我國(guó)的水能資源理論蘊(yùn)藏量達(dá)6.9億kw,居世界第一位。水能資源是可再生的清潔能源,國(guó)家對(duì)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中僅次于煤炭資源的水能開(kāi)發(fā)極為重視,改革開(kāi)放以來(lái)的三十多年時(shí)間里,在我國(guó)廣闊國(guó)土的大江大河上興建了一大批水電和水利工程,使我國(guó)的水電裝機(jī)容量和年發(fā)電量都躍居世界首位,成為名副其實(shí)的“水電王國(guó)”。與此同時(shí),隨著這些工程的建成,其周?chē)貐^(qū)的生態(tài)環(huán)境得到顯著改善,當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)獲得快速發(fā)展。
近二十年來(lái),三峽工程和其后在我國(guó)西部地區(qū)的金沙江、雅礱江、瀾滄江、大渡河等大江大河上一批大型、特大型水電工程的興建,水工混凝土骨料技術(shù)遇到空前挑戰(zhàn)并獲得快速發(fā)展,在發(fā)展過(guò)程中形成了自身的特點(diǎn)。
水電工程混凝土量大而集中,一般在工程現(xiàn)場(chǎng)附近勘查選擇混凝土骨料料源并建立集中的大型骨料生產(chǎn)系統(tǒng)向用戶(hù)供應(yīng)骨料。一些巨型工程,如舉世矚目的三峽水利樞紐混凝土總量達(dá)到2800萬(wàn)m3以上,近期在建的一些大型工程的混凝土量也都在千萬(wàn)m3以上?;炷恋馁|(zhì)量對(duì)整個(gè)工程成敗起著決定性作用。
水工混凝土,特別是最關(guān)鍵的大壩混凝土的骨料,不論體積或重量都要占到混凝土的85%以上,而骨料是混凝土組成材料中唯一在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的當(dāng)?shù)亟ㄖ牧希淞显催x擇、生產(chǎn)工藝、設(shè)備選型以至生產(chǎn)管理、質(zhì)量控制決定著砂石骨料的品質(zhì)。由于水電工程的特殊性(工程的重要性和處于深山峽谷),歷來(lái)對(duì)大壩混凝土骨料料源勘探選擇及骨料加工技術(shù)極其重視,在長(zhǎng)期工程建設(shè)實(shí)踐中探索、積累了許多寶貴經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),主要有以下幾方面。
1 高度重視混凝土骨料料源選擇。
全面比較原巖質(zhì)量和骨料質(zhì)量、混凝土性能、開(kāi)采運(yùn)輸、移民征地、環(huán)保、工程投資等各個(gè)要素,最終確定技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的料源。
1.1 重視骨料的綜合性能和對(duì)混凝土性能的綜合影響。
水電工程重視料源母巖的穩(wěn)定性和骨料的綜合性能要求(如骨料強(qiáng)度、有害物質(zhì)的影響、堅(jiān)固性和吸水率、骨料級(jí)配、粒形等),同時(shí)更重視骨料對(duì)混凝土性能的影響(如混凝土工作性、強(qiáng)度、彈模、極限拉伸、干縮、自身體積變形、徐變、熱學(xué)性能等)。如金沙江白鶴灘水電站可研前期曾考慮采用玄武巖開(kāi)挖料作為粗骨料,系統(tǒng)研究后發(fā)現(xiàn)開(kāi)挖料玄武巖可細(xì)分為多種巖性,存在較大差異,部分巖性(角礫熔巖和凝灰?guī)r)必須剔除,后選用穩(wěn)定性好、混凝土綜合性能較優(yōu)的距壩址30余公里的旱股地灰?guī)r料場(chǎng)。
1.2 重視堿骨料反應(yīng)試驗(yàn)分析。
所有大中型工程料源都經(jīng)過(guò)這一試驗(yàn)分析,我國(guó)水電界從上世紀(jì)50年代開(kāi)始即注意避免使用堿活性骨料并控制水泥含堿量,因此在已建成的大中型水電工程中,迄今尚未發(fā)現(xiàn)一例堿骨料反應(yīng)。如金沙江向家壩水電站雙河灰?guī)r料場(chǎng)具有潛在危害性碳酸鹽活性,后選為距壩址59km(直線(xiàn)距離30km)的太平灰?guī)r料場(chǎng)。有時(shí)工程受技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件限制,不得不采用活性骨料,如四川雅礱江錦屏一級(jí)和青海黃河拉西瓦水電站兩個(gè)高拱壩;《防止新建混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生堿硅反應(yīng)的指南》曾用于雅礱江錦屏二級(jí)水電站論證結(jié)構(gòu)混凝土能否采用砂巖活性骨料,取得了較好的效果。
1.3 對(duì)機(jī)制砂石粉含量的研究不斷深入,并取得成果。
有的工程機(jī)制砂產(chǎn)品中石粉含量已接近30%。例如四川雅礱江錦屏二級(jí)水電站大理巖石粉高達(dá)30~40%,甚至50%,采取工藝措施分離后仍達(dá)28.9%。大理巖是一種碳酸鹽變質(zhì)巖,化學(xué)組成與石灰?guī)r石粉相近,需水量比96%,接近1級(jí)粉煤灰,經(jīng)試驗(yàn)<45μm含量>80%,微細(xì)顆??僧?dāng)摻合料用,改善以水泥為主的膠凝材料的顆粒級(jí)配,降低混凝土單位用水量,改善混凝土性能。又如廣西右江百色工程人工砂石粉含量達(dá)到26~28%,但其中有相當(dāng)數(shù)量石粉顆粒粒徑僅2~3μm,經(jīng)試驗(yàn)將部分石粉等量替代水泥,作為摻合料對(duì)待,混凝土質(zhì)量良好。
1.4 對(duì)機(jī)制骨料有特殊要求的工程,在工程區(qū)內(nèi)無(wú)法選擇單一骨料時(shí),亦可用組合骨料。
如金沙江溪落渡工程粗骨料用玄武巖開(kāi)挖料,細(xì)骨料用灰?guī)r。錦屏一級(jí)粗骨料用變質(zhì)砂巖,細(xì)骨料用大理巖。
1.5 逐漸重視巖石加工性能研究。
湖南沅水五強(qiáng)溪水電站的石英砂巖、浙江西溪、周公宅兩水庫(kù)的熔結(jié)凝灰?guī)r、四川雅礱江錦屏一級(jí)的變質(zhì)砂巖在加工性能上都有很大教訓(xùn),引起對(duì)巖石加工性能的重視,逐漸認(rèn)識(shí)到前期料源選擇中進(jìn)行巖石小型試驗(yàn)(巖石功指數(shù)和磨蝕性指數(shù))的重要性,傳統(tǒng)大型試驗(yàn)的局限性,在新編制的水電砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范中已明確料源必需做小型試驗(yàn)。
1.6 重視料場(chǎng)巖石表層風(fēng)化、灰?guī)r料場(chǎng)溶蝕夾泥的研究。
如金沙江觀(guān)音巖水電站龍洞料場(chǎng)在開(kāi)采進(jìn)程中溶蝕夾泥不斷增加,系統(tǒng)運(yùn)行困難,廢水處理負(fù)擔(dān)加大,促使今后對(duì)這類(lèi)料源在前期勘探階段和設(shè)計(jì)階段要重視溶蝕夾泥問(wèn)題。
1.7 重視料源選擇中的移民和環(huán)保問(wèn)題。
2 針對(duì)不同母巖巖性,不斷發(fā)展骨料加工技術(shù)。
2.1 我國(guó)水電工程砂石骨料遇到巖石的多樣性和復(fù)雜性是罕見(jiàn)的。近幾年西部一些大型水電工程的建設(shè)促進(jìn)了砂石加工技術(shù)的新發(fā)展,加工技術(shù)適應(yīng)了料源的多樣性。已遇到過(guò)的巖石種類(lèi)有灰?guī)r、花崗巖、玄武巖、砂巖、流紋巖、凝灰?guī)r、片麻巖、正長(zhǎng)巖、輝綠巖、砂板巖、大理巖、白云巖等。
2.2 西部一些大型水電工程(例如瀾滄江小灣水電站、雅礱江錦屏一級(jí)水電站)料場(chǎng)特別困難的地形、地質(zhì)條件下成功采用了豎井、斜井開(kāi)采運(yùn)輸(最大高差達(dá)513m),為今后更加困難的工程建設(shè)創(chuàng)造了新經(jīng)驗(yàn)。
2.3 長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)在大型水電工程陸續(xù)成功使用,使得工程運(yùn)量最大的運(yùn)輸方式有了新的擴(kuò)展。
帶式輸送機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)帶機(jī))是輸送量大、能耗低又環(huán)保的運(yùn)輸機(jī)械,在各行業(yè)和水電工程有廣泛應(yīng)用。長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)長(zhǎng)帶機(jī))在國(guó)內(nèi)其他行業(yè)早已使用(1997年南京金陽(yáng)水泥廠(chǎng)單條帶機(jī)長(zhǎng)15.8km),水電工程從龍灘工程開(kāi)始使用長(zhǎng)帶機(jī)(2003年,長(zhǎng)4km),其后向家壩水電站于2007年投入31.1km的長(zhǎng)帶機(jī)線(xiàn),為世界之最。其耗電量?jī)H為0.1kwh/t.km,單位運(yùn)輸成本僅為0.32元/t.km,低碳環(huán)保,無(wú)移民問(wèn)題,創(chuàng)造了巨大的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。2009年錦屏二級(jí)工程引進(jìn)國(guó)外5.9km的空間曲線(xiàn)返程帶料長(zhǎng)帶機(jī)投入運(yùn)行,同年龍開(kāi)口工程6km長(zhǎng)的國(guó)產(chǎn)空間曲線(xiàn)長(zhǎng)帶機(jī)投入運(yùn)行,經(jīng)三年多運(yùn)行,兩工程的應(yīng)用都非常成功,具有里程碑意義。突出顯示了長(zhǎng)帶機(jī)在運(yùn)輸能力、能耗、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、環(huán)保等方面的優(yōu)越性,今后必將成為砂石運(yùn)輸?shù)氖走x設(shè)備。同時(shí),長(zhǎng)帶機(jī)的成功應(yīng)用,還為優(yōu)選混凝土骨料料源擴(kuò)展了更大的范圍。
2.4 制砂工藝是砂石生產(chǎn)技術(shù)的核心。
早期水電工程骨料多用天然骨料,上世紀(jì)六十年代以來(lái)經(jīng)歷了棒磨機(jī)制砂、圓錐機(jī)制砂、立軸破與棒磨機(jī)聯(lián)合制砂、單級(jí)立軸破制砂、兩級(jí)立軸破制砂等方式,從國(guó)內(nèi)水電工程的實(shí)踐來(lái)看,一般都能滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范要求,但這些方式還存在一些不足之處,特別是要進(jìn)一步提高砂石產(chǎn)品品質(zhì),突破現(xiàn)行規(guī)范指標(biāo),達(dá)到優(yōu)質(zhì)砂石水平還有很大困難。最近有國(guó)內(nèi)企業(yè)在引進(jìn)國(guó)外制砂設(shè)備技術(shù)基礎(chǔ)上,可以提供環(huán)保型干法生產(chǎn)的全套制砂設(shè)備,砂的成品指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)內(nèi)規(guī)范的規(guī)定,且整條生產(chǎn)線(xiàn)可做到低塵、低噪音生產(chǎn)。優(yōu)質(zhì)砂石產(chǎn)品為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)混凝土打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
本世紀(jì)初,日本根據(jù)天然砂資源短缺、禁采和混凝土需要更高指標(biāo)細(xì)骨料的市場(chǎng)需求,開(kāi)發(fā)出V7制砂系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的整形立軸破和空氣篩以及鼓風(fēng)機(jī)、收塵器、加濕機(jī)等部分組成。整形立軸破的進(jìn)料來(lái)自上一級(jí)立軸破小粒徑排料(小于13mm),破碎后的成品砂排至空氣篩,利用鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化、控制調(diào)節(jié)門(mén)的開(kāi)度以及收塵器抽風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化等原理來(lái)調(diào)節(jié)砂的細(xì)度模數(shù)和石粉含量。干法生產(chǎn)出的成品砂通過(guò)加濕機(jī)后,保持含水率穩(wěn)定。
V7系統(tǒng)的成品砂細(xì)度模數(shù)可在2.4~3.0范圍內(nèi)調(diào)節(jié)、波動(dòng)值在±0.1內(nèi),砂的粒形接近球形,石粉含量和粒度亦可調(diào)整,砂含水率可穩(wěn)定在2%內(nèi),同時(shí)均按事先設(shè)定的模式程序化自動(dòng)生產(chǎn)運(yùn)行,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
國(guó)內(nèi)企業(yè)已在2012年引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù),并在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造。
2.5 此外,近期水電工程還解決了干法石粉分離技術(shù)、粗骨料整形技術(shù)、細(xì)顆粒分離技術(shù)等難題,為進(jìn)一步提高砂石品質(zhì)積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。
結(jié)論:組成混凝土的諸多材料中,除砂石外的其他材料均由工廠(chǎng)生產(chǎn)供應(yīng),品質(zhì)較有保證,只有用量最大的砂石由現(xiàn)場(chǎng)加工,其質(zhì)量指標(biāo)會(huì)因各種因素產(chǎn)生波動(dòng),進(jìn)而影響混凝土性能。現(xiàn)在砂石加工工藝和設(shè)備的發(fā)展具備制出質(zhì)量指標(biāo)更優(yōu)的優(yōu)質(zhì)骨料條件,從而為長(zhǎng)壽命優(yōu)質(zhì)混凝土提供了原料保證。
3 關(guān)于優(yōu)質(zhì)高性能混凝土及優(yōu)質(zhì)骨料。
在總結(jié)近20年大型水電工程骨料技術(shù)的基礎(chǔ)上,中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)施工專(zhuān)業(yè)委員會(huì)于2013年8月和11月分別在杭州和成都舉辦了兩次“優(yōu)質(zhì)混凝土與骨料技術(shù)研討會(huì)”。按照高性能混凝土的要求,對(duì)骨料技術(shù)明確了今后努力方向和實(shí)施步驟。
3.1 首先要慎重選好混凝土骨料料源。除了開(kāi)采運(yùn)輸、移民征地、環(huán)保、工程投資等各個(gè)要素外,要特別注意原巖質(zhì)量和骨料質(zhì)量、混凝土性能,最終確定技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的料源。要注意以下幾點(diǎn):
(1)有關(guān)優(yōu)質(zhì)混凝土和優(yōu)質(zhì)骨料。不同工程原材料存在較大差異,建議根據(jù)具體工程實(shí)際情況和相關(guān)試驗(yàn)成果,確定優(yōu)質(zhì)混凝土的具體指標(biāo);同時(shí)建議核算不同壽命混凝土工程的工程成本,以鼓勵(lì)建設(shè)單位建造長(zhǎng)壽命混凝土,保持混凝土工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
(2)人工砂石粉中的云母含量如超標(biāo),可通過(guò)混凝土試驗(yàn)論證,確定是否允許超標(biāo)使用。
(3)對(duì)規(guī)范中未規(guī)定的有害物質(zhì)限值,如黃鐵礦,由于其對(duì)混凝土的有害作用,建議通過(guò)骨料和混凝土試驗(yàn)規(guī)定限值,并建議今后修改規(guī)范時(shí)明確其試驗(yàn)方法及其限值。
(4)人工砂中石粉含量超標(biāo)問(wèn)題??紤]到不同巖性巖石的石粉對(duì)混凝土性能影響規(guī)律存在差異,如灰?guī)r石粉在含量適度的情況下對(duì)混凝土是有利的,建議根據(jù)具體工程實(shí)際情況通過(guò)混凝土試驗(yàn)確定合理限值。
(5)對(duì)骨料技術(shù)要求是否全部滿(mǎn)足規(guī)范才能使用問(wèn)題。要根據(jù)具體情況而定,如骨料個(gè)別指標(biāo)不合格,或超標(biāo)不多,不應(yīng)立即否定,建議相關(guān)規(guī)范中規(guī)定通過(guò)混凝土試驗(yàn)論證存在不合格項(xiàng)指標(biāo)的骨料可用性。
(6)關(guān)于人工骨料小型試驗(yàn)問(wèn)題(巖石的功指數(shù)和磨蝕性指數(shù))。小型巖石試驗(yàn)簡(jiǎn)單易行,是國(guó)外通行的做法,其試驗(yàn)結(jié)果對(duì)確定巖石加工性能有重要參考作用,《水電工程砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL/T5098-2010)已規(guī)定大型、特大型砂石加工系統(tǒng),宜對(duì)所選料源石料做小型試驗(yàn),但不少工程仍未執(zhí)行,建議今后水電工程料源選擇應(yīng)按新規(guī)范執(zhí)行。大型生產(chǎn)性試驗(yàn)在料源選擇階段是否進(jìn)行,建議視具體工程情況而定,一般可不進(jìn)行,只在對(duì)所加工巖石完全缺乏經(jīng)驗(yàn)時(shí)再確定是否進(jìn)行試驗(yàn)。
(7) 對(duì)料源選擇階段時(shí)工程投資計(jì)算比較問(wèn)題。建議除計(jì)算料源的直接費(fèi)用外,還應(yīng)考慮膠材用量、溫控、后續(xù)工程修補(bǔ)維護(hù)等費(fèi)用作比較,同時(shí)進(jìn)一步探討全生命周期總投資比較的可行性。
3.2 關(guān)于骨料精細(xì)化、環(huán)保生產(chǎn)成套技術(shù)
我國(guó)砂石年生產(chǎn)量約100-110億噸,反推混凝土澆筑量約為50億m3,大型水電工程生產(chǎn)的砂石產(chǎn)品指標(biāo)基本能達(dá)到現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范要求,澆筑的混凝土也是合格的。但是大量民用砂石廠(chǎng)生產(chǎn)的砂石產(chǎn)品不能保證都達(dá)到國(guó)家規(guī)范要求,有的甚至采挖海砂不經(jīng)處理直接拌制混凝土,存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患,混凝土結(jié)構(gòu)壽命難以保證。為使我國(guó)砂石生產(chǎn)能按國(guó)家規(guī)范生產(chǎn)供應(yīng),特別是大型水電和重要基建工程(如高速鐵路、大型橋梁、核電等)更應(yīng)向精細(xì)化生產(chǎn)方向努力,力爭(zhēng)生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)砂石骨料,為優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)壽命混凝土打下堅(jiān)實(shí)的原料基礎(chǔ)。
目前砂石生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,已能生產(chǎn)質(zhì)量較好的粗、細(xì)骨料,其中細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)及其變化在2.4-3.0范圍內(nèi)任選,波動(dòng)值可控制在±0.06以?xún)?nèi),機(jī)制砂的級(jí)配和粒形、石粉含量、含水率等能做到較精確控制,其性能可以保持較高的穩(wěn)定性。優(yōu)質(zhì)骨料對(duì)降低混凝土單位用水量和膠材用量,提高混凝土的工作性和密實(shí)度極為有利,從而可提高混凝土耐久性。建議大力推廣能夠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)骨料的精細(xì)化、環(huán)保生產(chǎn)成套技術(shù)。
3.3 關(guān)于骨料級(jí)配。
美國(guó)ACI207.IR-05中規(guī)定小石(5-19mm)分為兩級(jí),分級(jí)界限為9.5mm,我國(guó)雅礱江二灘、黃河小浪底工程的國(guó)外承包商均將機(jī)制砂分為兩級(jí)(0-1.2mm,1.2-4.8mm),國(guó)內(nèi)對(duì)小石和砂不分級(jí)。小石和砂的分級(jí)對(duì)混凝土性能是有利的,特別是在級(jí)配不良或波動(dòng)時(shí),分級(jí)更為有利。建議通過(guò)混凝土試驗(yàn)論證分級(jí)的合理性,并建議將砂的分級(jí)納入今后規(guī)范修改內(nèi)容。
3.4 制砂工藝
制砂工藝應(yīng)根據(jù)不同的原巖狀況決定生產(chǎn)方式,有濕法和干法兩種基本生產(chǎn)方式,各有利弊。濕法生產(chǎn)需要一套污水處理系統(tǒng),干法生產(chǎn)則存在粉塵污染,需要一套收塵系統(tǒng)。由于國(guó)內(nèi)一些單位過(guò)去采用干法生產(chǎn)時(shí)不注意粉塵收集,造成環(huán)境污染,許多人就此而反對(duì)用干法生產(chǎn)。實(shí)際上這兩種方式不應(yīng)對(duì)立,而是相輔相成,各有不同的適用條件。一般來(lái)說(shuō)濕法適用于巖石中含泥量較高的條件,干法則相反。國(guó)外(如日本)對(duì)這兩種方式結(jié)合使用解決得比較好,把料源中含泥多的部分先篩出來(lái)用濕法生產(chǎn),其余大部分用干法生產(chǎn),其產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)非常好,砂的細(xì)度模數(shù)可在2.4-3.0范圍內(nèi)任意調(diào)整,且波動(dòng)值做到在±0.06之內(nèi),并可控制石粉的粒徑和含量。由于有嚴(yán)格的除塵系統(tǒng),現(xiàn)場(chǎng)無(wú)粉塵污染。至于半干法生產(chǎn)是國(guó)內(nèi)過(guò)去曾發(fā)展出來(lái)的一種制砂工藝,在條件合適時(shí)采用這種工藝比較經(jīng)濟(jì),但在原巖含泥量較大時(shí)則應(yīng)慎重采用。
3.5 石粉含量和粒徑控制
我國(guó)混凝土施工規(guī)范對(duì)碾壓混凝土和常態(tài)混凝土用砂提出了砂的石粉含量的不同要求,不少工程的實(shí)踐和研究(如百色、錦屏)表明砂中石粉(特別是碳酸鹽類(lèi)巖石)在一定含量和粒徑條件下對(duì)混凝土是有益的,而且其中的細(xì)粉(小于75μm或45μm)含量還需有一定比例?,F(xiàn)在發(fā)展起來(lái)的制砂工藝應(yīng)做到石粉含量和粒徑的控制。
3.6 砂的含水率控制
我國(guó)混凝土施工規(guī)范要求砂的含水率小于6%,不少工程沒(méi)有完全做到,特別是有的工程料源開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)難透水的夾層,即使長(zhǎng)時(shí)間堆放成品砂,含水率還大大超標(biāo)?;炷恋难芯勘砻?,混凝土中含水量及其波動(dòng)對(duì)混凝土耐久性極為不利,作為骨料加工工藝就要從制砂工藝上思考,采用環(huán)保型干法生產(chǎn)可以有效控制砂的含水率穩(wěn)定在2-3%之內(nèi)。
3.7 粗骨料粒形
對(duì)呈片狀分布的巖石,加工后易出現(xiàn)粗骨料針片狀超標(biāo)現(xiàn)象,由于沖擊破碎產(chǎn)品的粒形較好,對(duì)這類(lèi)巖石建議今后工藝設(shè)計(jì)考慮利用反擊破和立軸破生產(chǎn)的方案,立軸破同時(shí)生產(chǎn)砂和中小石,可以顯著改善粗骨料的粒形。
目前對(duì)粗骨料粒形用針片狀含量來(lái)衡量是值得研究的,建議研究用圓度系數(shù)更為科學(xué)。國(guó)外的方法見(jiàn)下圖。
3.8 關(guān)于地下開(kāi)采問(wèn)題
目前料場(chǎng)開(kāi)采都用露天開(kāi)采方式,造成高邊坡穩(wěn)定和環(huán)保問(wèn)題,特別是當(dāng)前大規(guī)模的民用石料場(chǎng)開(kāi)挖,造成嚴(yán)重的環(huán)境破壞。國(guó)外有的國(guó)家石料采用地下開(kāi)采,國(guó)內(nèi)有一個(gè)水電站料場(chǎng)出現(xiàn)料源不夠時(shí),曾研究過(guò)地下開(kāi)采方案,其成本比另選料場(chǎng)還低(包括林地賠償)。今后在環(huán)境條件較嚴(yán)時(shí),應(yīng)積極研究地下開(kāi)采方案。
3.9 環(huán)保技術(shù)
目前環(huán)保指標(biāo)都有明確要求,當(dāng)采用濕法生產(chǎn)時(shí),污水處理是很大問(wèn)題。水處理工藝主要由預(yù)處理、中間處理、末端處理三部分構(gòu)成。預(yù)處理要解決粗顆粒(細(xì)砂和石粉)回收,主要采用螺旋洗砂機(jī)、鏈條刮板機(jī)、砂水分離器等;中間處理用過(guò)高效旋流凈化器、輻流、平(豎)流沉淀池、斜板沉淀池等;末端處理污泥主要用壓濾機(jī)、真空過(guò)濾機(jī)、離心機(jī)等。
實(shí)際工程往往因投資大、運(yùn)行費(fèi)高裝而不用,環(huán)保設(shè)施成為擺設(shè),DH高效旋流凈化器處理效率高、運(yùn)行成本低,是值得研究推廣的方式。
結(jié)論:建議在國(guó)家規(guī)范一時(shí)尚未修訂的情況下,可以先提出優(yōu)質(zhì)骨料的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),分級(jí)定價(jià)。這樣先從規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和政策上下手,鼓勵(lì)施工企業(yè)努力探索提高砂石加工工藝,鼓勵(lì)設(shè)備制造企業(yè)努力開(kāi)發(fā)出新設(shè)備,制出優(yōu)質(zhì)砂石骨料,進(jìn)而提高混凝土施工性能和長(zhǎng)期性能,建成優(yōu)質(zhì)工程留給子孫后代。
作者簡(jiǎn)介:
阮光華 男 教授級(jí)高工 長(zhǎng)期從事水電工程施工技術(shù)(包括骨料技術(shù))研究、設(shè)計(jì)和管理,曾任第五屆、第六屆中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)施工專(zhuān)業(yè)委員會(huì)常務(wù)副主任兼秘書(shū)長(zhǎng),現(xiàn)任第七屆中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)施工專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任。