水洗机制砂的细加工生产施工工法的探究

赵江涛

（山西亚美建筑工程材料有限责任公司，山西 阳泉 045000）

1 施工施工工法特点

1）本施工工法利用筛砂机和碎石机相结合，清洗时，较大颗粒的机制砂能够被筛分出来进入碎石机中进行二次破碎，来减小机制砂的粒径。2）本施工工法设置了多个喷水装置和振动脱水设备，使制作出的水洗机制砂含泥达到最小状态，含水率能够通过振动脱水设备，稳定控制在6%以内。3）本施工工法所制作出的水洗机制砂，为了更好的应用于混凝土中，重新进行了配合比设计，主要为：提高砂率、选用聚羧酸减水剂并在减水剂中添加保水组份等。

2 适用范围及工艺原理

本施工工法细加工方法适用于石厂、砂厂、搅拌站，制作出的水洗砂适用于≤C50、泵送高度≤100m的普通混凝土、抗渗混凝土、早强防冻混凝土。水洗机制砂是目前一种新兴的天然砂替代品，是通过对机制砂进行水洗加工所形成的砂，洗掉了机制砂中大部分的石粉及含泥，使机制砂达到了最少的含泥状态，我搅拌站通过调整清洗模式，达到混凝土使用中粗砂的要求且稳定。

3 工艺操作要点

3.1 操作要点

1）施工准备，为保证洗出干净的机制砂，搅拌站建议自设水池，选择带有传输槽的清洗设；为保证水洗砂达到中粗砂的要求，且要保证水洗砂含水率不大于6% （含水率太高，水洗砂冬季使用时容易冻结，料仓不宜下料），在传统洗砂的基础上，需增加筛砂机、碎石机、细颗粒收集器、振动脱水筛。

2）加工方法。①在传统洗砂设备前端增设滚筒筛砂机，并在筛砂机内设置喷水装置，通过皮带传输到滚筒内的机制砂，在筛分机内被转动清洗、筛分，通过筛的机制砂，漏到下方水池中。滚筒筛网尺寸应选择4mm的筛孔。（筛孔如果太大，则洗出的机制砂太粗。筛孔太小，清洗不干净）②在滚筒筛内较大的砂颗粒被转到末端，根据转筒的特点，在滚筒筛砂机末端增加一个斜槽，并在斜槽下方焊接一台小型石子破碎机，使其粗颗粒能够通过斜槽，流进碎石机中进行二次破碎。③碎石机中设有筛板、粉碎物料中小于筛孔尺寸的粒级通过筛板排出，大于筛孔尺寸的粗粒级阻留在筛板上继续受到锤子的打击和研磨，筛板的尺寸为4mm。④进入水池的机制砂由洗砂传输槽进行二次清洗。在运输槽上方，应设置一根或几根喷水管，对槽内的机制砂进行三次清洗。水管上最少每隔2cm设置一个小孔，设置个数按水槽长度进行设置。⑤振动脱水筛应选择振动频率高，脱水量大的设备，这样可以保证所洗出的机制砂都可以完全的进行脱水，脱水后的机制砂的含水可稳定保证在6%以内。⑥细颗粒收集设备是由清洗水管、0.8mm筛网、振动器、皮带组成。将从水池中即将流失掉的水和细颗粒，通过泥浆泵，重新泵到细颗粒收集设备的筛网上，经过振动和清洗，最后通过皮带传输至主皮带上，最终完成整个清洗过程。

3.2 水洗机制砂细加工的应用

虽保证细加工后的水洗机制砂达到了混凝土用砂的要求，但毕竟洗掉了粉状物和微颗粒，无法达到混凝土最佳中粗砂的要求，会影响混凝土的和易性。因此，要水洗机制砂完全替代自然砂，就要保证混凝土28天强度合格，坍落度达220mm，扩展度达到600mm，和易性良好 （石子不裸露）。

3.3 混凝土生产注意事项

1）刚生产出的水洗机制砂不宜立即使用，应设立存储场地，放置一天以上后使用。2）如条件允许最好将存储场地设置在彩钢内，如无此条件设置在露天，要控制好雨后或雪化后的含水率，防止混凝土因砂含水变化出现离析。3）要经常性检测水洗机制砂的含水率，颗粒级配，如发生太大变化，及时检查水洗设备是否发生异常。

4 效益分析

4.1 社会效益

我公司根据水洗机制砂的诸多优点，自购了清洗设备并在机制砂清洗这方面的努力攻破，进行了细加工，通过洗出高质量的水洗机制砂和配合比的优化，生产出了高质量的混凝土，提升了公司在同行业中的技术地位。

4.2 经济效益

1）成本分析按年生产16万方混凝土使用8万方水洗机制砂计算：①水洗设备维护及配件更换，每年费用约5万元，约0.63元/方；②人工费：2人，0.46元/方×2=0.92元/方；③电费：总功率100kw，约3元/方；④水费：按洗一方砂用水约1.5吨计算，每年用水约12万吨，每年费用36万元，约4.5元/方；⑤其它因素：0.7元/方，1方水洗机制砂生产成本约：0.63+0.92+3+4.5+0.7=9.75元，按现石厂尾料机制砂每方40元价格计算，生产1方水洗机制砂的成本约50元 （40+9.75=49.75元）。2）效益分析，因现市场上大部分厂家生产的普通机制砂质量也很不稳定，且含土量高，质量好的机制砂价格又比较贵，现将搅拌站常使用的三种砂的价格对比如下：①黄砂每方78元，每吨48.75元；②优质机制砂每方65元，每吨40.63元；③自产细加工水洗机制砂每方50元，每吨31.25元；现每方混凝土平均用砂为0.8吨，因此使用自产的水洗机制砂，比使用优质机制砂每方降低成本7.5元，按年产16万方混凝土计算，共降低成本120万元；比使用黄砂每方降低成本14元，按年产16万方混凝土计算，共降低成本224万元。

5 结语

本文研究的施工工法是在洗砂过程中增加破碎和收集流程，通过更加细致的加工方法，使制作出的水洗机制砂更加干净，颗粒级配更加接近混凝土用粗砂的要求，这样可以更好的保证混凝土的质量，并创造良好的社会效益和经济效益，满足建筑绿色施工的环保需求。