非金属矿山石料加工混凝土用砂石质量控制措施探究

曹文博

（浙江华东工程建设管理有限公司，浙江 温州 325106）

非金属矿山石料在人类社会中扮演着重要的角色，是人类赖以生存和发展的重要资源，是经济社会发展的物质基础，而且在新一轮科技革命及国际竞争中将发挥不可替代的作用。

非金属矿山石料加工混凝土用砂石质量控制的研究意义主要体现在以下几个方面，提高混凝土质量，促进非金属矿山石料资源的有效利用，推动非金属矿山行业的可持续发展，保障公共安全和利益，促进科技进步。非金属矿山石料加工混凝土用砂石质量控制的研究意义重大，不仅有助于提高混凝土的质量和安全性，还可以促进非金属矿山行业的可持续发展，保障公共安全和利益，同时也可以促进科技进步和社会发展。

1 非金属矿山石料特性与混凝土性能的关系

非金属矿山石料主要指的是一些非金属矿物原材料，如石灰岩、花岗岩、大理石等。这些石料在物理性质、化学成分和结构等方面都有所不同。非金属矿山石料的化学成分主要由其矿物组成决定。例如，石灰岩主要由方解石组成；花岗岩主要由石英、长石、云母等矿物组成，大理石主要由方解石经过高温高压变质而成。这些石料的化学成分和矿物组成会影响其加工性能和使用性能。例如，某些石料在加工过程中可能会产生有害气体或粉尘，需要采取相应的环保措施；某些石料的抗压强度、耐磨性等性能较差，需要采取相应的防护措施。

2 混凝土的性能要求与影响因素

混凝土的性能要求与影响因素包括以下几方面：

抗压强度与耐久性。抗压强度：混凝土的抗压强度是衡量其质量的重要指标之一。混凝土的抗压强度与水灰比、水泥标号、骨料种类和级配等因素有关。耐久性：混凝土的耐久性是指其在自然环境作用下，抵抗各种物理、化学和生物作用的能力，其耐久性包括抗冻性、抗渗性、抗侵蚀性等。

收缩与徐变。收缩：混凝土的收缩是指其在硬化过程中体积减小的现象。收缩的产生与水泥水化物的体积变化、水分蒸发等因素有关。收缩会导致混凝土产生裂缝，影响其性能和使用寿命。徐变：混凝土的徐变是指在持续荷载作用下，混凝土的变形增加的现象。徐变会影响结构的应力分布和承载能力。

抗腐蚀性。混凝土的抗腐蚀性是指其在酸、碱、盐等化学物质作用下的抵抗能力，不同种类的混凝土具有不同的抗腐蚀性，其抗腐蚀性还与密实度、孔隙结构、成分等有关。

3 非金属矿山石料特性与混凝土性能的关系

非金属矿山石料特性与混凝土性能的关系密切，其中石料的粒径与级配、强度与耐磨性、含泥量与杂质等因素都会对混凝土的性能产生影响。

石料的粒径与级配。石料的粒径和级配是影响混凝土性能的重要因素之一。石料的粒径和级配不合理，会导致混凝土的密实度降低，孔隙率增加，进而影响其抗压强度、抗渗性等性能。

石料的强度与耐磨性。石料的强度和耐磨性是衡量其质量的重要指标之一。石料的强度高、耐磨性好，可以保证混凝土的抗压强度和耐久性。

石料的含泥量与杂质。石料的含泥量和杂质会影响混凝土的粘聚性和稳定性，进而影响其性能和使用寿命。如果石料中含有过多的泥沙、杂质等物质，会导致混凝土的强度降低、耐磨性变差，甚至会产生裂缝等问题。

非金属矿山石料特性与混凝土性能之间存在密切的关系。在选择和使用非金属矿山石料时，需要综合考虑其粒径和级配、强度和耐磨性、含泥量和杂质等因素，以确保获得更好的混凝土性能和质量。

4 非金属矿山石料加工技术概述

4.1 石料加工流程

爆破开采。炸药类型：根据矿山地质条件和矿石性质选择合适的炸药，如铵油炸药、乳化炸药等。炸药用量：根据爆破设计和采矿量的要求，确定合理的炸药用量。爆破参数：包括炮眼深度、装药结构、起爆方式等，这些参数的选择将直接影响爆破效果。爆破安全距离：为确保人员和设备安全，需要设定合理的爆破安全距离。

4.2 破碎及筛分

破碎机类型：根据需要破碎的石料性质和产量要求，选择合适的破碎机类型，如颚式破碎机、反击式破碎机、锤式破碎机等。

破碎机参数：如破碎机的排矿口尺寸、动/静齿板厚度、偏心距等，这些参数将影响破碎效果和产量。

筛分机类型：根据需要筛分的石料粒度范围和产量要求，选择合适的筛分机类型，如振动筛、圆振动筛、滚筒筛等。

筛分机参数：如筛孔尺寸、振幅和频率、筛面角度等，这些参数将影响筛分效果和产量。

4.3 清洗和干燥

清洗方式：包括水洗、酸洗、碱洗等，根据石料性质和清洗要求选择合适的清洗方式。

清洗剂类型：根据清洗方式和清洗要求选择合适的清洗剂，如清水、酸溶液、碱溶液等。

干燥方式：常用的干燥方式包括自然干燥和热力干燥，如晒干、烘干等。选择合适的干燥方式需要考虑气候条件、生产成本等因素。

干燥温度和时间：根据干燥方式和石料性质确定干燥温度和时间，以确保石料充分干燥且不受到热损伤。

4.4 砂石加工设备

砂石加工设备包括以下几种：破碎机：破碎机是用来破碎大块岩石或矿石的设备，可以将它们破碎成小块或颗粒。根据破碎原理的不同，破碎机可以分为颚式破碎机、反击式破碎机、锤式破碎机等不同类型。筛分机：筛分机是用来对砂石进行筛选和分级的设备，可以根据需要将砂石分成不同粒度和规格。筛分机可以分为振动筛、圆振动筛、滚筒筛等不同类型。洗砂机：洗砂机是用来清洗砂石的设备，可以将砂石表面的杂质、泥沙等清洗干净。洗砂机可以分为螺旋洗砂机和轮斗洗砂机等不同类型。干燥设备：干燥设备是用来干燥砂石的设备，可以将湿砂石中的水分去除，以便于后续加工和使用。干燥设备可以分为自然干燥和热力干燥两种方式，如晒干、烘干等。

5 混凝土用砂石质量要求及影响因素

5.1 砂石质量标准及规范

国家及行业标准。这部分主要包括国家或行业对砂石料制定的统一标准。例如，对于砂石的粒度、含泥量、泥块含量等都有明确的规定。这些标准通常会根据不同的应用领域和实际需求进行制定，以确保砂石料的质量和性能达到一定的要求。

建筑工程质量要求。在建筑工程领域，对砂石料的质量要求通常会更加严格。这包括对砂石的强度、耐磨性、抗腐蚀性等性能的要求。同时，建筑工程还会对砂石料的供应、运输、储存等环节提出具体的要求，以确保整个工程的质量和进度。在实际的工程中，需要根据具体的应用场景和要求选择符合条件的砂石料。

5.2 影响砂石质量的因素

矿山地质条件：矿山的地质条件是影响砂石质量的重要因素之一。矿山的岩石类型、结构、构造、成矿年代、矿层厚度和矿物质的含量等都会对砂石的品质产生影响。例如，不同种类的岩石会形成不同种类的砂石，而岩石中的杂质和矿物质也会影响砂石的质量。

开采及加工技术：砂石的开采和加工技术也会对其质量产生影响。例如，开采方法、爆破参数、破碎方式、筛分工艺等都会影响砂石的粒度、形状和纯度等。如果开采和加工技术不合理，可能会导致砂石料出现裂纹、破碎不完整、级配不合理等问题，从而影响其质量。

存储和运输条件：砂石的存储和运输条件也会对其质量产生影响。如果存储场地不平整、不坚实或堆放过高，可能会导致砂石料出现离析、压碎和污染等问题。而运输过程中，如果防护措施不到位，也可能会导致砂石料受到污染和损坏。

气候和环境因素：气候和环境因素也会对砂石的质量产生影响。例如，雨水、风化和日照等因素会导致砂石料出现风化、破碎和变质等问题。而不同地区的环境因素也会对砂石的质量产生影响，例如沙漠地区的砂石可能会受到风沙的侵蚀，而山区的水泥可能会受到山水的冲刷。

6 非金属矿山石料加工混凝土用砂石质量控制措施

6.1 强化矿山管理，优化开采技术

合理规划矿山布局：在矿山设计阶段，应充分考虑矿山的地形、地貌、地质条件等因素，合理规划矿山的布局。这包括合理划分采矿区域、确定合理的开采顺序、布置合适的运输道路等。通过合理的矿山布局，可以有效提高开采效率、降低成本、减少对环境的影响。

选择合适的开采方法：根据矿山的地质条件和实际情况，选择合适的开采方法可以有效地提高开采效率、降低对环境的影响。例如，对于一些大型非金属矿山，可以采用地下开采方式，而对于一些小型非金属矿山，则可以采用露天开采方式。在选择开采方法时，应充分考虑矿山的实际情况和经济效益，确保选择的方法合理可行。

加强矿山安全生产管理：矿山安全生产管理是矿山管理的重要组成部分，是保障矿山安全和员工生命财产安全的重要措施。应建立健全的矿山安全生产管理制度，加强员工的安全培训和教育，提高员工的安全意识和技能水平。

优化开采技术：优化开采技术可以有效提高开采效率、降低成本、减少对环境的影响。例如，采用先进的爆破技术可以减少对岩石的破坏和浪费；采用数字化矿山技术可以实现对矿山的实时监控和管理；采用生态恢复技术可以减少对环境的影响等。通过不断引进和创新开采技术，可以推动非金属矿山石料加工混凝土用砂石质量的不断提高。

6.2 加强加工设备维护和管理

定期检查设备性能：为确保加工设备的正常运行和生产效率，应定期对设备进行检查和维护。这包括对设备的机械部件、电气部件、液压系统等进行详细检查，以及测试设备的运行速度、精度和稳定性等指标。

及时维修和更换损坏部件：当发现设备部件损坏时，应及时进行维修或更换。可以避免设备进一步损坏，影响生产线的正常运行。同时，及时维修和更换损坏部件也可以确保设备的整体性能和生产效率。

提高设备操作人员的技能水平：设备操作人员的技能水平对设备的正常运行和维护至关重要，应加强对设备操作人员的培训和教育。

建立设备维护和管理制度：应建立完善的设备维护和管理制度，明确设备维护和管理的责任和义务。包括制定设备的维护计划、操作规程、维修流程等相关规定，并建立设备故障的应急处理机制。

6.3 严格控制砂石清洗和干燥环节

制定合理的清洗工艺流程：为了确保砂石清洗的效果和质量，应制定合理的清洗工艺流程。这包括对清洗前的准备工作、清洗过程中的操作步骤和清洗后的处理工作等进行详细规定和说明。

引入先进的清洗设备和技术：为了提高砂石清洗的效果和质量，应引入先进的清洗设备和技术。

确保砂石干燥环节的质量稳定性：砂石干燥环节对于确保砂石的质量和性能具有重要意义。应采取措施确保砂石干燥环节的质量稳定性。

加强清洗和干燥环节的质量检测和控制：应加强砂石清洗和干燥环节的质量检测和控制。

6.4 加强存储和运输管理，确保砂石质量稳定性和可追溯性

合理规划存储场地：选择合适的存储场地是确保砂石质量稳定性的关键。应选择平坦、坚实的场地，并考虑防水、防尘等措施，以确保砂石在存储过程中不受损坏或污染。

严格控制运输过程：运输过程中可能会影响砂石的质量和稳定性。应选择合适的运输方式（如封闭式运输、集装箱运输等）和交通工具，以避免砂石在运输过程中受到损坏或污染。

引入先进的信息技术：为了提高存储和运输管理的效率和准确性，应引入先进的信息技术。这包括建立数字化管理系统，实现对砂石的实时监控和管理；引入物联网技术，实现对砂石的全程跟踪和追溯。

7 结论

综上所述，非金属矿山石料加工混凝土用砂石质量控制对于确保混凝土的性能和质量具有重要意义。为了实现这一目标，应采取一系列措施对矿山石料进行严格的质量控制。从选择合适的矿山石料、控制开采及加工技术、强化存储和运输管理到完善质量检测与检验体系以及加强人员培训和管理等方面实施质量控制措施，能够有效提高混凝土的性能和经济性同时保障工程的安全性和使用寿命。