文 献 综 述

湖州新开元碎石有限公司成立于1995年，是由上海建工集团股份有限公司投资建成。公司十分注重矿山的生态环境建设和可持续发展，始终遵循”在保护中开发，在开发中保护”的原则，以先进的设备、工艺和理念塑造企业形象。公司自主研发一种矿石自动化控制系统、立轴破生产系统、一种电机智能节能电器、泥沙水分离回收系统等新工艺。本文以新开元的实际生产流程为设计背景，对高品质机制砂大规模生产的工艺和质量控制进行研究。现阶段针对机制砂生产质量控制大部分的研究，都是从生产设备选型作为切入点。然而从设备的角度进行研究，依旧”治标不治本”，无法达到对机制砂石可控生产的目的。本设计遵行”先筛分、续加工、后混合”的思路特点及其与两个质量标准之间的关系，对机制砂石生产工艺，尤其是湿法三级破碎、整形工艺，以及机制碎石和机制砂大规模高品质生产的工艺和质量控制进行研究，可以得出一套机制砂生产工艺以及质量控制的有效方法。

砂石又称为混凝土骨料，其中包括天然砂石和机制石砂两类，广泛用于道路、高铁、水利等工程以及建筑行业。据统计，2010年我国新建的各种水泥混凝土工程约40 亿方，而需要的砂约25 亿吨。但是，天然砂开采对环境的破坏几乎不可修复。随着我国经济的高速发展，天然砂的过度开采对环境的破坏日益显现，国家政府对天然砂的开采进行了严格管理。在这样的背景下，机制砂替代天然砂步伐进一步加快。机制砂，是指经除土处理，有机械破碎、筛分处理，粒径小于4.75mm的岩石、矿山尾矿或工业废渣颗粒。和天然砂相比，机制砂在资源、管理、品质、质量方面都占有优势，更能满足行业需求。但是近年来我国机制砂石加工企业数量之多，技术水平参差不齐，导致产品质量不稳定，并由此带来混凝土制品的质量隐患。本设计就是对高品质机制砂石生产工艺和质量控制进行研究，使得机制砂石大规模生产成为可能，在市场上实现机制砂完全替代天然砂。既能使得生产机制砂石的成本降低，又可以对于生产质量达到可控，保证成品品质。

机制砂技术在我国已经有多年发展历史，但如何使得机制砂能够达到国家标准，又能实现大规模生产，同时又可以够保护环境，这是多年来制砂领域的工艺技术问题。我国传统机制砂的生产工艺主要有干法和湿法两种。机制砂的生产工艺流程一般可分为如下几个阶段: 块石→粗碎→中碎→细碎→筛分→除尘→机制砂。基于机制碎石和机制砂的标准，需要通过生产工艺解决机制碎石级配、针片状等约束指标的工艺实现的问题，以及机制砂级配、含泥量、亚甲蓝值等约束指标的工艺实现的问题。

砂石骨料的含泥量、石粉含量、泥块含量、细度模数、亚甲蓝值和含水率的高低等等对混凝土各项性能有着重要的影响。而机制砂作为混凝土骨料的重要组成部分，其影响表现为如下几方面：①机制砂针片状颗粒含量对混凝土的工作性以及硬化后混凝土的力学性能和耐久性能都有影响，一般其含量不得超过15％。试验表明，随着针片状颗粒含量增加，混凝土工作性能逐渐变差：针片状含量在10％以内时，混凝土抗压、抗折强度变化不明显，当超过10％以后，混凝土强度衰减较大，混凝上静力抗压弹性模量变化不大，而抗折弹模降低明显。②机制砂细度模数对混凝土的工作性和强度有显著影响，细度模数的适当增大会不同程度提高混凝土的工作性和强度。例如水工用机制砂质量要求细度模数在2.4~2.8区间，才能符合其工作性和合适的力学强度。③机制砂中泥含量的增加，会使混凝土的坍落度等性能下降，强度显著下降，尤其对高强度混凝土的影响更大。所以需要严格控制机制砂中泥含量。④机制砂石粉含量指机制砂中粒径小于0．75μm的颗粒的含量，适当的石粉含量对于C50机制砂混凝土拌合物的坍塌度没有影响。只有当含量超过10%，坍塌度才有明显下降。随石粉含量的增加，抗压强度呈递增趋势，使得混凝土的结构更加密实。一般常态混凝土石粉含量控制在6%~13%，碾压混凝土石粉含量控制在14%~19%。⑤机制砂亚甲蓝MB值是用于判定机制砂中粒径小于0．75μm的颗粒的吸附能力指数，它与粘土含量呈现正比关系。当MB值超过1.4时，随着MB值增大导致新拌混凝土的工作性显著降低，早期塑性开裂程度增大。因此，机制砂质量水平对混凝土性能影响极为重要。控制好机制砂上述的质量问题，必须在生产工艺过程中严格遵守规章制度。同时要通过各种工艺不断改进，控制质量，杜绝相关质量问题的出现，提高机制砂成品的质量，严格把控混凝土的质量。

本设计从工艺方法入手，将上述影响因素作为影响混凝土性能的主要研究对象。通过对立轴破碎生产技术、机制砂石湿法工艺、固液分离技术、机制砂琴弦筛筛分技术的系统的方法研究，总结出一套机制砂生产工艺及质量控制行之有效的方法，为企业实现机制砂石的大规模生产以及质量的可控奠定基础。

参考文献

[1]刘崇熙等.混凝土骨料性能和制造工艺[M].华南理工大学出版社.1999.

[2]中国国家标准化委员会.GB/T14685-2011《建设用卵石、碎石》[A].中国标准出版社. 2011.