目前,，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方興未艾,，全國每年砂石骨料用量達(dá)200億噸，市場(chǎng)需求量巨大,。長期以來,，建筑用砂主要來源于河道采砂和機(jī)制砂，河道采砂造成砂石資源枯竭,、水源污染,，易引發(fā)河堤安全等各種問題。

發(fā)展產(chǎn)量和質(zhì)量都穩(wěn)定的高品質(zhì)機(jī)制砂替代河砂,，既可解決建設(shè)中砂石骨料供需不平衡的矛盾,，又能消納隧道洞渣等固體廢渣，是一項(xiàng)綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè),，對(duì)綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要意義,。

那么，高品質(zhì)機(jī)制砂是怎樣制成的呢,？本文分享貴州某鐵路建設(shè)項(xiàng)目中高品質(zhì)機(jī)制砂生產(chǎn)技術(shù)研究案例,，推進(jìn)高品質(zhì)機(jī)制砂在鐵路工程特別是預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中的應(yīng)用。

目前,，貴州市場(chǎng)上的機(jī)制砂受巖石材質(zhì)和生產(chǎn)工藝影響,，普遍存在級(jí)配不良、石粉含量超標(biāo),、顆粒棱角多等質(zhì)量問題,，對(duì)混凝土性能影響較大。

◆一是機(jī)制砂級(jí)配呈現(xiàn)“兩頭多中間少”的特點(diǎn),，其中粒徑大于2.360mm顆粒篩余量高達(dá)40％,，粒徑小于0.075mm顆粒篩余量高達(dá)15％以上，級(jí)配不良造成骨料間空隙率大,，混凝土強(qiáng)度和工作性能差,。

◆二是石粉含量過高，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低,、加大收縮變形等質(zhì)量問題,。

◆三是顆粒棱角多，在同等漿體用量下,，機(jī)制砂混凝土比顆粒圓潤的河砂混凝土和易性,、流動(dòng)性和密實(shí)度差。

圍繞機(jī)制砂主要質(zhì)量問題,，重點(diǎn)從優(yōu)選礦山,、改進(jìn)生產(chǎn)工藝、環(huán)境保護(hù)等方面構(gòu)建高品質(zhì)機(jī)制砂生產(chǎn)和質(zhì)量環(huán)保控制體系,。

2.1 優(yōu)選礦山

母巖質(zhì)量的優(yōu)劣從源頭上決定了機(jī)制砂的質(zhì)量,。在砂場(chǎng)礦山選擇上應(yīng)做好勘察工作，選擇覆蓋土層薄,、夾層含泥較少,、母巖強(qiáng)度高以及巖石整體性好的礦山,。

母巖不應(yīng)具有潛在堿—集料反應(yīng)活性,，宜使用潔凈、質(zhì)地堅(jiān)硬,、無軟弱顆粒及無風(fēng)化石的石灰?guī)r,、白云巖、花崗巖,、玄武巖等,。

1)砂巖：石英含量較高，在砂石生產(chǎn)線中應(yīng)用較為廣泛,，在生產(chǎn)中要解決石粉的問題,。

2)石英砂巖：石英砂巖是制砂的質(zhì)量好原材料，無論在強(qiáng)度還是粒型上都能達(dá)到甚至優(yōu)于天然砂,。

3)河卵石：河卵石也是一種質(zhì)量好的的制砂原料,，在強(qiáng)度、粒型,、色度方面,，是替代天然砂的佳選擇。

4)石灰石：在砂石生產(chǎn)線中可同時(shí)作為砂,、石子的原材料,，同時(shí)石粉還可以再利用。

5)玄武巖：玄武巖制成的砂攙在混凝土里,，可以使混凝土重量減輕,，但仍很堅(jiān)固，同時(shí)有隔音,、隔熱等特點(diǎn),，是高層建筑輕質(zhì)混凝土的良好骨料。

6)花崗巖：石英含量高,，硫化物含量低的花崗巖是制砂的質(zhì)量好原材料,，但要解決粉的問題。

貴州省地表露出的地層巖性主要以石灰?guī)r為主,，在西部分布有一定的玄武巖,，東南分布有淺變質(zhì)巖，機(jī)制砂石料源豐富。

2.2 “5S”高品質(zhì)砂石骨料加工工藝

貴州市場(chǎng)上的機(jī)制砂大多采用“2次破碎 篩分”的生產(chǎn)工藝,，缺乏對(duì)骨料級(jí)配的調(diào)整、石粉含量及粒形的控制,。針對(duì)上述問題,，通過改進(jìn)工藝，采用“雙脫泥,、雙反擊,、雙沖擊、雙循環(huán),、雙選粉”5S高品質(zhì)砂石骨料加工工藝,，確保產(chǎn)品質(zhì)量合格、性能穩(wěn)定,；通過風(fēng)選除塵,、半成品及成品料倉封閉、廢料再利用措施,，解決傳統(tǒng)工藝粉塵,、水污染和廢料處理問題，工藝流程見下圖,。

1）5級(jí)破碎,、2次整形

2）二次脫泥

在粗碎前采用棒條給料機(jī)加脫泥篩把粒徑小于30mm的母巖及泥土進(jìn)行第1次脫泥處理,，在中碎前對(duì)粒徑小于10mm的骨料進(jìn)行第2次脫泥處理,，除去骨料中泥土和石屑，保證骨料MB值小于0.5,。

3）級(jí)配調(diào)整

在中碎和細(xì)碎階段均設(shè)有循環(huán)篩分系統(tǒng),，可以通過GSP調(diào)節(jié)料倉使部分骨料通過循環(huán)系統(tǒng)返回重新破碎成更小粒徑顆粒，根據(jù)需要調(diào)整不同粒徑骨料生產(chǎn)比例,，再通過風(fēng)選控粉調(diào)整小顆粒含量,，解決級(jí)配“兩頭多中間少”的問題。

4）風(fēng)選控粉

細(xì)碎后的骨料先進(jìn)行1次重力風(fēng)選控粉,，將石粉含量控制在10％左右,，在成品砂進(jìn)入料倉前，根據(jù)需要調(diào)整風(fēng)選機(jī)抽取石粉的風(fēng)壓再次調(diào)整石粉含量,，滿足不同強(qiáng)度混凝土對(duì)機(jī)制砂石粉含量的要求。

5）自動(dòng)加濕

在風(fēng)選工序完成后對(duì)機(jī)制砂成品自動(dòng)加濕,，將機(jī)制砂含水率控制在2.5％～3.5％,。穩(wěn)定的含水率便于混凝土生產(chǎn)及質(zhì)量控制，可有效避免生產(chǎn),、運(yùn)輸過程揚(yáng)塵,，防止在裝卸和運(yùn)輸中造成骨料離析。

在礦山開采方面,，按照綠色礦山的建設(shè)要求做好環(huán)境保護(hù),、恢復(fù)與治理、復(fù)綠復(fù)墾,、節(jié)能減排,、水土保持、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防等工作,。

廢料再利用方面,，將2次脫出的泥石再進(jìn)行分離，將石料進(jìn)行二次加工用做路基填料及混凝土磚原料，泥單獨(dú)堆放用作后期植被恢復(fù),，以此提高材料利用率,，增加經(jīng)濟(jì)效益，減少廢渣存放占用土地,，減小廢渣堆載安全隱患,。

面對(duì)天然河砂資源日漸枯竭，市場(chǎng)上劣質(zhì)機(jī)制砂質(zhì)量無法滿足鐵路工程高性能混凝土用砂要求的突出問題,，可在鐵路沿線選擇礦山或利用隧道棄渣就地生產(chǎn)高品質(zhì)機(jī)制砂替代短缺的河砂用于項(xiàng)目建設(shè),，既可大幅降低建設(shè)成本，又可減少棄渣對(duì)環(huán)境的影響,，極具經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保意義,。