談?wù)剰?qiáng)風(fēng)化花崗巖山砂生產(chǎn)加工利用

談?wù)剰?qiáng)風(fēng)化花崗巖山砂生產(chǎn)加工利用摘要：強(qiáng)風(fēng)化花崗巖山砂，加工為建設(shè)用砂。關(guān)鍵詞：強(qiáng)風(fēng)化花崗巖開挖砂狀物，加工，利用。引言：河道禁止采挖，河沙減少，巖石制砂解決建筑用砂，而風(fēng)化花崗巖山砂為天然的風(fēng)化條件產(chǎn)生，開挖后形成砂狀物，其砂性指標(biāo)與建設(shè)用砂指標(biāo)有差距，采取其加工辦法符合其要求及特殊使用用途，降低經(jīng)濟(jì)成本，避免資源浪費。1工程概況根據(jù)《登封市環(huán)嵩山生態(tài)文明建設(shè)示范區(qū)生態(tài)修復(fù)及高質(zhì)量開發(fā)可行性研究報告》所示，登封市環(huán)嵩山生態(tài)文明建設(shè)示范區(qū)共計修復(fù)面積約為14km2。本工程為一期工程，修復(fù)面積約為0.8km2，開挖山砂資源約為400萬m3；二期工程為剩余13.2km2的生態(tài)修復(fù)工程，開挖山砂資源約為581萬m3。2工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件：上覆較薄的坡積物及第四系砂粘土層，大部地區(qū)風(fēng)化花崗巖出露于地表。工程水文地質(zhì)條件：登封地處淮河、伊洛河（黃河流域）的分水嶺，其水資源較為貧乏，水資源多年平均為5.8億m3。多年平均降水量604.6mm，地表徑流量為1.78億m3/年，占水資源總量31%。地下水分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩種，松散巖類孔隙水歷年平均資源量為9127萬m3,其中可利用量為4250萬m3，占孔隙水總量的47%?；鶐r裂隙水多年平均總資源量為3.1億m3，但由于受各種條件影響，目前開發(fā)利用很少。全市可利用水總量約1億m3，人均170m3。3項目開展前期工作為了對強(qiáng)風(fēng)化花崗巖開挖后形成砂狀物，是否滿足工程需要的建設(shè)用砂，需對山砂進(jìn)行試驗檢測。砂的型式檢驗包括顆粒級配、含泥量、石粉含量、泥塊含

量、有害物質(zhì)（云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽、氯化物、貝殼）、堅固性（堅固性指標(biāo)、壓碎指標(biāo)）、細(xì)度模數(shù)等。將現(xiàn)場取樣的山砂委托具有相關(guān)資質(zhì)的試驗檢測單位，依據(jù)《建筑用砂》（GB/T14684-2011）、《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ52-2006）、《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（GTJ/TF20-2015）相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢測，詳見附表。CJ-JZ/SHA202100129檢驗項目技術(shù)指標(biāo)檢驗結(jié)果單項評定含泥量（％）<5.02.8III類泥塊含量（％）<1.00.8II類亞甲藍(lán)快速試驗有無色暈有色暈合格表觀密度（kg/m3）N25002510合格松散堆積密度（kg/m3）N14001420合格空隙率（%）<4443合格含水率（%）--0.4--吸水率（%）--1.5--氯離子含量（以氯離子質(zhì)<0.010.00I類

量計）（%）硫化物及硫酸鹽含量（%）<0.50.3合格有機(jī)物（比色法）/合格I類云母含量（％）<2.06.5不合格堅固性（％）<1010符合要求堿集料反應(yīng)（％）<0.100.08合格方孔篩尺寸（mm）4.752.361.180.60.30.15顆粒級配區(qū)（%）準(zhǔn)值0~1105~3535~6571~8580~9590~100標(biāo)0~1200~2510~5041~7070~9290~1000~1300~150~2516~4055~8590~100檢驗結(jié)果154661738892細(xì)度模數(shù)3.4屬粗砂，其級配區(qū)不屬于任何區(qū)域。檢測結(jié)論為：含泥量、堅固性處于合格臨界狀態(tài)，云母含量超標(biāo)，砂級配不合理，不屬于任何區(qū)域，其他指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。以此說明：經(jīng)采用反鏟挖掘機(jī)直接開挖破碎而形成的砂狀物，不能滿足建設(shè)用砂的標(biāo)準(zhǔn)要求；質(zhì)量差，因此需要系統(tǒng)加工生產(chǎn)處理；確定是否滿足其要求。含泥量指標(biāo)反映為泥常包覆在砂粒的表面，因而會大大降低砂與水泥、石間的界面黏結(jié)力，使混凝土的強(qiáng)度降低，同時泥的比表面積大，含量多時會降低混凝土拌合物流動性等。砂石的堅固性能夠反映其在不同氣候環(huán)境條件下的耐久性，當(dāng)混凝土的骨料堅固性較差，環(huán)境變化時骨料表面會開裂或者深度碎裂。決定砂石強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力的因索通常與巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造有一定關(guān)系，一般巖石的結(jié)晶顆粒越大、礦物組成復(fù)雜、構(gòu)造不均勻，其堅固性就越差。云母一般呈薄片狀，表面光滑，易剝離，機(jī)械強(qiáng)度低，阻礙水泥石形成正常膠結(jié)結(jié)構(gòu)。骨料中云母含量高，會增大混凝土用水量，降低骨料和水泥石間的粘結(jié)力，降低混凝土強(qiáng)度。云母不但影響混凝土的強(qiáng)度，而且還影響混凝土拌合物的和易性、降低混凝土的耐久性，引起混凝土的膨脹裂痕等。4、砂加工方案工藝流程本加工生產(chǎn)工程根據(jù)環(huán)保等要求及經(jīng)對開挖山砂質(zhì)量分析等情況，需要對開挖原狀山砂進(jìn)行篩分和破碎，并經(jīng)過一系列的處理。因本地缺乏水，對水資源控制較嚴(yán)，考慮環(huán)保要求，制砂系統(tǒng)采用線式生產(chǎn)干法制砂系統(tǒng)，加工流程如下：4.1制砂流程圖4.2制砂工藝（1） 原料受料倉：原料經(jīng)裝載機(jī)運送或自卸汽車卸入受料倉，受料倉設(shè)置鋼篦子，將大于20cm的塊狀物剔除掉，其余將再經(jīng)2條受料地弄、采用振動給料機(jī)輸送皮帶機(jī)，輸送至園振動篩，進(jìn)行篩分。（2） 篩分：采用2臺園振動篩篩，大于25mm粒徑后采用皮帶機(jī)運送至反擊破碎機(jī)破碎進(jìn)行粗碎，小于25mm且大于4.75mm粒徑采用皮帶機(jī)運送至柱碎機(jī)進(jìn)行細(xì)碎（柱磨機(jī)入口最大粒徑為31.5mm）。（3） 粗破碎：大于25mm粒徑采用反擊破碎機(jī)破碎，破碎后采用皮帶機(jī)運送至柱碎機(jī)細(xì)碎；此破碎保證大顆粒的塊狀物，進(jìn)一步破碎成砂狀物，為細(xì)碎提供入口條件和減少細(xì)碎的破碎強(qiáng)度。（4） 細(xì)碎制砂：采用柱碎機(jī)，將31.5mm粒徑以下研磨，以及對級配不合格及堅固性小的砂料進(jìn)行再次研磨，以降低4.75mm粒徑以上含量及增加砂的顆粒級配的連續(xù)性和提高砂堅固性指標(biāo)；也將其云母進(jìn)一步剝離析出；也可將研磨后的砂石料運至下一道工序洗泥。（5） 洗泥：細(xì)碎后砂粒料進(jìn)行高校干式洗泥機(jī)，高校干式洗泥機(jī)米用風(fēng)吸式，通過風(fēng)以降低含泥量及云母含量；然后再進(jìn)入多級選砂機(jī)進(jìn)行選砂。（6） 選砂：通過多級選砂機(jī)選出合格砂料；對大于4.75mm,再進(jìn)行循環(huán)加工細(xì)碎，再洗泥，循環(huán)選砂。將砂選分至規(guī)范要求級配區(qū)間，但各區(qū)間的砂料比例，因加工而不能連續(xù)級配，因此進(jìn)行下一步調(diào)整拌合，已達(dá)到級配合格的中砂范圍。加濕拌和：采用加濕攪拌機(jī)拌和，參配各級砂區(qū)間，配置成級配合格的成品砂。并加加濕拌合，保證無揚塵。4.3加工后檢測將現(xiàn)場取樣進(jìn)行檢測，檢測結(jié)論為：云母含量(%)為10.5%，細(xì)度模數(shù)2.8屬中砂，其級配區(qū)屬為2區(qū)。檢測除云母含量超標(biāo)，其他都滿足要求。云母超標(biāo)，原因是經(jīng)過粗碎及細(xì)碎，將風(fēng)化的云母進(jìn)一步析出，以保證了砂顆粒堅固性。5、總結(jié)及思路隨著目前環(huán)保保護(hù)大江大河，河道基本禁止開挖挖沙石，砂石開采轉(zhuǎn)向礦山進(jìn)行，山砂資源將充分得到應(yīng)用。本工程的山砂為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，經(jīng)加工后，指標(biāo)出礦物云母超標(biāo)外，基本能滿足其他指標(biāo)要求。作為本山砂的用途，可用于臨時建筑物的砼用砂，也可用于公路水穩(wěn)用砂，也可用于公路及水利工程管溝回填中粗砂，也可各種裝修工程墊層用砂。也將與含云母較少