岩石性质对人工砂石料及其生产设备的影响

岩石性质对人工砂石料及其生产设备的影响 岩石性质对人工砂石料及其生产设备的影 响 于 达到骨料级配的平衡,因此,在国内许多大 中型水电站砼坝工程中巳得到较普遍的应 用,并将越来越广泛. 通常玄武岩,片麻岩,石英岩,花岗岩 等抗水性好,石灰岩,大理岩等化学稳定性 较好.这些坚硬岩类的新鲜岩石都是比较好 的砂石原料页岩吸水率高(3,7%),泥 质灰岩化学稳定性较差,抗压强度低(7I8, 4OMPa),浮岩比重太小(O.3,O.4),一般 不适于作水工砼原料. 在一般资料中给出的岩石性质如抗压强 度,硬度等,仅对岩石性质作了粗略的描述. 实际上,不同类型的岩石,具有不同的岩石 特性,甚至同一岩类的二个标本也不会有完 全相同的特性.岩石标本取自不同的国家, 不同的采场或同一采场,同一钻孔不同深度 也不会有完全相同的特性.岩石性质极大地 影响着破碎,粗磨设备的选用,影响着人工 砂石料产品及砼的质量和成本.因此,在大 中型水电站砼坝工程中,选用人工砂石料时 必须充分注意岩样的代表性,全面细致地分 析和了解岩石性质.岩石对于设备及砼的影 响程度宜尽量采用小型试验,试验室试验或 半工业性试验来加以鉴定,然后经过技术经 济比较,才能有最终的合理的选用. l岩石种类的影响 在制动系的管路中,测量各接头(专门 的量压接口)孔的气压值,按附表值调整. 附表制动管路气压调整值 i后桥负荷1前转制动.申后靶割动 顷目管路气压【营路气正 lMPaIMPa L—————.——...___…一 载时3850}0.58MP晶j0.22MPa 满载10350I..69MPa1069MPa 惑薮调节臂转轴上下转动距离 ?20? ,27ram,转轴调节臂长L=90tuna,调整 时数值误差应不大于?O.O2MPa,在此标 准下,T815车的制动应是无侧滑现象.车速 在U=40km/h制动时,制动距离为15m. 参考文献 l吉林工业大学汽车教研室编着.汽车构造(下 册).人民交通出版社 2吴克棋主编.汽车理论.冶金工业出版社 3黄声显编重型汽车制动系.人民交通出短社 4T815车维修手册太脱拉汽车制造广 不同种类的岩石具有不同的内部结构和 原子之间键的连结方式,因而也有不同的岩 石的强度,所以岩石的种娄是影响其破碎性 (一般用石英岩,花 崩岩,片麻岩>石灰岩>白云岩(见袁1) 表1岩石特性表 功措赫芰里靳一查致靳盛鼋五强薹一莆曼冲试验数据 盎亚统计数 蛆岩:百名称L磨损:KWh/t 窘掼指特I试块 别差指数l硬度 KWh/t【IHV l{ c; >1 o.29 o.40 o.45 II.1:百其砂粤i】5 . 5 坚抗 永Il—I杂砂粤0.44?0.】539 硬性f 鞋I1.2辉缣碧21.41.13ig.5?4.30鲫?0.I723 粤好 (I’)I】.2流垃岩 石 (I)学穗,I:一 1白云岩12,50.01,0.070.030.6010.3?3.50.0I—D.05 性靛好 Irl石褒岩14O.O口,0e5I),rt5.?8.c1.??.?..一.?..(I }) 注奉表参照《水平5水电工程地质手册》中表1—7一12厦有关试 验数据 功指数与冲击强度的关系如下;按照邦德第三理论,输入功与颗粒在 破 仃,47.6a碎中产生的新裂缝长度成正比.对于相同颗 ‘p粒,其裂缝长度相当于表面积一半的平方根, 式中.——功指数,kW?h/tI输入功与功指数的关系如下} , :…W-=(,一)功指数l和冲击强度0成正比,和试块… 密度p成反比.式中:——输入功,kw?h/tt 々21? 10O00>?+一?+一 iD2 ? i 0000 ?+一?+一 8743 ?,?, 5:O 】】l 1????_?_J???????_??1l g:4 8882 ??,? D0D1 383一;8 O00 ,,, 6O0 01】 :0 石碧岩岩岩 一附藏韵麻武 叠石花片玄 :121 _1’11】 一【! 一) -1 抗永性最好 l尸——产品80通过方孔筛时筛孔尺 寸,gm; F——给*~t80%通过方孔筛时筛孔尺 寸,gm. 试验表明破碎机所需功率顺序为;玄武 岩>辉绿岩>石英岩>花岗岩>片席岩>石 灰岩>自云岩(见表1),这是由于岩石的结 构或构造不同,破碎时产生的冲击强度不同 所致. 岩石的结构不同及使用的破碎设备不 同,则产品中的针片状比率也不同,所以要 慎重对待设备的选用. 通常,粗碎单机给料量较低时,选用g 式破碎机较好,这时可用较大的原岩粒度, 且基建投资,经营费较低,效率较高.在较大 处理能力时,旋回破碎机才是有吸引力的可 选设备.利用基坑出渣碎石加工时,颚式破 碎机有较多的机位,而露天料场,旋回破碎 机有更好发挥作用的余地.一般而论,棒磨 机与球磨机相比,产品的细碎级别含量要少 些,闭路破碎可以减少过粉碎.但是,值得 提请注意的是,并不是所有设备加工出来的 产品都能符合水工砼规范的要求的.例如: 大多数旋回,圄锥,颚式破碎机在加工石英 岩时,其小石,细石的针片状均超过了水工 规范规定的应小于15%的要求(见表2). 表2破碎产品针片状含量 捷回破碎机 寝压圆锥破碎机 扭头回谁破碎机 中型呵锥醯碎机 反击最破碎机 颚武礁碎机 锤武破碎机 2BB8 2S92 16 244 4.9 28. 1 十刊 5.5 十剐 20.57 799 l2’5 相对而言,在同样设备条件下,石灰岩 的针片状比石英岩的要少.在岩石相同时, 反击式,锤式破碎机产品的针片状较少,一 般均小于15%.试验表明,针片状含量增加 10,单位用水增量需加2,这势必增加单 位水泥用量,同时使砼工作性差,容重减小. 2岩石的硬度和成分的影响 岩石的硬度和成份决定了破碎设备中耐 ?2? 磨金属的磨损率(一般用磨损指数表示), 它是决定人工砂石料生产成本的主要因素之 一 . 通常,湿式捧磨机衬板及棒料的磨损率 可直接由磨损指数来计算: 捧料0.159(i一0.02)kg/kW?h, 衬板0.0159(i一0.015).kg/kW?h 我们用APK40反击式破碎机锤头与岩 蚍_.一嘣 石磨损试验结果可参见资料[3].从总体上 来看,随着岩石硬度的增加,金属的磨损速 率相应增加.当金属基体表面硬度等于O.8 至1.25A,]岩石硬度时,使用寿命为其硬度比 的2.5次方. 在APK40反击式破碎机工业性试验中 表3APK4O反击式破碎机破晔石英岩时锤头使用寿命 试 AC:9--1高铬白口祷链 KMrBCr20Mo】高替铸链 KMTBCr2oMo2高铬待铁 KMTBCr20Mo2高罄铸链 南机械研兜斯音盎元素 多元化高铬自口铸铁 025 00.5 55 45 蜜蒯使用时间!按=0. 57(—』一一)..5 a hI使用时间计算值h 注,】P.=HRCso(其托T袅) 9上面二秆薮抒舟别为1990年与】991年实剃下面三行是l092年实 测教裾. 实测使用寿命和用公式计算的寿命数值相近 (见表3).在五强溪工程砼系统及人工石英 砂石料系统中,除牙轮钻头(硬质台金)及 砼振动棒头(已堆焊了神钢HF一950焊条, HV930)硬度P,>1.25P.=HRC62.5,获 得了正常使用寿命外,其他所有部位(原设 备)耐磨件表面硬度均小于HRC62.5,有的 甚至小于0.8P.(即HRC40),因此磨损极快. 试验中发现,当坚硬的石英岩与15, 20%的石灰岩混合使用时,由于较软的石灰 岩石粉能形成防磨”垫层,从而金属基体的 磨损速度极大地下降了. 实际上,当岩石的硬度相近时,岩石成 份则是影响金属耐磨件磨损的另一个因素 (见表5),硬度低的杂砂岩磨损速率大于玄 武岩,玄武岩又大于辉绿岩岩石中二氧化 硅含量越高,往往硬度也越大.所以二氧化硅 含量对金属耐磨件的影响和硬度对金属耐磨 件的影响是一致的.瑞典的国家中心试验室 建议,用测定岩石的石英含量来计算岩石的 磨损指数 在五强溪工程人工砂石料系统中,由于 原岩为石英岩,耐磨件的磨损快,设备配置 多,功率消耗大,其成本比乌江渡工程的人 工石灰岩砂石料高出4倍多. 3岩台吸水宰的影响 吸东率的大小是岩石风化程度的标志之 一 ,也是影响人工砂石料质量的主要因素. 在备类岩石中大多数新鲜岩石的吸水率 均小于1.5%.(见表4),能够满足水工规范 的要求页岩等因吸水率高,不适用于作砼 原料. 通常,岩石风化愈严重,软化愈严重, 吸水率也愈大,粗磨后产品的细颗粒比例也 随之增加,石粉含量亦成正比例递增,成品 率下降.试验表明,吸水率每增加1%,砼 强度下降7.1.一般砂子细度模数在2.4, 2.8之间,砼的和易性和抗冻较好,砼强度 与水泥用量的比值较大.石粉含量的增加, 使砼千缩率变大,抗裂性降低,特别是在掺 有外加剂的砼中,这种影响更明显.成品率 下降则直接使成本上升. ?23’ 值 , , 硬 _______________________ll 样 一 , 249 %帅 表4岩石的部分物理力学性质表 抗压强度MPa嗳永率孔隐串 工程毫比重鼓r,系数 湿千嘶 五强最石英岩I140,303.0106.9,33192.700】0,0400.5,283.口4,O.96 五强溪石英砂岩1Og,150i869,2O02.63014,4.10】52,3.40.B5,0q 鸟江溲石灰岩59.】,130.659.2,】4822730.16,0.24020,300.82 ::::I.fi,~:.1.3:,67~,2..7.:..0.5.,~.0.20..44~, I...B10,75~0,90.B~0.95,s,..s.,z..:,s....,.s..s,..I BO,951】1T,145. 526,3.102,1.00.4,8.380.5,0G5 110~19015.一2102.5~2.840,2~1.7...4,3530.Bc},0.8T 2’0. 1~0. 70 一 .75~0.95 582.780.3,2BIO.,0.口2 五强溪工程人工砂的原石料是石英岩, 石英砂岩,形成在年代久远的前震旦纪,具 有较厚的全风化和强风化层,且风化层没有 明显的界线,石英砂岩吸水率达0.4,4.10%, 其质量主要是取决于吸水率.为控制吸水率 在2.5%以下,覆盖层剥离厚度应达1O, 40m,此后随着开挖深度的增加,吸水率有 所下降.不过,开采后的石英砂岩,石英岩 在很长一段时间内仍高达1.B1%,产品中石 粉含量一直偏高.如砂子细度模数保证在2.4 ,2.8之间,石粉含量控制在12以下,成 品率也一般只有6O%左右.为降低成本,五 强溪工程砂石料细度模数控制在2.7?0.2, 并在17的石粉含量下 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 砼配比,这时的 成品率约7O%,仍比乌江渡工程石灰岩制砂 低10左右(见表5). 乌江渡工程人工砂石料是石灰岩,主要 成份是CaO,风化物容易流失,因此石灰岩 地区多见溶洞,溶沟,岩石出露,形成”喀 斯特”现象石灰岩化学稳定性好,吸水率 仅0.16,1.0,岩石埋藏深度与岩石强度 及吸水率关系不太大,并没有明显的强弱风 化之分.其质量主要是控制溶洞和夹泥层地 带的含泥量.如果含泥量较高,则应考虑在 表5@2100×3600棒磨机进出料质量检查结果 连料出料 工程名岩石种类料埒取料高程 齄度吸套率细度挺最石麓量戚嚣事 {石英岩 石茹砂岩 乌江礁石捉岩 747 64.9 曲7O —————— >75 注五理工程中148,154m:~142,148m高程取抖挂测畸湃舟踟为 I991年2月乖11月 ?4? 岩岩岩岩岩岩岩岩 牧武绿岗麻云理 流古挥花片白太酉 涛 浸 2—6. 锈张 水利电力施工机械1993年第1期 淮. YZM液压自升悬臂模板的原理及应用前景 葛洲坝工程局科研所石殳刚 自升悬臂模板是在悬臂模板的基础上发 展起来的一种新型模板.通过装在悬臂模板 上的提升机构,使模板在不占用起重机械的 情况下,实现模板的提升.过去,自升摸板 的提升机构都采用机械传动的方式,先将面 板与坝面分离,由电动机经蜗轮,蜗秆或摆 线针轮减速器减速,带动一根螺杆,将悬臂模 板提到上一层.这种机械传动的方式提升速 度慢,传动效率低,造价贵.此外,由于无 过载保护装置,当模板与周边其它物体挂住 时,就会产生事故.因此,自升悬臂模板不 能实现大规模推广使用. 葛洲坝施工科研所在借鉴机械自升悬臂 模板的基础上,利用液压传动技术,设计了 YZM液压自升悬臂模板,并在清江隔河岩 水电站试验成功. 1VZM液压自弁矗臂模板工作魇理 系统中设洗泥车间.石灰岩用棒磨机制砂, 一 般能达到细度模数适中,石粉含量较低, 成品率较高(一般在75以上). 4岩石线瞄胀系数的影响 岩石的线膨胀系数是影响混凝土温控的 一 个重要指标.石灰岩的线膨胀系数约为 (35?O.2)x10/?,比一般岩石要小, 约为石英岩的一半,有利于砼的拭裂性能. 5结束语 从总体上来看,大多数坚硬岩类的新鲜 岩石一般多能加工出满足水工砼规范要求的 人工砂石料.石英岩对金属的磨损率是很高 弋多36 YZM液压自升悬臂模板由三角桁架悬 臂模板和液压提升机构组成,液压提升机构 中有两个提升大油缸和三个脱模小油缸,爬 秆安装在提升大缸缸筒内,悬臂部分与大缸 倚连接,通过提升大油缸的伸缩实现模板的 提升. 图1是液压自升模板的提升动作图,图 2是液压原理图模板动作过程分五步完成 一 个循环 8混凝土浇到设计层厚,初凝. b.,】,液压缸回缩,带动模板按箭头方向 后遢,实现脱模. c大液压缸活塞杆伸出,将爬杆按箭头 方向顶到位,与预理件锁定. d.大液压缸回缩,带动缸筒上升,由于缸 筒与悬臂支架连接,故模板也一起上升,到 位后锁定,完成提升功能. 的,但在实际料源中,如果夹有其他较软的 岩石(或较软的成份),软,硬成份相间对金 属磨损是有利的.较软的岩石其加工成本一 般也比硬的低,此外,风他程度轻的特别是 新鲜岩石其质量比风化重的要好. 参考文献 1水电 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 设计院主编水利水电ZIi程弛质手册. 水利电力出版社出版 2A.L穆拉尔,G.V.杰根森台编.碎磨回路的设 计和装备.冶金工业出版社出版. 3壬诚金人工石英砂石料对设各耐磨件的磨损及 解决办法.水利电力施工机械,1992(3) ?25? 卜