用干法收尘工艺，这无疑既可节水又可减少污染。收尘工艺，这无疑既可节水又可减少污染。（六）机制砂的制备技术51机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备2、水洗除粉（湿法）、水洗除
46、粉（湿法）特点：特点：能耗低、处能耗低、处理能力高、返砂理能力高、返砂率低；与轮式洗率低；与轮式洗砂机相比耗水量砂机相比耗水量大，中细砂及石大，中细砂及石粉流失大，所洗粉流失大，所洗机制砂级配差，机制砂级配差，细度模数不易控细度模数不易控制，产品质量波制，产品质量波动较大。动较大。a)实景图实景图b)资料图片资料图片螺旋式洗砂机螺旋式洗砂机a)实景图实景图b)资料图片资料图片a)实景图实景图a)b)实景图实景图资料图片资料图片螺旋式洗砂机螺旋式洗砂机（六）机制砂的制备技术52机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备特点：特点：结构简单，具结构简单，具有可调筛网，故障有可调筛网，故障率远低于
47、螺旋洗砂率远低于螺旋洗砂机。与螺旋洗砂机机。与螺旋洗砂机相比，细砂和石粉相比，细砂和石粉流失极少，所洗机流失极少，所洗机制砂级配好，细度制砂级配好，细度模数容易控制，产模数容易控制，产品质量稳定。品质量稳定。因此，一般宜因此，一般宜选用轮式洗砂机。选用轮式洗砂机。2、水洗除粉（湿法）、水洗除粉（湿法）b)资料图片资料图片a)实景图实景图a)实景图实景图a)实景图实景图轮式洗砂机轮式洗砂机b)资料图片资料图片a)实景图实景图（六）机制砂的制备技术53机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备3、干法选粉、干法选粉特点：特点：可代替传统的水洗制可代替传统的水洗制砂，既可节水又可减少污砂，既可节水
48、又可减少污染，而且还可根据需要灵染，而且还可根据需要灵活调整砂中石粉含量，选活调整砂中石粉含量，选粉精度高，成品中颗粒直粉精度高，成品中颗粒直径控制在径控制在90m以上，适用以上，适用于各级机制砂生产。于各级机制砂生产。HSZ系列干法制砂分级机系列干法制砂分级机（六）机制砂的制备技术54机制砂生产质量控制措施机制砂生产质量控制措施 （1）选择好矿山，母岩强度高，无潜在碱活性危害）选择好矿山，母岩强度高，无潜在碱活性危害。在开采。在开采时，应防止泥土、风化岩、树根、草皮等杂物混入。时，应防止泥土、风化岩、树根、草皮等杂物混入。（2）按照设备的特性，优化生产工艺参数。工艺参数包括：）按照设备的特性
49、，优化生产工艺参数。工艺参数包括：进料尺寸、转速、排料口宽度、最佳入机粒度范围、振动筛角度进料尺寸、转速、排料口宽度、最佳入机粒度范围、振动筛角度与筛孔尺寸等。制砂机进料粒度一般为与筛孔尺寸等。制砂机进料粒度一般为20mm左右。稳定机制砂左右。稳定机制砂级配，控制机制砂的细度模数，确保机制砂产品颗粒级配合格，级配，控制机制砂的细度模数，确保机制砂产品颗粒级配合格，且粒型好，压碎值低且粒型好，压碎值低。（六）机制砂的制备技术55机制砂生产质量控制措施机制砂生产质量控制措施 （3）加强对设备的维护，及时更换易磨损设备，稳定机制砂的质）加强对设备的维护，及时更换易磨损设备，稳定机制砂的质量。应关注衬
50、板、锤头等磨损情况，及时予以更换。量。应关注衬板、锤头等磨损情况，及时予以更换。（4）按照除粉工艺和设备特点，选择合理工艺参数，控制机制砂）按照除粉工艺和设备特点，选择合理工艺参数，控制机制砂中石粉含量，使之满足质量要求（中石粉含量，使之满足质量要求（5%10%）。（5）机制砂的堆放场地要求清洁硬化，机制砂堆放、装卸和运输）机制砂的堆放场地要求清洁硬化，机制砂堆放、装卸和运输过程中，应防止泥土混入和颗粒离析。机制砂出料皮带上喷洒适量水，过程中，应防止泥土混入和颗粒离析。机制砂出料皮带上喷洒适量水，干砂堆料高度不易超过干砂堆料高度不易超过5 m。（六）机制砂的制备技术56成品机制砂成品机制砂（六
