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机制砂与天然砂的物理力学特性比较

更新时间:2020-03-04

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导读:比较机制砂和天然砂,可以发现:相同之处在于两者都是粒径小于的岩石颗粒(其中不包括软质岩、风化岩石的颗粒),不同之处主要是:  从定义上看,机制砂是由机械破碎、筛分而成;而天然砂是由自然风化、水流搬运和分选、堆积而成。

比较机制砂和天然砂,可以发现:相同之处在于两者都是粒径小于https://www.flowerba.com/的岩石颗粒(其中不包括软质岩、风化岩石的颗粒),不同之处主要是:   从定义上看,机制砂是由机械破碎、筛分而成;而天然砂是由自然风化、水流搬运和分选、堆积而成。

  从颗粒级配和形貌上看,机制砂一般属于粗砂级配,外形富有棱角,均是新鲜界面,质地坚硬,含泥量小或没有,但粉末状的石粉较多;而天然砂细度模数一般不稳定,含泥量较多,并且外形经水蚀或风化而光圆。

  从使用上看,机制砂的来源主要是石灰石,而石灰石资源在我国大多数地区都广泛分布,因此机制砂比天然砂易于保证原材质量,不受地域和季节限制,可以就地取材,只要设备配置的得当、运行合理,产量大小随意控制。

而天然砂则表现出很明显的地域局限性,真正优良的天然砂在仝国范围内分布很少,总体上天然砂的质量难以满足一些较高强的结构混凝土设计的要求。

在未来二十年内,高强混凝土( HPC)在今后的工程界将得到广泛的应用,表1-1说明了高强度混凝土与砂石料粒径之间的关系,可见,随着混凝土标号的提高,砂石料也相应地要求越来越细,对级配要求越来越高,所以从质量可控的角度来看,机制砂是比天然砂有很大优势的。

  表1-1混凝土强度,与砂石料粒径的关系从生产成本上看,在实际应用中,机制砂的综合成本仅相当于天然中砂的左右。

这是因为,天然中砂毕竟属于不可再生资源,其总量呈急剧下降之势。

且一些河流因为采砂过量已经为水利工程的正常运行埋下了巨大的隐患,所以很多地方政府已经命令禁止或限制采砂。

从市场供应上来说,现有的天然砂资源已经远远无法满足建设工程的需要,从而造成天然砂的综合造价陡增。

据相关报道,在河南省襄城县丁营乡约公里长的河段上,由于采砂导致的大小险工段有22处,按照河南省防汛抗旱指挥部的规定,沙河两岸已经严禁采砂。

可见,机制砂的制备过程简单,练合能耗完全可以通过现有条件补偿,而天然砂的市场供应因为各种因素日趋紧张,“物以稀为贵”,机制砂设备中制砂机生产的机制砂之于天然砂的价格优势会在未来几年内愈来愈明显。

砂金的特性及选金设备的比较

砂金的特性及选金设备的比较 自然界黄金(砂金)的存在主要以游离的毛细金为主,那些狗头金(体积大的黄金浴称)是少之又少的,我们一般能采到的沙金矿,基本以大块金为主,即使是化验,简单的金盆淘洗化验,化验结果都是偏小的。

砂金矿的采选,毛细金大部分都跑掉了,跑掉了多少,没人知道。

不同的矿,难选金的比例不同,(数值大约在5%~70%之间),能被选到的是很少的,为什么呢?主要是因为砂金的特性和我们所使用的方法和设备造成的。

砂金有什么特性呢?自然界的砂金,密度在15~19g/cm3之间,相比于其他矿物,重选优势应该非常突出。

但砂金单体颗粒的特性和其他矿物有很大不同,其他重矿,例如铅锌矿,即使是微粒,但它有比较结实的外形,通俗来说,就是看起来比较厚重,更接近于球形,表面积体积之比很小(球形的表面积体积比是所有几何形状中最小的),有很好的重选粒度特性,但砂金不一样,砂金更多的是薄皮型,看起来更像苍蝇翅膀或者云母,有的是金石共体或镂空型,这些特性把砂金的密度优势大部分都抵消掉了,砂金颗粒表面积体积之比非常大,大大增加了重选难度。

我们使用的选金设备,基本是普通的格板溜槽和金毡(选金毛毡),都属于选金设备(利用物质比重不同分选矿物的设备),对体积大,重量大的黄金,效果极好,对毛细金薄皮金却无能为力,为什么呢? 普溜和金毡,由于大块金的重量远大于其在水中的浮力和冲击力,并且能排开废沙,迅速下沉到槽底,完成选矿,而体积很小的毛细金,薄皮金很难迅速下沉,而大部分都被冲走,为什么?物理学的流体力学给了我们明确答案:固体微粒在流体里所受的力,不仅取决于其体积,而且和它的表面积成反比,和流体速度成正比。

也就是说毛细金在水流中的受力不仅与其体积有关,而且和其表面积以及水流速度有关,这种现象与我们平时的常理似乎相悖,我们平时总以为只要密度大于水的东西就一定下沉(确实如此,但那里在理想的静水之中),使人不易理解,其实例子比皆是,比如沙尘暴在气流带动下却能吹到很遥远的地方。

再比如我们的黄河,可以把黄土高原的细土带入东海,但很难把车轮大的石头也带到海里去,这是因为,岩石磨成细粉以后,表面积较原来成千万倍的增加,最终浮力几乎和重力相同甚至超过重力,于是就会出现比空气重2000多倍的岩石浮在空气中的奇观-沙尘暴了,就会出现黄河的淘天浊浪了。

同样道理,毛细金薄皮的表面积较大块的狗头金的表面积增加了千万倍,在水流中的受力也增加了许许多多倍。

金的比重是水的https://www.flowerba.com/倍,石头的比重是空气的2000多倍,比空气重2000多倍的石头(尘土也是岩石)都可以漂浮到空气中,显而易见,要让泥水中的毛细金下沉,比让空气中的沙尘下落到地面还要难。

机制砂混凝土配合比设计的研究

在机制砂设备中制砂机生产的机制砂混凝土配合比设计方面,在国内,很少有人进行过系统的研究。

  但也有不少人对机制砂配合比设计的某些参数提出过建议,如江京平72]通过对机制砂高性能泵送混凝土的试验研究,就机制砂混凝土的物理力学性能得出一些回归方程;提出在进行机制砂混凝土设计,应考虑掺加矿物外加剂和化学外加剂:在进行机制砂高强混凝土配合比设计的研究时,提出机制砂的石粉含量应控制在6%~9%,这样在不影响强度的情况下,又可保证混凝土的工作性能;等人提出,在配制机制砂高性能混凝土时,应选用需水量小的水泥品种,在不离析的情况下,尽量选择较小的砂率等等。

  在国外,配合比设计有以下几种方法:      Europack法、可压缩堆积模型(CPlvD法、颗粒混合理论(TPND。

  是对于普通、重、大体积混凝土的所采用的配合比设计方法,它是最著名的配合比设计方法之一。

ACI 211一些主要特点如下:允许粒径小于颗粒的含量足5%至7%。

这个限制来源于ASTMC 33,它是针对天然砂而言的,在天然砂中,粒径小于的颗粒是由对混凝土有害的粘土类物质组成的。

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