[发明专利]硅质砂岩人工砂及其制造方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及建筑材料，尤其是涉及一种硅质砂岩人工砂及其制造方法。

背景技术

随着天然砂资源的枯竭，建筑工程量的扩大，使得作为混凝土骨料的建筑用砂变得严重短缺，因此寻求新的途径研制生产机制砂替代天然砂势在必行。目前人工砂的原料皆为拥有较高硬度的硬质石灰石、花岗石、玄武岩、安山岩、河卵石、冶炼渣，而且以上的原料资源在我国西南地区资源分布不均而且有限。其实我国是世界三大砂岩产地之一，砂岩矿产资源非常丰富。而我国砂岩的分布地点主要是分布在西南地区（四川、重庆和云南等地）。

业界一般认为，砂岩质地不均匀、差异性较大、质地软,替代河砂作为建筑中的混凝土骨料强度不够，不能作为河砂的替代品。在西南地区建设工程中砂岩大量被作为土石方建筑垃圾填埋而弃用，而一些专业采石场开采的成型砂岩目前仅在农村建筑中用作条石、片石等。

而现有的人工砂主要取材于硬质石灰石，然而硬质石灰石矿资源有限，分布不均匀。而对于硬质石灰石的开采会造成对环境的污染。

发明内容

为了解决天然砂的短缺问题、同时为了减少对自然环境的破坏，本发明提出了一种硅质砂岩人工砂及其制造方法。

一种硅质砂岩人工砂，其特征在于：该人工砂由SiO2含量≥60%，泥含量≤2%，密度≥2.4g/mm³，饱和抗压强度≥5.0 Mpa的硅质砂岩经过粉碎生产而成。

一种硅质砂岩人工砂的制造方法，它包括以下步骤：1）选材：从砂岩中选取符合要求的硅质砂岩：SiO2含量≥60%，密度≥2.4g/mm³，饱和抗压强度≥5.0 Mpa；2）除土，使泥含量≤2%，3）将符合要要求的硅质砂岩经过粉碎制成人工砂。

本发明的有益技术效果是：克服了人们对于砂岩不能制作机制砂替代天然砂的技术偏见，在硅质砂岩资源丰富的地区，用符合标准的硅质砂岩（含建筑土石方中的废弃硅质砂岩）制成机制砂替代天然砂和以硬质石灰石制成的人工砂，解决部分地区天然砂、人工砂资源贫乏，用砂贵，用砂难，破坏环境，浪费能源问题，也解决部分地区建筑土石方工程弃渣造成的环境污染破坏，并节约无法估量的能源问题。

具体实施方式

一直以来，业界都认为砂岩质地不均匀、差异性较大、质地软、强度不够，不能替代河砂作为建筑中的混凝土骨料。但是通过对西南区硅质砂岩取样，依据《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52-2006，《建筑用砂》GB/T14684-2001，《混凝土质量控制标准》GB50164-92，《混凝土结构设计规范》GB50010-2002，《普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法》GB/T50082-2009，《普通混凝土拌合物性能实验方法》GB/T50080-2002，《普通混凝土力学性能实验方法》GB/T50081-2002，《混凝土用机制砂质量标准及检验方法》DB50/5017-2001，进行主要化学成分分析，有害物、碱含量分析，泥和粘土块含量分析，密度指标和吸水率分析，碱活性测定（该实验周期6个月），耐霜测试，强度测试再将人工砂制成混凝土，分析混凝土的配合比与强度（1. 砂的级配对强度的影响，2.砂率对混凝土强度的影响），轴心抗压强度与弹性模量，抗冻性能实验，抗渗性能实验，碳化实验，收缩实验，徐变实验。

通过数年大量的分析、实验、测试，我们得到本发明的技术方案：选用SiO2含量≥60%，泥含量≤2%，密度≥2.4g/mm³，饱和抗压强度≥5.0 Mpa的硅质砂岩经过粉碎生产，可制成替代天然河沙的硅质砂岩人工砂。

硅质砂岩人工砂的制造方法，包括以下步骤：1）选材：从砂岩中选取符合要求的硅质砂岩：SiO2含量≥60%，密度≥2.4g/mm³，饱和抗压强度≥5.0 Mpa；2）除土，使泥含量≤2%，3）将符合要求的硅质砂岩经过粉碎制成人工砂。

按照本发明技术方案生产的人工砂制成的混泥土，经过测试：饱和抗压强度≥5.0 Mpa，徐变系数小于2.8，收缩率小于8×10^-4 ，密度大于2.4g/mm³，堆积密度大于1400kg/ m³，空隙率小于45%，质量损失和压粹指标值均达到一等品要求，有较好的抗冻性和抗渗性，经过碳化试验及收缩试验，能满足一般耐久性的要求。