砂石，也稱骨料或集料，是一個既古老又現(xiàn)代的材料。之所以稱之古老，是因為早在公元前10世紀，古希臘奧林匹亞人就用愛琴海中的膠凝物和天然砂石建造建筑;稱之現(xiàn)代，是因為在當代是通過現(xiàn)代先進技術開采礦山并經加工而制成。

 

　　由于早期砂石行業(yè)是傳統(tǒng)的分散的生產方式，導致人們對砂石產品和砂石行業(yè)的認識與重視不夠。從科技層面上看，認為砂石科技含量低，對其開采、技術、質量和其在各種混凝土組成材料中的性能與作用研發(fā)不夠;從行業(yè)層面上看，砂石行業(yè)往往被看作是簡單的基礎材料行業(yè)，政府制定有關規(guī)劃和發(fā)布的有關政策和標準等不夠;因此，提升人們對砂石開采、加工技術、產品質量和砂石行業(yè)重要性的認知度并做好宣傳至關重要。

 

　　一、砂石的分類、來源和作用

 

　　1、砂石的分類

 

　　砂，一般是指粒徑小于4.75mm的顆粒。包括河砂、山砂、湖砂、淡化海砂等。砂的粗細按細度模數(shù)分為4級，粗砂：細度模數(shù)為3.7-3.1，平均粒徑為0.5mm以上;中砂：細度模數(shù)為3.0-2.3，平均粒徑為0.5-0.35mm;細砂：細度模數(shù)為2.2-1.6，平均粒徑為0.35-0.25mm;特細砂：細度模數(shù)為1.5-0.7，平均粒徑為0 .25mm以下。細度模數(shù)越大，表示砂越粗，普通混凝土用砂的細度模數(shù)范圍在3.7-1.6，以中砂為宜，或者用粗砂加少量的細砂，其比例為4:1。

 

　　石，是指粒徑大于4.75 mm的顆粒。常用的有碎石及卵石兩種。碎石是天然巖石或巖石經機械破碎篩分而制成的粒徑大于4.75 mm的顆粒;卵石是巖石經自然風化、水流搬運和分選堆積而成的粒徑大于4.75 mm的顆粒。卵石和碎石中顆粒的長度大于該顆粒所屬相應粒級的平均粒徑2.4倍者為針狀顆粒，厚度小于平均粒徑0.4倍者為片狀顆粒。平均粒徑指該粒級上下限粒徑的平均值。

 

　　天然砂石是指砂粒和碎石的松散混合物，由巖石碎屑和膠結物組成。巖石的成分主要是石英、長石，與產出地周圍環(huán)境或河流上游出露的巖石種類有關;巖石中的膠結物常見的有鈣質、硅質、鐵質、泥質等，不同砂巖膠結物不同。

 

　　不同砂石結構差異較大，有的顆粒粗細均勻，有的大小不一;有的砂石中碎屑磨圓度很好，有的砂石中碎屑棱角鮮明。砂石屬松散物，但其顆粒一般硬度較大，且在地表環(huán)境下，化學性質穩(wěn)定。

 

　　天然砂石一般是直接開采自然砂石資源經過篩分而得。而機制砂石是通過開采礦山并對礦石經過破碎、篩分、整形等加工過程而得到的。機制砂石沿用了天然砂石的表征方法。

 

　　在實際使用中，砂石的細度模數(shù)只能作為參考，要重視砂石的真實級配。

 

　　2、砂石的來源

 

　　人們通常把采自于河、山、海等處的砂石稱為河砂、山砂和海砂，或統(tǒng)稱為天然砂石，是一種自然礦產資源。隨著建筑、道路、橋梁和基礎建設用量的增加，以及天然砂石資源的減少和保護環(huán)境限制開采等因素，近年來以開采礦山作為機制砂石的主要來源。常用于機制砂石的礦種有：巖漿巖、沉積巖、變質巖三大類。巖漿巖分為：玄武巖、安山巖、粗面巖、流紋巖、花崗巖、正長巖、閃長巖、輝長巖、橄欖巖;沉積巖分為：礫巖、砂巖、粉砂巖、石灰?guī)r、白云巖;變質巖分為：大理巖、石英巖、片麻巖、角頁巖、蛇紋巖。不同的礦山其礦石具有不同的物理性質和化學性質。

 

　　3、砂石在建筑和基礎設施中的作用

 

　　砂石是國家經濟建設中的基礎材料，主要用于基礎工程、混凝土、砂漿和相應制品，是建筑、公路、鐵路、橋梁、市政工程、水利工程、水電工程、核電站工程、機場、碼頭等基礎設施建設既不可或缺又不可替代的骨料材料。目前在工程建設中應用量最大、最廣泛的是水泥混凝土，其次是瀝青混凝土，聚合物混凝土用量較少。

 

　　混凝土是一種復合材料，砂石是其中比例最大的主要組分材料之一。在混凝土結構中，砂石主要起骨架作用，穩(wěn)定混凝土的體積，傳遞應力，同時抑制收縮，防止開裂。在建筑和基礎設施中發(fā)揮著極其重要的作用，可以說沒有砂石，就沒有混凝土，也就沒有混凝土建筑和基礎工程。

 

　　一、發(fā)展機制砂石是砂石產業(yè)工業(yè)化、規(guī)模化、集約化的需要

 

　　機制砂石礦產資源豐富，能夠形成工業(yè)化和規(guī)模化的生產，產品質量穩(wěn)定。發(fā)展機制砂石，既節(jié)約了天然砂石資源、保護了環(huán)境，又為砂石工業(yè)走向規(guī)范化、標準化、工業(yè)化的發(fā)展道路提供了重要的條件，同時加快了傳統(tǒng)砂石產業(yè)結構的調整和技術升級。

 

　　發(fā)展機制砂石是合理利用資源、規(guī)范開采秩序、保護環(huán)境的需要，是高性能混凝土技術發(fā)展的需要，也是社會發(fā)展進程的需要。

 

　　二、目前是砂石骨料企業(yè)整合區(qū)域市場，帶動區(qū)域產業(yè)結構調整和技術升級的最佳時機

 

　　近幾年，國家和各地政府加強了對開采砂石資源的規(guī)劃和對企業(yè)的管理和整頓力度，對分散的、小的企業(yè)通過“撤、并、關”，對礦山資源通過“招、拍、買”。有的地區(qū)的砂石企業(yè)，對開采裝備進行改造升級，形成了較大的規(guī)模。一些有實力的企業(yè)投資數(shù)億元建設機制砂石生產線，采取了先進的環(huán)保措施，已成為全國的示范企業(yè)，引領砂石企業(yè)向規(guī)模化、集約化、保護環(huán)境的方向發(fā)展。

 

　　目前國內已有年產幾百萬噸到一千萬噸甚至超過1萬噸砂石機制砂石生產線幾十條，并以每年十幾條生產線的速度在增加。新建機制砂石生產線都采用了全方位的環(huán)保和安全措施。

 

　　近幾年，我國砂石工業(yè)加快了產業(yè)結構調整和技術升級的步伐，由傳統(tǒng)的以人工開采為主，發(fā)展到以大型成套技術裝備開采和生產為主;由傳統(tǒng)的分散式的生產方式，發(fā)展到相對集中的規(guī)模化生產方式，企業(yè)普遍高度重視規(guī)模化發(fā)展，注重質量、節(jié)能、生產安全，并對生產過程中的廢水和粉塵采取了回收和處理措施，注重保護環(huán)境和與礦區(qū)周邊和諧發(fā)展，產業(yè)結構不斷升級。

 

　　目前，全國的砂石企業(yè)已由2萬多家迅速減少到1萬多家，砂石行業(yè)正在快速向工業(yè)化、規(guī)模化、集約化方向轉變，取得了很大進步，行業(yè)形象大為改觀。

　

　　三、要制定合理的開采規(guī)劃和相應的政策，引導行業(yè)發(fā)展

 

　　目前，我國砂石行業(yè)快速發(fā)展，尤其是機制砂石的比重不斷加大，是重要的轉型時期，需要重新規(guī)劃和布局，需要合理的政策來引導和支持。

 

　　砂石是地方資源，各地政府應根據(jù)當?shù)氐氖袌鲂枨蠛偷V山資源的情況，對砂石的開采進行重新規(guī)劃和布局;需要對有關政策進行梳理，根據(jù)新的形勢和要求修改或制定切實可行的政策，鼓勵企業(yè)重組聯(lián)合，按國家對資源的開發(fā)和環(huán)保要求進行開采。對企業(yè)一律采取“撤、并、關”，對礦山資源一律采取“招、拍、買”“，會造成市場供應不足，價格上漲，對基礎設施的建設都會帶來不良影響。

 

　　當然，砂石企業(yè)需要自律，要增強環(huán)保意識。對生產過程中產生的石粉、廢水回收利用，達到“零排放”的環(huán)保要求。政府應制定鼓勵礦山開采后形成建設用地、建設公園等的政策和措施。

 

　　四、砂石和其他材料一樣，不能拿來就用，需要深入研究。

 

　　傳統(tǒng)的砂石產品主要是開采天然砂石資源而獲得。采砂采石主要是挖掘、篩分、運輸?shù)龋瑢Σ杉纳笆瘞缀醪贿M行加工，或進行少量加工。由于傳統(tǒng)砂石生產簡單，人們普遍認為所涉及的技術不復雜，將其作為一項專門的技術來研究的人不多。砂石屬于地方資源，長期以來，由于各地政府對砂石的開采缺乏合理的規(guī)劃和有效的管理，有些企業(yè)不按規(guī)定生產，亂挖亂采，導致人們普遍認為砂石行業(yè)是傳統(tǒng)的粗放型的產業(yè)，只要談及砂石就認為臟亂差，破壞環(huán)境，并影響礦區(qū)和周邊的居民的生活。

 

　　隨著天然砂石資源的日益緊缺以及國家對環(huán)境保護要求的不斷提高，大多數(shù)地區(qū)已限制開采天然砂石。為了滿足需求，機制砂石已成為必然選擇。機制砂石與傳統(tǒng)的砂石生產截然不同，涉及多項技術。要獲得高質量的砂石骨料，需要對礦山進行勘探，對開采和加工生產線合理布局，尤其是大型生產線，要有工廠化的設計，包括機制砂石系統(tǒng)的設計、建設、運行管理、安全、環(huán)保等各個方面。從礦山開采、資源利用、能源消耗、粉塵、噪音、廢水處理與回收利用等多方面進行綜合考慮，貫穿全方位綠色制造、全系統(tǒng)實現(xiàn)智能節(jié)能的理念。需要對開采技術、礦石加工技術和機械裝備的核心技術進行研究;需要對砂石骨料的顆粒級配、粒型、表面特征、針片狀顆粒含量、石粉含量、空隙率以及骨料-漿體界面等進行研究。要制作高性能高強度的混凝土和基礎工程，需要對砂石骨料的成分、粒形、粒徑、顆粒級配、吸水率、線膨脹系數(shù)等進行更深入細致的研究，有效解決機制砂石細度模數(shù)、石粉含量和含水率的控制問題。

 

　　五、建立砂石研發(fā)、質檢機構，加大研發(fā)和檢測力度是當務之急

 

　　隨著我國社會和經濟的不斷發(fā)展,對建筑和基礎設施的質量要求越來越高，對資源綜合利用和環(huán)境保護的要求越來越嚴格，特別是高性能混凝土的使用和用量不斷增加，需要有高質量的砂石骨料。提升砂石行業(yè)的技術、質量標準、檢測、管理等整體水平已是當務之急。在機制砂石已成為主要發(fā)展方向和生產方式的情況下，要實現(xiàn)工業(yè)化、規(guī)模化生產，就要重視開采、破碎、篩分技術的研發(fā)，要有理論指導，要有技術支撐，需要盡快建立研發(fā)機構，加大研發(fā)力度，對我國砂石行業(yè)的開采和裝備技術、產品標準、質量、檢測等進行深入的研究。要加強質量檢測體系的建設，制定更多的標準，加強標準的制定和宣貫工作，增強質量意識。

 

　　六、砂石行業(yè)在建筑垃圾回收處理循環(huán)再利用方面大有可為

 

　　隨著建筑和基礎設施建設的高速發(fā)展，我國每年消耗約110億噸砂石骨料。同時，我國城市老舊建筑和基礎設施的改造，要產生大量的建筑垃圾，而在所有建筑垃圾中，廢棄混凝土的量是最大的，給資源和環(huán)境帶來巨大壓力。如對這些廢棄物不加以利用，會增加環(huán)境的負荷，也是對資源的浪費。世界各國都對廢棄混凝土進行處理，在重建工程中用作再生骨料，既節(jié)約了天然骨料資源，又對保護環(huán)境有利。

 

　　砂石行業(yè)對廢舊混凝土的回收和再利用具有顯著的優(yōu)勢，對貫徹建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的可持續(xù)發(fā)展的國策有著重要的影響，對落實資源循環(huán)利用具有重要意義。砂石將成為建筑垃圾回收處理循環(huán)再利用的環(huán)保產業(yè)。

 

　　當前，砂石行業(yè)的發(fā)展正處在一個關鍵時期，挑戰(zhàn)和機遇并存。挑戰(zhàn)是要改變傳統(tǒng)的開采和生產方式;機遇是加快了工業(yè)化、集約化、規(guī)模化的發(fā)展進程。望行業(yè)同仁堅定信念，用智慧和勇氣，加快產業(yè)結構調整、技術升級，開創(chuàng)我國砂石工業(yè)的新局面。

 

中國砂石協(xié)會

 

2014年-05月-27日