砂石骨料生產系統

砂石骨料生產系統是開采和加工混凝土粗、細骨科的生產企業，包括采料場、骨料加工廠、堆料場和內部運輸系統等。它的仟務是及時供應混凝上拌和所需要的質量合格、數量充足和成本低廉的粗細骨料。

骨料生產系統的設計內容主要有勘探和選擇料場．確定料源、開采相運輸方法骨料加工廠位置，確定其生產能力祁工藝流程；進行骨料堆存設計和質量控制等。

一、砂石骨科開采

1．料場選擇的原則

料場選擇應根據料場勘探成果、開采和運輸條件、混凝十骨料需要星以及各階段的施工特點進行通盤考慮。盡可能選用儲量集中、質地優良、級配適宜、運距較近、場地開闊、開采季節長的料場，以便于集戶管理相機械化施工，并減少毛料的運輸量。

料場選擇應滿足水工混凝土對骨料質量的要求．包括骨科的強度、抗陳性、化學穩定件、顆粒形狀、級配和雜質含量等。水工混凝土的粗骨料多用四級配，即小石、中石、大石、特大石。砂子稱為細骨科，其細度模數為2.4-2.8。

在確定骨料來源時，應以就地取材為土，優先考慮采用天然骨料。當主體工程10km范圍內，無足夠天然骨料時、應研究開采人工骨料的可能性和合理性。

2．開采量的確定

當采用天然骨料時，應確定砂礫料的開采量。由于砂礫料的天然級配(即各級骨料篩分后的百分比含量，由料場篩分試驗測定)與混凝土骨料需要的級配(由配合比設計確定)往往不一致，因此，不僅砂礫料開采總量要滿足要求，而且每一級骨料的開采量也要滿足相應的要求。

砂礫料的開采總量可按下式計算，即

式中  V——根據某級骨科需要量確定的砂礫料開采總量，按自然方計;

         VO——某級骨料的需要量，校松方計；

         AO——該級骨料的天然級配含量；

        ΣK損——砂礫料在開采、運輸、加工儲存過程中的總損失系數，可參照概算指標或類似工程資料確定；

        K松——可松件系數，可取1.3。

按照式(14—1)的計算方法，應分別計算每一級骨料相應的開采總量，并取其中最大值作為計劃的開采總量。

在實際開采中，砂礫料的大石含量通常過多，而中、小石含量不足，如按中、小石需要量開采，大石將過剩，造成浪費。解決的措施是增設破碎設備、將大石或超徑石破碎為中、小石，以彌補短缺骨料的不足，可減少開采總量。此外，還可以在許可范圍內，適當調整混凝土的設汁配合比，以減少短缺骨料的需要量。

當采用人工砂石骨料時，應計算塊石的開采量。塊石開采量主要按塊石開采的成品獲得率(如大于0.6應優先考慮)和混凝土骨料需要量計算。人工骨料的級配可通過碎石機進行調整。

天然骨料成人工骨料的開采強度，可根據計劃規定的混凝土澆筑強度，結合料場開采的有效工期和堆料場容量確定。

3. 開采與運輸

砂礫料有陸地開采和水下開采兩種。陸地開采主要采用l一4立方米正向鏟開挖，90一320馬力推土機集料，常配60t準軌礦車、窄軌礦車或10一20t自卸汽車運輸。水下開采主要采用鏈斗式采砂船。在江心采料時，由于采砂船拋錨定位，不能自航．故需用50—180立方米的駁船裝料，由200一570馬力的拖輪拖至碼頭卸料、再由上岸皮帶機運到毛料堆場堆存。采用采砂船水下開采，生產率高，但細砂容易流失，應盡量創造靜水開挖的條件。

索鏟適用于灘地和淺水開采，但水深”’般不超過2m。由于索鏟直接裝車對準車箱比較困難，故常卸于臨時料堆，再用正向鏟裝車。

加工人工骨料的塊石，應充分利用工地開挖的石渣，如質量符合要求，應優先選用。塊石開采，主要采用深孔梯級爆破法。淺孔爆破的塊石比較均勻，但鉆孔工作量大，單位耗藥量多，故只適于小型工程采石或輔助性作業。洞室爆破的塊石，塊度較大，往往需要二次改炮，費工費時，且單位耗藥量大。因此，  —般只在開采初期，創造采石場梯級開采條件時才采用洞室爆破。

骨料運輸，可采用準軌礦車、窄軌礦車、自卸汽車、機動翻斗車、拖拉機等運輸工具，視實際施工條件而定。在運量大、運距不長的情況下，采用皮帶機運輸最適宜。

二、砂石骨料加工

骨料加工包括破碎、篩分、沖洗等加工過程，一般在專門的骨料加工廠加工。

骨料加工廠一般設在采料場附近，以減少毛料運輸量。廠址附近應有足夠的堆料場地，高徑適合，地基穩固，進料和出料運輸方便，不受洪水威脅。選擇的廠址還應少占農田，并距離居民區300m以上，以減輕噪音和粉塵的影響。

確定骨料加工廠的生產能力有以下兩種方法。

1. 按混凝土最高月澆筑強度計算

其計算公式為

式中π——骨料加工廠的生產能力；

    Q——混凝土最高月澆筑強度；

    α——混凝土所需砂石料數量；

    M—一每月工作天數，按25天計；

    m——每日工作時數，正常情況下按二班制14h計算；如采用三班制，可按20h計算；

    k——生產不均勻系數，對天然骨料為1.2—1.7；對人工骨料為1.2一1.3。

這種計算方法，沒有考慮骨料堆場的調節作用，所以計算出來的生產能力偏大。

2．按骨料需要量累計曲線確定

先根據混凝土澆筑計劃，繪出骨料需要量累計曲線，然后繪出骨料生產量累計曲線，圖14—2所示。

在編制生產量累計曲線時，應注意骨料生產量、樹堆儲存量和骨料需要量三者之間的關系。

(1)生產量累計曲線總是在需要量累計曲線的上方。它們之間的垂直距離，表示骨料成品料堆的儲存員，此儲量應大于最小安全儲量，但不能超過堆場的容量。

(2)生產量累計曲線的起點和終點，應比需要量累計曲線提前一定時問。起點提前時間T。通常為10—15天，終點提前時間 由施工計劃確定，但不能少于10—15天。

生產量累計曲線的各段斜率，代表加工廠各時段的生產強度。其中，斜率最大值可確定為加工廠的生產能力，相應斜率最大的時段，即為骨料加工的高峰期。

骨料加工廠的生產能力為

式中 π——骨料加工廠的生產能力；

     V——骨料加工高峰期的總產量，包括損失在內;

     T——高峰期延續時間，月；

     K1——高峰期生產不均勻系數．約為1.0-1.4；

     K2——時間利用系數，約為0.8；

     m、n的意義同式(14—2)。

三、砂石骨料的儲存

1. 骨科堆場的任務和種類

骨料堆場的作用在于儲存一定數量的砂石料，以解決骨科生產與需求之間的不平衡。骨料儲存分毛料堆存、半成品料堆存和成品料堆存三種。毛料堆存在于解決骨料開采與加工之間的不平衡；半成品料(經過預篩分的砂石混合料)塔存在于解決骨料加工各工序之間的不平衡；成品料堆存在于保證混凝土連續生產的用料要求，并起到降低和穩定骨料含水量(持別是砂料脫水)、降低或穩定骨料溫度的作用。

砂石料的總儲量，一般可按高峰時段月平均值的50％一80％考慮時須按停采期骨料需要量外加20％裕度校核。

成品堆場容量，尚應滿足砂石料自然脫水要求。

2．骨料堆場的型式

(1)臺階式料倉。如圖14—3所示，利用高差地形，將料倉布置在進料線路下方，出汽車或鐵路礦車直接卸料。料倉底部設有出料廊道(又稱地弄)，砂石料通過卸料弧形閥門卸在皮帶機上運出。為了擴大堆料容積，可用推土機集料或散料。這種料倉設備簡單，但須有合適的地形條件。

(2)棧橋式料倉。圖14—4所示，地面亡架設棧橋．棧橋頂部安裝有皮帶機，經卸料小車向兩側卸料。料堆里長條形，中廊道內的皮帶價出料。這種利用棧橋堆料的方式，可以增大堆料高度(可達9一15m)，減少料堆占地面積。但骨科跌落高度大，易造成遜徑和分離，間且料堆自卸容積(位十骨料自然休止泊斜線中間的容積)小。

(3)堆料式料倉。堆料機是可以沿軌道移動，有懸臂擴大堆料范圍的專用機械。雙懇臂堆料機如圖14—5所示。動臂堆料機如圖14—6所示，動臂可以旋轉和仰俯(變幅范圍在土16°之間)，能適應準料位置和堆料高度的變化，避免骨料躍落過高，產生遜徑。

堆料機是一種較先進的設備，其準料能力可達600t／h。為了增大堆料高度，常將其軌道安裝在土堤頂部，出料廊道則設于土堤兩側。

3．骨科堆存中的質量控制

設計料倉時，料倉的位置和高程應選擇在洪水位之上，周圍應有良好的排水、排污設施，地下廊道內應布置集水并、排水溝和沖洗皮帶機污泥的水管。料倉有關結構設計要符合安全、經濟和維修方便的要求，盡量減少骨料轉運次數，防止棧橋排架變形和廊道不均勻沉陷。

要防止粗骨料跌碎和分離，應將跌落高差控制在3m以下，皮帶機接頭處高差控制在1.5m以下。堆料時，應分層進行，逐層上升。要重視細骨料脫水，并保持潔凈和一定濕度。細骨料在進入拌和機前，其表面含水率應控制在5％以內，濕度以3％一8％為宜，過干容易分離。

成品料倉各級骨料的堆存，必須設置可靠的隔墻，以防止骨料混級。隔增高度按骨料自然休止角(34°—27°)確定．并超高0.8m以上。