目前我国机制砂生产工艺落后,质量波动大,机制砂中泥块含量、石粉含量、针片状颗粒含量都比较高,细度模数、压碎指标值偏大,颗粒级配差,粉尘对环境污染也比较严重,大多数机制砂质量不能满足铁路高性能混凝土标准要求。本团队研发出粒形高球度与高分形维数、细度模数适中、级配连续、坚固性好的高品质机制砂。主要创新如下:
1.率先采用图像信息处理技术,建立了机制砂细观尺度几何形貌的物理学表征方法,提出了高品质机制砂评价指标、合理取值范围;
2.研发了低速与高速变频相结合的多级破碎、棒磨整形生产工艺,实现了粒形高球度与高分形维数、细度模数适中、级配连续的高品质机制砂制备,并研制出我国首台能适应铁路隧道施工环境的移动式机制砂生产装备;
3.发明了基于等效体积模数的机制砂混凝土配合比设计方法,实现机制砂高性能混凝土在铁路工程上大批量应用。
应用前景:
本成果在中老、拉林、沪昆、贵广、黔张常、张吉怀等 13 条铁路工程应用,累计应用机制砂混凝土 1200 余万方。本团队研发的机制砂与传统工艺机制砂,对比技术特点如表 1 所示;与同区域其他机制砂及河砂,对比试验参数如表 2 所示。
成熟度:产业化