《人工製砂技術的應用與發展-第一章（zhāng）》

《人工製砂技術的應用與發展-第一章》

摘要: 建築業對砂石的大（dà）量需求，使得人工砂石取代天然砂石成為必然（rán）趨勢，同時也加快並推（tuī）動了這一趨勢（shì）的發展進程。從質量指標不穩定的幹式製砂技術（shù）、高耗能的濕式製砂技術到綠色環（huán）保型的（de）半幹式（shì）製砂技（jì）術，中國人工砂（shā）石生產（chǎn）技術走過了半個多世紀的曆程。“以破代磨、智能節能、低碳環保”的特大型綠色環保人工砂石係統的問世，引領了中國人工（gōng）製砂工藝技術的（de）發（fā）展潮（cháo）流，其技術並日趨成熟; 運用智能化半幹式專利生產技術生（shēng）產出優於規範標準的低成本的高品質砂石骨料對高標號混凝土有著較大的貢獻。本文（wén）擬從中國水利水電第九工程局承建的砂石工程的曆程（chéng）中分析綠色環保（bǎo）砂石的現狀與發展前景。

引言

人工（gōng）砂石的問市至今已有 53 年（nián）的曆史，經（jīng）過中國水利水電第九工程局（jú）( 以下簡（jiǎn）稱水電九局) 3 代人的不斷探索、默默耕耘，成功地走出了一條建造人工砂石係統（tǒng）的（de）獨特之路，掌握和總結了（le）從係統設計、建築安裝到生產運行（háng）管理一整套的人工砂石開采加工技術和經驗，創造出幹式製砂第 1 代技術，引領製（zhì）砂行業 20 年; 借鑒和發揚濕式製砂第 2 代技術 20 年; 2003 年創（chuàng）造出綠色（sè）環保半幹式製砂第3 代技術，並擁有製砂前沿技術的發明專利和多（duō）項實用新型專利，擁（yōng）有中國製砂行業的第 1 部工法。目前 “九局環保（bǎo）砂石，中國品牌砂石”已為建築業砂石骨料發展奠定了堅實的基礎。本文將從水電九局 50 多年來在建築用砂石發展中的研（yán）究與實踐，描述砂石骨料與混凝土強度及耐久性等主（zhǔ）要指標（biāo）的關係，同時向業內推廣低碳、節能、綠色環保的高品（pǐn）質人工砂石生產技術。

1 人工製砂技術的應用

建築（zhù）用砂石在（zài）上世紀初主要來源於大江大河和古河床（chuáng）灘地（dì）。上世紀 50 年（nián）代新中國（guó）成立後百廢待興，大興土木需要大量使用砂石料，當時（shí）采用的砂石（shí）料是天然砂石料，基本沒有破碎加工的工藝，天然砂石料主要依靠篩分來進行分級選用，部分使用的破碎加工技術及設備主（zhǔ）要來源於前蘇聯; 而在貴州，因河流河床深切、水流湍急，難以形成河床灘（tān）地，沒有形成良好的天然砂石料場，所以貴州（zhōu）的建築工（gōng）程很少使用天然砂石料。當（dāng）時用於製備混凝土的粗骨料主要依靠（kào）人工（gōng）手（shǒu）持鐵錘破碎新鮮（xiān）的塊石（shí）而成，石灰岩、白雲岩強風化層岩石便是砂的主要（yào）來源，被稱為自然山砂，山砂與人工錘（chuí）製而成的碎石形成混凝土用砂石骨料。

1. 1製砂設備（bèi）中的幹式製砂技術

上世紀 50 年代末（mò），貴州貓跳河三級修文水電站由於設計壩型為混凝土拱壩，因貓跳河沒有（yǒu）足夠的（de）天然砂石料作為混凝土材料，同時也不具備遠距離運輸的能（néng）力，於是捷克專家要求將（jiāng）混凝土拱壩改（gǎi）為堆石壩，而蘇聯專（zhuān）家與貴州省水電廳、水電九局（jú）共同研究後認為，從壩址（zhǐ）的（de）地質與地形條件上分析，建設（shè）混凝土拱壩（bà）更為經（jīng）濟（jì）快（kuài）捷。經過多次（cì）試驗（yàn），最終用白雲岩山砂與粗骨料拌製出了 C17 和C20 混（hún）凝土，同時采用錘式製（zhì）砂機製砂拌製出了C20 和 C27. 5 混（hún）凝（níng）土。砂石係統於 1959 年 8 月通過驗收，砂石問題得到解決後才能確定三（sān）級修文水電站為混凝土（tǔ）拱壩( 中國第 1 座廠頂溢流拱壩) 。築壩材料的解決大大加快了築壩速度，僅用 1 年 6個月就建成了 1 座 49 m 高的混凝土（tǔ）拱壩，這在當（dāng）時是一個奇跡。

從 1960—1962 年，水電九局進行了大量的試驗與研究，確定了中國第 1 代幹（gàn）式製（zhì）砂（shā）設備工藝: 2 級破碎，生產能力為 80 t/h，一破粗碎采用 250 mm × 500 mm 的顎式破碎機，二破細碎為400 mm × 600 mm 的（de）錘磨機設備，錘磨機上設置篩條生產小石，設置（zhì）鑄鐵圓孔（kǒng）板篩網生產砂。1963—1970 年在貓跳河二（èr）級、四（sì）級水電站建設（shè）中，因石灰岩和白雲岩含泥問題影（yǐng）響砂石質量，便開發出了3 級破碎，生產能力為 80 t / h; “從開采麵取得（dé）的石料經（jīng）鐵道( 人工礦車) 運至 250 mm ×500 mm 的（de）顎式破碎機（jī）粗碎，然（rán）後通過皮帶機送到 600 mm ×800mm 帶篩條( 37 mm × 37 mm) 錘磨機，經篩分（fèn）後小（xiǎo）於 5 mm 的顆粒送（sòng）到（dào）砂（shā）料堆，5 ～10 mm 的顆（kē）粒進入螺旋洗石機清洗後送到（dào）小石堆，大於 10 mm 的顆粒進入中石堆，部分進入 400 mm ×600 mm 錘磨機錘磨( 機上帶鑄鐵圓孔板網) 直接生產小於 5 mm 的顆粒送（sòng）到砂料堆”。1966—1974 年在貓跳河五級、六（liù）級水電站分別建設了 160 t/h 和（hé）200 t/h 的砂（shā）石（shí）係統。1978 年水電九局的 “用白雲岩製水工混（hún）凝土的人工（gōng）砂”技（jì）術榮（róng）獲貴州省科學大會獎。

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