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機制砂時代來臨 配置特性指標與法規要覽

作者: 百度文庫 來源: 百度文庫 時間:2018年07月23日
  隨著經濟建設的快速發展,我國基礎設施建設方興未艾,建筑材料的消耗巨大。占混凝土質量85%以上的砂、石是混凝土的骨架,是消耗自然資源較大的材料,據估算,2013年我國建設用骨料總量約為110億噸,但是經過幾十年的開采,一些地區有限的天然砂石資源已經用盡,價格不斷上漲, 影響了工程建設的進展。在經濟利益的驅使下,很多地區都出現了亂采亂挖天然砂石的情況,在現有的江河開采,改變河道走向、水流、影響河堤安全、破壞魚類生存環境、影響防洪、污染水質、影響景觀。出于對環境和資源的保護,國家和各地方政府出臺相關法規和政策嚴格限制或禁止開采天然砂石,進一步減少了天然砂石的來源。
  
  現代混凝土技術對骨料的特性要求越來越高,特別是高性能混凝土、結構混凝土的耐久性對骨料的要求更嚴格,要求骨料具有穩定的質量,高強度、良好級配和顆粒形狀,而能滿足其要求的天然砂石數量越來越少,甚至沒有,嚴重地制約了高性能混凝土的發展,影響了混凝土的耐久性,進一步造成能源和資源的浪費, 生產高品質骨料已是迫在眉睫。
  
  近二十多年以來,隨著我國城鎮化進程的加快,對原有建筑物的拆除、改造工程日益倍增。大量的建筑廢棄物堆積在城市郊區的公路、河道、溝壑附近,占用了大片土地,帶來了非常嚴重的二次污染。廢棄混凝土的再生利用已成為亟需解決的課題,將廢棄混凝土破碎作為再生骨料既能解決天然骨料資源緊缺的問題,保護骨料產地的生態環境,又能解決城市廢棄物堆放、占地和環境污染等問題,實現混凝土生產過程中的物質循環利用,以保證建筑業長久的可持續發展。
  
  中國的很多地區礦產資源豐富多樣,但由于經濟實力、技術條件、產業基礎、市場需求及資源狀況等多種因素制約,在開發過程中,不合理的開采和“三廢”排放,加劇了地質環境惡化、水土流失和水質污染等。約20%~80%的尾礦沒有合理利用, 已約有上百億噸的尾礦大量堆積,特別是小型礦山,尾礦隨意堆放,占用土地,污染環境, 埋下隱患,造成重大事故。但如果經過適當地分選和加工,不少尾礦就可以制成人工砂石。既解決了環境污染等問題,又提高了自然資源利用率,形成綜合效益,完全符合建設資源節約型、環境友好型社會的科學發展觀和可持續發展的國策。
  
  機制砂的特性
  
  國家標準《建筑用砂》(GB/T14684-2001)中明確了砂按產源分為天然砂和人工砂兩類。天然砂包括河砂、湖砂、山砂及淡化海砂;人工砂(譯為Manufactured sand)為“經除土處理的機制砂和混合砂的統稱”。機制砂(譯為Machine-made sand或Artificial sand)是“由機械破碎、篩分制成的,粒徑小于4.75mm的巖石顆粒,但不包括軟質巖、風化巖的顆?!??;旌仙盀椤皺C制砂和天然砂混合制成的砂?!?br />   
  根據2011年12月1日開始實施的《人工砂混凝土應用技術規程》(JGJ/T 241-2011)和中聯重科對混凝土和建設用骨料的研究,認為合格的機制砂應該具備以下五項關鍵指標:
  
  機制砂五項關鍵指標
  
 ?。?)顆粒形狀  顆粒呈多棱立方體,針片狀<8%;
  
 ?。?)級配  機制砂中各級粒徑顆粒的分配情況,反映空隙率的大??;
  
 ?。?)細度模數  反映砂的粗細程度,數值越小砂越細,反之越粗;
  
 ?。?)石粉含量  石粉含量控制在3%-8%時,對各種強度要求的混凝土都能起好的作用;
  
 ?。?)含水量(商混)  含水量3~5%,達到飽和面干,防止落料離析。
  
  由機制砂本身的特點所決定,與條件相同天然砂相比,在混凝土配比設計、其它材料成型養護條件都相同的情況下,用機制砂配制出混凝土的特點是:
  
 ?。?)坍落度減小,混凝土28d標準強度提高;如保持坍落度不變,則需水量增加;但在不增加水泥的前提下水灰比變大后,一般情況下,混凝土實測強度并不降低。
  
 ?。?)根據機制砂的特點進行混凝土配比設計,通過合理利用機制砂中的石粉、調整機制砂的砂率,可以配制出和易性很好的混凝土。普通混凝土配比設計規程的配比設計方法完全適用于機制砂。
  
 ?。?)適合配制混凝土的機制砂細度模數為2.6-3.0,級配為2區。
  
 ?。?)機制砂在配制添加外加劑的混凝土時,對外加劑的反應比天然砂敏感。
  
 ?。?)機制砂配制的高強度泵送混凝土在泵送過程中不易堵泵。
  
 ?。?)正確使用機制砂的混凝土密實度大、抗滲、抗凍性能好,其它物理力學性能和長期耐久性均能達到設計使用要求。
  
 ?。?)機制砂特別適于配制高強度等級混凝土、高性能混凝土和泵送混凝土。
  
  機制砂行業發展現狀及趨勢
  
  改革開放以來,砂石行業取得長足進展,我國已成為世界很大的砂石生產國,據測算已達到年產100億噸以上,其中約50%為機制砂石。機制砂石已成為砂石行業主要發展方向,不僅綜合利用大量廢棄物,而且質量穩定,具有較高表面能和親水性。但目前,行業發展存在集中度低、質量良莠不齊和安全環保意識差等問題,影響和制約著行業進一步發展。
  
  政策法規
  
  國家政策法規
  
  行業發展趨勢:骨料行業進入整合階段,向大型、綠色、環保企業發展,推動設備需求。

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