大中型人工砂石料加工工艺与质量控制探讨.docVIP

大中型人工砂石料加工工艺与质量控制探讨 　　摘 要：水电工程混凝土砂石骨料用量大，且品质要求高。常采用人工加工骨料的方法来解决工程需求，骨料加工系统的工艺设计和运行质量控制对系统的技术、经济效果起着决定性作用。功果桥水电站左岸人工骨料加工系统工艺及运行情况表明，合理的工艺和严格的运行质量控制能够较好地解决人工骨料中常见的主要质量问题，在类似水电工程砂石加工系统设计和运行中值得借鉴和参考。 　　关键词：混凝土骨料；砂石加工系统；工艺设计；质量控制 　　一、前言 　　混凝土中的砂和石子称为骨料，是混凝土的主要组成材料，约占混凝土总体积的70%左右，作用是构成混凝土的骨架，并对水泥石的体积变形起一定的抑制作用。水电工程的混凝土数量大、种类多，需用的砂石骨料数量大。在我国水电资源分布比较丰富的西南地区高山峡谷中修建水电工程，大部分河流缺乏可供用的天然砂石料。采用开采石料加工成人工骨料生产混凝土，在我国大、中型水电站工程中已大量成功应用，为天然砂石料缺乏的地区加工人工骨料积累了经验和教训。但对于中小型水电工程来说，由于受工程投资、前期料场勘察工作深度、施工队伍技术和管理水平等各种条件限制和因素影响，导致在工程建设过程中，对人工砂石加工系统的工艺设计重视不够、设备选型配置不合理、系统运行后管理不善、质量控制不力，造成生产出的成品骨料质量不能满足水工混凝土相关标准和技术规范要求的情况屡见不鲜，导致混凝土品质下降，给工程运行埋下了质量安全隐患的同时，严重影响工程施工的顺利进行，同时也增加了单位混凝土的胶凝材料用量和工程建设成本。特别是当人工砂石料的料源为岩性硬度大、抗压强度较高、磨蚀性大的石料，例如玄武岩、花岗岩、砂岩等制砂相对较为困难的石料时，砂石加工系统的工艺设计和运行控制对成品骨料、混凝土工程质量和工程成本的影响更大。 　　砂石加工系统作为水电工程最重要的附属设施之一，系统保质、足量地提供工程施工所需的人工骨料是工程顺施工的基本保障。笔者通过对功果桥水电站左岸人工骨料加工系统设计和运行情况的分析和总结，对影响人工砂石系统成品骨料质量特征的主要问题进行探讨。 　　二、骨料加工系统的工艺设计 　　1.工程概况 　　功果桥水电站是澜沧江中下游河段梯级开发的最上游一级电站，总装机容量900MW，混凝土总量约177.7万m3，其中碾压混凝土85.83万m3，常态混凝土22.25万m3。混凝土施工骨料由左岸人工砂石加工系统生产。该系统采用的石料岩性为青灰色变质砂岩与灰白色变质石英砂岩组成，间夹灰黑色砂质板岩，其中青灰色变质砂岩占37%，灰白色变质石英砂岩占41%，灰黑色砂质板岩占22%。变质砂岩与变质石英砂岩分布较为集中。 　　2.工艺方案与主要设备配置 　　砂石料加工系统具有生产强度高，既生产常态砂又生产RCC砂，砂料石粉含量高（常态砂17.5%、碾压砂20%），不同时段需要的骨料级配有所变化的特点。系统破碎的岩石岩性为砂岩，砂岩具有抗压强度相对较高、磨蚀性较大等特点。考虑到人工骨料的质量和产量要求，以及人工砂的分级处理、脱水工艺的要求，将工艺流程设计为粗碎、中碎、细碎、超细碎（制砂）四段破碎，其中粗碎开路生产，中碎、细碎、超细碎（制砂）设有闭路调节的工艺流程，第一筛分为湿法生产，制砂采用立式冲击破碎机与棒磨机联合制砂，人工干砂采用高频筛进行分级，并设有专门处理石粉的洗石粉工艺，系统还设有细砂回收装置。系统的生产工艺流程见图1。 　　据工艺方案和系统的特点，所选用的主要设备型号、规格见表1，其加工能力满足工程要求。 　　三、系统运行与质量控制状况 　　为了能按混凝土工程进度计划要求提供质量合格、足够数量的成品骨料，系统投入试生产后，运行管理单位加强了对成品料的抽样检测，并根据检测结果和系统运行中反映出的问题，对系统进行了适当地调整和改造，从系统投入正常生产后的砂石成品检测结果以及拌制的混凝土性能看，人工砂石料质量满足设计技术指标要求。 　　图1工艺流程图 　　（1）超、逊径及针片状的控制。系统运行初期，粗骨料检测数据表明：40～80mm大石级骨料超径为0，逊径最高到15%，针片状达到21%；20～40mm中石级骨料超径为0，逊径最高到22%，针片状达 　　到25%；5～20mm小石级骨料超径5%，逊径最高 　　到16%，针片状15%；粗骨料抽检结果均远远超出 　　了水工混凝土规范中对骨料质量的技术要求，给混凝土拌制质量控制带来较大困难。在此种情况下，为避免对已建系统进行大的土建、安装改造，采取的对策是对中碎两台设备的给料方式进行改造，加大给料量，以实现设备满负荷生产；对细碎两套国产圆锥破碎机设备进行更换腔型工作，将另一台国产圆锥破碎机更换为MetsoHP400型； 　　同时，根据粗骨料逊径检测结果超标较为严