湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 30 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第九章 混凝土建筑物施工  9.1 砂石骨料生产  传授主要知识点：  毛料开采、 骨料加固、 骨料加工厂、骨料的堆存  传授主要技能点：  了解骨料制备的基本方法    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述砂石骨料生产  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第10章 混凝土建筑物施工 第一节 砂石骨料生产 砂石骨料是混凝土的最基本组成材料，水工混凝土工程对砂石骨料的需要量相当大,质量要求高，一般在施工现场制备。 大中型水利工程根据砂石骨料来源的不同，可将骨料生产分为三种基本类型： (1)天然骨料 即在河床中开挖天然砂砾料(毛料)，经冲洗筛分而形成砾石和砂。 (2)人工骨料 即用爆破开采块石，经破碎、冲洗、筛分、磨制而成碎石和人工砂。 (3)组合骨料 即以天然骨料为主、人工骨料为辅配合使用。 砂石骨料生产过程包括开采、运输、加工和贮存。 一、毛料开采 毛料开采应根据施工组织设计安排的料场顺序开采。开采方法有： 水下开采 在河床或河滩开采天然砂砾料，一般使用链斗式采砂船开采，配套砂驳作水上运输至岸边，然后用皮带机上岸，最后组织陆路运输至骨料加工厂毛料堆场。 陆上开采 陆上一般采用正铲、反铲、索铲开采，用自卸汽车、列车、皮带机等运至骨料加工厂毛料堆场。 山场开采 人工骨料的毛料，一般在山场进行爆破开采，也可利用岩基开挖的石渣，但要求原岩质地坚硬，符合规范要求。爆破方式可采用洞室爆破或深孔爆破，用正铲、反铲或装载机装碴，用上述设备运至骨料加工厂毛料堆场。 二、骨料加工 从料场开采的毛料不能直接用于拌制混凝土，需要通过破碎、筛分、冲洗等加工过程，制成符合级配要求、除去杂质的各级粗、细骨料。 (一)破碎 为了将开采的石料破碎到规定的粒径，往往需要经过几次破碎才能完成。因此，通常将骨料破碎过程分为粗碎(将原石料破碎到300～7Omm)、中碎(破碎到70～20mm)和细碎(破碎到20～lmm)三种。 骨料用碎石机进行破碎。碎石机的类型有颚式碎石机、锥式碎石机、辊式碎石机和锤式碎石机等。 1、颚式碎石机 又称为夹板式碎石机，其构造如图10-1所示。它的破碎槽由两块颚板(一块固定，另一块可以摆动)构成，颚板上装有可以更换的齿状钢板。工作时，由传动装置带动偏心轮作用使活动颚板左右摆动，破碎槽即可一开一合，将进入的石料轧碎，从下端出料口漏出。  图10-1 按照活动颚板的摆动方式，颚式碎石机又分为简单摆动式和复杂摆动式两种，其工作原理如图10-2。复杂摆动式的活动颚板上端直接挂在偏心轴上，其运动含左右摆动和上下摆动两个方向，故破碎效果较好，产品粒径较均匀，生产率较高，但颚板的磨损较快。  图10-2 颚式碎石机结构简单，工作可靠，维修方便，适用于对坚硬石料进行粗碎或中碎。但成品料中针片状含量较多，活动颚板需经常更换。 2、锥式碎石机 它的破碎室由内、外锥体之间的空隙构成。活动的内锥体装在偏心主轴上，外锥体固定在机架上，如图10-3所示。工作时，由传动装置带动主轴旋转，使内锥体作偏心转动，将石料碾压破碎并从破碎室下端出料槽滑出。  图10-3 锥式碎石机是一种大型碎石机械，碎石效果好，破碎的石料较方正，生产率高，单位产品能耗低，适用于对坚硬石料进行中碎或细碎。但其结构复杂，体形和重量都较大，安装维修不方便。 3、辊式碎石机和锤式碎石机 辊式碎石机是用两个相对转动的滚轴轧碎石块，锤式碎石机是用带锤子的圆盘在回转时击碎石块。适用于破碎软的和脆的岩石，常担任骨料细碎任务。 (二)筛分与冲洗 筛分是将天然或人工的混合砂石料，按粒径大小进行分级。冲洗是在筛分过程中清除骨料中夹杂的泥土。骨料筛分作业的方法有机械和人工两种。大中型工程一般采用机械筛分。 (1)偏心轴振动筛。又称为偏心筛，其构造如图10-4所示。它主要由固定机架、活动筛架、筛网、偏心轴及电动机等组成。筛网的振动，是利用偏心轴旋转时的惯性作用，偏心轴安装在固定机架上的一对滚珠轴承中，由电动机通过皮带轮带动，可在轴承中旋转。活动筛架通过另一对滚珠轴承悬装在偏心轴上。筛架上装有两层不同筛孔的筛网，可筛分三级不同粒径的骨料。偏心筛适用于筛分粗、中颗粒，常担任第一道筛分任务。  图10-4 (2)惯性振动筛。又称为惯性筛，其构造如图10-5所示。它的偏心轴(或带偏心块的旋转轴)安装在活动筛架上，筛架与固定机架之间用板簧相联。筛网振动靠的是筛架上偏心轴的惯性作用。  图10-5 惯性筛的特点是弹性振动，振幅小，随来料多少而变化，容易因来料过多而堵塞筛孔，故要求来料均匀。适用于中、细颗粒筛分。 (3)自定中心筛。是惯性筛上的一种改进形式。它在偏心轴上配偏心块，使之与轴偏心距方向相差180。，还在筛架上另设皮带轮工作轴(中心线)。工作时向上和向下的离心力保持动力平衡，工作轴位置基本不变。皮带轮只作回转运动，传给固定机架的振动力较小，皮带轮也不容易打滑和损坏。这种筛因皮带轮中心基本不变，故称为自定中心筛。 在筛分的同时，一般通过筛网上安装的几排带喷水孔的压力水管，不断对骨料进行冲洗，冲洗水压应大于0.2MPa。 在骨料筛分过程中，由于筛孔偏大，筛网磨损、破裂等因素，往往产生超径骨料，即下一级骨料中混入的上一级粒径的骨料。相反，由于筛孔偏小或堵塞、喂料过多、筛网倾角过大等因素，往往产生逊径骨料，即上一级骨料中混入的下一级粒径的骨料。超径和逊径骨料的百分率(按重量计)是筛分作业的质量控制指标。要求超径石不大于5%，逊径石不大于10%。 (三)制砂 粗骨料筛洗后的砂水混合物进入沉砂池(箱)，泥浆和杂质通过沉砂池(箱)上的溢水口溢出，较重的砂颗粒沉入底部，通过洗砂设备即可制砂。常用的洗砂设备是螺旋洗砂机，其结构如图10-6所示。它是一个倾斜安放的半圆形洗砂槽，槽内装有1～2根附有螺旋叶片的旋转主轴。斜槽以18。～20。的倾斜角安放，低端进砂，高端进水。由于螺旋叶片的旋转，使被洗的砂受到搅拌，并移向高端出料口，洗涤水则不断从高端通入，污水从低端的溢水口排出。  图10-6 当天然砂数量不足时，可采用棒磨机制备人工砂。将小石投入装有钢棒的棒磨机滚筒内，靠滚筒旋转带动钢棒挤压小石而成砂。 三、骨料加工厂 把骨料破碎、筛分、冲洗、运输和堆放等一系列生产过程集中布置，称为骨料加工厂。当采用天然骨料时，加工的主要作业是筛分和冲洗；当采用人工骨料时，主要作业是破碎、筛分、冲洗和棒磨制砂。 大中型工程常设置筛分楼，利用楼内安装的2～4套筛、洗机械，专门对骨料进行筛分和冲洗的联合作业，其设备布置和工艺流程如图10-7所示。   图10-7 进入筛分楼的砂石混合料，首先经过预筛分，剔出粒径大于150mm(或120mm)的超径石。经过预筛分运来的砂石混合料，由皮带机输送至筛分楼，再经过两台筛分机筛分和冲洗，四层筛网(一台筛分机设有两层不同筛孔的筛网)筛出了五种粒径不同的骨料，即：特大石、大石、中石、小石、砂子，其中特大石在最上一层筛网上不能过筛，首先被筛分出，砂子、淤泥和冲洗水则通过最下一层筛网进入沉砂箱，砂子落入洗砂机中，经淘洗后可得到清洁的砂。 经过筛分的各级骨料，分别由皮带机运送到净料堆贮存，以供混凝土制备的需要。 四、骨料的堆存 骨料堆存分毛料堆存与成品堆存两种。毛料堆存的作用是调节毛料开采、运输、与加工之间的不均衡性；成品堆存的作用是调节成品生产、运输和混凝土拌和之间的不均衡性，保证混凝土生产对骨料的需要。 (一)骨料堆存方式 台阶式料仓 如图10-8，在料仓底部设有出料廊道，骨料通过卸料闸门卸在皮带机上运出。  图10-8 堆料机料仓 如图10-9、图10-10，采用双悬臂或动臂堆料机沿土堤上铺设的轨道行驶，沿程向两侧卸料。  图10-9  图10-10 (二)骨料堆存中的质量控制 料堆底部的排水设施应保持完好，尽量使砂子在进入拌和楼前表面含水率降低在5%以下。尽量减少骨料的转运次数和降低自由跌落高度(一般应控制在3m以内)，以防骨料分离和逊径含量过高。