胡進武，李 果，鄧樂清,彭浩洋

(1.中國三峽建工(集團)有限公司，成都 610041； 2.中國葛洲壩集團路橋工程有限公司，湖北 宜昌 443002； 3.清華大學 水利系，北京 100084)

1 工程背景

近20 a來，中國處于特高拱壩建設高峰，如已完建的錦屏一級(305 m)、小灣(294.5 m)、溪洛渡(285.5 m)，在建的白鶴灘(289 m)、烏東德(270 m)，工程規(guī)模，混凝土方量均居世界前列。與壩高200 m以下的拱壩工程相比，300 m級特高拱壩對壩基安全穩(wěn)定、混凝土質量、耐久性要求更高[1]，而混凝土質量的優(yōu)劣是大壩長期安全運行的基礎與保障。

粗、細骨料作為混凝土的骨架，約占混凝土體積70%～80%[2]，其質量直接影響到混凝土的和易性、強度、彈模、抗?jié)B性等[3-6]。骨料級配越好，緊密度越大、空隙率和比表面積越小，配制混凝土時，用水量相對少，可提高混凝土的力學性能和耐久性[7-8]。當粗、細骨料中含有針片狀骨料時，由于針片狀骨料特殊粒形，導致比表面積增大，使擴展度以及坍落度降低，混凝土流動性變小、和易性變差[9-12]。并且骨料中針片狀含量越多使顆粒周圍集聚水膜傾向越大，造成水泥漿與針片狀骨料未能形成良好的粘結，降低混凝土結構的抗拉、抗壓、抗折和抗剪強度[13-15]。細骨料的細度模數(shù)是衡量砂質量的一個重要指標[16-18]。若砂的細度模數(shù)偏小，將造成混凝土黏度增加、用水量及外加劑摻量增加，進而導致混凝土的收縮增大，強度降低。若砂的細度模數(shù)偏大，將使混凝土配合比中的砂率增加，導致混凝土的抗凍性、抗?jié)B性、強度下降[16,19]。細骨料中適量的石粉、微粒含量有利于改善混凝土密實性、和易性[20-22]，如江埡大壩碾壓混凝土中18.9%石粉及13.9%微粒含量的存在，改善了碾壓混凝土拌和物的和易性，壓實后的碾壓混凝土重度大、強度高、抗?jié)B好、層間結合牢[23]。然而，在實際工程中，細骨料中的石粉及微粒含量容易偏多或不穩(wěn)定。當人工砂石粉含量>15%，混凝土在28 d齡期時，極限拉伸值有所降低，干縮值隨石粉含量增加而增加[24]。

針對上述粗、細骨料對混凝土質量的影響，在工程生產(chǎn)中，一般通過改進生產(chǎn)工藝來對粗骨料中針片狀含量、細骨料的細度模數(shù)、石粉及微粒含量進行控制。如溪洛渡通過對塘房坪粗骨料加工系統(tǒng)增設整形車間、選擇先進立軸沖擊破碎機為整形設備、加強生產(chǎn)工藝控制，將中、小石針片狀含量指標降低[25]。錦屏一級水電站為保證成品砂質量，結合巖石巖性特點和施工條件，通過調整反擊破轉速和進排料口口徑，增加選粉機的風量，減少閉合循環(huán)生產(chǎn)方式，增加開路生產(chǎn)模式，采用超細碎工藝等技術，使大理巖制砂達到大壩一級優(yōu)質骨料標準要求[26]。小灣孔雀溝砂石加工系統(tǒng)采用克瑞博斯(KREBS)強力脫水石粉回收設備，利用大口徑旋流器濃縮配以高頻脫水篩分裝置回收細砂與石粉，改善了成品砂料的級配組成，達到了對砂料細度模數(shù)及石粉含量的設計要求[27]。

烏東德水電站雙曲拱壩屬于300 m級超薄型特高拱壩，所需混凝土265萬m3，大壩首次全壩使用低熱水泥混凝土，對于混凝土質量控制，提出更高的要求與挑戰(zhàn)。為打造烏東德精品大壩工程，三峽集團對大壩混凝土粗骨料“針片狀顆粒含量”、以及細骨料“細度模數(shù)”“石粉含量”“微粒含量”等關鍵技術指標提出了嚴于《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T 5144—2015)[28]的技術標準(表1)。烏東德大壩混凝土所需砂石骨料全部由施期砂石加工系統(tǒng)(以下簡稱“施期系統(tǒng)”)生產(chǎn)，并由骨料運輸皮帶轉運至970混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)。然而，在工程建設初期，由于骨料質量控制標準提高，混凝土生產(chǎn)需求量大以及料場層狀巖體結構等因素影響，粗、細骨料關鍵技術指標不能達到烏東德工程標準[29-30]要求，為此，迫切需要對粗細骨料加工系統(tǒng)及工藝進行改進。

表1 粗、細骨料關鍵技術指標對比Table 1 Comparison of key technical indexes of coarse and fine aggregates

本文首先對烏東德工程施期系統(tǒng)粗、細骨料生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)進行全面梳理分析?；诖帧⒓毠橇细鞴に嚟h(huán)節(jié)所面臨的問題，提出了一系列針對生產(chǎn)工藝的改進措施。工藝改進后骨料生產(chǎn)質量滿足烏東德工程標準要求，為粗、細骨料質量控制提供了參考。

2 烏東德工程施期系統(tǒng)粗、細骨料生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)

施期系統(tǒng)采用4段破碎(粗碎、中碎、細碎和超細碎)和3次篩分(一篩、二篩和三篩)的生產(chǎn)工藝流程。其中，粗碎(顎破)環(huán)節(jié)生產(chǎn)獨立，與施期料場開采匹配；第一篩分、中碎(圓錐破)環(huán)節(jié)，可單獨生產(chǎn)特大石；第二篩分、細碎(反擊破)環(huán)節(jié)，可單獨生產(chǎn)大石、中石、小石。粗骨料生產(chǎn)過程中，特大石通過爆破及粗碎環(huán)節(jié)加工，其粒型不易控制；大石、中石、小石通過多級破碎整形環(huán)節(jié)加工，其粒型較特大石易于控制。原制砂工藝以立軸式?jīng)_擊破制砂為主，輔以棒磨機調節(jié)細度模數(shù)，同時設置石粉回收工藝調節(jié)石粉含量。成品砂由二篩、三篩、棒磨機和石粉回收車間共同生產(chǎn)，設計砂產(chǎn)能223 t/h，綜合砂率28.0%，高峰制砂強度約7.8萬t/月。

2.1 粗骨料生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)

施期料場作為烏東德大壩混凝土唯一料源，料場開采范圍內(nèi)，地層巖性相對簡單，垂直方向巖性存在明顯差異，上部為灰色薄層-厚層白云巖夾淺灰白色薄層-厚層大理化白云巖；中、下部以灰色中厚層(20～50 cm)-厚層(50～100 cm)灰?guī)r為主，偶夾淺灰白色中厚層大理巖，巖質堅硬、強度高。因其巖體層狀結構特性，使得在傳統(tǒng)工藝下，加工過程中更容易出現(xiàn)針片狀顆粒含量超標、骨料粒型不佳等問題。針片狀顆粒的存在不僅影響混凝土的和易性，而且由于本身易折斷，其抗壓強度相對較低，對硬化后混凝土的物理力學性能亦存在不利影響。

2.1.1 設計爆破環(huán)節(jié)粗骨料生產(chǎn)問題

施期料場原始爆破開挖過程中，在設計環(huán)節(jié)未結合層狀灰?guī)r特點，針對性開展爆破設計，而采用統(tǒng)一的爆破設計參數(shù)，對爆破后毛料粒徑進行篩分試驗發(fā)現(xiàn)，粒徑在150 mm以上的塊石占比約為53%，表明爆破后毛料粒徑級配一般。

2.1.2 設計粗碎、中碎、細碎環(huán)節(jié)粗骨料生產(chǎn)問題

粗碎環(huán)節(jié)的問題：施期系統(tǒng)顎式破碎機配置6根棒條給料機進行初步篩分，棒條給料機棒條間距約為150 mm，經(jīng)棒條預分級后>150 mm的進入顎式破碎機破碎，<150 mm的毛料通過膠帶機進入后續(xù)加工環(huán)節(jié)，導致部分針片狀骨料未進行破碎直接進入成品料堆，造成成品料堆中針片狀含量升高，甚至部分骨料超徑，特大石針片狀含量合格率僅為50.1%，超徑合格率為80.9%，遜徑合格率為85.5%。

中碎及一篩環(huán)節(jié)的問題：經(jīng)一篩分離出的特大石超徑料(>150 mm石料)及特大石富余成品料進入中碎車間，一篩車間上層篩網(wǎng)通常為158 mm(安裝角度20°時水平投影尺寸約為150 mm)的方孔聚氨酯篩網(wǎng)，為特大石超徑篩，負責分離出>150 mm的石料，篩網(wǎng)孔排布如圖1所示。但方孔對角線長度>150 mm，實際生產(chǎn)過程中因“對角線效應”極易導致>150 mm的石料也能穿過篩孔，造成部分成品特大石出現(xiàn)超徑，導致中碎進料量小，特大石、大石整形效果不佳。

圖1 方孔篩網(wǎng)篩孔排布Fig.1 Layout of screening square-meshes

細碎及二篩環(huán)節(jié)的問題：經(jīng)二篩分離出的大石超徑料(>80 mm石料)及大石成品料，進入細碎車間及大石成品堆場。設計細碎車間出料開口為40 mm，導致部分半成品骨料加工過程中未進入細碎環(huán)節(jié)，經(jīng)二篩直接進入成品料堆，造成大石成品料針片狀含量升高。

二篩車間下層設置三層篩網(wǎng)的振動篩，二臺振動篩為一組，分級粒徑分別為30～40 mm、20～30 mm、5～20 mm和20～40 mm、10～20 mm、5～10 mm。通過2組振動篩出料溜槽的調整，可同時篩分出中石和小石，但由于細碎(反擊式破碎機)僅對中石、小石等稍大粒徑石料有整形作用，而對小石沒有全整形作用，導致通過以上工藝流程分級出的小石針片狀含量較高。大石針片狀含量合格率為56.5%，超徑合格率為52.2%，遜徑合格率為77.8%；中石針片狀含量合格率為62.5%，超徑合格率為81.3%，遜徑合格率為81.3%。

2.2 細骨料生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)

施期系統(tǒng)按供應混凝土高峰澆筑強度13萬m3/月進行設計，2018年7—12月，大壩、二道壩混凝土澆筑高峰疊加，混凝土實際需求達到了15.5萬m3/月，2019年9月，850混凝土系統(tǒng)、880混凝土系統(tǒng)拆除后，大壩、地廠、導流洞封堵、泄洪洞、水墊塘邊坡等關鍵部位混凝土施工高峰疊加，混凝土實際需求達到了18萬m3/月，相應的綜合砂率由原設計的28.0%要提高至36.3%。同時，為嚴格執(zhí)行烏東德細骨料控制標準，2019年9—12月份混凝土高峰生產(chǎn)時，施期系統(tǒng)生產(chǎn)帶來一系列困難，具體表現(xiàn)為：①當滿足了高峰產(chǎn)量，會導致成品砂細度模數(shù)超標；②當細度模數(shù)滿足烏東德標準，成品砂產(chǎn)量受影響，同時微粒含量超標。

系統(tǒng)前期調試階段時采用二篩、三篩由4.5 mm和3.5 mm 2種孔徑的篩網(wǎng)組合、三臺棒磨機運行，粗、細骨料生產(chǎn)能力滿足原設計要求，生產(chǎn)質量滿足水工規(guī)范要求，制砂能力可達到252.5 t/h，但“細度模數(shù)”“石粉含量”“微粒含量”按照烏東德標準評價時，合格率比較低，成品砂質量合格率僅為42.7%。系統(tǒng)原制砂各環(huán)節(jié)存在的問題具體表現(xiàn)為：

(1)原二篩、三篩制砂細度模數(shù)偏大。二篩車間由2臺反擊式破碎機和4組振動篩組成兩條生產(chǎn)線，二篩環(huán)節(jié)產(chǎn)砂量為50～90 t/h，占成品砂總量的20%～35%。三篩車間由5臺立軸式?jīng)_擊破碎機和6組振動篩構成3條生產(chǎn)線，單條線產(chǎn)砂量為45～55 t/h，兩條線生產(chǎn)時，占成品砂總量的40%～50%。原設計組合砂篩網(wǎng)為2種孔徑，分別為4.5 mm和3.5 mm，該種組合篩網(wǎng)產(chǎn)砂粒徑整體偏粗，細度模數(shù)偏高(3.10～3.37)，石粉含量約12.5%，石粉中微粒含量約42.0%。

(2)原棒磨制砂環(huán)節(jié)調節(jié)能力不足。棒磨車間主要用于調節(jié)成品砂的細度模數(shù)，配置3臺棒磨機(正常運行時“兩用一備”)，其制砂粒徑整體偏小，細度模數(shù)為2.0～2.45，石粉含量約16.6%，石粉中微粒含量約44.7%。棒磨機單臺產(chǎn)量約為20～25 t/h，2臺運行時，制砂占比較低，占成品砂總量的23%～29%，對成品砂顆粒級配及細度模數(shù)的調節(jié)能力不足。

(3)原石粉回收環(huán)節(jié)回摻不均勻。石粉回收車間主要用于調整砂的石粉含量，配置2臺石粉回收裝置，單臺產(chǎn)量約為10～15 t/h，占成品砂總量的2%～6%，石粉含量約56.0%，石粉中微粒含量約59.5%。調試階段，回摻石粉存在板結、結團現(xiàn)象，導致石粉回摻不均勻，石粉含量合格率較低，約為61.4%。

(4)石粉含量及微粒含量控制難度較大。①灰?guī)r料源加工過程中極易產(chǎn)生石粉及微粒，尤其是四級配骨料聯(lián)動生產(chǎn)時，石粉及微粒含量極易超標。②成品砂的石粉、微粒由二篩、三篩、棒磨機和石粉回收車間共同產(chǎn)生，生產(chǎn)流程長、影響因素多，控制難度大。③系統(tǒng)采用濕法生產(chǎn)，石粉及微量大部分進入廢水，并通過石粉回收車間回收利用，該環(huán)節(jié)控制難度較大。

3 混凝土粗、細骨料生產(chǎn)工藝改進方法

為滿足烏東德大壩精品工程高標準粗、細骨料的質量標準以及高強度混凝土生產(chǎn)用量的需求，結合施期系統(tǒng)砂石骨料生產(chǎn)工藝特點，全面梳理各生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)，深入研究質量改進措施，實現(xiàn)施期系統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)高標準粗、細骨料的目標，提升大壩混凝土的質量。

3.1 粗骨料粒型控制工藝改進

(1)按層設計料源爆破參數(shù)。由于料場灰?guī)r為層狀陡傾地層，巖石構造為互層-中厚層-厚層狀，爆破開挖過程中，結合順巖層和垂直巖層2種抵抗線特點微調裝藥量，并將原來的3排炮孔優(yōu)化為2排，在滿足粗碎進料口粒徑750 mm以下盡可能增大毛料塊徑。

順巖層抵抗線使用第1組爆破參數(shù)。爆破孔2排，孔徑115 mm，藥卷直徑70 mm，單元爆破孔數(shù)量<40個，排距、孔距呈4.0 m×6.0 m梅花形布置，控制單耗≈0.35 kg/m3，單孔藥量126 kg，梯段爆破高度≤15 m，堵塞長度4 m。

垂直巖層抵抗線使用第2組爆破參數(shù)。控制單耗≈0.36 kg/m3，單孔藥量130 kg，其他參數(shù)同第1組爆破參數(shù)。

(2)調整粗碎棒條給料機棒條間距。將棒條給料機原有的6根棒條增加至7根，原棒條間距約150 mm調整為約100 mm(圖2)，增大顎式破碎機的給料量，使>100 mm的毛料進入顎式破碎機破碎，最大限度地增加破碎機對骨料的擠壓和破碎，減少毛料中的針片狀含量。

圖2 棒條調整布置Fig.2 Layout of bar adjustment

(3)調整篩網(wǎng)形式。在滿足特大石產(chǎn)量的前提下，將一篩方孔篩網(wǎng)調整為圓孔篩網(wǎng)(圖3)，保證篩孔各方向孔徑均相同，防止超徑石料進入特大石成品骨料中，同時增加中碎環(huán)節(jié)進料量，改善特大石及大石骨料粒型。

圖3 圓孔鋼板篩網(wǎng)排布Fig.3 Layout of round steel-screen

圖4 振動篩出料端翻板門示意圖Fig.4 Flap door at the vibrating screen outlet curtain

(4)增大細碎進料量及出料開口。在滿足大石產(chǎn)量的情況下，利用翻板門可將其中任意一組大石導入細碎料倉(圖4)，增大細碎車間進料量，增加循環(huán)流量，促進骨料整形，減少大石及后續(xù)成品骨料的針片狀含量。

(5)增設小石超細碎全整形工藝。經(jīng)二篩分分級后，富余的20～40 mm及5～20 mm骨料全部進入超細碎調節(jié)堆場，該部分骨料再經(jīng)立軸破碎機加工整形，經(jīng)三篩環(huán)節(jié)篩選出全整形的成品小石(圖5)。

(6)嚴格控制超遜徑及中徑篩余指標。將中徑篩網(wǎng)調整為超遜徑組合篩網(wǎng)，將特大石方孔篩網(wǎng)改為圓孔鋼板篩網(wǎng)；生產(chǎn)環(huán)節(jié)，保證成品料倉高料位生產(chǎn)，降低骨料跌落高度。

圖5 小石超細碎整形工藝流程Fig.5 Process of small stone aggregate reshaping

3.2 細骨料生產(chǎn)工藝改進

(1)提出了成品砂產(chǎn)量和質量控制模型。烏東德工程成品砂產(chǎn)量和質量控制模型，如式(1)所示。

(A+B+C)·FM=

A·FM1+B·FM2+C·FM3。

(1)

式中:FM為成品砂細度模數(shù);FM1為二篩、三篩產(chǎn)砂的細度模數(shù);FM2為棒磨機產(chǎn)砂的細度模數(shù);FM3為回摻石粉的細度模數(shù)；A+B+C為成品砂小時產(chǎn)量，其中A為二篩、三篩小時產(chǎn)砂量，B為棒磨機小時產(chǎn)砂量，C為石粉小時回收摻量。

通過整體調整二篩、三篩、棒磨機產(chǎn)砂及回摻石粉量，綜合指導成品砂細度模數(shù)的控制。

(2)合理調整二篩、三篩篩網(wǎng)孔徑組合，降低二篩、三篩產(chǎn)砂的細度模數(shù)。將原二篩、三篩2種孔徑(4.5、3.5 mm)的篩網(wǎng)組合調整為4種孔徑(2.8、3、3.5、4 mm)的篩網(wǎng)組合，將二篩、三篩產(chǎn)砂的細度模數(shù)控制在3.0以下。

(3)改進石粉回摻工藝，保證石粉回摻均勻。通過在石粉回收車間直線脫水篩下部新增螺旋粉碎機，對結塊、結團石粉進行粉碎；并在石粉回摻皮帶端頭增設翻板，調節(jié)回摻量，保證石粉回摻均勻、可控，提高石粉含量的合格率。

(4)增加棒磨制砂設備，提高棒磨制砂產(chǎn)能及其綜合調節(jié)能力。在原棒磨制砂環(huán)節(jié)，增加2臺棒磨機，將棒磨制砂產(chǎn)能提高至100～125 t/h，成品砂占比提高至30%～40%，同時提高棒磨制砂對二篩、三篩制砂顆粒級配的調節(jié)能力，改善成品砂顆粒級配和細度模數(shù)。

(5)精細化管理棒磨機運行參數(shù)，保證微粒含量穩(wěn)定可控。在保證棒磨機產(chǎn)砂量的前提下，通過在進水管處加裝流量表、改裝進料弧門、調整加棒量的比例，結合微粒含量與進水量、進料量、加棒量的定量關系，精細化管理棒磨機運行參數(shù)，保證微粒含量滿足烏東德標準。

4 改善效果評價

通過對砂石系統(tǒng)生產(chǎn)工藝的改進，使粗、細骨料既能滿足烏東德工程大壩混凝土生產(chǎn)需求量，且骨料關鍵技術指標也能達到烏東德工程高標準要求，實現(xiàn)高效、優(yōu)質生產(chǎn)，保證了大壩混凝土的品質與工程進度。

4.1 粗骨料粒型改善效果

(1)合理選擇爆破參數(shù)后用于粗碎加工的毛料增加。對爆破后毛料粒徑進行篩分檢測，毛料粒徑級配曲線如圖6所示。順巖層抵抗線使用第1組爆破參數(shù)后，>150 mm毛料含量62.28%，數(shù)據(jù)表明爆破后毛料粒徑良好，較原爆破方案(53%)提高9.28%。垂直層抵抗線使用第2組爆破參數(shù)后，>150 mm顆粒含量為58.99%，數(shù)據(jù)表明爆破后毛料粒徑良好，較原爆破方案(53%)提高5.99%。

圖6 不同爆破參數(shù)爆破后毛料級配曲線Fig.6 Grading curves of raw material after blasting with different blasting parameters

(2)粗骨料粒型控制工藝實施后，對混凝土拌和系統(tǒng)二次篩分粗骨料相關指標隨機取樣檢測，結果見表2。各級骨料超、遜徑以及中徑篩余符合率較大提高，成品骨料合格率顯著提高，大壩混凝土粗骨料粒型得到有效改善。

(3)針片狀骨料對混凝土的質量存在不利影響，除了關注針片狀顆粒含量合格率外，同時

表2 系統(tǒng)工藝改進前、后粗骨料生產(chǎn)質量檢測對比Table 2 Comparison of production quality of coarse aggregate before and after technical improvement

參考《公路工程集料試驗規(guī)程》(JTG E42—2005)，通過游標卡尺測定粗骨料顆粒最大長度方向(L)與最大厚度方向(t)的尺寸，長厚比L/t越接近于1及其對應區(qū)間的顆粒含量越高，骨料粒型越好。

由表3檢測成果可得，改造后特大石L/t<2的顆粒含量較改造前提高了5.54%，大石提高4.63%，中石提高5.12%，小石提高5.82%，表明粗骨料顆粒粒型整體均有較大改善。

表3 系統(tǒng)工藝改進前、后粗骨料粒型分布檢測結果Table 3 Grain shape distribution of coarse aggregate before and after technical improvement

4.2 細骨料質量改善效果

(1)成品砂生產(chǎn)能力顯著提高。系統(tǒng)制砂工藝升級改造完成后，形成最優(yōu)運行工況并進行固化(二篩2條線+三篩3條線+4臺棒磨機+2臺石粉回收裝置)，對成品砂各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力取樣檢測，結果如表4所示，成品砂產(chǎn)量達到了290.4 t/h，較原制砂能力(252.5 t/h)提高了15.0%。

(2)二篩、三篩制砂細度模數(shù)降低。調整二篩、三篩篩網(wǎng)孔徑組合后，對二篩、三篩產(chǎn)砂的細度模數(shù)

表4 4臺棒磨機運行各部位制砂情況統(tǒng)計Table 4 Sand production capacity of each part at four bar mill running

隨機取樣檢測，結果如表5所示。二篩、三篩產(chǎn)砂量控制在159.1 t/h時，其成品砂中的占比降低至54.8%，較調整前(72.1%)凈較低了17.3%。二篩、三篩產(chǎn)砂的顆粒級配良好，細度模數(shù)穩(wěn)定控制在2.90左右。

表5 篩網(wǎng)調整后二篩、三篩產(chǎn)量、質量統(tǒng)計情況Table 5 Statistics of production capacity and quality of the second and third screen before and after adjustment

(3)棒磨制砂產(chǎn)能及其綜合調節(jié)能力顯著提高。新增兩臺棒磨機安裝到位后，棒磨機“四用一備”，在4臺棒磨機運行時，單臺棒磨機產(chǎn)量26.1 t/h，棒磨制砂產(chǎn)量提高至104.2 t/h，占比提高至35.9%，較改造前(23.9%)提高了12.0%(表6)。棒磨制砂環(huán)節(jié)砂的細度模數(shù)穩(wěn)定控制在2.45左右。

表6 4臺棒磨機運行時產(chǎn)量、質量統(tǒng)計情況Table 6 Statistics of production capacity and quality in the presence of four bar mill running

(4)細度模數(shù)、石粉及微粒含量合格率顯著提高。將二篩、三篩環(huán)節(jié)砂、棒磨機環(huán)節(jié)砂、石粉回收環(huán)節(jié)砂充分摻混后生產(chǎn)的成品砂抽樣436組進行檢測，結果如表7所示。數(shù)據(jù)表明4臺棒磨機運行時，成品砂顆粒級配良好，細度模數(shù)平均值2.62，合格率穩(wěn)定在97.7%以上。石粉回摻工藝優(yōu)化調整后，石粉含量合格率穩(wěn)定在99.5%以上，表明成品砂石粉回摻均勻、穩(wěn)定，較原石粉回摻工藝(61.4%)凈提高了37.9%。棒磨進水量(約35.0 m3/h)、進料量和加棒量(約45 t)固化調整后，微粒含量合格率穩(wěn)定在97.0%以上，較原棒磨制砂工藝(54.5%)凈提高了42.5%。成品砂質量合格率達到97.7%以上，較原制砂方案(42.7%)凈提高51.8%。

表7 人工砂關鍵技術指標檢測結果Table 7 Result of key technical indexes in fine aggregate

5 結 論

烏東德水電站施期系統(tǒng)針對砂石骨料生產(chǎn)相關質量問題，對料場毛料開采、砂石骨料加工全過程進行全面地梳理和質量改進措施研究，提出了粗、細骨料生產(chǎn)工藝改進措施。

通過調節(jié)料源爆破參數(shù)、改進粗碎棒條給料機棒條間距、調整中碎和細碎進料量、改進一篩孔形、調整二篩和三篩砂篩網(wǎng)孔徑，增加棒磨機數(shù)量，固化棒磨機運行參數(shù)來生產(chǎn)成品粗、細骨料。有效控制和改善了粗骨料粒型，其中超徑、遜徑、中徑篩余合格率分別達到95%、97%、90%以上，針片狀骨料含量合格率超過96%，骨料長厚比L/t<2的顆粒含量較改造前平均提高了5.3%。提升了成品砂的產(chǎn)量和質量，其中成品砂產(chǎn)量提高15%，細度模數(shù)、石粉及微粒含量合格率達到97.7%、99.3%、97%以上。

實踐表明，粗、細骨料質量優(yōu)良，為精品無縫大壩提供了可靠的骨料；產(chǎn)量滿足烏東德工程混凝土高峰澆筑用量需求，為國之重器奠定了堅實基礎，其相關改進經(jīng)驗也為類似項目提供了可靠的參考。