鄧亞輝
中國水利水電第八工程局有限公司
在工程建設(shè)中,砂石骨料是基礎(chǔ)性材料,伴隨著國家各種建筑工程規(guī)模的逐步加大,作為建筑當中的主要結(jié)構(gòu)性材料,其質(zhì)量會對工程的施工質(zhì)量造成直接影響?;炷潦枪こ淌┕ぶ械闹匾?,而砂石骨料中的泥質(zhì)含量是檢驗混凝土質(zhì)量的重要標準,泥質(zhì)含量升高會導(dǎo)致水量的加大,影響混凝土的強度,從而對其抗壓能力造成一定影響。因此,工程施工中,控制砂石骨料中含泥量是十分必要的。
一、砂石骨料中含泥量偏高的原因
造成砂石骨料中含泥量偏高的原因主要有兩方面,分別是自然原因及人為原因。
(一)自然原因
造成砂石骨料中含泥量過高的自然因素眾多,如風化巖與泥砂積存在山體巖石的縫隙中,在破碎之前不能得到徹底清理,一同進入破碎和篩分環(huán)境,致使砂石骨料中含泥量過高;砂卵層間的泥質(zhì)夾層,運用破碎和篩分等方法不能將其徹底清理干凈。這種自然原因造成含泥量過高的情況,需要運用相應(yīng)的技術(shù)手段才能使其得以改善。
(二)人為原因
人為原因也會造成砂石骨料中含泥量過高,具體的人為原因如表1所示。
這種人為原因造成的含泥量過高情況,可以通過提升質(zhì)量意識,強化根源的控制獲取一定成果。
二、成品骨料含泥量常規(guī)控制方式
(一)常規(guī)技術(shù)
人工骨料中,因為會有泥夾雜在原巖中,往往會造成成品骨料,特別是粗骨料中含有過多泥質(zhì)[1]。工程中通常運用水洗的方式對泥質(zhì)含量加以控制,也就是根據(jù)各個篩分生產(chǎn)過程,運用在篩上面噴淋水的方式,對物料中的泥質(zhì)加以沖洗,然后再運用相應(yīng)的分級脫水設(shè)施,如砂處理單元和螺旋分級機等,分離潔凈骨料和含泥污水,從而達到骨料洗凈以及泥質(zhì)控制的作用。如果毛料中的泥團粘性比較大,只是依賴篩上噴淋水的方式無法將骨料洗凈,通常需要設(shè)立機械洗石設(shè)備再次清洗骨料。依據(jù)水洗工藝過程的位置,分為兩種沖洗形式,分別是分散沖洗和集中沖洗。分散沖洗指的是將獨立的沖洗篩分車間設(shè)立在主篩分車間之外。而集中沖洗指的是在沖洗過程中融入相應(yīng)的主篩分,如分級篩分和預(yù)篩分等,運用主篩分設(shè)施實現(xiàn)沖洗。采取集中沖洗的方式,不需要過多的生產(chǎn)車間,可以節(jié)約成本投入,同時能夠給管理提供一定方便。然而集中沖洗通常的沖洗對象是混合料,并且沖洗效率比較低,為了實現(xiàn)更加良好的沖洗效果需要增加用水量。干法制砂這種技術(shù),對制砂原料有較高的要求,往往需要較高的含水量,但分級主篩分車間通常和制砂車間前后相連,這就會導(dǎo)致集中沖洗方式下,主篩分車間中,物料的含水量難以控制,給這種工藝技術(shù)的生產(chǎn)制造一定麻煩。分散沖洗這種方式不存在這樣的問題,但也有其自身的不足,即車間多且不集中,工藝流程較為復(fù)雜。
表1 人為原因
表2 水洗骨料存在的問題
表3 干法篩分優(yōu)勢
(二)常規(guī)技術(shù)存在的問題
盡管水洗骨料實行起來較為簡單,但其也存在一定問題,具體如表2所示。
首先,采用增加用水量的方式對泥質(zhì)含量加以控制,通常會導(dǎo)致生產(chǎn)污水量偏大的情況?,F(xiàn)如今對環(huán)境保護的要求逐步提升,在生產(chǎn)污水零排放的基本要求下,建設(shè)相應(yīng)的砂石污水處理系統(tǒng)是十分必要的,而在污水處理量偏大的情況下,需要擴大處理系統(tǒng)的規(guī)模,這就會導(dǎo)致建設(shè)成本及運行成本的大大增加,砂石系統(tǒng),甚至是整個工程的經(jīng)濟收益都會受到嚴重影響。
其次,用水量的加大導(dǎo)致砂,特別是細砂嚴重流失,導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)砂效率下降,同時增加了系統(tǒng)的能量消耗。
再次,因為砂這樣的細料嚴重流失,在經(jīng)過沉淀之后,會有很多泥渣出現(xiàn),加大了運輸量和棄渣的占地面積,同時因為泥渣表現(xiàn)為半流動態(tài),給其挖撈和運輸?shù)裙ぷ鞯拈_展制造了一定麻煩,產(chǎn)生很大環(huán)保問題。
最后,因為干法制砂具有生產(chǎn)能力強、資金投入較低、環(huán)境保護方面的成本投入較低等特點,使其逐漸成為主要采用的方法。但也正如上文所說,這種方法要求原料的含水率達到一定要求,通常為3%左右。如果含水量太高,會加大原料的粘性,容易導(dǎo)致破碎機發(fā)生堵腔,情況嚴重時,會造成停機,同時會導(dǎo)致篩分效率的下降,從而增加篩分車間和立破車間的負擔[2]。因為小石和中石的混合料是人工制砂通常運用的原料,所以,在砂石系統(tǒng)中,人工制砂車間通常和分級篩分車間前后相連。對于成品骨料,如果運用集中化的水洗形式對泥質(zhì)含量加以控制,因為濕篩是分級篩分,用作制砂的小石和中石混合料具有較高的含水量,超過了3%的標準。即便能夠?qū)⒚撍Y和料堆等脫水設(shè)備設(shè)定在制砂車間前,也不會取得十分良好的效果。
三、砂石骨料中含泥量控制方式
(一)石料含泥性狀分析
在半成品石料經(jīng)過粗碎之后,泥土會以兩種形式存在,分別是單獨存在以及在石料上粘結(jié)[3]。粘結(jié)的情況中,石料粒徑大小各不相同。而在單獨存在時,因為泥土具有較低的強度,通過粗碎設(shè)施機械力和爆破作用力,通常會存在較小粒徑。通過對石料含泥狀態(tài)展開的大量研究,我們能夠知道,當泥土以單獨狀態(tài)存在,并且石料顆粒的直徑在20毫米以下時,對石料中泥土的粘附性進行檢測能夠發(fā)現(xiàn),在半成品中總泥土量所含的石料會占據(jù)比較大的比例。
(二)剔除小粒徑料加水洗的除泥工藝
除了可以采用常規(guī)的水洗技術(shù)外,還可利用干法篩分,在半成品料中分離出單獨存在的泥土和粘結(jié)泥土粒徑較小的石料,且將其當作棄料加以處理。在半成品料中除去了泥質(zhì)含量較大直徑較小的物料后,仍需采用水洗的方式進行處理。干法篩分具有多種優(yōu)勢,具體如表3所示:
第一,因為在系統(tǒng)生產(chǎn)的前期階段運用棄料處理形式,已經(jīng)大幅降低了物料中泥質(zhì)的含量,所以之后的水洗階段將大大減少水的用量,從而減小污水處理系統(tǒng)的規(guī)模,減少建設(shè)投資和系統(tǒng)的運行成本。
第二,由于減少了系統(tǒng)的用水量,砂特別是細砂的流失量也變小,一定程度上提升了系統(tǒng)產(chǎn)砂量,減小了系統(tǒng)的能量消耗。
第三,因為細料流失量變小,在污水處理系統(tǒng)沉淀之后,泥渣含量也會大幅降低,減小了挖撈、運輸?shù)墓ぷ髁?,同時棄渣堆放的占地面積也大幅減小。
第四,用水量的降低,大大降低了干法制砂中原料的含水量,這也在一定程度上提升了制砂的效率及穩(wěn)定性。
工程中毛料的含泥量會隨著地質(zhì)狀況發(fā)生改變,空間分布上存在一些不穩(wěn)定性,如果毛料含有的泥質(zhì)很少,就無需做棄料處理。因此,在篩分階段需要能夠自由切換控制形式,也就是在毛料泥質(zhì)含量較高時,可以采用除泥篩分方式,反之可以不啟用。
四、結(jié)語
總之,人們對工程施工的要求越來越高,砂石骨料的質(zhì)量會對工程施工造成嚴重影響。因此,在生產(chǎn)的過程中,工作人員需要做好砂石原料料源、原料含砂量以及試驗檢驗等方面的控制工作,從而給工程的施工提供有力保障。
參考文獻
[1]?陳澤仁,楊勇.淺談砂石骨料含泥量的控制技術(shù)[J].水電站設(shè)計,2019(2):45-47.
[2]?張鼎.淺談砂石骨料性能研發(fā)及檢驗檢測的重要性[C]//中國砂石協(xié)會.2014’中國國際砂石骨料大會論文集,2014:6.
[3]?楊靜明,郝淑榮,王寶民.砂石骨料含泥量現(xiàn)場快速測定方法[J].黑龍江水利科技,2006(6):30.