浅析水洗机制砂生产质量控制方法

浅析水洗机制砂生产质量控制方法

摘要：本文通过湖北恩（恩施州）来（来凤县）高速公路合格河砂缺乏，施工单位通过就地取材生产加工水洗机制砂用于混凝土施工，总结出水洗机制砂质量控制的方法和要点。

关键词：机制砂；质量控制；方法

1 概述

湖北恩来高速公路工程K68+700～K86+033.346段，路线起于高坝，向南经白岩脚、茅坝、老院子，设桥跨黑龙河、李家河后设李家河服务区，路线于岩巷子设分离跨G209后线路向南进入来凤县境内，设来凤互通及主线收费站后设来凤大桥至本项目终点鄂湘界（酉水河），路线长度17.333346km，由中铁二局股份有限公司承建，该工程项目混凝土工程约17万立方，浆砌圬工工程约4万立方，折合用砂约13万立方。

2 工程设计概况

该工程项目地处武陵山区，工程所在地仅一条酉水河，通过现场取样试验检测，酉水河及附近小溪所产天然砂均呈片状，不能用于混凝土及浆砌圬工工程，而且产量极小，不能满足工程所需；对附近地材进行调查，只有洞庭湖产天然砂材质优良，可用于配制高低标号混凝土，但运距太远，从出产地运抵工地，平均运距300公里，这于工程成本不利；该地区石灰岩发育完整，而且产量大，线路所经路基段，需放炮进行开挖，从实地调查和工程所需细集料计算，所开挖的石灰岩如果如于生产碎石和机制砂，完全能够从数量上满足该工程项目混凝土工程用粗细集料。

机制砂的诸多特性主要取决于母岩特性，根据《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）的试验方法，对其母岩取样试验，其单轴抗压强度为133Mpa，根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）规定“岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比应不小于1.5倍”，该岩石生产碎石及机制砂可用于配制C60及以下标号混凝土。

机制砂生产工艺流程图如下：

图1碎石及机制砂生产工艺流程图

进料仓

振动喂料机超粒径碎石

颚式破碎机

锤式破碎机

反击式破碎机方孔振动筛

方孔振动筛洗砂机

石屑碎石（4.75~9.5）碎石（9.5~19）碎石（19~26.5）泥浆机制砂

大块片石从路基开挖段运至母料堆料场，再由装载机推到进料仓，通过振动给料机进入鄂式破碎机，振动给料机下设10cm方孔筛，以筛除杂物，鄂式破碎机将大块片石破碎后进入反击式破碎机，反击式破碎机将小块片石破碎后经联合振动筛分筛成各粒径段碎石，其中超粒径颗粒不用再返回鄂式破碎机而直接进入锤式破碎制砂机，经轮式洗砂机（循环水）水洗后成为合格水洗机制砂。

图2 联合筛分机

图3 轮式洗砂机

机制砂生产设备配制如下表：

表1机制砂生产设备配制

其中振动给料机方孔筛尺寸为100mm；联合筛分机振动筛尺寸从上至下为28mm、19mm、10mm、5mm产出碎石为19-26.5mm、9.5-19mm、4.75-9.5mm；制砂机方孔筛尺寸为5mm；轮式洗砂机方孔筛尺寸为4mm。经过试生产取样检测，碎石各项指标均满足要求，但机制砂除颗粒级配（项目内部要求细度模数MX≤3.4）不满足要求外，其它指标满足要求，该工程项目根据相关规范规定机制砂质量要求如下表：

表2机制砂的颗粒级配区（累计筛余百分数，%）

表3机制砂石粉含量

表4机制砂中有害物质含量

有机物含量（用比色法试验）颜色不应深于标准色，如深于标准色，则应按水泥胶砂强度试验方法进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95。

3 成砂特性与制砂控制难点分析

通过试验数据分析，所生产水洗机制砂颗粒最大粒径小于4.75mm，符合机制砂的粒径要求，但仔细分析其级配组成，0.075mm以下粉尘占3%，且0.6mm 以下含量极小。为了保证机制砂的生产质量，满足混凝土施工工作性及强度指标的要求，我们对制砂机筛孔尺寸进行了改进，将制砂机原配的5mm筛更换为3.5mm筛，该方孔筛对角尺寸4.9mm，轮式洗砂机原配的4mm筛更换为3mm 筛子，而且对循环水的流量进行了控制，防止冲洗过程中将0.6mm以下颗粒被大量的循环水淘走造成颗粒级配组成不良。

整改后对机制砂进行取样试验，砂子细度模数在2.4～3.3之间，粉尘含量为6～10%，符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）II区砂的标准要求，但在施工过程中，质量波动较大，受人为调整循环水等诸方面的条件制约，容易造成机制砂级配组成不良，因此，我们对机制砂生产质量进行了动态质量管理，每日对生产的机制砂进行取样检测，发现问题即时处理，使机制砂的生产质量处

于可控状态。

4 制砂工艺方案的改进方法

路基挖方料用于生产水洗机制砂质量控制方法如下：

选择合格母材，将杂物筛除；

2、制砂用的碎石用一次破碎后大于碎石粒径的坚硬石块；

3、对生产机械进行合格选型和配制；

4、合理选择制砂机和洗砂机的筛孔尺寸，并控制水洗流量；

5、加强动态质量管理，建立动态管理台帐并以数据指导生产。

参考文献

[1]中华人民共和国交通部，《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005；

[2]中华人民共和国交通部，《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005；

[3]中华人民共和国交通运输部，《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011；