天然特細(xì)砂質(zhì)量調(diào)整工藝研究與應(yīng)用

鄭崇飛

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司第五分局,四川成都 610000)

天然特細(xì)砂質(zhì)量調(diào)整工藝研究與應(yīng)用

鄭崇飛

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司第五分局,四川成都 610000)

目前許多地區(qū)的水利水電工程項(xiàng)目存在天然砂料,其天然砂料利用方式基本為簡(jiǎn)單篩分后使用,其質(zhì)量指標(biāo)難以滿足要求,更無(wú)法達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。在存在天然砂的項(xiàng)目,雖然其質(zhì)量和數(shù)量可能無(wú)法滿足工程建設(shè)需要,但可以生產(chǎn)部分人工砂摻入天然砂中,做到砂料滿足工程質(zhì)量和數(shù)量的要求,這可以大大降低砂料的生產(chǎn)使用成本,擴(kuò)大砂料的使用范圍,采用該種方式利用天然砂在大型水電工程項(xiàng)目研究較少。本文依托安谷電站砂石加工系統(tǒng)工程,針對(duì)其系統(tǒng)生產(chǎn)特點(diǎn),對(duì)加工部分人工砂摻入天然特細(xì)砂,調(diào)整其整體質(zhì)量的工藝問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)研究。

水利水電工程 質(zhì)量檢測(cè) 天然特細(xì)砂

1 依托工程概況及砂料生產(chǎn)存在問(wèn)題

1.1 系統(tǒng)概況

安谷電站砂石加工系統(tǒng)工程主要承擔(dān)安谷水電站廠壩樞紐土建及金屬結(jié)構(gòu)安裝工程混凝土澆筑所需的砂石骨料供應(yīng)任務(wù)。滿足混凝土澆筑高峰期月平均強(qiáng)度14.00萬(wàn)立方米混凝土澆筑所需的粗、細(xì)骨料供應(yīng)強(qiáng)度要求,設(shè)計(jì)毛料處理能力1200噸/小時(shí),成品料生產(chǎn)能力880噸/小時(shí),其中砂生產(chǎn)能力286噸/小時(shí)。

1.2 系統(tǒng)砂料生產(chǎn)的特點(diǎn)

(1)工程處在大渡河下游,砂料勘測(cè)結(jié)果為特細(xì)砂,細(xì)顆粒含量比例總體較高;(2)天然砂料的實(shí)際需求不夠,需要補(bǔ)充人工砂使用。系統(tǒng)制砂設(shè)計(jì)既有天然砂生產(chǎn)系統(tǒng),也有人工砂生產(chǎn)系統(tǒng);(3)為節(jié)約成本和環(huán)境保護(hù)考慮,人工砂生產(chǎn)工藝為干法生產(chǎn)。

1.3 天然砂質(zhì)量檢測(cè)情況

大渡河安谷水電站砂石加工系統(tǒng)運(yùn)行生產(chǎn)正常后,自2013年3月至2013年7月陸續(xù)對(duì)生產(chǎn)的天然成品砂料進(jìn)行了研究檢測(cè)(檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表略)。

根據(jù)試驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)分析,天然砂細(xì)度模數(shù)較大值1.81,較小值1.31,平均值1.59,細(xì)度模數(shù)總體較小;篩底較小值為15.2%,較大值為25.0%,平均值為20.3%,其篩底0.16mm以下的百分率含量較高;根據(jù)粒度曲線分布：0.63mm,0.315mm篩余偏少,0.16mm以下細(xì)顆粒含量偏多,需要棄除部分細(xì)顆粒含量。總體粒度曲線分布超出細(xì)砂包絡(luò)線范圍,屬特細(xì)砂范圍。要滿足規(guī)范要求細(xì)度模數(shù)2.2～3.0和合同要求細(xì)度模數(shù)2.0～3.0的范圍,需要對(duì)特細(xì)砂質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整。如直接使用,需要進(jìn)行混凝土配合比專項(xiàng)試驗(yàn)并經(jīng)過(guò)專家論證后才能使用。

表1 洗砂機(jī)加大沖洗產(chǎn)量變化表(第一組)

表2 洗砂機(jī)加大沖洗產(chǎn)量變化表(第二組)

表3 天然砂累計(jì)顆粒級(jí)配變化表(第一組)

表4 天然砂累計(jì)顆粒級(jí)配變化表(第二組)

1.4 人工砂質(zhì)量檢測(cè)情況

為對(duì)天然特細(xì)砂進(jìn)行質(zhì)量調(diào)整,同時(shí)補(bǔ)充天然砂含量不夠,安谷電站砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)人工砂生產(chǎn)系統(tǒng),采用B8100立軸制砂機(jī)制砂,干法篩分生產(chǎn)人工砂摻入天然砂中使用。2013年3月至2013年7月對(duì)人工砂進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)研究(檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表略)。

根據(jù)人工砂試驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)分析,采用干法制人工砂質(zhì)量特點(diǎn)為：細(xì)度模數(shù)最大值2.86,最小值為2.53,平均值為2.68,基本符合要求;石粉含量最小值17.8%,最大值24.6%,平均值21.6%,整體超標(biāo),不符合規(guī)范要求;根據(jù)粒度曲線分布0.16mm篩余偏少,0.16mm以下細(xì)顆粒含量偏多,5mm,2.5mm篩余偏大,2.5mm~10mm含量偏多?？傮w粒度曲線分布0mm~0.16mm部分超出細(xì)砂包絡(luò)線范圍,需要對(duì)石粉含量進(jìn)行調(diào)整。系統(tǒng)最初設(shè)計(jì)干法篩分生產(chǎn)人工砂的工藝,在減小細(xì)顆粒沖洗流失增加產(chǎn)量的同時(shí)也導(dǎo)致了砂料石粉含量整體超標(biāo)。

1.5 存在的問(wèn)題

根據(jù)以上天然砂和人工砂檢測(cè)統(tǒng)計(jì),天然砂中≤0.16mm顆粒含量超標(biāo),細(xì)度模數(shù)很小,其粒度曲線分布超出細(xì)砂范圍,屬特細(xì)砂。人工砂細(xì)度模數(shù)雖然符合要求,但石粉含量整體超標(biāo)。

為改進(jìn)天然特細(xì)砂質(zhì)量,減小細(xì)顆粒含量,尤其是減少0.315mm以下顆粒的含量,需要摻入較粗的人工砂進(jìn)行調(diào)整,增大其細(xì)度模數(shù)的同時(shí)控制石粉含量,使其最終的顆粒級(jí)配比例符合以上規(guī)范要求。為此,需要在砂石系統(tǒng)工藝上做到天然砂棄除部分細(xì)顆粒(尤其是棄除部分≤0.315mm顆粒),提高細(xì)度模數(shù);人工砂棄除部分石粉含量,提高細(xì)度模數(shù);同時(shí)對(duì)摻入工藝方法做研究才能滿足要求。

2 主要研究方法及技術(shù)指標(biāo)

2.1 研究方法

根據(jù)安谷電站砂石加工系統(tǒng)前期砂料生產(chǎn)的特點(diǎn),對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的砂料質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)分析,結(jié)合其他工程砂石加工系統(tǒng)砂料生產(chǎn)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題提出解決方案：

(1)對(duì)系統(tǒng)生產(chǎn)的天然砂和人工砂質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析,尤其是級(jí)配組成的統(tǒng)計(jì)分析,找到需要調(diào)整的質(zhì)量指標(biāo)和需要調(diào)整的范圍。(2)結(jié)合其他工程砂料的生產(chǎn)工藝的基本規(guī)律,通過(guò)增大天然砂篩分沖洗用水量,或增大天然砂脫水篩網(wǎng)的孔徑等手段,調(diào)整其細(xì)顆粒含量和細(xì)度模數(shù)等質(zhì)量指標(biāo),收集數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,找到適合的天然砂生產(chǎn)工況。(3)通過(guò)增加高頻直線篩對(duì)人工砂進(jìn)行干法篩分和濕法篩分棄石粉,調(diào)整其石粉含量和細(xì)度模數(shù)等質(zhì)量指標(biāo),收集數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,找到人工砂質(zhì)量調(diào)整合適的生產(chǎn)工況。(4)確定滿足質(zhì)量的摻和比例計(jì)算方法。

2.2 主要技術(shù)性能指標(biāo)

(1)依托安谷水電站砂石加工系統(tǒng)工程,通過(guò)摻入人工砂調(diào)整天然特細(xì)砂質(zhì)量,使之各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)符合規(guī)范要求或合同要求。(2)最大限度的使用天然砂料,減少人工砂的生產(chǎn)量,節(jié)約砂料生產(chǎn)成本,保護(hù)環(huán)境。(3)通過(guò)調(diào)整特細(xì)天然砂質(zhì)量使之合格后使用,節(jié)約水泥,節(jié)約直接使用天然特細(xì)砂的其他投入,做到節(jié)約工程成本。(4)積累天然砂生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn),為以后的類似項(xiàng)目提供設(shè)計(jì)參考或借鑒。

3 取得的主要研究成果

3.1 試驗(yàn)過(guò)程及技術(shù)成果

3.1.1 不同沖洗水量工況下天然砂細(xì)顆粒含量變化

為棄掉天然砂中部分細(xì)顆粒,在系統(tǒng)增加沖洗水管,加大細(xì)顆粒流失,調(diào)整天然砂顆粒級(jí)配和細(xì)度模數(shù)。對(duì)加大洗砂機(jī)沖洗水量的前后進(jìn)行了工況對(duì)比試驗(yàn)。

表5 天然砂產(chǎn)量變化表(更換脫水篩網(wǎng)尺寸)

表6 天然砂累計(jì)顆粒級(jí)配變化表(更換脫水篩網(wǎng)尺寸)

表7 產(chǎn)量變化統(tǒng)計(jì)表(高頻振動(dòng)篩網(wǎng)尺寸為0.4mm～0.5mm)

表8 累計(jì)篩余及石粉含量(≤0.16mm顆粒)變化表

產(chǎn)量試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表1。

在設(shè)計(jì)水量為82.7t/h時(shí)(82.7t/h為單臺(tái)篩,合計(jì)有3臺(tái)篩,下同),天然砂產(chǎn)量為231.1t/h,在水量為112.3t/h時(shí),產(chǎn)量為220.4t/h,增加流失產(chǎn)量的比例為：(1-220.4/231.1)x100%=4.63%。

在沖洗水量140.3t/h時(shí),產(chǎn)量為190.9t/h,增加流失比例(1-190.9/231.1)x100%=17.4%。

在設(shè)計(jì)水量為82.7t/h時(shí),天然砂產(chǎn)量為216.0t/h,在水量為120.3t/h時(shí),產(chǎn)量為203.6t/h,增加流失產(chǎn)量比例為：(1-203.6/216.0)x100%=5.7%。在沖洗水量135.8t/h時(shí),產(chǎn)量為183.6t/h,增加流失比例(1-183.6/216.0)x100%=15.0%(如表2)。

累計(jì)篩余率及細(xì)顆粒(≤0.16mm顆粒)變化實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表3。

根據(jù)表3在洗砂機(jī)未增加水量即設(shè)計(jì)水量82.7t/h的時(shí)候,細(xì)顆粒(≤0.16mm顆粒)比例為21.8%;在增加沖水量為至112.3t/h的時(shí)候,細(xì)顆粒(≤0.16mm顆粒)比例為17.1%,降低4.7%,同時(shí)細(xì)度模數(shù)提高1.72-1.63=0.09;在增加沖水量至140.3t/h時(shí)候,細(xì)顆粒(≤0.16mm顆粒)比例為16.5%,降低5.3%,細(xì)度模數(shù)總提高約為1.77-1.63=0.14。

根據(jù)表4在洗砂機(jī)未增加水量即設(shè)計(jì)水量82.7t/h時(shí)候,細(xì)顆粒(≤0.16mm顆粒)比例為21.2%;在增加沖水量至120.3t/h時(shí)候,細(xì)顆粒(≤0.16mm顆粒)比例為17.3%,降低3.9%,同時(shí)細(xì)度模數(shù)提高1.78-1.65=0.13;在增加沖水量至135.8t/h時(shí)候,細(xì)顆粒(≤0.16mm顆粒)比例為16.0%,降低5.2%,細(xì)度模數(shù)總提高約為1.83-1.65=0.18。

從上試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,因增加沖洗水量增加了細(xì)顆粒流失,減小了細(xì)顆粒(≤0.16mm顆粒)的含量,統(tǒng)計(jì)可以減小4%～6%,但細(xì)顆粒(≤0.16mm顆粒)含量受天然砂料本身特性影響仍然較高,經(jīng)過(guò)加大流失細(xì)顆粒后仍在砂料石粉含量的上限;在洗砂機(jī)里面增加沖洗水量,可以總體提高天然砂的細(xì)度模數(shù),由于天然砂細(xì)顆粒總含量比例較高,總體提高有限,統(tǒng)計(jì)約可提高0.15～0.2;同時(shí)如果沖洗水量過(guò)大,會(huì)帶走部分較大粒徑的砂顆粒,導(dǎo)致天然砂料總體產(chǎn)量大量減少,統(tǒng)計(jì)可減少17%,效益上不經(jīng)濟(jì)。

為此在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),合理調(diào)整在洗砂機(jī)中增加的沖洗水量,使單組篩消耗水量約在110～120t/h左右運(yùn)行,促進(jìn)細(xì)顆粒流失,減小細(xì)顆粒含量,提高細(xì)度模數(shù)的同時(shí)不至于導(dǎo)致天然砂大量產(chǎn)量大量減少。通過(guò)平衡砂的質(zhì)量和產(chǎn)量要求,可以找到比較合適的洗砂機(jī)沖洗水量。

3.1.2 不同脫水篩網(wǎng)尺寸工況下天然砂細(xì)顆粒含量變化

為降低天然砂細(xì)顆粒(≤0.16mm)比例,研究將天然砂生產(chǎn)系統(tǒng)的脫水篩網(wǎng)更換,將脫水篩網(wǎng)的孔徑由設(shè)計(jì)時(shí)的0.5mm×10mm調(diào)整為0.6mm×10mm,并對(duì)更換脫水篩網(wǎng)尺寸前后進(jìn)行工況對(duì)比試驗(yàn)。

試驗(yàn)的產(chǎn)量檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表5。

由表5在按設(shè)計(jì)沖洗水量的工況下,分別測(cè)量更換篩網(wǎng)前后的產(chǎn)量變化,產(chǎn)量減少約為(1-92.40/113.65×100%)=18.7%。在增大脫水篩網(wǎng)孔徑時(shí),天然砂流失比例較大,效益上總體不經(jīng)濟(jì)。

試驗(yàn)的累計(jì)篩余及細(xì)顆粒(≤0.16mm顆粒)比例變化情況如表6。

從表6分析可見(jiàn),增大脫水篩篩孔直徑為0.6mm×10mm,細(xì)顆粒比例明顯降低,統(tǒng)計(jì)降低約為4%~5%左右,同時(shí)細(xì)度模數(shù)提高約0.2。但天然砂的產(chǎn)量明顯降低,在經(jīng)濟(jì)效益上有較大影響,整體更換脫水篩網(wǎng)的方法來(lái)降低天然砂細(xì)顆粒工藝上不經(jīng)濟(jì)。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),根據(jù)料場(chǎng)的天然砂質(zhì)量情況,在天然砂很細(xì)時(shí)段可更換部分篩網(wǎng),在減少其細(xì)顆粒比例(≤0.16mm)的同時(shí),不至于大量降低天然砂的產(chǎn)量。

3.1.3 采用直線篩干法棄人工砂石粉含量變化

砂石系統(tǒng)經(jīng)過(guò)以上工況調(diào)整,即通過(guò)在洗砂機(jī)中增加沖洗水量棄細(xì)顆粒的工況下,摻入人工砂后,經(jīng)不斷的跟蹤試驗(yàn)檢測(cè),其石粉含量整體仍然較高,在天然砂較細(xì)時(shí)石粉含量超標(biāo)較多,統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示較大部分石粉含量超標(biāo),細(xì)度模數(shù)偏小。分析原因天然砂顆粒整體較細(xì),沖洗水量又不能過(guò)大,否則流失嚴(yán)重,經(jīng)過(guò)增加水量沖洗后其細(xì)顆粒含量任在規(guī)范要求的上限;同時(shí)摻入的人工砂在干法生產(chǎn)的情況下石粉含量超標(biāo),導(dǎo)致混合后石粉含量超標(biāo),細(xì)度模數(shù)提高有限,在進(jìn)一步棄天然砂細(xì)顆粒受限制的情況下,調(diào)整人工砂的生產(chǎn)工藝,減小其石粉含量同時(shí)提高其細(xì)度模數(shù),以達(dá)到摻入后提高天然砂整體質(zhì)量是有效的途徑。

為此試驗(yàn)組織對(duì)人工砂生產(chǎn)進(jìn)行棄石粉的工藝調(diào)整試驗(yàn)。采用工藝方法為：系統(tǒng)生產(chǎn)的人工砂膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入高頻直線篩,高頻振動(dòng)篩對(duì)人工砂進(jìn)一步篩分,棄除部分細(xì)顆粒,減小其石粉含量,增大細(xì)度模數(shù)。并分別完成干法篩分和濕法篩分的工況試驗(yàn)。

表9 產(chǎn)量變化統(tǒng)計(jì)表(篩網(wǎng)尺寸實(shí)際測(cè)量為0.4mm～0.5mm)

表10 累計(jì)篩余、石粉含量(≤0.16mm顆粒)及細(xì)度模數(shù)變化表

表11 成品砂抽檢取樣試驗(yàn)成果表(工藝調(diào)整后)

干法試驗(yàn)產(chǎn)量變化結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表7。

從表7可見(jiàn)篩分前后產(chǎn)量降低：1-58.5/64.1×100%=8.8%。高頻直線篩的篩下顆粒經(jīng)過(guò)檢測(cè),其中大于0.16mm占50%,小于0.16mm占50%。

干法試驗(yàn)顆粒級(jí)配及石粉含量(≤0.16mm)變化結(jié)果統(tǒng)計(jì)入表8。

分析表8可見(jiàn)采用高頻振動(dòng)篩干法篩分成品砂棄石粉,第一次石粉含量降低22.4%-19.2%=3.2%,第二次石粉含量降低22.5%-18.2%=4.3%,篩分后石粉含量基本達(dá)到規(guī)范要求的上限;細(xì)顆粒流失8%左右,部分大于0.16mm的顆粒流失;細(xì)度模數(shù)提高第一次為2.82-2.60=0.22,第二次為2.86-2.63=0.23,提高細(xì)度模數(shù)至規(guī)范上限,提高幅度有限。在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),采用高頻直線篩干法棄石粉,人工砂含水率對(duì)篩分效率敏感,含水率高容易堵篩網(wǎng),在雨天基本無(wú)法使用;含水率低粉塵較大,需要特別的降塵措施;同時(shí),篩分砂料過(guò)厚無(wú)法透篩,需要采用較大處理能力的高頻直線篩才能達(dá)到較好的效果。

經(jīng)分析及檢測(cè),天然特細(xì)砂摻入采用干法篩分棄石粉后的人工砂調(diào)整質(zhì)量后,混合砂石粉含量在規(guī)范要求值的上限,細(xì)度模數(shù)在規(guī)范要求值的下限,可以滿足規(guī)范或合同要求,只是在天然砂相對(duì)很細(xì)的個(gè)別情況下,稍微超出規(guī)范要求的質(zhì)量指標(biāo)。

3.1.4 采用直線篩濕法棄人工砂石粉含量變化

為更好的調(diào)整摻入人工砂后混合砂的質(zhì)量,從上面可見(jiàn)需要進(jìn)一步降低人工砂的石粉含量,進(jìn)一步提高其細(xì)度模數(shù)才能到達(dá)較好的效果。結(jié)合其他工程濕法生產(chǎn)人工砂經(jīng)驗(yàn),研究完成高頻直線篩濕法棄石粉的工況試驗(yàn)。即人工砂沖洗至含水率12%～25%,通過(guò)膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入高頻直線篩,進(jìn)一步篩分棄石粉,同時(shí)附帶脫水。

試驗(yàn)產(chǎn)量、累計(jì)篩余、細(xì)度模數(shù)及石粉含量變化統(tǒng)計(jì)見(jiàn)下表9和表10。

采用濕法工況下棄石粉,產(chǎn)量變化為1-(50.7/59.9)×100%=15.4%,產(chǎn)量降低比例較大。

由表9、表10可見(jiàn),兩次取樣濕法篩分前后石粉含量降低分別為22.0%-12.4%=9.6%和20.9-9.4=10.5%;細(xì)度模數(shù)分別提高3.07-2.67=0.40和3.28-2.72=0.56,采用濕法篩分棄石粉其石粉含量和細(xì)度模數(shù)變化較大,在同樣生產(chǎn)設(shè)備和相近產(chǎn)量的情況比干法篩分效果明顯提高。

試驗(yàn)分析可見(jiàn)：隨沖洗人工砂中的含水量增大,篩分后石粉含量減少,相應(yīng)細(xì)度模數(shù)提高,調(diào)節(jié)相對(duì)比較靈活。含水率較高時(shí),其實(shí)質(zhì)與常規(guī)的洗砂機(jī)+脫水篩生產(chǎn)人工砂的工藝相似。天然特細(xì)砂摻入采用濕法篩分棄石粉后的人工砂調(diào)整質(zhì)量后,根據(jù)檢測(cè),混合砂的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求。

3.2 特細(xì)砂質(zhì)量調(diào)整后檢測(cè)成果

項(xiàng)目研究針對(duì)采用以上砂料工藝調(diào)整后,在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)生產(chǎn)的最終成品砂進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè),檢測(cè)結(jié)果如表11。

由抽檢的結(jié)果可知：采用高頻直線篩濕篩棄人工砂石粉后,摻入天然砂中混合砂的細(xì)度模數(shù)滿足規(guī)范或合同要求;采用高頻直線篩干法棄人工砂石粉后,摻入天然砂中混合砂也滿足規(guī)范或合同要求;受摻入比例和天然砂料源本身質(zhì)量指標(biāo)變化,檢測(cè)質(zhì)量指標(biāo)波動(dòng)較大;相對(duì)比較,采用濕法棄人工砂石粉比干法棄人工砂石粉效果相對(duì)較好,在解決好混合砂含水的情況下優(yōu)先采用濕法生產(chǎn)人工砂來(lái)改善天然砂質(zhì)量的工藝更好。

安谷水電站砂石加工系統(tǒng)的生產(chǎn)的天然砂為特細(xì)砂,經(jīng)過(guò)棄除部分細(xì)顆粒的系統(tǒng)工藝調(diào)整,細(xì)度模數(shù)改善為1.5～2.0之間,≤0.16mm的含量降低至12%~20%;通過(guò)4比6、3比7或2比8的比例摻入立軸制砂機(jī)生產(chǎn)的較粗的人工砂(人工砂經(jīng)過(guò)系統(tǒng)棄除石粉工藝調(diào)整,細(xì)度模數(shù)提高至2.7～3.2,石粉含量降低至12%～16%),摻和后混合砂細(xì)度模數(shù)調(diào)整至2.2～2.5,石粉含量控制到13.0%～18.0%,只是在料場(chǎng)天然砂相對(duì)很細(xì)的情況下個(gè)別情況超標(biāo),做到滿足產(chǎn)量的同時(shí),達(dá)到合同或規(guī)范要求,效果良好。

3.3 摻入過(guò)程質(zhì)量指標(biāo)控制計(jì)算

為調(diào)整天然特細(xì)砂質(zhì)量指標(biāo),通過(guò)摻入人工砂使其質(zhì)量指標(biāo)滿足規(guī)范要求,做到合理利用,該種工藝方法過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量指標(biāo)控制計(jì)算方法如下：

(1)摻入比例計(jì)算：成品天然砂處理能力：n噸/小時(shí)(通過(guò)工況試驗(yàn)確定或皮帶秤確定);需要摻入人工砂處理能力設(shè)為：x噸/小時(shí)(通過(guò)皮帶秤或工況調(diào)整控制摻入量)。

計(jì)算天然砂百分率：y1=n/(n+x)×100%;

計(jì)算人工砂百分率：y2= x/(n+x))×100%。

(2)質(zhì)量指標(biāo)計(jì)算方法：

1)石粉含量：假設(shè)A1、A2、A3、A4、A5、A6分別為天然砂5mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm篩的累計(jì)篩余百分率(通過(guò)每班跟蹤試驗(yàn)確定);

假設(shè)B1、B2、B3、B4、B5、B6分別為需要摻入的人工砂5mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm篩的累計(jì)篩余百分率(通過(guò)每班跟蹤試驗(yàn)確定)。

則摻入較粗人工砂石粉含量為：η1=(1-A6)×y1+(1-B6)×y2;

2)細(xì)度模數(shù)：摻入后混合砂的細(xì)度模數(shù)：

c、累計(jì)篩余百分率：

以上計(jì)算可以通過(guò)電子表格在計(jì)算機(jī)中編制程序,通過(guò)輸入生產(chǎn)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),較快的計(jì)算出摻入人工砂后的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo),隨時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)控生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量指標(biāo)情況,并隨時(shí)調(diào)整至質(zhì)量合格。

4 推廣應(yīng)用情況

采用以上工藝方法,在工藝設(shè)計(jì)前需要對(duì)天然砂質(zhì)量指標(biāo)和產(chǎn)量進(jìn)行詳細(xì)分析,根據(jù)天然砂情況確定生產(chǎn)人工砂產(chǎn)量,確定摻入比例。根據(jù)天然成品砂料的細(xì)度模數(shù)和細(xì)顆粒含量等質(zhì)量指標(biāo),來(lái)確定需要生產(chǎn)人工砂合適的石粉含量和細(xì)度模數(shù)等質(zhì)量指標(biāo)。再確定砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)砂料的合理設(shè)備數(shù)量及加工工藝方法。

通過(guò)研究,對(duì)特細(xì)砂使用提供了較詳細(xì)的技術(shù)資料,掌握了使用的技術(shù)特性,提供了比較合理的工藝設(shè)計(jì)思路,拓展了其使用的思路和范圍。項(xiàng)目研究為以后的天然砂石系統(tǒng)提供工藝設(shè)計(jì)參考,在水電工程同類或類似項(xiàng)目上提供經(jīng)驗(yàn)借鑒,為土木工程其他相關(guān)專業(yè)也起到參考和借鑒作用,值得推廣運(yùn)用。

5 結(jié)語(yǔ)

由上可見(jiàn),在特細(xì)天然砂中合理?yè)饺氩糠秩斯ど皝?lái)調(diào)整改善其細(xì)度模數(shù)、石粉含量和顆粒級(jí)配組成,可以使特細(xì)砂調(diào)整至普通混合砂中砂使用,該工藝方法不需要天然特細(xì)砂專門(mén)論證就可使用,做到合理的大量的使用天然特細(xì)砂。為天然特細(xì)砂提供了一種較好的利用方法,該方法還有利控制電站的整體混凝土質(zhì)量,是一種比較理想的利用天然特細(xì)砂的方法,值得推廣使用。

鄭崇飛(1975-),男,四川內(nèi)江人,工程師,長(zhǎng)期從事水電施工技術(shù)管理工作。