干法制砂主要问题

机制砂在应用中有三项主要指标备受关注:含粉量、压碎指标和细度模数。机制砂在生产过程中，不可避免地附带有少量粒径小于0.08mm的石粉。按天然砂质量标准，小于0.08mm颗粒定义为泥，而对泥的含量限制是非常严格的。机制砂中的石粉显然与泥不同，大量试验研究与工程应用实践表明:机制砂中含有一定量的石粉对改善中低强度等级混凝土的工作性有较大的帮助，对混凝土强度几乎没有影响。但石粉含量较高时，对配制高强混凝土的强度有不利的影响。由技术要求可以看出一般的制砂生产线没有对细度模数、石粉含量进行有效的调整控制技术，是很难做出质量稳定符合要求的机制砂，往往存在a细度模数偏大(一般>3.0~3.7)，b石粉超标，c级配区中<0.6㎜比例偏小(往往低于30%),并且污染大、故障率高，因此不适合应用于高等级混凝土建设工程。而高等级混凝土以C30~C80高性能混凝土为主。所用机制砂应达到如下技术要求:

注石粉、泥块含量以亚甲兰试验MB值<1.40为前提;

机制砂生产线，具有:

(1)细度模数及级配区调整:制砂机、砂石粉分离机配备变频调速控制系统，可以根据原材料 的特性调整生产模式，达到快速方便调整机制砂的细度模数和石粉含量，是国内最先进的生产工艺。

(2)石粉含量(砂当量)调整:通过砂石粉分离机把石粉含量调整到使用要求范围内。

(3)环保性能好:配备专用除尘系统，扬尘小、运行时噪音小于90dB。

(4)占地小，生产线布局紧凑，自动化程度高:平面占地35米×20米，生产运行每班只需2个工 作人员。

系统试验与工程应用均表明:石灰岩机制砂配制的高强、普通、抗渗、泵送混凝土、与天然中砂混凝土一样具有优良的物理、力学、长期耐久性能，完全可以替代四川德阳和简阳中砂。山友机械工程技术人员还根据机制砂棱角多、0.315mm以下颗粒少、含粉量较大、配制的混凝土流动性差，不利用于泵送的缺点，研究出机制砂和特细砂复合后配制泵送混凝土的优化方案，解决了机制砂混凝土可泵性差，易堵管的技术难题。

(1) 工艺流程设计科学、合理，有效保证机制砂的质量和产量;

(2) 可以破碎中、高硬及特硬物料;

(3) 自动化配置高，最大限度的减少人力资源的成本;

(4) 成品砂级配优、细度模数可调;

(5) 设备运行时噪音小、粉尘污染少。

目前，机制砂石生产线已在全国各地广泛投入使用，所产砂、石各项性能指标完全符合国家《建筑用砂》GB14684-2001、《建筑用卵石、碎石》GB14685-2001标准，该生产线设备的开发和推广对机制砂取代天然砂开启了历史先河。

优势

(1) 保护建设沿线生态环境

天然砂越来越少，能够采挖区域与河流，经过多年开采，资源在迅速减少，有的地区天然砂已枯竭或接近枯竭，有些地区与河流，为了保持自然景观、保护江堤河坝、保护生态平衡，规定严禁开采。因此天然砂的数量和质量都远远满足不了今后国家基础设施建设及其它建设的需要，为此只有积极推广机制砂，才能缓解这一突出矛盾。

(2) 机制砂质量可靠

机制砂的原材料是采用和碎石一样高品质的岩石经破碎、筛选制作而成的，机制砂的品质非常稳定。机制砂的生产过程是在可控的情况下进行的，细度模数、级配、石粉含量都是可调可控的，而天然沙受所处环境的不同其级配和材质是有变化的，所以机制砂在总体品质上相对于天然沙具有无可比拟的优势。

(3) 生产机制砂可使大量废石资源再利用

据了解，全国各地的一些采石矿经多年开采，尾矿(石屑)废弃，堆积如山，既污染环境占用土地，又浪费资源，如福建一家碎石有限公司反映，生产1吨规格石料，将会产生0.2-0.25吨石屑尾矿，该公司每年生产200万吨规格石料，即每年产生石屑尾矿50万吨，全国各地采石厂按此比例计算，石屑尾矿数量十分可观。生产机制砂是变废为宝，既充分利用资源，解决了砂子不足的难题，又处理了大量尾矿;既减少了污染，又增加了财富。可以说是统筹兼顾，一举数得。

(4)降低工程造价

机制砂的原料主要选用碎石生产后产生的废料石屑(0~5㎜)，其主要的开采、生产、破碎成本已经在碎石生产中分摊，如果是碎石、制砂复合生产线，其机制砂相当于白得，可大大降低砂、石料的总体采购成本。

选用机制砂一方混凝土可省水泥约17kg,可节省5元左右;并且可减少外加剂的使用量;

(5)满足工程及时稳定的供应

采用天然河砂会受到天时、地域等的限制，在结冰期、洪水期等时期都有可能影响供应;由于资源的有限性，还有很多地区天然砂贮量不足、质量不合格，或者没有天然砂，还有些地区因为环保政策禁采天然砂，这都要影响砂的供应和价格，从而影响工期和造价。

采用机制砂不受结冰期、洪水期影响，可以把生产线建在混凝土搅拌站、梁场等需用现场,按需生产、贮备，利用级配多余部分碎石和石屑生产机制砂，可最大程度保证供应，为工程按期完成提供坚实的保障。生产费用，经济效益非常可观。

综合分析:机制砂在全国有广阔的市场，可谓生命力强，前景可望。

干法制砂生产线流程图

干法制砂生产线是由多个破碎设备组合而成的，包括:给料机、粗细碎机、制砂机、圆振动筛、洗砂机等，设备与设备间的物流传送由输送带来完成，具体的流程示意图如下:

干法制砂生产线中制砂设备的制砂原理

目前的立轴冲击式破碎机有2种类型:"石打石"系列和"石打铁"系列，2种类型都属于"自冲击破碎"。" 石打石"系列是将一部分物料加速到一定速度，冲击另一部分物料，利用物料之间的冲击和涡动摩擦来破碎物料;"石打铁"系列是将物料加速到一定速度，冲击金属衬板，利用物料和衬板间的冲击和涡动摩擦来破碎物料。立轴冲击式破碎机具有破碎比大、粒形好、处理量大、产品石粉含量相对较高、能耗较低、土建工程量小等优点，但是产品细度模数较高。

干法制砂生产线缺点:

1、对砂石原料要求较高，料源中要严格控制泥土、有机物等杂质含量。

2、生产出的骨料，人工砂表面不如湿法生产出来的清洁，表面感观性差。

3、PCL立式冲击式制砂机是高速旋转设备，在工作过程中产生较多粉尘，另外振动筛、输送设备处也易产生粉尘，对设备封闭、除尘要求较严格，特别在干燥刮大风季节或地区，粉尘污染较严重。

干法制砂生产线石粉含量控制

无论采用干法还是湿法人工砂生产工艺，都存在人工砂中石粉含量的问题。在水工建筑方面要看建什么样的大坝，常态混凝土坝，石粉含量在6-18%，碾压混凝土为10-22%。这里"石粉含量"含义为"人工砂中颗粒小于0.15mm的砂粒含量"，应特别注意。

在GB/T14684-2001《建筑用砂》国家标准中石粉含量(指颗粒小于0.074mm细粒含量)为3-7%，石粉含量控制在8-10%时，对各种强度的混凝土都起到了好的作用，对强度要求较低的混凝土，石粉含量可以用到15-20%。因此，只要不是泥土，无论干法还是湿法生产工艺，人工砂石粉含量在满足混凝土标号要求前提下，不必采用选粉或水洗工艺。这样不仅成品砂产量高、设备投入少、操作维护简单、人工砂成本低，而且不会破坏人工砂的级配，提高混凝土强度标号。只不过干法人工生产出的人工砂，石粉含量在10%左右时，尽管检测合格，同天然砂相比看上去给人感观不好，应该加大宣传力度，使混凝土搅拌站大胆放心使用。

选用干法制砂生产线的依据

1、首先决定于人工砂石系统所处的地区和水资源情况、原料洁净程度，以及对骨料、人工砂石粉含量、细度模数的具体要求。我国是一个水资源严重缺乏的国家，又是水资源污染较重的国家。如果原始条件允许，优先选用干法生产工艺，次之采用半干法生产工艺，最后采用湿法生产工艺。

2、从设备投入、占地面积大小、生产管理难易程度、人工砂石料加工成本考虑，也是优先考虑干法，次之半干法，最后是湿法。

3、系统规模较小时，可采用干法生产，对主要扬尘点采用洒水、喷雾降尘或封闭通风机械除尘。但对于大规模的人工骨料系统，宜采用湿法生产，因为规模较大时，洒水、喷雾降尘效果较差，对主要车间全部封闭除尘难度很大。再者，对于常态混凝土而言，砂中的石粉含量一般会超标，需冲洗去掉一部分石粉及粗骨料表面的裹粉，以保证质量。但湿法生产时，必须采取措施控制制砂原料中的含水量，以提高产砂率，并且对生产废水进行处理和回收利用。