淺談砂石骨料含泥量的控制技術(shù)

陳澤仁，楊 勇

(中國水利水電第十四工程局有限公司， 云南 昆明 650041)

0 前 言

砂石骨料是水電站工程建設(shè)的基礎(chǔ)材料之一， 隨著我國水電工程建設(shè)的進(jìn)一步推進(jìn)，作為建筑原材料中重要的結(jié)構(gòu)材料，砂石骨料的質(zhì)量直接影響到水電站的工程建設(shè)質(zhì)量。砂石骨料的含泥量是混凝土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中一項(xiàng)重要的指標(biāo),含泥量高可能引起需水量的增加,使混凝土拌合物的工作性及混凝土強(qiáng)度受到影響，從而影響混凝土的工作性及抗壓質(zhì)量。本文結(jié)合小塘水電站工程實(shí)際，運(yùn)用毛料的分離控制方法來保障砂石骨料含泥量達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。

小塘電站位于云南省開遠(yuǎn)市南盤江上，以發(fā)電為主，水庫正常蓄水位為1 030.0 m，壩頂高程1 033.4 m，最大壩高33.9 m，水庫總庫容2 777萬m3。電站裝機(jī)容量49 MW,工程等別為Ⅲ等工程，工程規(guī)模為中型。首部樞紐總體布置由右至左分別為：右岸非溢流壩段、泄洪沖砂閘壩段、廠房壩段、左岸非溢流壩段。本項(xiàng)目部需要加工滿足約22萬m3混凝土澆筑使用的砂石骨料，加工量大。

1 砂石骨料情況分析

由于電站所處的位置距離最近生產(chǎn)砂石骨料廠較遠(yuǎn)，村道約40 km，高速公路約21.7 km。進(jìn)場道路需要通過狹小村道，外購較困難，致使項(xiàng)目部必須自行生產(chǎn)砂石骨料以滿足施工進(jìn)度需要。

項(xiàng)目業(yè)主選址指定距離項(xiàng)目施工現(xiàn)場附近約3 km的地方為砂石骨料毛料場。根據(jù)實(shí)際開采情況，小塘水電站毛料場覆蓋層較厚，風(fēng)化夾層過多，開采的毛料利用率僅為30%左右，且石料強(qiáng)度較低，導(dǎo)致砂石骨料生產(chǎn)含泥量超標(biāo)。

2 砂石骨料生產(chǎn)過程的分離控制方法

針對砂石骨料含泥量超標(biāo)現(xiàn)狀，為了滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和施工需要，項(xiàng)目部采取了相應(yīng)措施來解決問題： 通過現(xiàn)狀調(diào)查、調(diào)查分析、原因確定、制定對策及措施、效果檢查、鞏固措施等幾個(gè)步驟來改善砂石骨料的生產(chǎn)質(zhì)量。

2.1 現(xiàn)狀調(diào)查

實(shí)驗(yàn)室對砂石骨料取樣進(jìn)行檢測，其中小石10組，中石2組，檢測結(jié)果如表1。

表1 骨料取樣檢測成果統(tǒng)計(jì)

從實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果看出，由砂石料系統(tǒng)生產(chǎn)的骨料含泥量為1.4%～6.7%，平均值為3.3%，而骨料允許含泥量為不大于1%，含泥量嚴(yán)重超標(biāo)，影響現(xiàn)場施工質(zhì)量。

2.2 調(diào)查分析

調(diào)查一：從2017年8月1日至5日，項(xiàng)目部對導(dǎo)致骨料含泥量較大的原因項(xiàng)目進(jìn)行了調(diào)查分析統(tǒng)計(jì)，共抽查了200次，其中骨料含泥量達(dá)標(biāo)的項(xiàng)目為120次，含泥量不達(dá)標(biāo)的項(xiàng)目為80次，通過對影響骨料含泥量較大的問題項(xiàng)目類別進(jìn)行分類分析整理，具體統(tǒng)計(jì)見表2。根據(jù)表2的內(nèi)容，統(tǒng)計(jì)得出表3中相應(yīng)數(shù)據(jù)。

表2 骨料含泥量檢查項(xiàng)目分類統(tǒng)計(jì)

表3 骨料含泥量較大項(xiàng)目頻率統(tǒng)計(jì)

從對骨料含泥量影響較大的問題項(xiàng)目排列圖分析得出：骨料加工系統(tǒng)的累計(jì)頻率達(dá)到34.2%，因此確定影響骨料含泥量的主要問題為骨料加工系統(tǒng)。

調(diào)查二：項(xiàng)目部針對骨料加工系統(tǒng)的原因進(jìn)行了分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4。

從表4看出：洗石水量不足134次，總數(shù)為244次，洗石水量不足占總故障的59.4%，所以洗石水量不足是導(dǎo)致骨料含泥量大的主要原因。通過現(xiàn)場試驗(yàn)檢測，經(jīng)過增加洗石設(shè)備，調(diào)整沖洗水壓和加大沖洗水量后，骨料含泥量可以控制在0.5%～0.2%之間。因此項(xiàng)目部認(rèn)為，加強(qiáng)對各個(gè)環(huán)節(jié)的毛料含泥量控制，加上洗石設(shè)備對骨料的沖洗，將骨料含泥量由3.3%降低到0.5%是完全可以實(shí)現(xiàn)的。

表4骨料加工系統(tǒng)頻率統(tǒng)計(jì)

骨料加工系統(tǒng)項(xiàng)目頻數(shù)/次累計(jì)頻數(shù)/次累計(jì)頻率/%洗石水量不足13413454.9 振動(dòng)頻率過大4017471.3 沖洗溺水未處理3520985.7 未設(shè)置緩料坎2223194.7 機(jī)械操作人員13244100合計(jì)244

2.3 現(xiàn)場砂石骨料現(xiàn)狀

砂石骨料規(guī)范要求骨料含泥量不大于1%，現(xiàn)場所生產(chǎn)的骨料含泥量為1.4%～6.7%。由此我們得從施工工藝方法上采取控制措施，從而降低砂石骨料生產(chǎn)過程中的含泥量。

2.4 原因確定

項(xiàng)目部針對易出現(xiàn)的問題，廣泛收集各種施工過程中的相關(guān)記錄數(shù)據(jù)，集思廣益，多次進(jìn)行討論和分析，確定造成砂石骨料生產(chǎn)含泥量超標(biāo)的主要因素為：未調(diào)整振動(dòng)篩偏心塊、震動(dòng)篩上未設(shè)置緩料、板排水管布置不合理。

2.5 制定對策

項(xiàng)目部通過進(jìn)行分析，整理出來導(dǎo)致骨料含泥量偏大的三個(gè)要因，經(jīng)過認(rèn)真的討論，研究對策、制定目標(biāo)，限定時(shí)間落實(shí)責(zé)任到人。對策匯總?cè)绫?所示。

2.6 對策實(shí)施

(1)減少偏心塊數(shù)量、 降低振動(dòng)篩震動(dòng)頻率。將振動(dòng)篩兩側(cè)的偏心塊減少4塊，振動(dòng)篩振動(dòng)頻率明顯降低。通過減少4塊偏心塊后，骨料停留在篩網(wǎng)上的時(shí)間由30 s增加到120 s，骨料含泥量由5.3%降低至3.8%，骨料含泥量得到改進(jìn)。

(2)在震動(dòng)篩上增加緩料坎對角鋼進(jìn)行打孔，并用螺栓固定在篩網(wǎng)上，阻止骨料下滑速度。通過增加一道緩料坎后，骨料在篩網(wǎng)上停留的時(shí)間由 90 s增加到150 s，骨料含泥量由4.3%降低到1.5%，骨料含泥量明顯減少。

表5 對策匯總

(3)增設(shè)排水管，在已經(jīng)布置的排水管基礎(chǔ)上增加一根排水管，以增加排水量。增加排水管后，骨料的沖水面積通過增加一根排水管，排水量由60 m3/h增加到120 m3/h，排水量滿足骨料沖洗力度，含泥量由1.5%～1%降低至1%～0.2%。

3 效果檢查

2017年8月18日至25日，由試驗(yàn)室人員進(jìn)行骨料取樣檢測，共抽檢了10組，其中中石4組，小石11組，檢測結(jié)果為骨料平均含泥量為0.37%，符合規(guī)范要求，說明達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。骨料取樣檢測成果如表6所示。

表6 骨料取樣檢測成果

4 鞏固措施

在鞏固期內(nèi)，對骨料含泥量堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中所采取的措施和方法，2017年9月1日至21日，對骨料含泥量進(jìn)行抽樣檢測，小石、中石各11組，檢測結(jié)果：骨料含泥量平均值為0.36%，鞏固措施有效。抽樣檢測情況見表7。

表7 骨料含泥量抽樣檢測統(tǒng)計(jì)

5 結(jié) 語

經(jīng)過項(xiàng)目部在砂石骨料生產(chǎn)過程中采取對毛料的分離控制，以及對砂石骨料各個(gè)工序的質(zhì)量控制，結(jié)果表明生產(chǎn)出的砂石骨料達(dá)到了規(guī)范要求。該方法對于提高砂石骨料生產(chǎn)質(zhì)量，加強(qiáng)項(xiàng)目部質(zhì)量管理意識有積極的推動(dòng)作用。由于不同項(xiàng)目、不同環(huán)境的原材料及生產(chǎn)工藝流程的不同，本文介紹的方法望能夠給大家提供參考。