怎样生产优质砂石骨料？

市场上天然河砂资源短缺、机制砂质量差、不能满足基础设施工程高性能混凝土用砂需求等问题亟待解决。

本文就市场上存在的一些劣质机制砂问题进行了探讨，以及优质机制砂的生产工艺和质量控制方法。

一、机制砂的主要质量问题

目前，由于岩石材料和生产工艺的影响，市场上的一些机制砂普遍存在级配不良、石粉含量超标、颗粒棱角大等质量问题，对混凝土性能影响较大。

1、机制砂级配呈现出“两头多中间少”的特点，其中粒径大于2.360毫米的颗粒筛余量高达40％，粒径小于0.075毫米的颗粒筛余量高达15％，由于级配不良，骨料间隙率大，混凝土强度和工作性能差。

2、石粉含量过高，导致混凝土强度降低，收缩变形增大等质量问题。

3、颗粒棱角较大，机制砂混凝土与颗粒圆润的河砂混凝土相比，其易性、流动性和密实性较差。  

二、优质机制砂生产工艺及质量控制

1、优选矿山

母岩的质量从源头上决定了机制砂的质量。在砂场矿山的选择上，要做好勘察工作，选择覆盖土层薄、夹层含泥少、母岩强度高、岩石整体性好的矿山。

母岩不应具有潜在的碱-集料反应活性，应使用石灰岩、白云岩、花岗岩、玄武岩等。，这些都是干净的，质地坚硬，没有弱颗粒和无风化石。

贵州省露出的地层岩性以石灰岩为主，西部分布有一定的玄武岩，东南分布有浅变质岩，机制砂石料源丰富。

铁路砂石矿山的选择应遵循优质、环保、经济的原则。成立质检队对砂石源进行勘探、检测和分析，选择一个覆土层浅、可采收量大于设计需求1.5倍的矿山。矿山以砂灰岩为主，储量500万t。

2、“5S”优质砂石骨料加工工艺

市场上一些机制砂采用“二次破碎+筛分”的生产工艺，缺乏骨料级配的调整、石粉含量和颗粒形状的控制。针对上述问题，采用“双脱泥、双反击、双冲击、双循环、双选粉”5S优质砂石骨料加工工艺，确保产品质量合格、性能稳定；通过空气选择

粉尘、半成品及成品仓库封闭、废料再利用等措施，解决传统工艺粉尘、水污染及废料处理问题，工艺流程见图1。

1）5级破碎，2次整形，

先用鄂式破碎机对母岩进行第一次预破碎(粗碎)，减小母岩直径，减轻反击破碎机的生产压力；

然后用反击式破碎机对母料进行第二次破碎(中间破碎)，进一步发展鄂破产生的骨料微裂纹，最后骨料再次从微裂纹处破碎，完成第二次骨料破碎和第一次整形；

最终采用“石打石”或“石打铁”的方式，对骨料进行第三次破碎(细碎)和第二次整形。

2）二次脱泥

粗碎前，用棒条给料机和脱泥筛对粒径小于30毫米的母岩和土壤进行第一次脱泥处理，中碎前第二次脱泥处理粒径小于10毫米的骨料，去除骨料中的土壤和石屑，确保骨料MB值小于0.5。

3）级配调整

循环筛分系统设置在中碎和细碎阶段。部分骨料可通过GSP调节料仓通过循环系统返回，重新粉碎成更小的粒径颗粒。根据需要调整不同粒径骨料的生产比例，然后通过风选控制粉末调整小颗粒含量，解决了“两头多中间少”的问题。

4）风选控粉

细碎的骨料首先进行一次重力风选控粉，将石粉含量控制在10。％左右，在成品砂进入料仓前，根据需要调整风机提取石粉的风压，再次调整石粉含量，满足不同强度混凝土对机制砂石粉含量的要求。

5）自动加湿

机制砂成品在风选工序完成后自动加湿，将机制砂含水量控制在2.5。％～3.5％。含水量稳定，便于混凝土生产和质量控制，能有效避免生产、运输过程中的粉尘，防止骨料在装卸和运输过程中离析。

3、环境保护

在矿山开采方面，要做好环境保护、恢复和治理、绿色复垦、节能减排、水土保持、地质灾害预防等工作。根据绿色矿山的建设要求。

粉尘控制采用喷雾或水袋覆盖的方法进行爆破。

选用降噪性能优异、产生粉尘少的破碎、筛分设备，选用生产设备选型。

在除尘过程的设计和布局上，每个产生灰尘的部位都设置了吸尘装置，然后采用箱式和V型除尘器集中除尘，彩钢瓦用于半成品和成品仓库的全封闭隔离。

在废物再利用方面，将两次脱落的泥石再次分离，将石料作为路基填料和混凝土砖的原料进行二次加工，将泥浆单独堆放用于后期植被恢复，从而提高材料利用率，增加经济效益，减少废渣储存占用土地，减少废渣堆放的安全隐患。

面对天然河砂资源的枯竭，市场上劣质机制砂的质量无法满足铁路工程高性能混凝土砂的突出要求。可以选择矿山沿铁路，也可以利用隧道废渣当场生产优质机制砂，代替短缺的河砂进行工程建设，不仅可以大大降低建设成本，还可以减少废渣对环境的影响，具有很大的经济价值和环保意义。