水利工程中干法制砂技術(shù)研究

時(shí)間:2022-06-25 10:40:43

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水利工程中干法制砂技術(shù)研究

隨著干法制砂的推廣使用,其優(yōu)越特性已經(jīng)非常明顯,濕法制砂雖然成品品質(zhì)也不低,但是它有著致命的缺陷:一是成品含水量大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)5%,需要再經(jīng)過(guò)處理才能滿(mǎn)足工程規(guī)定的含水量;二是石粉材料的流失較為嚴(yán)重,間接的提高了成本,同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了污染,一般工程濕法制砂,石粉的含量大概在7%左右,和規(guī)定的混凝土石粉含量還有較大差距。在干法制砂時(shí),施工人員需要注意原材料的含泥量和含水量。對(duì)于剩余石粉可以采用空氣分級(jí)機(jī)來(lái)處理,其作用原理是通過(guò)空氣吸收來(lái)達(dá)到分散浮游石粉的目的,當(dāng)原料的含水量超過(guò)2%時(shí)效果不明顯。而且值得工作人員注意的是干法制砂機(jī)的破碎比不宜過(guò)大,以免產(chǎn)生更多的浮游石粉,給空氣分級(jí)機(jī)吸收、分離石粉帶來(lái)困難。如果含泥量過(guò)高,應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的措施降低含泥量,否則不可采用干法制砂。干法制砂的規(guī)模最好控制在200t/h以?xún)?nèi),這是因?yàn)榇笠?guī)模的干法制砂會(huì)使得石粉的回收和分離控制更加復(fù)雜、困難,降低了系統(tǒng)的可靠性。

根據(jù)水工瀝青混凝土骨料組成,茅坪溪礦料加工分為3部分,粒徑20~2.5mm稱(chēng)粗骨料,粒徑2.5~0.074mm稱(chēng)細(xì)骨料(砂),粒徑<0.074mm稱(chēng)填充料(石粉),其組成比例為56:32:12,其中細(xì)骨料及石粉的生產(chǎn)是系統(tǒng)加工工藝的關(guān)鍵。由于石粉含水量要求≤0.5%,所以由料場(chǎng)開(kāi)采的石灰?guī)r塊石料加工,采用全干法生產(chǎn)。石粉和細(xì)骨料的生產(chǎn)采用了立式復(fù)合破碎機(jī)和柱磨機(jī)相結(jié)合的方法,成品砂外形方正,較為粗糙,完全符合水工瀝青混凝土的要求,可以作為細(xì)骨料使用,用直線振動(dòng)篩進(jìn)行分級(jí),用機(jī)械式分選機(jī)對(duì)石粉進(jìn)行分離和回收,系統(tǒng)設(shè)備全封閉運(yùn)行,在保證成品質(zhì)量的同時(shí)對(duì)環(huán)境也沒(méi)有造成污染。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐證明,本系統(tǒng)所用破碎機(jī)以及分級(jí)產(chǎn)品的質(zhì)量都符合工程設(shè)計(jì)的要求,對(duì)干法制砂有一定的指導(dǎo)意義。棉花灘水電站為碾壓混凝土大壩,混凝土骨料采用壩址右岸上游約2.5km處的背頭坑料場(chǎng)開(kāi)采的人工料進(jìn)行加工。石料為中粗黑云母花崗巖,經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試制成砂后云母(琉璃)含量<2%,符合質(zhì)量要求。經(jīng)過(guò)對(duì)混凝土骨料加工工藝的研究,最終確定采用全干法生產(chǎn)工藝,該骨料加工系統(tǒng)全部采用瑞典SVEDALA公司設(shè)備,細(xì)碎及制砂采用2臺(tái)巴馬克9000型“石打石”破碎機(jī)。由于加工系統(tǒng)一破、二破采用顎式破碎機(jī)和旋回破碎機(jī)進(jìn)行生產(chǎn),為調(diào)整≤40mm碎石顆粒形狀,細(xì)碎及人工砂生產(chǎn)采用聯(lián)合生產(chǎn)工藝流程。在生產(chǎn)中,為適應(yīng)各種運(yùn)行工況,專(zhuān)門(mén)對(duì)巴馬克的成品砂性能進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn)和測(cè)試,以單臺(tái)B9000供料量300t/h和200t/h分別進(jìn)行人工砂質(zhì)量檢測(cè),檢測(cè)時(shí)分別在兩臺(tái)巴馬克上進(jìn)行5種進(jìn)料口開(kāi)度試驗(yàn),檢測(cè)結(jié)果如表1、表2。通過(guò)檢測(cè)結(jié)果可以看出,干法制砂工藝的成品砂粒度模數(shù)已經(jīng)達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),可以用于水工混凝土的制作,石粉含量相對(duì)偏高,一般正常情況是在8%~17%之間,主要原因是由于棉花灘水電站大壩為RCC混凝土??紤]到地質(zhì)因素,系統(tǒng)生產(chǎn)的時(shí)候沒(méi)有分離石粉,直接采用了成品砂。

綜上所述,相比于濕法制砂,干法制砂的優(yōu)點(diǎn)明顯,特點(diǎn)鮮明,但是具體采用哪種工藝還是要結(jié)合工程和骨料的情況,通過(guò)抽樣進(jìn)行水工混凝土試驗(yàn)與濕法制砂的結(jié)果進(jìn)行比較,然后再?zèng)Q定。同時(shí),在采用干法制砂工藝的時(shí)候,工作人員應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn):第一,在對(duì)混凝土配合比進(jìn)行試驗(yàn)的時(shí)候,需要分析石粉對(duì)混凝土性能的影響;要嚴(yán)格控制制砂原料的含水和含泥量,最好在骨料生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行分離操作,將含水和含泥過(guò)高的過(guò)濾掉,以免對(duì)成品砂的質(zhì)量造成影響。含水量應(yīng)當(dāng)不超過(guò)2%,以保證石粉的分離和成品砂的篩選。含泥量沒(méi)有一個(gè)明顯的數(shù)值,但是在選取原料的時(shí)候要盡量選擇粉細(xì)料含量少的,必要時(shí)候可采用濕法制砂;全程生產(chǎn)應(yīng)當(dāng)封閉進(jìn)行,以免雨水天氣對(duì)骨料造成損壞。第二,根據(jù)工程情況選擇最適合的制砂設(shè)備和施工工藝。盡量不要使用過(guò)度破壞設(shè)備以便給石粉處理帶來(lái)更大的困難,同時(shí)簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程以便于管理。如果采用干法制砂,要做好石粉控制措施以提高系統(tǒng)整體的技術(shù)指標(biāo),回收利用好干法制砂剩余的石粉,避免造成浪費(fèi)和環(huán)境污染。

本文作者:武輝工作單位:湖北大禹水利水電建設(shè)責(zé)任有限公司