如何控制人工砂中的石粉含量？

总结：颗粒粒径小于4.75mm，但不包括软质和风化颗粒，由岩石、尾矿或工业废料在去土处理后经机械破碎和筛分产生，通常被称为人工砂。

颗粒粒径小于4.75mm，但不包括软质和风化颗粒，由岩石、尾矿或工业废料在去土处理后经机械破碎和筛分产生，通常被称为人工砂。粒径小于75μm的人工砂中的颗粒称为石粉。

人工砂中的石粉有用吗？如何控制石粉含量？以下是答案。

人工砂中石粉的4种形态

(1) 游离粉：石粉粒子彼此不粘连，不吸附在砂粒的表面上，并且在风和重力的作用下可以自由移动。

(2) 聚集粉：石粉粒子紧密聚集，形成较大粒径的石粉聚集体，粒子彼此粘附并聚合。这种类型的石粉聚集体因其较大的粒径和质量，难以通过传统的选粉设备去除。

(3) 粘附粉：有石粉颗粒附着在较大粒径砂的表面。当砂粒表面相对光滑时，石粉颗粒容易在机械力的作用下被去除；而当砂粒表面不平整时，石粉颗粒和砂粒紧密粘附在一起，这种情况通过常规机械方法难以分离。

（4）缝隙粉：沙粒表面上常常存在自然或机械破裂形成的宽度为几十到几百微米的缝隙。这些缝隙常常填充着大量的石粉颗粒。这是石粉最紧密的粘附方式。

石粉在机器制造砂混凝土中的功能

1、 水化

研究表明，在水化的早期阶段形成的铝酸钙石膏将会在后期转变为单硫铝酸钙，这将降低水泥的强度，但加入含有碳酸钙的石粉可以有效地解决这个问题；此外，石粉的主要成分是碳酸钙，碳酸钙可以与C3A反应，形成水合铝酸钙，从而提高混凝土的强度。

2、 填充效应

石粉可以填充混凝土中的空隙，作为混凝土的填充料，增加混凝土的密度，从而充当惰性掺合料。对于低掺合料和混合物性能差的特性，可以通过使用中低强度的机器制造砂混凝土来有效补偿。

3、 保水和增稠效应

机器制造砂混凝土中含有石粉，可以降低混凝土混合物的离析和泌水风险。因为石粉可以吸收混凝土中的水分，实际上增加了每立方米混凝土的用水量。因此，石粉的含量越高，混凝土的粘度就越大。此外，加入石粉还可以减少混凝土的收缩，补偿混凝土后期的水化水。因为，即使混凝土已经硬化，石粉吸收的水分也会逐渐释放。

尽管石粉在机器制造砂混凝土中起着重要作用，但并不是越多越好。研究发现，石粉的使用量应适当。机器制造砂中石粉的主要成分是碳酸钙，但其水化效果并不是无限的，也受到水泥成分的限制。如果石粉的含量过高，不利于骨料与水泥的结合，因为游离的石粉会出现在水泥中或界面过渡区，从而降低混凝土的性能。

机器制造砂中石粉含量的控制

根据施工设计规范的要求，为了达到所需的石粉含量，以下是一些控制石粉含量的方法：

（1）干筛法：在二次筛选车间采用干筛法，5mm以下的砂通过皮带输送机直接运输到成品砂仓，减少石粉的损失。在筛选过程中，一部分石粉混入灰尘中而损失，然后使用除尘器回收。

(2) 混合腔体生产：制砂机在工作过程中有两种空腔类型：岩石对岩石和岩石对铁。岩石对铁破碎腔产生的机械制砂中石粉含量较高，但耐磨护板磨损较快，成本也较高。岩石对岩石破碎腔产生的机械制砂中石粉含量较低，成本也较低。这两种破碎方法的结合可以合理控制石粉含量。

(3) 混合生产：在生产工厂中结合制砂机和棒磨机，以增加石粉含量。

(4) 干法生产工艺：人工砂的干法生产主要过程是将经过破碎和制砂工艺的骨料，直接送入震动筛，筛选出大于5mm的混合物，小于5mm的砂通过带式输送机直接输送到成品砂仓中，从而减少石粉的损失。

(5) 石粉回收：采用石粉回收设备回收在筛分、脱水和干法生产过程中损失的石粉，然后将回收的石粉均匀混合在成品砂仓中。

采用上述方法，砂石生产中的石粉含量可以控制在10-15%。