從級(jí)配的角度合成連續(xù)級(jí)配砂的技術(shù)實(shí)踐

張沙麗 杜鵬成

（廣東汕頭市潤(rùn)都混凝土有限公司）

0 前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑行業(yè)也隨之大發(fā)展，對(duì)于預(yù)拌混凝土的需求量予以劇增，但是受限于諸多環(huán)保政策的落地，天然砂石限制開(kāi)采，使得天然砂、石骨料資源供應(yīng)緊缺，對(duì)于很多攪拌站而言擁有大量的符合國(guó)標(biāo)連續(xù)級(jí)配的砂石資源已經(jīng)成為一種奢望，更為現(xiàn)實(shí)的是供應(yīng)量及質(zhì)量不穩(wěn)定的來(lái)源繁雜的中低品質(zhì)砂石原料，進(jìn)而對(duì)預(yù)拌混凝土的質(zhì)量造成了很大的影響，如何充分利用技術(shù)手段提高原材料的穩(wěn)定性、保障產(chǎn)品的質(zhì)量，已經(jīng)成為每一個(gè)攪拌站面臨的重要問(wèn)題。

作為一個(gè)攪拌站的技術(shù)負(fù)責(zé)人，針對(duì)近些年的砂石原材料供應(yīng)變化情況，通過(guò)對(duì)《JGJ52－2006 普通混凝土用砂石質(zhì)量及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的深入分析研究，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)狀，在原材料滿足基本指標(biāo)的前提下，再以分計(jì)篩余為核心指標(biāo)的對(duì)砂石進(jìn)行復(fù)配調(diào)整的技術(shù)，通過(guò)不同級(jí)配類型的砂石資源搭配，得到較為理想的級(jí)配砂石，這樣既能保障預(yù)拌混凝土的質(zhì)量，還能較合理的利用現(xiàn)有材料來(lái)降低生產(chǎn)成本，生產(chǎn)實(shí)踐亦表明該方法有較好的效果，為本攪拌站的生產(chǎn)質(zhì)量控制提供了有效支撐。

1 原理及方法

1.1 基本原理

從對(duì)《JGJ52－2006 普通混凝土用砂石質(zhì)量及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》中的分析發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于級(jí)配范圍相對(duì)細(xì)顆粒要求越嚴(yán)格，對(duì)相對(duì)粗顆粒要求相比較細(xì)粒的級(jí)配范圍寬裕些，在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，篩析中分計(jì)篩余的數(shù)字比累計(jì)的更能說(shuō)明問(wèn)題，據(jù)此，本文依據(jù)《JGJ 52－2006普通混凝土用砂石質(zhì)量及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》砂級(jí)配表中中砂累計(jì)篩余倒推出砂分計(jì)篩余及分計(jì)中位數(shù)，如表1 所示。

表1 標(biāo)準(zhǔn)II區(qū)中砂級(jí)配分計(jì)篩余參考值

在進(jìn)行砂石復(fù)配時(shí)，首先對(duì)已有原材料進(jìn)行基本性能的分析，確定級(jí)配特征，再通過(guò)比例調(diào)整使其整體級(jí)配接近于分計(jì)篩余中位數(shù)，以此確定不同品種砂石的較佳比例。

1.2 測(cè)算方法

1.2.1 試算

以較為常見(jiàn)的三種砂復(fù)配為例，假設(shè)有A、B、C 三個(gè)樣品，三個(gè)樣品中各自所含最高級(jí)配要互補(bǔ)，試算原則采用“抓兩頭，帶中間”的方式進(jìn)行操作，先確定要合成連續(xù)級(jí)配兩頭的單粒級(jí)的百分比再兼顧中間單粒級(jí)的百分比取值。三個(gè)樣品確定好合成級(jí)配的百分比后，再列表以次分算各自在合成級(jí)上的含量，最后合成級(jí)配每檔計(jì)算總量，算合成級(jí)配分計(jì)篩余.

1.2.2 校核調(diào)整

對(duì)以上計(jì)算得到各單粒級(jí)比例及配合比要進(jìn)行驗(yàn)算，如得到的合成級(jí)配正好位于目標(biāo)級(jí)配范圍內(nèi)之間，則說(shuō)明上面計(jì)算有A、B、C 三種單粒級(jí)材料各自百分比恰好滿足要求；若不在所要求的范圍內(nèi)，則應(yīng)微調(diào)上述比例重新驗(yàn)算，直到滿足合成級(jí)配要求為止；如經(jīng)數(shù)次調(diào)整仍不能達(dá)到要求，可摻單粒級(jí)砂石進(jìn)行強(qiáng)制調(diào)整。

2 計(jì)算實(shí)例

2.1 復(fù)配用砂基本性能

以本攪拌站常用的A、B、C 三種砂作為試配對(duì)象，三種砂的基本性能如表2 所示，三種砂石的基本指標(biāo)均能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

表2 試配用砂的基本特性

2.2 三種砂復(fù)配試算

A、B、C 樣中A 樣主要級(jí)配成分在5mm～2.5mm 之間，B 樣主要級(jí)配成分在0.63mm～0.315mm 之間，C 樣主要級(jí)配成分在0.16mm 之間，采用“抓兩頭，帶中間”以A、B 兩樣抓兩頭試算確定A、B 兩樣占合成樣的百分比，試算過(guò)程如表3 所示。

表3 試算1

由表3 的試算過(guò)程初步確定A、B 兩樣百分比例為A：35%、B：65%。

在表3 確定A、B 樣品初步比例基礎(chǔ)上，再詳細(xì)計(jì)算擬合成樣（D 樣）的級(jí)配特點(diǎn)，具體如表4 所示。

經(jīng)過(guò)表4 的試算后發(fā)現(xiàn)擬合成樣D 樣，各級(jí)配分計(jì)篩余大多都在分計(jì)篩余目標(biāo)值范圍內(nèi)，并且靠近目標(biāo)值中位數(shù)。但是還有些不在目標(biāo)值范圍內(nèi)，D 樣中2.5mm級(jí)配成分在目標(biāo)值邊緣、0.16mm 處于斷檔級(jí)配，首先靠慮補(bǔ)充0.16mm 級(jí)配的組分，引進(jìn)C 砂C、D 繼續(xù)合成試算，確定兩樣占合成樣的百分比例，具體過(guò)程如表5 所示。

由此表5 的測(cè)算確定C、D 兩樣百分比例為C：16%、D：84%。

在表5 確定C、D 樣品比例基礎(chǔ)上，再詳細(xì)計(jì)算擬合成樣（E 樣）的級(jí)配特點(diǎn)，具體如表6 所示。

2.3 校核調(diào)整

由以上A、B、C 三種砂試算，最終復(fù)配合成E 樣中C占16% 、B 占55%、A 占29%，以此比例為基礎(chǔ)對(duì)E 樣進(jìn)行進(jìn)一步的校核，具體如表7 所示。

表4 D 樣級(jí)配特征

表5 試算3

表6 E 樣級(jí)配特征

表7 E 樣級(jí)配校核

砂的復(fù)配合成到此結(jié)束，最終的樣品E 級(jí)配特征與分計(jì)篩余中值較為接近，最終成品E 樣的級(jí)配以及其余關(guān)鍵指標(biāo)（含泥量2.5%.、泥塊含量0.2%、細(xì)度模數(shù)2.5、氯離子含量0.002%、殼含量2.1%）均能符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，試生產(chǎn)過(guò)程也表明使用該類砂生產(chǎn)的混凝土性能良好且質(zhì)量穩(wěn)定，為攪拌站的質(zhì)量控制做出了貢獻(xiàn)。

3 結(jié)論

本文對(duì)針對(duì)攪拌站砂石資源供應(yīng)緊張的情況提出了采用從級(jí)配優(yōu)化的角度出發(fā)，以分計(jì)篩余為核心指標(biāo)進(jìn)行砂石復(fù)配的方法，該方法能夠廣泛的應(yīng)用于多種砂、石資源的復(fù)配，通過(guò)級(jí)配優(yōu)化調(diào)整為混凝土的生產(chǎn)穩(wěn)定性提供保障，提高企業(yè)對(duì)于不同品類砂石資源的適應(yīng)性，進(jìn)而還可以降低生產(chǎn)成本，在生產(chǎn)實(shí)踐中也取得了良好效果，可以作為攪拌站原材料質(zhì)量控制的一種有效手段，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。