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天然砂与机制砂有什么区别?如何生产出高质量的机制砂

发布时间: 2021-03-22 09:12 作者: 小希
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近年来,随着我国城市开发的大规模展开,房屋建筑、基础设施建设、桥梁建设、公路铁路等工程项目对沙石骨料的需求越来越大,投资石料生产的前景非常可观,利润巨大。

机制砂均价走势图

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沙石料的主要来源有三种,天然砂、人工机制砂和混合砂。目前由于天然资源的短缺和环境约束的日益强大,天然砂很多地区已禁止开采,大部分工程项目用砂的来源都是机制砂。那么,天然砂与机制砂有什么区别,如何生产出高质量的机制砂呢?本位将为你详细讲解。

一、天然砂与机制砂有什么区别?

天然砂是指经自然风化、水流搬运和分选、堆积等条件形成的,公称粒径小于5mm的岩石颗粒,按其来源的不同,可分为河沙、海沙和山沙;人工机制沙是指经除土处理,由机械设备破碎、筛分制成的,粒径小于5mm的岩石颗粒;而混合砂是指天然砂和机制砂按照一定比例组合而成的沙料。

天然砂与机制砂的区别:

1、外形:机制砂是人工机械制造,粒形有规则棱角,而天然砂经过长期的大自然作用形成,比较圆润。

2、坚固性和耐久度:机制砂的坚固性和耐久度相比人工砂来说稍差,但仍可以达到GB/T141684293标准的优等品指标,在普通混凝土中使用不存在问题。只不过在要求较高的混凝土构件使用时,需要再进行处理。

3、粘合性和抗压性:机制砂的粒形由于具有较规则的棱角,在使用水泥等结构粘合时,往往有更好的粘合度,更抗压,使用寿命也更长。

4、细度模数:一般天然砂,可以有多种级配,但只有一种细度模数;而机制砂的细度模数可以通过生产工艺来人工控制,按用户需求来设计生产,这是天然砂所不能做到的。

5、资源量:机制砂来源广泛,质材稳定,可以根据需要生产不同的建筑用砂,且经济可行;人工砂资源短缺,开采过度,在沙石市场的占比将越来越小。

二、如何生产出高质量的机制砂?

通过以上对比,我们可以发现,好的机制砂拥有不逊于天然砂的性能,完全能满足现代混凝土对强度和性能的高要求,相比河沙,也拥有更好的工程适用性。当然前提是高质量的人工砂,劣质的机制砂是不被允许用在工程建设项目中的。生产高质量机制砂的关键主要有五点,具体如下:

1、源材料选择

人工机制砂来源于各类岩石,其性质取决于母材的天然属性。要想生产出高质量的机制砂,必须保证源材料本身属性符合要求。通常好的源材料为强度高、风化石及软石含量少、岩体夹层及表层黏土含量少、有害物质含量低的各类岩石。

机制砂原料

目前,我国使用比较多的岩石类别有河卵石、鹅卵石、花岗岩、石灰岩、玄武岩、安山岩、辉绿岩、大理岩、砂岩等。不同的岩石质材,所生产的机制砂在强度、粒度上都有所差异,用途方面也有所不同。因此,生产机制砂时,源材料种类必须根据用途去选择;且不同的原料,应根据具体的破碎和制沙需求,分别配备破碎系统。

2、粒形控制

很多混凝土生产对机制砂粒形有严格的要求,需要规则的圆润粒立方体,并有一定棱角,以增加颗粒度之间的相互紧锁作用力,使沥青和物料或水泥和物料移位的可能性减少小;而粒形差(棱角尖锐、针片状多)的劣质机制砂并不符合生产要求。

造成粒形差的原因很大程度上与选择的设备,只要选择的设备合理,这个问题很好解决。一般选择冲击式制砂机等带有整形功能的制沙设备就能生产出高质量的机制砂。

3、级配控制

机制砂的级配是指沙子大小颗粒的搭配比例。如果是同样粗细的砂子,其之间的空隙很大;而两种粒径的砂搭配起来,它们之间的空隙就有所减少;三种粒径的砂搭配,空隙更小。由此可见,机制砂的空隙率取决于砂料各级粒径的搭配程度。

良好的级配的机制砂,需要各级粒径占比符合要求,粗颗粒、中级颗粒和细颗粒的占比都不能超标。选择合适的制沙和筛分设备不仅能控制级配合理,且成砂可达到Ⅱ类砂的级配要求。

4、细度模数控制

粗、中、细沙子规格

细度模数主要反应机制砂的粗细程度,细度模数越大,表示砂子越粗。按细度模数机制砂一般分为粗、中、细砂三种规格,按其技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。目前市场上机制砂细度模数普遍要求四2区(中砂,细度模数为3.0-2.3),但是很多制沙生产工艺的成品粗粒太多。除了采取合理的制沙生产线工艺,对细度模数进行调节外,通过粗砂与天然砂1区(细砂)的混合也可使细度模数达到3.0-2.3。

生产机制砂时,Ⅰ类和Ⅱ类机制砂破碎宜采用圆锥破碎机或冲击式破碎机;Ⅱ类和Ⅲ类机制砂可选用圆锥破、立式冲击破和反击式破碎机。筛网类型建议尽量选用方孔筛网,这样对粒形控制十分有利,圆孔网或长条筛网可减少使用,并且时常监控筛网是否堵孔、破损,以免影响细度模数的不稳定。

5、石粉含量控制

机制砂生产过程中,产生石粉时不可避免的。合理的石粉含量,可以填充空隙,对混凝土性能也有很大的促进作用。石粉含量偏高,除了影响混凝土砂浆的性能外,产出多余的石粉还会造成资源浪费和环境污染。

合理的石粉控制控制工艺不但可以降低石粉含量,而且可以调节控制成品机制砂石粉含量在5%-%15之间。

一般干法制砂工艺通过调整机制砂设备参数调整石粉含量区间,湿法生产工艺则通过调整注水量及洗砂机转速来调节石粉含量。

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