董應(yīng)龍

中國水利水電第三工程局有限公司 陜西 西安 710024

1 砂含水率波動對混凝土質(zhì)量的影響

細(xì)骨料作為混凝土的原材料之一，其含水率是影響混凝土質(zhì)量的重要因素。砂含水率的波動直接影響混凝土的質(zhì)量和施工性能。成品砂含水量增加1%，混凝土水灰比增加0.03，造成混凝土坍落度波動30～40mm[1]。

水電站砂石系統(tǒng)自投入生產(chǎn)運(yùn)營，由于前期供應(yīng)強(qiáng)度低，所以整個成品砂含水率控制在6%以內(nèi)，但隨著地下電站，泄洪洞開始澆注混凝土，砂子和碎石骨料混凝土的增加，系統(tǒng)生產(chǎn)的成品砂無脫水時間，砂含水率高，不穩(wěn)定，導(dǎo)致混凝土拌和物性能和坍落度不穩(wěn)定，同時對溫控混凝土加冰量也產(chǎn)生一定影響，增加了混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制的難度。

2 成品砂生產(chǎn)主要工藝

抽水蓄能電站砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)的成品砂主要來自以下幾個部分[2]：①超細(xì)碎車間0～40mm出料先經(jīng)第二篩分車間篩分，篩下料（0～5mm）送入螺旋洗砂機(jī)洗選后進(jìn)入直線振動篩脫水，經(jīng)20#、28#與43#膠帶機(jī)送入成品砂倉；②制砂原料堆出料經(jīng)棒磨機(jī)研磨后，送入螺旋洗砂機(jī)洗選后進(jìn)入直線振動篩脫水，經(jīng)42#與43#膠帶機(jī)送入成品砂倉；③細(xì)砂回收車間回收的石粉及細(xì)顆粒物料經(jīng)42#與43#膠帶機(jī)送入成品砂倉。成品砂由以上3種來料混合組成，均為“濕法”生產(chǎn)工藝。

抽水蓄能電站砂石處理系統(tǒng)的成品砂生產(chǎn)工藝為“濕法”生產(chǎn)工藝，成品砂為水洗砂。雖然各工序產(chǎn)生的砂粒均經(jīng)脫水篩脫水，但普通直線振動的脫水效果遠(yuǎn)小于高頻脫水篩脫水效果。生產(chǎn)過程中檢測出43#膠帶機(jī)上含水率高達(dá)14%。因此，成品砂入庫后必須有良好的脫水環(huán)境和足夠的脫水時間，否則不能滿足拌和樓生產(chǎn)需求。

3 系統(tǒng)生產(chǎn)管理中存在的問題

（1）物料來源含有金屬、導(dǎo)爆管、纖維袋、木梢、樹枝等雜物，進(jìn)入砂石加工系統(tǒng)后會影響骨料的生產(chǎn)。尤其是一些長度超過80cm的異物進(jìn)入粗碎車間后，很可能會卡在反擊式破碎機(jī)料斗與受料機(jī)之間，從而切斷膠帶。因此，系統(tǒng)需要停止生產(chǎn)和維修，導(dǎo)致骨料生產(chǎn)時間不足，無法滿足要求。

（2）成品砂倉廊道卸料口截水槽存在銹蝕、堵塞，導(dǎo)致砂倉底部的水分直接流入地弄內(nèi)的上樓膠帶機(jī)形成積水。加料時，這部分水直接送到拌和樓內(nèi)的砂倉中。

（3）成品砂倉雨棚兩端封閉，影響砂倉整體通風(fēng)，不利于脫水。同時，雨棚天溝淤塞，排水不順暢，雨水會溢出到成品砂倉。

（4）砂倉底板未硬化，易板結(jié)，自然排水不暢，影響細(xì)骨料脫水。

（5）成品砂產(chǎn)量未能達(dá)到設(shè)計產(chǎn)能，生產(chǎn)堆存、自然脫水、送料使用的循環(huán)規(guī)律無法形成，脫水時間不能滿足需要。

4 控制措施

項(xiàng)目部首先對成品砂中的保水物質(zhì)進(jìn)行檢測。在“濕法”生產(chǎn)工藝下，測得成品砂石粉含量為12.5%～14.0%，排除了因石粉含量過多而導(dǎo)致排水量緩慢的因素[3]。最后，項(xiàng)目部從物料來源到成品砂倉的整個流程出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)周邊環(huán)境的影響，結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行管理系統(tǒng)，分兩個階段確定改進(jìn)措施。

（1）第1階段。該階段主要考慮了“人、機(jī)、料”三要素，處理方案如下。①加強(qiáng)有用料渣場及砂石處理系統(tǒng)操作人員的檢查和管理，防止長度超過80cm的異物進(jìn)入砂石處理系統(tǒng)，損壞系統(tǒng)設(shè)備。同時，對倉庫備品備件進(jìn)行檢查和補(bǔ)充，加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)備的維修、保養(yǎng)質(zhì)量。②對粗碎車間下料斗進(jìn)行改造，調(diào)整下料斗收料寬度角度，防止80cm以下的異物卡在下料斗與膠帶機(jī)之間，造成膠帶劃破問題。③修復(fù)砂倉廊道卸料弧門截水槽，拆除沖洗廊道膠帶機(jī)背面水管，固化廊道膠帶機(jī)進(jìn)料前清掃膠帶機(jī)上積水制度，阻止外來水進(jìn)入拌和樓砂倉。④改進(jìn)砂倉翻料和進(jìn)料管理系統(tǒng)。2m以下層用挖掘機(jī)翻料放置喂料平臺24h以上，脫水處理后使用。

（2）第2階段。該階段主要考慮了“法、環(huán)”兩要素，主要處理方案如下。①拆除砂倉廊道口及后邊坡部分防雨棚，改善砂倉通風(fēng)效果，加速成品砂脫水。②清理砂倉雨棚屋檐排水溝淤砂，使排水通暢，防止雨水漫溢至砂倉內(nèi)。同時，加深加寬后邊坡處排水溝，阻隔雨水流入成品砂倉。③硬化砂倉底板，防止底板板結(jié)，疏水不暢。④將砂料堆分為大小料堆，按照砂倉小堆（堆高16m，單堆方量7000m3）、大堆（堆高16m，單堆方量13000m3）兩種堆放方式掌握砂倉成品砂脫水規(guī)律，制定砂倉分區(qū)管理制度，形成生產(chǎn)堆存、自然脫水、上樓使用的循環(huán)生產(chǎn)、供應(yīng)模式。

5 成品砂含水率控制效果

經(jīng)第1階段改進(jìn)后，成品砂含水率較之前有較大改善。經(jīng)改進(jìn)后的成品砂含水率基本穩(wěn)定在7%以下，較之前的4.6%～9.2%的范圍縮減了37%。同時，含水率處于6%～7%范圍的比例提高了42.6%，達(dá)到73.6%，相比于改進(jìn)前，成品砂的含水率在穩(wěn)定性上得到極大提高。拌和樓試驗(yàn)質(zhì)控人員反饋出機(jī)口混凝土坍落度受控，混凝土生產(chǎn)質(zhì)量較穩(wěn)定。但是成品砂含水合格率不滿足合同規(guī)定超過85%的要求，還有極大的上升空間。

經(jīng)第2階段改進(jìn)后，周邊環(huán)境條件對成品砂倉脫水效率的影響得到進(jìn)一步緩解。改進(jìn)后，成品砂含水率由第1階段的最大含水率7.2%、合格率（6%以下）26.1%，轉(zhuǎn)變?yōu)樽畲蠛?.0%、合格率（6%以下）90.3%。整改成果理想，滿足合同要求。

6 結(jié)束語

人工砂含水率控制要從生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)管理中尋找問題，考慮“人、機(jī)、料”以及“法、環(huán)”等幾大要素總結(jié)處理方案，整合為滿足需求的含水率控制方案。