CN110075981A - 一种控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法 - Google Patents

一种控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法,该方法包括以下步骤:1)使用预设的爆破参数进行开挖爆破,提高爆破后毛料粒径分布在150mm至800mm之间的毛料比例;2)采用棒条给料机对毛料进行预分级;3)通过第一筛分振动筛,分离出超径石料及特大石成品料;4)通过第二筛分上层筛,分离出大石超径料及大石成品料;5)第二筛分下层设置振动筛,同时筛分出中石和小石;6)实现四种粒型的分选,获得合格的四级配粗骨料成品。本发明方法提供了从毛料开采到砂石加工工艺全过程,能有效控制双曲高拱坝用混凝土粗骨料粒型。

Description

一种控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法
技术领域
本发明涉及骨料破碎粒型控制技术,尤其涉及一种控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法。
背景技术
在水利水电工程建设中,随着筑坝技术的发展,特别是薄壁双曲高拱坝的出现,对大坝混凝土的质量要求越来越高,而砂石加工系统生产的骨料粒型是保障混凝土质量的基础。建筑工业中广泛采用的机制人工骨料,由于破碎工艺的不同,采用某些破碎工艺,特别是采用颚式破碎机时,生产得到的粗骨料中含有较多针片状颗粒,这些针、片状颗粒的存在不仅影响新拌混凝土的和易性,而且由于本身易折断,其抗压碎强度相对较低,对硬化后混凝土的物理力学性能亦存在不利影响。因此,在水电工程建设中,对双曲高拱坝混凝土的粗骨料粒型(特别是针片状颗粒含量)有严格的控制标准。
目前生产工艺中,特大石、大石针片状含量易于控制和优化,采用破碎设备经过一、二段破碎就能满足要求,但要降低中、小石的针片状含量难度较大,尤以小石为甚。特别是,当层状岩体作为混凝土加工料源时,因岩体本身的结构特性,使得在传统工艺下,更容易出现针片状颗粒含量超标、骨料粒型不符合质量要求等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷,提供一种控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法,包括以下步骤:
1)使用预设的爆破参数进行开挖爆破,提高爆破后毛料粒径分布在150mm至800mm之间的毛料比例;
2)采用棒条给料机对毛料进行预分级;毛料中大于给料机棒条间距的进入颚式破碎机破碎,小于给料机棒条间距的石料直接进入后续筛分环节;
3)通过第一筛分振动筛,分离出超径石料及特大石成品料;将富余的特大石导入中碎方向;
4)通过第二筛分上层筛,分离出大石超径料及大石成品料;将富余的大石导入细碎方向;
5)第二筛分下层设置振动筛,同时筛分出中石和小石;
6)实现四种粒型的分选,获得合格的四级配粗骨料成品。
按上述方案,所述步骤1)中爆破参数时根据料场岩性、岩层结构,结合开挖方式开展爆破试验的数据统计获得。
按上述方案,所述棒条给料机棒条间距为70mm至130mm。
按上述方案,所述步骤3)中第一筛分振动筛的筛网为圆孔筛网。
按上述方案,所述步骤3)中第一筛分振动筛的筛网为160mm的圆孔筛网,安装角度20°时水平投影尺寸为150mm。
按上述方案,所述步骤3)中第一筛分振动筛为双层筛,下层出料端采用翻板门分料方式,根据生产需求切换特大石成品及富余特大石的流向,在满足特大石产量的情况下,调节翻板门开合大小,将富余的特大石导入中碎方向,增大中碎环节进料量。
按上述方案,所述步骤4)中第二筛分上层筛出料端为进入细碎环节及大石成品堆场两个流向,振动筛的两层出料端均采用翻板门分料方式。
按上述方案,所述步骤5)中第二筛分下层设置三层筛网的振动筛,二个筛子为一组,共两组四个振动筛。
按上述方案,所述步骤5)中单组两个振动筛的三层筛网分级粒径分别为30至40mm和20至40mm、10至30mm和10至20mm及5至10mm和5至10mm。
按上述方案,所述步骤5)经二筛分分级后,富余的20~40mm及5~20mm骨料全部进入超细碎堆场,该部分骨料再经立轴破加工整形,经三筛分筛选,生产出合格的成品小石。
本发明产生的有益效果是:
(1)可从源头控制爆破开采的毛料粒径,有效减少粒径小于150mm针片状石料含量;
(2)调整棒条给料机棒条形态及间距可有效降低毛料中粒径小于150mm的针片状石料直接过筛分进入特大石成品料堆的比率;
(3)一筛方孔筛网改圆孔筛网可有效控制特大石超径含量;
(4)充分利用各类型破碎机破碎原理的特点,针对不同粒径石料发挥各类型破碎机最大优势及处理能力,对石料进行充分整形,可有效改善成品粗骨料各级粒径,减少针片状含量。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,一种控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法,包括以下步骤:
1)使用预设的爆破参数进行开挖爆破,提高爆破后毛料粒径分布在150mm至800mm之间的毛料比例;
针对料场岩性、岩层结构,结合开挖方式开展爆破试验研究,分类固化爆破参数,以控制爆破后毛料粒径主要分布在150mm~800mm之间,且不超过粗碎受料口进料尺寸为宜,尽量减少毛料中粒径小于150mm的针状及片状骨料未经粗碎而直接经筛分进入成品料堆。
2)采用棒条给料机对毛料进行预分级;
四级配砂石加工系统常规生产以棒条给料机先进行预分级,棒条给料机棒条间距为180mm,毛料中大于180mm的进入颚式破碎机破碎,小于180mm的石料直接进入后续筛分环节。满足特大石粒径规格的针片状石料未经破碎整形进过筛分后直接进入特大石成品料堆,造成成品料堆中针片状含量升高。通过调整粗碎棒条给料机棒条间距,可提高进入颚式破碎机粒径小于150mm的毛料量,充分利用颚式破碎机内颚板对小于150mm的针片状毛料破碎整形。
3)通过一筛分振动筛,分离出超径石料及特大石成品料;一筛方孔筛网改圆孔筛网控制特大石超径含量;
一筛分上层方孔筛网通常为158mm(安装角度20°,水平投影尺寸为150mm)聚氨酯筛网,为特大石超径筛,负责分离出大于150mm的石料,但方孔对角线长度大于150mm,极易产生“对角线效应”,导致大于150mm的石料也能穿过筛孔,造成部分成品特大石出现超径。将方孔改为圆孔,保证筛孔径向长度相同,有效降低大于150mm的超径石料进入特大石成品堆场。
振动筛的下层出料端采用翻板门分料方式,根据生产需求切换特大石成品及富余特大石的流向,在满足特大石产量的情况下,调节翻板门开合大小,可将富余的特大石导入中碎方向,增大中碎环节进料量,增加石料循环流量。
4)通过第二筛分上层筛,分离出大石超径料及大石成品料;将富余的大石导入细碎方向;
二筛分上层为大石超径筛及逊径筛,负责分离出大石超径料(大于80mm石料)及大石成品料,出料端分为进入细碎车间及大石成品堆场两个流向。振动筛的两层出料端均采用翻板门分料方式,根据生产需求切换大石成品及大石超径石的流向,在满足大石产量的情况下,调节翻板门开合数量,可将富余的大石导入细碎方向,增大细碎环节进料量,增加石料循环流量,使石料多次进入反击式破碎机,利用反击式破碎机锤头对石料产生高动能,使石料在锤头和反击板反复击打以及相互撞击从而将石料粒径形态进行改良。
5)第二筛分下层设置振动筛,同时筛分出中石和小石;实现四种粒型的分选,获得合格的四级配粗骨料成品。
二筛分下层设置三层筛网的振动筛,二个筛子为一组,共两组四个振动筛。单组两个振动筛三层筛网分级粒径分别为30~40mm和20~40mm、10~30mm和10~20mm及5~10mm和5~10mm,通过两组振动筛出料溜槽的调整,可同时筛分出中石和小石,但由于细碎(反击式破碎机)仅对中石、小石等稍大粒径石料有整形作用,而对小石没有全整形作用,导致通过以上工艺流程筛分出的小石针片状含量较高。在二筛后增加立轴破碎整形工艺,石料经立轴破高速旋转的叶轮瞬间加速,冲击到涡流腔内涡流衬层上,被石料衬层反弹,和叶轮流道腔内抛出的石料形成连续的石料幕。石料在涡流破碎腔内受到两次至多次破碎撞击、摩擦和研磨破碎作用,将小石形态改造成标准立方体形。
本发明对料源选取分类分级爆破参数,控制爆破开采的毛料粒径,有效减少粒径小于150mm爆破产生的石料;调整棒条给料机棒条形态及间距可有效减少毛料中粒径小于150mm的针片状石料直接过筛进入成品料堆;调整一筛筛网结构可有效控制一筛特大石超径含量;充分利用各类型破碎设备破碎原理的特点,针对不同粒径石料发挥各类型破碎设备最大优势及处理能力,对石料进行充分整形,有效控制各级粒径成品粗骨料粒形呈标准的立方体形。
一个具体实施例:
西南某水电站大坝为双曲薄拱坝,最大坝高270m,大坝混凝土选择灰岩为骨料原岩,料场灰岩呈层状陡倾产出,岩石构造特征为互层~中厚层~厚层状,料场单级边坡设计高度15m。大坝设计为四级配混凝土(特大石、大石、中石、小石、砂),布置一座砂石加工系统生产大坝混凝土骨料,系统生产规模按照毛料处理量1100t/h,成品骨料生产能力860t/h进行设计,满足13万m3/月大坝混凝土浇筑强度的骨料生产要求。
该砂石加工系统使用本发明中的方法有效控制了特大石、大石、中石、小石全粒径成品粗骨料粒型,以下结合料场实例进一步说明本发明。
步骤一:选择爆破参数进行开挖爆破
料场灰岩为层状陡倾地层,岩石构造为互层~中厚层~厚层状,抽槽开挖过程中爆破抵抗线主要为顺岩层走向及垂直岩层走向2种方向,
针对2种爆破抵抗线方向分别选择2组爆破参数。
顺岩层爆破抵抗线使用第1组爆破参数:爆破孔2排,孔径115mm,药卷直径70mm,单元爆破孔数量<40个,排距、孔距呈4.0m×6.0m梅花形布置,控制单耗≈0.35Kg/m3,单孔药量126Kg,梯段爆破高度≤15m,堵塞长度4m。
对爆破后毛料粒径进行筛分检测,大于150mm毛料含量62.28%,数据表明爆破后毛料粒径良好。
垂直岩层爆破抵抗线使用第2组爆破参数。爆破孔2排,孔径115mm,药卷直径70mm,单元爆破孔数量<40个,排距、孔距呈4.0m×6.0m梅花形布置,控制单耗≈0.36Kg/m3,单孔药量130Kg,梯段爆破高度≤15m,堵塞长度4m。
对爆破后毛料粒径进行筛分检测,大于150mm颗粒含量58.99%,爆破后毛料粒径良好。
步骤二:调整粗碎棒条给料机棒条间距
将棒条给料机原有的6根棒条增加至7根,将原棒条间距120mm~180mm调整为70mm~130mm(安装精度在±5mm)。可增大向破碎机的给料量,使大于130mm的毛料均能够进入颚式破碎机破碎,根据除泥筛分的效果可封堵部分下料口,最大限度地增加破碎机对骨料的挤压和破碎,减少毛料中的针片状含量。
步骤三:一筛筛网调整
将一筛分上层筛网方孔改为圆孔,可保证筛孔各方向孔径均相同,有效降低超径石料进入特大石成品中。
使用δ=16mm Q345锰钢板加工成160mm的圆孔筛网,安装角度20°时水平投影尺寸约为150mm,可最大化减少特大石超径情况,保证筛孔各方向孔径均相同,有效降低超径石料进入特大石成品中。
步骤四:增大中碎进料量及出料开口
一筛分振动筛为双层筛,主要筛分特大石,下层出料端采用翻板门分料方式,根据生产需求切换特大石成品及富余特大石的流向,在满足特大石产量的情况下,调节翻板门开合大小,可将富余的特大石导入中碎方向,增大中碎环节进料量,合理调整开口大小,增加石料循环破碎量。
步骤五:增大细碎进料量及出料开口
二筛车间分4个双层筛为大石超径筛及逊径筛,负责分离出大石超径料(大于80mm石料)及大石成品料,出料端为进入细碎环节及大石成品堆场两个流向。振动筛的两层出料端均采用翻板门分料方式,可任意切换大石成品及超径石的流向,在满足大石产量的情况下,利用翻板门可将其中任意一组大石导入细碎料仓,增大细碎环节进料量,增加循环流量,促进骨料整形,减少大石及后续成品骨料的针片状含量。细碎车间反击式破碎机原出料开口为40mm,单台破碎机处理能力为335t/h。进料量加大后将破碎机开口增加至46mm,保证细碎车间连续运行,单台破碎机处理能力增加至360t/h,利用反击破的整形功能产生尽可能多的粗骨料,循环量加大后可使中石料中的针片状含量降低。进过测试中石的针片状颗粒含量从10.2%降低为6.9%。
步骤五:小石立轴破全整形工艺
经二筛分分级后,富余的20~40mm及5~20mm骨料全部进入超细碎堆场,该部分骨料再经立轴破加工整形,经三筛分筛选,生产出合格的成品小石。通过对立轴破碎机实际整形效果进行检测,5~20mm粒径的综合针片状含量较整形前减少5.7%,利用立轴破碎机对小石进行全整形工艺生产,实测成品小石的针片状含量可控制在5.6%~6.8%之间。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)使用预设的爆破参数进行开挖爆破,提高爆破后毛料粒径分布在150mm至800mm之间的毛料比例;
2)采用棒条给料机对毛料进行预分级;毛料中大于给料机棒条间距的进入颚式破碎机破碎,小于给料机棒条间距的石料直接进入后续筛分环节;
3)通过第一筛分振动筛,分离出超径石料及特大石成品料;将富余的特大石导入中碎方向;
4)通过第二筛分上层筛,分离出大石超径料及大石成品料;将富余的大石导入细碎方向;
5)第二筛分下层设置振动筛,同时筛分出中石和小石;
6)实现四种粒型的分选,获得合格的四级配粗骨料成品。
2.根据权利要求1所述的控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法,其特征在于,所述步骤1)中爆破参数时根据料场岩性、岩层结构,结合开挖方式开展爆破试验的数据统计获得。
3.根据权利要求1所述的控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法,其特征在于,所述棒条给料机棒条间距为70mm至130mm。
4.根据权利要求1所述的控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法,其特征在于,所述步骤3)中第一筛分振动筛的筛网为圆孔筛网。
5.根据权利要求1所述的控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法,其特征在于,所述步骤3)中第一筛分振动筛的筛网为160mm的圆孔筛网,安装角度20°时水平投影尺寸为150mm。
6.根据权利要求1所述的控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法,其特征在于,所述步骤3)中第一筛分振动筛为双层筛,下层出料端采用翻板门分料方式,根据生产需求切换特大石成品及富余特大石的流向,在满足特大石产量的情况下,调节翻板门开合大小,将富余的特大石导入中碎方向,增大中碎环节进料量。
7.根据权利要求1所述的控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法,其特征在于,所述步骤4)中第二筛分上层筛出料端为进入细碎环节及大石成品堆场两个流向,振动筛的两层出料端均采用翻板门分料方式。
8.根据权利要求1所述的控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法,其特征在于,所述步骤5)中第二筛分下层设置三层筛网的振动筛,二个筛子为一组,共两组四个振动筛。
9.根据权利要求8所述的控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法,其特征在于,所述步骤5)中单组两个振动筛的三层筛网分级粒径分别为30至40mm和20至40mm、10至30mm和10至20mm及5至10mm和5至10mm。
10.根据权利要求9所述的控制四级配混凝土粗骨料粒型的方法,其特征在于,所述步骤5)经二筛分分级后,富余的20~40mm及5~20mm骨料全部进入超细碎堆场,该部分骨料再经立轴破加工整形,生产出合格的成品小石。
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