砂子是又叫混凝土細(xì)骨料，是建筑項(xiàng)目必要的用料，是現(xiàn)代混凝土的主要成分之一，在混凝土中起到調(diào)節(jié)比例、填充粗骨料空隙的作用。砂子大致有四種:河砂、海砂、沙漠砂、機(jī)制砂，究竟哪種適合作為建筑骨料呢?它們之間有什么區(qū)別呢?

 

01

分布地區(qū)不同

 

機(jī)制砂主要為機(jī)制山砂，其生產(chǎn)企業(yè)分布全國(guó)各地，可以說(shuō)有石頭的地方就可以生產(chǎn)機(jī)制砂。

天然山砂大多產(chǎn)自山腳，而河砂主要來(lái)自于江河湖等，它們?cè)趦?nèi)陸和沿海地區(qū)均有分布。其中，山砂存量小，河砂則分布廣而存量大。

 

沙漠砂，顧名思義，是來(lái)自于沙漠的砂子。從地理位置而言，全球沙漠集中分布于13個(gè)地區(qū)。中國(guó)沙漠總面積約70萬(wàn)平方千米，如果連同50多萬(wàn)平方千米的戈壁在內(nèi)總面積為128萬(wàn)平方千米，占全國(guó)陸地總面積的13%。中國(guó)西北干旱區(qū)是中國(guó)沙漠最為集中的地區(qū)，約占全國(guó)沙漠總面積的80%，主要沙漠自西向東有塔克拉瑪干沙漠、古爾班通古特沙漠、庫(kù)姆塔格沙漠、柴達(dá)木沙漠、巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠、烏蘭布和沙漠及庫(kù)布齊沙漠等八大沙漠，沙漠砂儲(chǔ)量極大。

 

海砂，顧名思義就是經(jīng)過(guò)海水浸泡的砂，主要分布在沿海地區(qū)，通常位于海水-河流交匯處和淺海區(qū)域，以沙堤、沙脊、沙丘、沙波、沖刷槽、古河谷、古海灘、古三角洲等形態(tài)存在。我國(guó)近海海砂的主要礦點(diǎn)主要位于渤海、北黃海、臺(tái)灣海峽、珠江口、海南島周邊及北部灣等，儲(chǔ)量巨大。

 

02

礦物及化學(xué)成分不同

 

機(jī)制砂的母巖（生產(chǎn)原料）主要為花崗巖、石灰?guī)r、玄武巖、片麻巖等，主要礦物成分和化學(xué)成分與母巖一致。例如，花崗巖機(jī)制砂主要礦物為石英和長(zhǎng)石，化學(xué)成分主要為二氧化硅和硅鋁酸鹽；而石灰?guī)r機(jī)制砂主要礦物成分主要為方解石，化學(xué)成分主要為碳酸鈣。機(jī)制砂礦物及化學(xué)成分穩(wěn)定，基本不含有機(jī)物。相比之下，天然山砂的成分復(fù)雜、有機(jī)雜質(zhì)較多且含泥量較大。

 

河砂主要礦物成分是石英，含云母等礦物，所含雜質(zhì)較多。河砂因經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離“摸爬滾打”、被水體反復(fù)淘洗篩選，其成分成熟度高（指碎屑物質(zhì)在成分上被改造的程度）。

 

沙漠砂主要成分是石英，還有少量的長(zhǎng)石和白云母。它的來(lái)源主要是砂巖和花崗巖風(fēng)化的殘留礦物。沙漠里的砂子靠風(fēng)化和堆積而來(lái)，有害物質(zhì)不能祛除，導(dǎo)致了砂子中有害物質(zhì)的含量很高且又細(xì)又散不符合我國(guó)建筑用砂的標(biāo)準(zhǔn)。

 

沙漠中的砂子含堿量非常的高，砂子中的鹽和堿的成分對(duì)于建筑物中的鋼筋具有腐蝕性，含堿量高的砂子就會(huì)和水泥還有水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致最后成型的混凝土強(qiáng)度不夠，從而造成嚴(yán)重的后果。

 

海砂的主要礦物成分同樣是石英，其成分成熟度比河砂高，但往往含貝殼和巖屑，且含泥量較高、雜質(zhì)較多，其以其高含量的氯離子（鹽分）與河砂等相區(qū)別，還有較高含量的有機(jī)質(zhì)和一定含量的硫酸鹽、硫化物等。國(guó)家住建部規(guī)定，用于鋼筋混凝土細(xì)骨料的海砂必須經(jīng)過(guò)淡化處理，使其氯離子含量小于0.06%。若直接使用不合格的海砂，高含量的氯離子會(huì)腐蝕鋼筋，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)受損、大大降低建筑物強(qiáng)度硬度和承受力等。

03

外觀及物理特征不同

 

從外觀上分辨機(jī)制砂、河砂、沙漠砂和海砂:

 

機(jī)制砂是通過(guò)適用的破碎機(jī)等專(zhuān)業(yè)制砂設(shè)備，粉碎后得到的砂石材料，與天然河沙相比，具有棱角尖銳分明、針片狀多、粗糙的特點(diǎn)。

 

河砂是從河道里直接挖取的，所以會(huì)摻有小卵石和細(xì)沙，這些小卵石受到河水的長(zhǎng)期沖刷，棱角比較圓潤(rùn)，河砂一般是亮黃色，用手抓時(shí)無(wú)黏手感。

 

沙漠里的沙主要是由巖石風(fēng)化而來(lái)，一般是金黃色，但由于巖石里含有各種顏色的多種礦物質(zhì)，因此造成了沙漠有各種各樣的顏色。辛普森沙漠的沙子里含有鐵，鐵被氧化后呈紅色；路索羅盆地沙漠的沙子里含有石膏質(zhì)，而石膏晶體被風(fēng)化后呈白色；而卡拉庫(kù)姆沙漠則主要是由黑色巖石風(fēng)化而成；亞利桑那沙漠的沙子里含許多種顏色的多種礦物質(zhì)，因此絢麗多彩。

 

海砂是產(chǎn)于海洋（包括灘砂、海底砂）和入海口附近的砂。海砂受海水的影響，未經(jīng)淡化處理的海砂，含鹽量高，用手抓有黏手感，從顏色上看，海砂顏色比較暗沉，呈深褐色。從顆粒殘片來(lái)看，海砂一般會(huì)有貝殼等殘片。

 

砂的物理特征主要包括細(xì)度模數(shù)、硬度和磨圓度等。細(xì)度模數(shù)是用來(lái)衡量砂粗細(xì)程度的指標(biāo)，根據(jù)細(xì)度模數(shù)的大小可分為粗砂（3.7～3.1）、中砂（3.0～2.3）和細(xì)砂（2.2～1.6）三種類(lèi)別。

 

機(jī)制砂基本為中粗砂，細(xì)度模數(shù)在2.6～3.6之間，其顆粒粒型和級(jí)配（即大小顆粒的搭配比例）均可根據(jù)用途和需求而調(diào)整，而其硬度則由原料的硬度決定。機(jī)制砂的顆粒磨圓度很差，大多具有棱角，表面粗糙，這使得機(jī)制砂混凝土強(qiáng)度較高。

 

天然砂的粗細(xì)程度不一，山砂棱角分明、表面粗糙、顆粒一般較粗，河砂和海砂則粒度相對(duì)較細(xì)且均勻，但不同地區(qū)的河砂和海砂級(jí)配等差別較大。河砂在過(guò)篩的過(guò)程中會(huì)被分為多種級(jí)別，而海砂暫無(wú)明確的規(guī)則分類(lèi)。一般來(lái)說(shuō)，河砂的細(xì)度模數(shù)和硬度較大、磨圓度較好、表面較為光滑；而海砂細(xì)度模數(shù)相對(duì)較小但硬度更大、磨圓度更好、表面更光滑。

 

沙漠中的沙子直徑一般都在0.25mm以下，沙漠沙的細(xì)度太細(xì)且有油性較光滑并不利用于建筑。

 

04

用途的差異

 

無(wú)論人工砂還是天然砂，其主要均為建筑用砂。此外，河砂和海砂還能用于鑄造、研磨、除銹等工業(yè)領(lǐng)域。

 

河砂即為水泥標(biāo)準(zhǔn)砂，多用于建筑、混凝土、膠凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能檢驗(yàn)材料（即水泥標(biāo)準(zhǔn)砂）等。河砂還可應(yīng)用于鑄造、鍛造機(jī)、冶金、熱處理、鋼結(jié)構(gòu)、架結(jié)構(gòu)、集裝箱、船舶、修造、橋梁、礦山、等領(lǐng)域的清砂、除銹、強(qiáng)化、成形、作為重型混凝土及高溫耐火材料的添加劑，以增加其耐磨性，耐高溫性，抗沖刷性、靜電屏蔽、防輻射、油井的過(guò)濾罐、配重等等。

 

沙漠砂，主要是一些礫巖、石英長(zhǎng)期風(fēng)化而來(lái)。沙漠砂很細(xì)，粉塵較多，屬超細(xì)砂，若要做建筑骨料需要洗選。但是這幾乎是不可能的，水對(duì)于沙漠地區(qū)異常寶貴，若用來(lái)洗砂，過(guò)于浪費(fèi)。而且沙漠較遠(yuǎn)，運(yùn)費(fèi)較貴，建筑市場(chǎng)所需的骨料數(shù)目很大，總體下來(lái)成本很高，所以一直都沒(méi)有國(guó)有的基建集團(tuán)采用。

 

機(jī)制砂，是當(dāng)今最為熱門(mén)的砂石來(lái)源。機(jī)制砂是通過(guò)集中破碎設(shè)備配合制取的骨料。比如通過(guò)顎式破碎機(jī)、圓錐式破碎機(jī)、沖擊式制砂機(jī)聯(lián)合作業(yè)，可生產(chǎn)3mm以下的機(jī)制砂，原料可以來(lái)源于河卵石、山石、石英、花崗巖、玄武巖等。機(jī)制砂砂粒圓度低，棱角較大。目前廣泛應(yīng)用在砂石骨料市場(chǎng)，有效的替代河沙成為主要砂石來(lái)源。目前砂石需求量較大的項(xiàng)目有地鐵項(xiàng)目建筑，圖書(shū)館、公園、高架橋、廣場(chǎng)、體育館等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，鋼筋混凝土高樓、公路、鐵路、橋梁等，凡是需要用到砂石骨料和天然砂涉及到的行業(yè)，機(jī)制砂都可以用到這些地方。

 

海砂是機(jī)械、鑄造型砂的主要原料，研磨材料（噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等），清砂、除銹、去除氧化皮處理陶瓷及耐火材料瓷器的胚料和釉料，窯爐用高硅磚、普通硅磚以及碳化硅等的原料，冶金硅金屬、硅鐵合金和硅鋁合金等的原料或添加劑、熔劑。海砂被用于含鋼筋的混凝土細(xì)骨料時(shí)須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的凈化處理，多地已經(jīng)禁止在建筑施工中違規(guī)使用海砂。目前，海砂最主要的用途之一是作為工程建設(shè)尤其是填海造陸工程的填料。2019年廣東掛牌出讓三個(gè)區(qū)塊的海砂開(kāi)采海域使用權(quán)及采礦權(quán)，其海砂資源均定向供給香港機(jī)場(chǎng)等重大項(xiàng)目填海使用。

 

文章轉(zhuǎn)載自：工程機(jī)械視點(diǎn)

 

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