北京建筑大学教授宋少民：砂石生产线能够干法生产的，尽量采用干法生产

北京建筑大学教授宋少民：砂石生产线能够干法生产的，尽量采用干法生产

当前，我国砂石行业已经迈入高质量发展的快车道，但是行业在快速转型升级过程中也面临一些亟待解决的痛点、难点问题，同时科技创新对砂石企业的重要性越来越突出。

近日，中国砂石协会融媒体中心专访了中国砂石协会副会长、专家委员会主任、北京建筑大学教授宋少民。宋少民教授聚焦高品质机制砂石、絮凝剂、企业技术创新等方面，全面深入讲述了相关问题现状并提出解决思路，还就砂石装备设计、工艺创新等方面发表了独到观点。

中国砂石协会：湿法生产机制砂中的絮凝剂是一个热点难点问题，请您给我们讲述一下絮凝剂对机制砂石的应用有什么样的影响。

宋少民 ：现在湿法生产机制砂的水是通过絮凝剂沉降循环利用的。由于絮凝剂的添加，确实给我们混凝土企业造成了越来越明显的困惑。絮凝剂残余在砂子中的量过大，会使得配制出的混凝土容易出现和易性满足不了要求的情况。为了达到良好的和易性，生产时加更多的减水剂和泵送剂来保证和易性，保证坍落度不降低，使得控制经时坍落度损失的难度更大，同时对外加剂的要求也就更高。所以总的来讲残留在砂子中的絮凝剂越多，对混凝土的和易性就越不利，对保证泵送性能所付出的成本越高，对外加剂提出的挑战就会越大。

不仅如此，由于和易性出现的问题，对硬化混凝土的匀质性以及其他性能也会间接的产生影响。所以，现在湿法生产机制砂的残留絮凝剂，对混凝土性能和质量的影响已经很显著了，这已经成为一个通病、一个痛点。使用机制砂的混凝土企业越来越多的表示，机制砂的湿法生产残留絮凝剂的问题，已经严重的影响了混凝土企业的生产和性能的质量控制。那这个问题确实是必须要解决。

中国砂石协会：如何才能解决絮凝剂的残留问题？

宋少民：那么解决这个问题的方法，最根本的是使用那些少絮凝剂的工艺或装备，或者无絮凝剂的工艺和装备，就会很好的缓解和解决这个问题。

比如，景津装备公司的浓密机，有它自己独特的技术，通过装备的技术创新，大大降低絮凝剂的使用。按其公司介绍至少能降低200%-300%，甚至300%-400%的絮凝剂加药量。而且它的自动检测系统会根据沉降速度，来自动的加药或者减药，并且通过它底部的特制的装备来保持和控制浓度。所以它的创新技术确确实实来讲，对我们后端的使用机制砂的企业非常有利。

原来我们有干法生产和湿法生产，干法生产主要针对这个碳酸盐这类的。母岩硅质含量较高的时候，像凝灰岩、花岗岩等其他岩性，它用湿法生产来希望达到控制细颗粒和石粉的这个吸附性，这样就势必要求水循环装置有独特的技术创新。

那么即便我们用景津少絮凝剂的设备，在生产工艺的选择上，个人认为，能够干法生产的，尽量采用干法生产。“能进行干法生产的主要使用干法生产”的做法今后应该大力地去推广，硅质的母岩加工机制砂要尽可能采用干湿结合。行业要形成探讨、研究的氛围，创新干湿结合的工艺。在硅质原料粗破、中破的前端产生碎屑制砂的过程，原料进入制砂系统时，它的吸附性、亚甲蓝值可能比较高，这种情况就尽可能用湿法生产。但是当颗粒破碎到一定的尺寸，比如4公分或者3公分、2公分这样的情况下，再继续加工的时候，一般软弱的颗粒杂质已经很少了，整体材料比较干净，就尽可能尝试使用干法生产。如此一来，制砂系统组成里的干法生产和湿法生产是有比例的，干法生产比例越大，絮凝剂的影响就越小。因为用的湿法生产量本来就小，此时再采用像景津那样的技术装备，就基本上可以有效解决絮凝剂问题了。

中国砂石协会：那您认为在砂石产业今后的低碳绿色高品质发展中，需要进行哪些技术创新？

宋少民：现在我们有几个问题是必须解决的，例如絮凝剂的问题，干湿生产的问题。除此之外就是我们必须解决好机制砂产品级配问题，因为机制砂的质量好坏综合起来看很重要的就是两点：一个就是砂子的级配是不是好，第二就是砂子的整体吸附性是不是高。

在上面的问题中说的絮凝剂的问题就是吸附的问题。那么这次国家标准GB/T 14684《建设用砂》其实对机制砂的亚甲蓝值和石粉含量做更详细的规定，只要吸附性低那么可以含石粉多一点。标准对吸附性和石粉含量的问题做出了规定，结合我刚才说到的解决絮凝剂的问题，都是为控制和降低机制砂的吸附性。

另一个问题就是级配问题。为什么级配的问题必须得到解决？如果对目前所有的砂石生产企业的机制砂做一个调研，进行分析，就会发现还有很多的企业或者说绝大部分企业，还达不到我们国标对于机制砂的一类要求，甚至达到二类的相对来讲也不是很多。尤其是级配中间颗粒不足， 0.6-1.18mm和0.3-0.6mm的颗粒含量少。

解决级配问题必须要技术创新。这里所说的技术创新既有工艺又有装备。工艺的创新就是从生产工艺的设计理念上就要有级配调整的意识，不能靠一条主线“打天下”，这样生产出来的机制砂级配，中间颗粒很难饱满，解决不了机制砂级配中间颗粒少的通病。个别设备，有的效果好点，有的坏点，但是从总体来看，如果客户提出不同的级配要求，怎么来响应？调整设备参数的方式效果是有限的，力度不够！我们今后要更多去实践，使用辅线进行级配调整。这种辅线，专门截留一部分2.36mm以上比较粗的颗粒，截留出来，在辅线把它定向加工成1.18mm-0.6mm和 0.6mm-0.3mm为主体的颗粒，最后混合到主线的砂子之中，来补充中间颗粒。

这个理念是一定要树立的，当然还有装备的问题。当截留了2.36mm以上的粗颗粒，在加工时希望百分之七八十都加工成1.18mm-0.6mm和 0.6mm-0.3mm为主体的颗粒，不要含有过多的粗颗粒及粉体。现在有的企业在使用对辊类装备，但是也有的正在开发新的装备。

这样的话，从工艺设计上有级配控制的理念，同时又有辅线作为级配调整手段，装备也是可以做到定向加工1.18mm-0.6mm和 0.6mm-0.3mm为主体的颗粒。创新装备的选择、合理的型号、合理的应用方法都是来确保级配调整效果的。

中国砂石协会：您认为从原材料控制方面还需要进行哪些研究？

宋少民：从目前来讲我们这个砂石，在原材料控制方面铁路系统已经做了一些尝试。

在铁路的机制砂生产的时候，要设立原料分拣区。当山岩爆破成大小不一的石头后，这些原料不一定都是合格的，山体本身不是一种均质的，有的原料可能杂质多，有的可能风化程度严重。怎样在原材料分拣区把不合格的筛除，把合格的原料进行存放。铁路系统设置了合格原料堆放区，由合格原料堆放区提取的原料才可以进入生产线。如果要让这些杂质过多的原料进入到生产线里，那么再解决会很复杂。所以我们认为必须从原材料就应该进行质量控制，控制母岩质量。

在技术方面，目前铁路系统做了以点荷载和回弹法进行鉴定是否合格。这当然也可以有其他技术创新，目前我们觉得这个方法是比较好的。要注意到原材料的质量控制，这些技术创新也需要去不断的完善，不断推广应用。

中国砂石协会：您认为在机制砂石生产的质量控制方面，以及试验检测方面，还需要进行哪些创新性研究。

宋少民：在机制砂石生产过程中，我们特别要注意过程质量控制的方法，以及生产过程中质量控制的检测方法。比如说，现在机制砂石制造企业规模越来越大，设计产能上亿吨的都已出现。

在机制砂石的生产过程中，我们特别要注意过程质量控制的方法，以及在生产过程中的质量控制的检测方法。比如说现在我们机制砂制造企业越做越大，规模越来越大，年产量上亿吨的都有出现。这么大型的企业生产机制砂，即便我们国标针对大型砂石企业的抽检要求进行了一些调整，但是抽检量和试验工作量仍然是很大的，而且这个抽检量随着规模越大，抽检的频次其实做不到很密集的，做检测人员的时间有限，有的检测还需要更长的时间，比如做亚甲蓝值的检测，不是一次就做好的，可能1小时做一个样品。那么这个时候，使用自动的检测装备，自动取样、自动检测、自动上传，像这样的检测的装备和检测方法就显得很重要，比如西部建设研究院经中国砂石协会专家组鉴定的新研发的检测装备。对从这个砂堆和机制砂运输车辆上直接取样进行含水率和级配的检测，检测完成以后自动上传到系统上，技术人员可以在网上随时调阅，今天抽检了多少次，每次的情况怎么样？那就能实时知道现在产品，大概是什么品质，什么情况，级配怎么样，波动大不大。同时还有亚甲蓝值的快速检测方法，很短的时间内可以进行5个样品的测试。通过机器自动鉴别效率比较高，而且误差是可以接受的。那这样的检测设备对我们的机制砂生产企业的质量控制是十分重要的。我是以这两个设备为例进行分析，当然我们可能还有更多的装备，更多的检测方法，快速检测方法。例如机制砂残留絮凝剂的快速检测方法，机制砂的坚固性等都需要研究创新更加高效快速的检测方法。

中国砂石协会：您认为在机制砂的高效利用方面还需要做什么创新？

宋少民：如何高效的利用精品机制砂或者叫高品质机制砂，这也是一个很重要的问题。如果混凝土企业购买了高品质机制砂，还按原来的方法不做思考直接去使用，虽然混凝土性能好，但是企业的成本提高了，并没有达到减成本来提高性能的目的，是我们没有真正利用好优质机制砂或者说高品质机制砂。

要想真正减本增效地利用好高品质机制砂，确实需要机制砂石生产企业和混凝土企业共同去探索。总的来讲，就是要利用好石粉，利用好优质机制砂，控制好浆体用量，减少单位体积用水量，向着这个方向去努力。

利用石粉，降低实际有效水胶比，利用好了石粉，可能原来能配制C30混凝土的，可以配制C45混凝土，成本肯定是得到降低的。这里面，包括配比设计规范的研究，标准的研究，都是要考虑砂石质量对单位体积用水量的影响，要考虑石粉如何计入胶凝材料的。这些技术属于应用技术，不完全属于砂石生产行业，但又确实是与砂石息息相关，所以需要双方的共同努力，才能实现高品质机制砂的高效利用。

宋少民，北京建筑大学材料工程学科负责人；中国砂石协会副会长、专家委员会主任；全国水泥标准委员会委员、全国混凝土标准委员会委员；中国商品混凝土行业企业专家委员会主任委员；《建筑材料学报》编委。

研究领域是高品质砂石骨料与绿色高性能混凝土。科研成果获得绿色矿山科学技术（省部级）一等奖1项、贵州省科技进步一等奖1项、教育部科技进步二等奖1项、建材行业科技进步二等奖1项；多项省部级科学技术进步三等奖。获得国家发明专利18件，发表学术论文150余篇，SCI、EI收录论文20余篇。出版《绿色高性能混凝土技术与工程应用》等学术著作3部。主编或参编多项国家、行业与协会团体标准。主持国家自然基金和企业重大研发课题。获得中国混凝土与水泥制品行业特别贡献奖、高性能混凝土推广应用杰出人物和绿色矿山突出贡献奖。

来源：中国砂石协会