开发高质量的人造砂,具有稳定的产量和品质,以取代河砂,不仅可以解决建筑用砂石供应与需求的不平衡问题,还能实现固体废弃物的循环利用。这对于绿色可持续发展具有重要意义。

目前,市场上的人造砂受到母岩和生产工艺的影响,可能存在级配差、粉砂含量过高、颗粒锐角过多等质量问题,这些都对混凝土的性能产生了很大影响。
首先,人工砂的等级特征是“第一区和第三区含砂量多,第二区含砂量少”。其中,粒径大于2.360mm的筛余物高达40%,粒径小于0.075mm的筛余物高达15%。人工砂的级配不良会导致骨料之间的空隙率大,混凝土的强度和工作性能也较差。

其次,石粉含量过高,导致混凝土强度降低和收缩变形增加等质量问题。
第三,沙粒具有许多棱角。在相同剂量的浆料下,人造砂混凝土的可施工性、流动性和密实度都比具有圆润颗粒的河砂混凝土差。
为了获得高质量的混凝土,我们需要高质量的人造砂。针对人造砂的主要质量问题,应从优化矿山、改善生产工艺、环保等方面着手,建立高品质人造砂的生产与质量环保控制体系。
母岩的质量决定了源头机制沙的质量。在选择砂矿时,必须做好调查工作,选择土层薄、夹层泥沙少、母岩强度高、岩体完整性好的矿床。
母岩不应具有潜在碱-骨料反应活性,应选择洁净、坚硬且没有风化化石的石灰岩、白云石、花岗岩、玄武岩等岩石。

砂岩: 由于含有高石英量,广泛应用于砂石骨料生产线,在生产过程中应解决石粉的问题。
石英砂岩: 石英砂岩是机械砂生产的优质原材料,无论在强度还是粒子类型方面,其品质都能达到甚至优于天然砂。
河卵石 河卵石也是一种优质的制砂原材料。在强度、颗粒大小和颜色方面,它是替代天然砂的不错选择。
石灰石: 它可以作为沙子和骨料生产的原料,石粉也可以被收集。
玄武岩: 夹在混凝土中的玄武岩砂可以减轻混凝土的重量,但不会降低其强度,而且具有良好的隔音和保温性能,是高层建筑轻质混凝土的优良骨料。
花岗岩: 高石英含量、低硫化物含量的花岗岩是制造砂子的良好原材料,但粉尘问题需要解决。
市场上一些人工砂生产线采用“二段破碎+筛分”的工艺,缺乏对骨料级配的调整、粉尘含量的控制以及粒形的改善。
为解决上述问题,通过改进工艺,采用“双脱泥、双冲击破碎、双直径冲击破碎、双循环和双粉分离”的5S工艺,确保产品质量合格,性能稳定;通过采取空气分离除尘、粉尘和水污染治理、半成品和成品的封闭仓储以及废料回收等措施,解决了传统工艺中的粉尘、水污染和废弃物问题。

五级破碎和两级成型
首先,采用颚式破碎机将母岩进行粗碎,减小母岩的直径,降低冲击破的生产压力;
然后,采用反击式破碎机对原材料进行第二次破碎(中碎),通过冲击力量,进一步扩大由颚式破碎机产生的骨料微裂纹,最终骨料将通过微裂纹再次破碎,完成骨料的第二次破碎和第一次整形过程;
最后,采用竖直轴冲击式破碎机对骨料进行第三次破碎(细碎)和第二次整形(“岩石对岩石”或“岩石对铁”工作原理)。
两阶段除砂
在粗碎处理之前,使用杆式给料机和除泥筛对母岩泥土进行首次除泥,粒度小于30mm,然后在中碎之前对粒度小于10mm的骨料进行第二次除泥处理,以去除骨料中的泥土和石块碎片,确保机制砂的MB值小于0.5。
成绩调整
循环筛选系统设置在中细碎阶段,可以通过GSP调整料仓,使部分骨料通过循环系统返回重新破碎成更小的颗粒,根据需要调整不同粒径骨料的比例,然后通过气流分级和粉尘控制调整细颗粒的含量,从而解决“一区和三区砂多,二区砂少”的问题。
粉末的空气分离控制
碎石集料首次送至重力气流分离进行粉尘控制,以将石粉含量控制在约10%。成品砂进入料仓之前,依据要求再次通过调整风压进行粉尘控制,从而满足不同强度混凝土对机制砂粉尘含量的要求。
自动加湿沙子
空气分离工序完成后,成品人工砂会自动进行加湿,控制水分含量在2.5%~3.5%。稳定的水分含量方便混凝土的生产和质量控制,能够有效避免生产和运输过程中产生的粉尘,以及在装载、卸载和运输过程中防止骨料的分层。
在采矿、环境保护、恢复与治理、绿色矿山、节能减排、水土保持、防治地质灾害等方面,应按照绿色矿山的建设要求,做好相关工作。
高质量的人造砂可以改善混凝土的工作性能,提升混凝土的抗压强度,增强混凝土的防渗性能。如果您想生产高质量的人造砂,请联系ZENITH获取有关破碎和制砂设备的更多信息!
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