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砂石生产线中骨料质量控制的三根红线与三个常规

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随着砂石生产线的大量生产与应用,机制砂的质量已经越来越受到大家的重视,但不管是行业标准还是国家标准,建筑用砂的质量指标包括颗粒级配、石粉含量、坚固性、空隙率、MB值等16项指标,对于中小型机制砂石生产厂家而言,在设备、管理、检测手段不变的情况下,如何实现质量的有效控制,来满足机制砂使用的质量需求,成了生产厂家头疼和困惑的头等大事,根据一般的生产和使用经验,机制砂质量要有保证,在机制砂生产过程中要控制住:三根红线指标和三个常规指标;

 

  1、三根红线指标

 

  对于混凝土或砂浆的质量,与机制砂的质量密切相关,对于机制砂来说,如果对混凝土或砂浆的施工、强度及耐久性产生直接和重大的影响,如强度显著降低、膨胀开裂等,这样的机制是完全不能使用,对于这样的质量指标是必须严控的,也就是说机制砂质量的红线,笔者认为主要以下三个,包括压碎值、有害物质、碱活性反应;

 

  1)总压碎值应小于30%

 

  机制砂的压碎值指标是检验其坚固及耐久性的红线指标,经研究证明,坚固性及压碎值达不到要求,对混凝土的强度、耐磨性会明显下降,所以规定机制砂压碎值应小于30%;

 

  对该项指标,生产一定要选好料源的岩性,岩石自身膨胀和收缩不剧烈,抗物理侵蚀能力强,不能有风化岩或低强度岩石,如页岩、带膨胀粘土的石灰岩等,尽量使用新鲜和孔隙率较小、吸水率小的原料;同时要保证不要过度破碎,否则生产的机制砂将难以使用。

 

  2)有害物质不能超标

 

  机制砂中的有害物质包括主要云母、轻物质、有机物、硫化物等;有害物质一般是妨碍水泥水化、与水泥中的水化产物发生化学反应并*终造成水泥膨胀、降低骨料与水泥石的粘结力等等问题,以云母来说,根据有关报道,云母能降低混凝土或砂浆的施工性能、强度和抗冻性,当云母含量在3%,混凝的抗压强度降低10%,抗拉强度降低17%,当云母含量为2%时,经25次冻融循环,强度下降31%,云母的颗粒粒径对砂浆混凝土的流动度也产生较大影响。

 

  有机杂质主要包括腐烂动植物的产物、树枝、树叶、煤等,它们妨碍水泥水化,降低混凝土的强度。

 

  国家和行业标准对各类有害物质的含量做了明确规定。

 

  在生产过程中,一定要使用合格的料源,比如闪长岩类含有一定量的云母,生产前要检测云母含量及其波动性,开采中要人工或机械剔除原料中的树枝、枯草等杂物,这将是机制砂质量的又一质量红线指标,据有关规定,因有害物质引起混凝土强度降低且达到5%的机制砂石骨料将不能使用。

 

  3)碱活性反应程度低

 

  在混凝土硬化后,特别是处于潮湿环境中,因混凝土的碱物质与机制砂石骨料中活性二氧化硅、泥质白云岩发生反应,导致混凝土开裂,所以对于机制砂质量控制而言,在设备新生产机制砂时,应对碱活性做出评定,如果碱活性较大,或存在这种破坏性**,这是不能使用的,否则将产生严重后果;

 

  2、三个常规

 

  机制砂的红线指标初次生产或更换料源时,作为控制机制砂质量的关键指标,一般只要严格执行并予以评估一次就可以了,但在机制砂实际生产中,还有几个指标也非常关键,但他们的常规性、波动性和不可控性往往使质量更加难以保证,虽然没有达到对混凝土工程质量产生破坏性、毁灭性的影响,但与混凝土施工与成本、强度及耐久性密切相关,它们主要是石粉含量、级配和空隙率三个常规指标。

 

  1)石粉含量及MB值合规

 

  石粉是指机制砂中公称粒径小于0.075mm且成分与被加工母岩相同的颗粒,石粉比表面积较大,增加了用水量,据报道,石粉含量每增加1%,混凝土用水量要增加2kg/m3,不过更为严重的是,机制砂生产中同时夹入了较多泥粉物质(含泥量),又不能予以剔除,泥的危害较大,泥颗粒具有较大的湿胀干缩性能,对混凝土的抗压强度、抗拉强度、干缩性产生较大影响,当含泥量为1-5%时,混凝土抗压强度降低0-12%,当含泥量超过7%,混凝土抗压强度降低达30%以上。所以在生产中,控制石粉含量同时,要严格控制和评估泥粉含量,目前一般用亚甲蓝法对其进行检测。

 

  标准规定,机制砂依据亚甲蓝判断定的石粉含量要求。

 

  机制砂的日常生产中,要尽量少用夹层泥岩石,含泥量较大的料源要进行人工或机械剔除,如条形筛,同时要设计石粉剔除工序并保证其正常运行。并适时增加取样监测。

 

  2)颗粒级配要落区间;

 

  颗粒级配是指机制砂各粒级颗粒分布情况(对颗粒粒径来说,细度模数也数值上一定的反应了颗粒的分布关系)。机制砂的级配对新拌混凝土的工作性影响较大,也对强度、变形性能等有影响,也会影响混凝土的成本。较好的级配能够保证混凝土施工质量、不易离析、用水量减少等,比如机制砂的细度模数为2.4-3.0,其中0.3mm的颗粒占15-30%,0.15mm以下的占5-10%,具有更好泵送性,比如级配不能间断也不能超标,一般使用二区中砂等等。

 

  标准规定,机制砂的颗粒级配必须满足如下:

 

  生产中要严格控制料源级配、合理选择筛网尺寸,防止筛网破损、水洗砂要防止细小颗粒的非常流失,加工过程中的过粉碎现象等等。

 

  3)空隙率越低越好

 

  空隙率主要是直接或间接地反映机制砂的颗粒形状、大小分布以及容重的一个常规质量指标,能够一定程度上反映粒形、级配的趋好性特征,并且在日本混凝土用碎石机碎砂标准中作为衡量粒形的重要指标。在混凝土生产中,较小空隙率可以减少混凝土水泥浆体的用量,可以降低混凝土成本,能够充分发挥机制砂集料的作用,提高混凝土的各种性能。根据标准规定,要求机制砂的空隙率小于44%;

 

  对于机制砂生产,在料源岩性合适的情况下,适当减小细碎阶段的破碎比,选用方形筛网,适当降低机制砂的细度模数,如果条件允许可以选用冲击类破碎机或增加整形设备。

 

  虽然在机制砂石生产质量控制中,的确控制住三根红线和三个常规,机制砂完全能够使用,也兼顾了较好的经济性和便捷性。但并不是质量方面的其他指标就可以完全忽略,如含水率、更好粒形等等,而应抓住关键,综合考虑,做出质量更好、使用更佳的机制砂。