劣质机制砂的几种类别石介绍

劣质模式砂的几种类别

1.严重风化类

岩体在太阳幅射、大气、水和生物作用下出现破碎、酥松及矿物成份次生变化的现象，称为风化，通常有地理风化、化学风化、生物风化三类。这儿指强风化后的硬质岩体生产的模式砂，这些砂结实性差、需水量大、与水泥水体的黏结性差，生产的水泥各项功耗指标差。

2.黏土矿物类

2.1黄连素：由颗粒极细的含水铝碳酸盐构成的层状矿物，亦即胶岭石、微晶高岭石，由火山凝结岩等火成岩在酸性环境癌症化蚀变而成，是膨润土的主要组成部份，绿色，有时微带蓝色或紫色。吸水性很强，吸水后容积膨胀几倍至十几倍，具备很强的吸附性和阳离子交换功耗。 #

2.2斑脱石：俗名膨润土、膨土岩。一种以黄连素为主要成份的泥岩黏土，含少量方解石、石英、贝得石、方解石及火山残渣粉。具备强吸水性，吸水后容积膨胀10-30倍。 #

2.3高岭石：一种含羧基的碳酸铝矿物，以极微小的微晶或隐晶存在的致密球状。高岭石是方解石和云母等铝碳酸盐的高温热液蚀变和次生风化的产物，常见于地幔岩和玄武岩的风化壳中，具极完全解理，烘干时具吸水性，但不膨胀。 #

3.富含害杂质类

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包括有机物、页岩、石膏、氧化铁、煤、轻物质颗粒、软弱颗粒、云母、硫化物及硝酸盐、氯离子等，这类杂质对水泥硬度和耐久性十分不利。

如有机物大多是动物烧焦的产物，能使水泥初期硬度大降幅增加；页岩抗风化能力弱，最经不起冻融循环破坏；级配中的石膏有潜在硝酸盐侵蚀及TSA侵蚀；氧化铁杂质若露在水泥表面会留下难听的黑斑；煤质颗粒的吸附性大没有硬度，基岩后会留下裂缝；轻物质颗粒包括动物鳞茎、植物纤维等，若存在水泥表面会留下裂缝黑斑；懦弱颗粒会造成水泥破碎、强度回落、耐久性衰退、耐磨性增长，还或许在拌和中破碎，提高用水量。

4.含活性物质类

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方解石级配中的游离氧化钙、游离氧化镁；废旧石灰场的废料中的过烧石灰颗粒；黄铜矿和磁黄铜矿（硫化亚铁）、碱活性级配等，这种活性成份会在水泥硬化后发生物理反应，反应生成质点积膨胀对水泥导致破坏。 #

5.含泥量超标类 #

母岩生成带覆盖土过厚、夹层土丰富，岩体不成整块，分散在土层中，采矿如同土中选石，那样的岩层最适宜做水稳层，虽然选用干法（水洗）生产，制度砂含泥量、泥块浓度一样超标。泥及泥块能减少水泥和易性、对水泥的抗拉、抗裂、抗折、抗渗、抗冻、弹性挠度、收缩等都有影响，水泥硬度越高影响越大，泥块岩体后会在硬化水泥表面留下鳞状裂缝影响耐久性，拌合过程中泥块破碎提高用水量。 #

6.不规则粒型类

破碎工艺和设备选型不合理，通常大型煤矿简略选用粗破和细破两级破碎工艺，没有设计隆胸工序，如鄂破+圆柱破，这个二级破碎工艺组合对多数岩体种类生产的石子产品不规则颗粒多。精品模式砂生产通常起码选用粗破+细破+超细破（整容）五级破碎工艺，加多级筛分工艺。破碎工艺和设备的组合方式应按照岩体的特征、强度、硬度等来选装。 #

7.骨料断档类 #

砂中的颗粒粒径分布不均匀不连续，呈“两头多后边少”状态，如石屑、某些筛分不彻底的天然砂、不经过破碎筛分加工的山砂、湿法生产水洗过程上将0.315mm以下颗粒冲洗掉了，只留下0.315以上部份的模式砂等，这些骨料断档型砂配制的水泥和易性不好，容易漏浆，且一般砂率会很高，应当加入部份特细砂或调整掺合料粉料药量以填补砂中的细颗粒断档缝隙。

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8.母岩放射性超标类

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致使劣质模式砂的关键成因是母岩品质差，再者是加工工艺、加工设备不合理、以及监管机制和检测控制方式欠缺等。

为生产高质量模式砂中风化岩泥制页岩最新变化，保证水泥品质，应高度注重母岩品质，在成立矿权、投资煤矿建设、采购石子材料之前，须对母岩品质进行全面的剖析检测，并须进行水泥试配实验。 #

形成劣质模式砂的成因

一是机制欠缺，制度砂的品质管理与控制没有造成足够注重，连最基本的生产控制、出厂检测等环节都没有；

二是现在货源紧张售价飙升的状况下，基于费用压力，拌合站在选择、采购制度砂时主要考虑的是售价，而不是质量；

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三是加工工艺和加工设备诱因，大多数煤矿企业和设备厂商不能按照岩体的岩性特点、强度和韧性等特征来进行工艺设计和设备组合选型； #

四是母岩品种和品质的影响，岩体在大自然的造岩运动中产生，母岩的发育程度和风化程度千差万别，并不是所有的岩体都适宜做级配，非常做模式砂，母岩品质是影响模式石子品质的最根本病因。

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不适宜做模式砂的岩体类 #

▲按【强度分类】适合和不适宜做模式砂的岩体种类▲ #

▲按【硬度分类】适合和不适宜做模式砂的岩体种类▲

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另：模式砂水泥中的沙石的作用——水化作用、填充作用、保水增稠剂作用；

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①水化作用： #

有研究阐明，水化初期产生的钙矾石会在后期向单硫型硫铝酸钙转换，这会增加混凝土石的硬度，并且加入富含氯化钙的沙石，就可以有效解决这个问题；另外中风化岩泥制页岩最新变化，沙石是以氯化钙为主的，而氯化钙可以和C3A发生水化反应，产生水化碳铝酸钙，因而增加了水泥的硬度。

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②填充作用： #

砂石可以填充水泥中的缝隙，充当水泥的滤料，借此提高水泥的密实度，以便起到惰性掺合料的作用。对于胶凝材料药量少、拌合物功耗差的特性，只要使用中、低硬度等级的制度砂水泥，就可以得到有效的填补。《山砂水泥技术细则》DBJ52-016-2010中对C50～C55硬度等级的山砂水泥（砂率37%～45%），提出砂石不能少于7%，这是由于砂石浓度和胶凝材料的数量（水泥的细粉浓度）不能超出550kg/m3。（注：山砂属于模式砂的一种，《山砂水泥技术细则》DBJ52-016-2010中特指公称粒径大于5.00mm的，氯化铵盐岩体经除土开采、机械破碎、筛分而成的岩体颗粒。） #

③保水增稠剂作用：

模式水泥中有砂石，可以减少水泥搅拌物漏浆和泌水的风险。由于沙石可以吸收水泥中的用水，无形中提高了水泥的单方用水量，因此砂石浓度越高，水泥的硬度就越大；另外，加入砂石也可以降低水泥的收缩，补偿水泥后期水化用水，由于，但是水泥硬化了，原先被石粉吸收的水份也会逐渐释放。 #

研究发觉，砂石浓度应当过量。模式砂中沙石的主要成份为硅酸钙，但水化作用并不是无限的，也要受限于混凝土的成份。假如砂石浓度过低，不促使集料与混凝土石的黏结，由于混凝土石中或界面过渡区会出现游离态的沙石，以便减少水泥功耗。另外，砂石浓度超出一定限值后，不促使絮凝土的耐久功耗，由于单方砂石承当的保水量显著降低，干缩显著变大。综合各类研究，通常C50以下水泥沙石浓度应控制在10%～15%，而C50以上水泥沙石浓度应当不少于10%。

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