学到了（机制砂的制作过程）机制砂应用技术规程，

1、机制砂的定义

机制砂定义为:由机械破碎、筛分制成的，粒径＜4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩的颗粒。机制砂多数呈灰白色或黑色，一般含有10%～15%的石粉（粒径小于0.075mm），级配中大于2.36mm和小于0.075mm的颗粒偏多，细度模数普遍在2.5～3.3之间，粒型多成三角体或者方矩体，表面粗糙。

2、机制砂项目建设条件及要求

（1）资源条件

新建机制砂生产线首先要做好矿山资源的勘察工作，经现场取样，原料的抗压强度、岩性和SO3含量分析测试后，确定原料矿山及制砂厂址。对于覆盖土层较厚、夹层含泥较多、母岩强度低以及岩石分层成片状等质量差的原料矿山，应避免就地建厂。生产原料应使用洁净、质地硬质、无软软颗粒及风化石的石灰岩、白云岩、花岗岩和玄武岩等岩石，不宜使用泥岩、页岩、板岩等水成岩类母岩生产机制砂。在我们国家，可以作为人工制砂的原材料有很多，一般有花岗岩、玄武岩、河卵石、石灰石、安山岩、流纹岩、闪长岩、辉绿岩、砂岩等，不同的岩石制成的人工砂在强度、粒度上都有差异，相应的在使用用途方面也会不同。

a、砂岩：石英含量较高，在砂石生产线中应用较为广泛，在生产中要解决石粉的问题。

b、石英砂岩：石英砂岩是制砂的优质原材料，无论在强度还是粒型上都能达到甚至优于天然砂。

c、河卵石：河卵石也是一种优质的的制砂原料，在强度、粒型、色度方面，是替代天然砂的最佳选择。

d、石灰石：在砂石生产线中可同时作为砂、石子的原材料，同时石粉还可以再利用。

e、玄武岩：玄武岩制成的砂搀在混凝土里，可以使混凝土重量减轻，但仍很坚固，同时有隔音、隔热等特点，是高层建筑轻质混凝土的良好骨料。

f、花岗岩：石英含量高，硫化物含量低的花岗岩是制砂的优质原材料，但要解决粉的问题。

（2）生产工艺布置

生产工艺设计有很多人认为是摆积木，这是一种简单的理解。工艺设计首先要确定生产规模，进行工艺平衡计算，合理确定工艺设备能力、运转率；进行物料平衡计算，合理确定各种物料的储存方式和储存期；根据生产过程中扬尘的特点，确定除尘方案，进行风量计算，合理选择除尘器。制砂生产线的总平面设计需要注意以下事项：

a、满足工艺、运输、防火、施工等有关规范或规定。

b、在满足工艺要求的前提下，总平面布置尽量紧凑，节约用地，同时应留有设备运行与维护的空间。

c、充分利用地形进行竖向设计，以减少土石方工程量，使破碎后的物料能自流。

d、粗破位置宜靠近料场来料方向，成品料场接近运输道路。

e、应避免在溶洞、滑坡、泥石流及填方地段布置破碎、筛分、制砂等重要车间，如必须在上述地段布置时应充分技术论证，并采取可靠的处理措施。

（3）生产工艺流程

（4）主要设备选型技术要求

3、主要设备选用原则

（1）破碎设备选用原则

在机制砂的生产过程中，一般采用三级破碎工艺，即粗碎、中碎、制砂机破碎。不同破碎阶段选用的破碎机也不尽相同，在粗碎中最常用的是颚式破碎机，中碎一般采用反击式破碎机或圆锥式破碎机，制砂机械一般以冲击式破碎居多。

（2）制砂机选用原则

制砂机械一般采用棒磨机、反击式制砂机或冲击式制砂机，棒磨机生产的机制砂级配良好，反击式破碎机生产的机制砂级配良好但粒型较差，而冲击式破碎机生产的机制砂级配不良但粒型较好。以往采用棒磨机较多，因为棒磨机生产过程中磨棒对石料粉磨有选择性、逐步粉磨，过磨现象少。但棒磨机存在产量低、运行成本高、人工劳动强度大等缺陷，不建议生产中采用。在实际生产中，建议采用反击式和冲击式破碎机联合制砂，可获得粒型好、机配好、产量高的机制砂。

（3）振动筛对制砂生产的影响

机制砂产品级配的最主要影响因素就是筛分环节，其中振动筛的筛孔形状、尺寸及筛面倾斜角大小是影响机制砂质量的关键参数。

a、机制砂生产中有较大含量的石粉颗粒，且对级配要求较高，不宜选用长方形和圆形筛孔，一般采用正方形方孔筛。

b、筛孔尺寸的选择直接影响机制砂的质量和生产量。研究表明，筛网尺寸越大生产的机制砂细度模数越大，石粉含量越低；筛网尺寸越小生产的机制砂细度模数越小，而石粉含量越大。据相关学者研究，一般制砂工艺中推荐筛孔尺寸为3.5-4.5mm。

c、为物料达到较好的筛分效率和处理量，根据振动筛厂家的经验筛面的倾角出厂一般为20°左右为宜。

（4）除粉设备的选用原则

机制砂的生产过程中会有10%~20%的石粉(75μm的颗粒)，适量的石粉可以改善机制砂混凝土工作性差的缺陷，增大混凝土抗压、抗折强度，但石粉含量过高会影响机制砂混凝土的性能，所以要对机制砂进行除粉。机制砂的除粉工艺是机制砂石粉含量控制的关键，既要机制砂中粉料含量满足不同等级混凝土使用要求，又对级配影响较小，建议采用干法制砂分级机或轮式洗砂机除粉。北方天气寒冷、干旱、水资源缺乏地区，应多采用干法人工砂石料生产工艺。

优良的机制砂生产工艺、合理的设备选择是生产机制砂质量的保证，决定了机制砂混凝土的性能。通过上述分析，为制备出级配优良的机制砂，应选取合格的母岩，根据母岩情况调整振动给料筛尺寸，粗碎宜采用颚式破碎机，中碎宜采用反击式破碎机，制砂机宜采用立式冲击式破碎机，除粉宜采用干法分级机除粉，如采用湿法除粉推荐采用轮式洗砂机。

常见生产规模主要设备选型案例

方案一、30T/H机制砂生产线工艺

【配置设备】：原料仓、B500*18米输送机、HXVSI7611制砂机、B500*19米输送机、B500*20米输送机、B500*10米输送机、2YK1545振动筛、2208洗砂机。

该生产线配置简单，方便运输安装，投资成本小，适用于小块石料的制砂生产，小规模制砂厂的理想之选。其中配置设备HXVS制砂机具有出料均匀、运行稳定、研磨快等特性，保证了成品机制砂的产量及品质符合要求。

方案二、120-150T/H机制砂生产线工艺

【配置设备】：原料厂、ZSW380*95振动给料机、HD86颚式破碎机、HXGYS300圆锥破碎机、3YK2460振动筛、B800*20米输送机、B800*21米输送机、HXVSI9526制砂机、B800*30米输送机、B650*31米输送机、B500*10米输送机、B500*15米输送机（3台）

该机制砂生产工艺主要配置设备有颚破机、圆锥破、制砂机，使用物料范围较为广泛，对原料的粒度要求局限小。配置合理，运行稳定，适合中型规模的砂厂投资使用。成品砂石骨料根据粒度合理分为：0-5mm、5-10mm、10-20mm三类，提升生产线效益。

方案三、400T/H机制砂生产线工艺

【配置设备】：原料仓、2YKW600*130振动给料机、B1200*28米输送机、B1200*24米输送机、B650*10米输送机、PE900*1200颚式破碎机、B100*35米输送机、SC315圆锥破碎机、B1200*33米输送机、HVI1250制砂机、B800*15米输送机（4台）该机制砂生产工艺阵容强大，作业能力强、配置合理高效，轻松时产400吨，符合大型制砂厂的要求。成品砂石骨料粒度范围大（0-5mm、5-10mm、10-20mm、20-40mm），商业价值高。

4、机制砂的分级和规格

（1）机制砂的分级

砂的等级按技术要求分为I、II、III三个等级                    I类砂适用于强度等级大于C60的混凝土。                      II类砂适用于强度等级C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土、水工混凝土。                                               III类砂适用于强度等级小于C30混凝土和建筑砂浆;         

（2）砂的规格分类

砂的规格按细度模数分为粗、中、细三种。其中

粗砂的细度模数为：3.7-3.1，

中砂的细度模数为：3.0～3.3，

细砂的细度模数为：2.2～1.6。

  砂的粒径在4.75～0.15mm之间，且小于0.075mm的石粉应有一定的限制，其粒级分为4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15，最好要连续，且每一粒级要有一定的百分比，其粒形最好成立方体，对其针片量也有一定要求。5、机制砂的颗粒级配

从颗粒组成统计结果分析，机制砂＞2.36mm和＜0.15mm的颗粒偏多，而中间颗粒偏少(尤其是0.3mm～1.18mm)，有时某一粒级断档。一般而言，机制砂级配只能基本上符合天然砂I区或11区砂的技术要求。

6、机制砂石粉及泥块含量要求

7、机制砂有害物质及控制

机制砂中有害物质主要是云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯化物等，同时，砂中不应混有草根、树叶、树枝及塑料等杂物。

8、混凝土搅拌站对砂的选用

（1）常规石子的选用

常规的石子：卵石 5-25mm、豆石5-16mm碎石5-25mm、细石5-16mm陶粒、玄武岩、煤矸石等较少使用。

（2）建筑用砂的分类

浇筑薄壁构件选用10、15mm级粒径；

浇筑板、梁、墙选用20、25mm级粒径；

浇筑基础选用25、30mm级粒径。

（3）建筑用砂的粒径规格

建筑用砂粒径规格一般分为以下几种：

2-4即俗称二四分。1/4-1/2英寸；6.35-12.7毫米，现规格为：10-15毫米

4-6即俗称四六分。1/2-3/4英寸；12.7-19.05毫米；现规格为：15-20毫米

其它规格列表：0-5  代表0-5mm砂子；5-1 代表5-10mm碎石；12石子代表10-20mm碎石；13石子代表16-31.5mm碎石。

通常工程中的石子是按级配（粒径）来分的，有两种：一种叫连续级配，比如5-10mm、5-16mm、5-20mm、5-25mm、5-31.5mm、5-40mm，这一类石子在所属的粒径范围内不同的粒径大小都占有一定比例，在实际工程中容易产生相互填隙，提供良好的抵抗外界能力。

另外一种叫单粒级，比如：10-20mm、16-31.5mm、20-40mm、31.5-63mm、40-80mm,这一类石子粒径范围比较单一，比如10-20mm石子的粒径基本在10-20mm的范围内，因为石场上产石子时一般是采用不同粒径的筛网进行分级的，多数石子都是以单粒级销售，工程中用时再根据标准或设计的级配要求采用几个不同的单粒级配置成连续级配进行使用。

（4）商砼常用砂子的原料成分

混凝土石子的成分：

 用的鹅卵石，主要成份是SiO2；

 用石灰石的主要成份是CaCO3。

 鹅卵石主要化学成分是二氧化硅，其次是少量的氧化铁和微量的锰、铜、铝、镁等元素及化合物。它们本身具有不同的色素，如赤红者为铁，蓝者为铜，紫者为锰，黄色半透明为二氧化硅胶体石髓，翡翠色含绿色矿物等等；由于这些色素离子溶入二氧化硅热液中的种类和含量不同，因而呈现出浓淡、深浅变化万千的色彩，使鹅卵石呈现出黑、白、黄、红、墨绿、青灰等色系。

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