作者按
近期由于砂石价格飞涨,巨大的利益驱使,使得海砂采运和使用出现了新的情况,部分海砂由海入河,并沿河道进入内陆地区,有进一步蔓延的可能。海砂问题,不是新问题,但由于海砂与河砂不易直观甄别,使用范围扩大,对原来未使用海砂的地区,可谓是新情况和新问题。未经净化合格的海砂,又对建筑工程质量造成巨大的安全隐患。海砂问题再次引起建设领域和大众社会的关注。住建部会同有关部门开展了治理违规使用海砂的专项行动。作者作为技术专家,参与了有关督察工作,期间所见所闻所思所想,汇总成一篇小文,以期为正确认识和科学使用海砂,尽绵薄之力。
正确认识和科学使用海砂
1、从国内外发展经验来看,海砂作为建设用砂是沿海地区经济社会发展必然经历的一个历史阶段。海砂作为一种不可再生资源,用作建设用砂,不鼓励使用。但通过严格的淡水净化处理的海砂,去除了氯离子等有害物质,达到建设用砂标准的,可以用于配制混凝土,不会影响工程质量。
海砂作为建设用砂补充砂源供给,在沿海地区有成本优势。如果海砂不经过淡水冲洗净化,特别是氯离子含量超标,将引起混凝土结构中的钢筋快速锈蚀,导致混凝土结构失效,房倒屋塌,危害人民群众生命财产安全,必须坚决严格禁止这种不合格的海砂用于结构混凝土。
2、河砂日益稀缺,发展机制砂是补充用砂缺口的必然选择,也是逐步压缩海砂使用比例的重要举措。未来的建设用砂必然是以机制砂为主,经过一个历史时期,海砂使用的比例将逐步缩小。目前,我国建设用砂总体上还处于由天然砂向机制砂过渡的转型时期。近年来,机制砂生产技术和应用技术的进步,为发展和使用机制砂奠定了基础。我国目前有条件生产并推广使用优质机制砂。
需要说明的是,过去装备水平落后,质量控制技术差,生产的机制砂品质低劣,在混凝土和砂浆中不好用。而现在优质机制砂不仅技术性能完全可以替代河砂,还具有价格优势,质量稳定,可调可控。
3、海砂需要重点监管两个环节:一个是采砂环节,必须按照规划有序的原则进行管理,坚决打击非法开采和盗采的违法犯罪行为,这是从源头上限制海砂在建设用砂中使用比例的根本措施;第二个环节是用砂环节,必须强调:未经净化处理合格的海砂严禁用于混凝土的生产(素混凝土不再讨论之列)。
必须指出,净化处理海砂目前最可靠、最有效、经得起时间检验的方法就是淡水冲洗法。只有把氯离子等有害物质洗出去,海砂应用才真正是安全的,有保证的。其他有用化学物质处理氯离子的,虽然可以获得很低的氯离子检测结果,但对钢筋腐蚀的短期与长期危害性尚未得到检验,风险未知,应该十分警惕之。
4、由于存在难以直观甄别海砂与河砂、已净化海砂和未净化海砂的客观事实,而又需要科学、合理地使用部分海砂作为沿海地区砂源的补充,因此,建议将沿海地区混凝土用砂的氯离子含量统一控制到不大于0.02%,而不再刻意区分海砂与河砂。
河砂氯离子含量一般很低,0.02%的限制不会影响河砂的使用,而海砂通过增加必要的净化成本(如增加淡水用量,冲洗历程等)完全可以达到这个指标。0.02%这个氯离子含量可以认为是目前国内外控制水平略偏严但又不离谱的限值。
5、为了从出口彻底杜绝海砂(也包括其他原材料)带入混凝土中的氯离子危害结构耐久性,应增加一个检验环节——即在预拌混凝土交货检验时,取样采用快速测定法(仪器或试纸法)测定混凝土拌合物的水溶性氯离子含量,将氯离子含量超标的混凝土拦截在混凝土施工前。这是日本等国家多年进行混凝土质量控制的成功经验,值得借鉴(这个要求在国家标准《混凝土质量控制标准》等已有规定,但不是强制性条文,目前未得到很好的执行)。
同时,建议将混凝土的氯离子含量作为构件、部品和结构验收的重要内容纳入相关验收规范,这是保证工程质量和建筑寿命的重要措施,善莫大焉。
6、为了及时快速进行砂石和混凝土氯离子含量的检测,需要发展和进一步改进氯离子快速测定方法。目前已有的氯离子快速测定仪器,适合搅拌站、质检机构的筛查工作,对于施工交货检验,特别是在流通交易环节,用于便捷甄别是否是合格海砂则仍显得不方便。采用试纸测试法则可以弥补这一不足,可以作为辅助检测的有效工具。
7、对海砂问题的科学认识还需要进一步宣传和普及,既不能糊里糊涂,无知者无畏地“误用或乱用”,也不能不明就里,谈虎色变,搞一刀切式的“禁用”,还要警惕将简单问题复杂化,故弄玄虚,神秘其技的乱象。简而言之,对待海砂,既不要愚昧化,也不要妖魔化,更不要神秘化,而真正需要的是实事求是的科学化。
作者简介
周永祥,工学博士,现任中国建筑科学研究院建筑材料研究所混凝土部混凝土技术室主任。