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近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建設(shè)規(guī)模的日益擴(kuò)大，很多地區(qū)天然砂資源緊缺，河砂資源面臨枯竭的困境，、工信部、地方砂石資源管理處等政府主管部門以及上下游行業(yè)協(xié)會(huì)，大力宣傳機(jī)制砂石骨料的重要性，積極推廣機(jī)制砂石應(yīng)用。粗細(xì)骨料砂石的總體積約占混凝土總體積的70%～80%。按照每方混凝土中平均 0.3 噸水泥來(lái)估算，中國(guó)年產(chǎn)混凝土就是64 億m3，不難計(jì)算年耗用砂石骨料就是約 48億m3，按照質(zhì)量計(jì)算就是每年需要消耗砂石 130 億噸，其中砂大約是60 億噸左右，碎石 70 億噸左右?；炷劣蒙笆由仙皾{用砂，全國(guó)砂石行業(yè)骨料年產(chǎn)值大約在4000 億～6000 億之間。根據(jù)我國(guó)中長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、中西部地區(qū)的鐵路建設(shè)和城鎮(zhèn)化建設(shè)，預(yù)計(jì) 20 年內(nèi)，水泥混凝土的高使用量還將持續(xù)，巨大的市場(chǎng)需求，使國(guó)內(nèi)天然砂資源逐年減少，市場(chǎng)供應(yīng)不足，價(jià)格飛漲，機(jī)制砂行業(yè)已迎來(lái)飛速發(fā)展期。目前，機(jī)制砂在河南、山東、重慶、四川、貴州及福建等部分地區(qū)已經(jīng)得到較廣泛的應(yīng)用。

1 天然砂特點(diǎn)

根據(jù) GB/T 14684－2011《建筑用砂》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，天然砂是自然生成的，經(jīng)過(guò)人工開(kāi)采和篩分的粒徑小于4.75mm 的巖石顆粒，包括湖砂，河砂（江砂），山砂，淡化后的海砂，但不包括軟質(zhì)巖、風(fēng)化巖石的顆粒。在天然砂中，粒徑小于 75μm 的顆粒含量叫含泥量。天然砂是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的水流沖涮滾磨后所形成的球形或類似球形的顆粒。天然砂的細(xì)度模數(shù)Mx 一般在 2.0～2.6 之間，目前，最主要的是含泥量的控制。隨著天然中粗砂資源的逐漸稀少，經(jīng)過(guò)淡化后的海砂和天然細(xì)砂用量將會(huì)越來(lái)越多。目前市售的天然細(xì)砂的細(xì)度模數(shù)Mx 一般在 1.9 以下。

2 機(jī)制砂的特點(diǎn)與缺點(diǎn)

根據(jù) GB/T 14684－2011《建筑用砂》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)制砂是經(jīng)除土處理，由機(jī)械破碎、篩分制成的，粒徑小于4.75mm 的巖石顆粒，但不包括軟質(zhì)巖、風(fēng)化巖石的顆粒。比較常見(jiàn)的用來(lái)做機(jī)制砂的石料有：河卵石、花崗巖、玄武巖、石英石、鐵礦石、輝綠巖、鵝卵石、煤矸石等。在機(jī)制砂中，粒徑小于75μm 的顆粒含量叫石粉含量。顆粒外形粗糙，為多棱，部分顆粒尖銳多棱角，細(xì)度模數(shù)偏高，Mx一般在 2.6～3.5 之間，含有石粉和部分粘土，目前國(guó)內(nèi)大部分機(jī)制砂進(jìn)商品混凝土站時(shí)也不滿足GB/T 14684－2011《建設(shè)用砂》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的顆粒級(jí)配要求，具體表現(xiàn)為 160～630μm 之間的顆粒數(shù)量不足或者級(jí)配不符合國(guó)標(biāo)要求。

目前機(jī)制砂的缺點(diǎn)

（1）機(jī)制砂的顆粒粒型一定要經(jīng)過(guò)整形，提高顆粒球形度；

（2）降低機(jī)制砂中的含泥量。

（3）機(jī)制砂顆粒偏粗，顆粒級(jí)配不能滿足泵送大流動(dòng)混凝土的技術(shù)要求，采取的土辦法就是混合搭配，機(jī)制砂和天然砂（主要是細(xì)砂）搭配使用。

3 需要給機(jī)制砂“整形”提高其球形度刻不容緩

機(jī)制砂的顆粒形狀對(duì)其緊密堆積存在重要影響，實(shí)際在混凝土工程應(yīng)用中人們更加期望其獲得類似球形的顆粒，這樣它們不僅有利于緊密堆積，更有利于混凝土工作性能的發(fā)揮，特別是對(duì)混凝土的初始流動(dòng)能力和經(jīng)時(shí)坍落度損失速率的影響方面，類似球形顆粒的粗細(xì)骨料更可以發(fā)揮漿體和骨料的聯(lián)動(dòng)滾動(dòng)效應(yīng)。很久以來(lái)，人們都使用天然砂來(lái)拌制生產(chǎn)混凝土，對(duì)砂石骨料的顆粒級(jí)配、粒型、表面特征、針片狀顆粒含量、空隙率等沒(méi)有引起足夠的重視，然而隨著天然砂資源的枯竭，人工機(jī)制砂面世進(jìn)入混凝土生產(chǎn)市場(chǎng)，起初也帶來(lái)了很多問(wèn)題，主要原因就是機(jī)制砂的顆粒球形度差，顆粒外形粗糙，為多棱，部分顆粒尖銳多棱角，細(xì)度模數(shù)偏高，級(jí)配不合理，含泥量高。

同樣，針對(duì)粗骨料的碎石，減少針片狀顆粒含量，減少不規(guī)則的多棱體含量，提高碎石顆粒的球形度也具有重要意義，它對(duì)提高混凝土的流動(dòng)性和流動(dòng)性保持能力有利；對(duì)比碎石針片狀、不規(guī)則多棱體含量高的混凝土，人們可以適當(dāng)降低砂率，減少單方混凝土用水量，降低了混凝土成本；碎石顆粒的球形度增加，有利于工地現(xiàn)場(chǎng)振搗施工，碎石顆粒在混凝土中分布均勻，可以減少混凝土的收縮裂縫。

4 專利技術(shù)：循環(huán)沖擊粉碎機(jī)

循環(huán)沖擊粉碎機(jī)，其利用高速氣流裹挾的料流與回料循環(huán)機(jī)械加速的料流形成粉碎作業(yè)，料流與料流之間形成的沖擊粉碎，使料球形化率成倍增加，微粉顆粒在風(fēng)力的裹挾下排出腔體。其特點(diǎn)是，氣流在腔體內(nèi)形成開(kāi)路系統(tǒng)，料流在腔體內(nèi)形成多次循環(huán)粉碎，且連續(xù)作業(yè)，可以更好地縮短生產(chǎn)線，提高成球率。

原蘇州非金屬礦山設(shè)計(jì)院副總工程師、教授級(jí)高工、中國(guó)非金屬礦選礦及深加工專家沈君麟帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，在柯立微科技完成了測(cè)試工作，制備的粉體并經(jīng)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)。

結(jié)論：顯微鏡下觀察結(jié)果顯示，物料顆粒大小分別較為均勻，單體顆粒形貌完整，以近似球體橢球體和立方柱體居多，顆粒邊緣輪廓線較為平緩，周邊少見(jiàn)毛刺和尖角。