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合理利用海砂 冯潭辉 赵樑 （惠州建科实业有限公司） 摘要 随着建筑面积的不断扩大,河砂资源日益短缺.在海砂资源相对丰富的沿海地区,海砂得到了大量的应用,然而在实际应用中,,存在着大量不规范使用,对建筑物寿命及人民生命财产安全造成了极大的隐患.因此必须对海砂进行正确的理解及合理的使用才能更好地发挥其价值. 关键词：海砂 耐久性 外加剂 引言 随着工程建筑规模的不断扩大，我国每年建筑领域消耗砂、石集料的数量相当庞大，每年消耗30亿吨以上的建筑用砂[1]。目前河砂仍是我国建筑用细集料的主要来源，但受到资源和环境的限制，河砂可持续的开采量将会非常有限。过量地开采河砂的阶地砂砾石资源将使得土地资源锐减，破坏涵养地下水的砂砾石层。各地为了保护自然景观和生态环境已经逐步地限制甚至禁止了开采河砂资源。这也就导致了河砂的供应量远远不能满足使用的需求。在海砂资源丰富的沿海地区，海砂被用作河砂的替代品来充当河砂细骨料。我国虽然河砂资源丰富，但河砂的开采和使用或在学不规范，私挖、滥用海砂的现象由来已久。1999年国土资源部为了保护海洋环境，发布了《关于加强海砂开采管理的通知》，允许有序地开发海砂资源，以 解决建筑用砂问题。这本是“变废为宝”的好事，然而不合理地使用海砂却给国家和民众带了麻烦甚至是空难。这是因为海砂中含盐，能够腐蚀钢筋，破坏混凝土结构。如果不合理使用海砂，建筑物会发生结构破坏甚至是垮塌（一般可在1－15年内暴露出来）。一旦遇到地震，这样的建筑物可能会率先倒塌 [2] 。因此如何合理地使用海砂关系重大，刻不容缓。 海砂的危害 尽管外表上看上去，海砂同河砂十分相似，但是其比重、粒度，含泥量、含盐量与贝壳含量等都随着海砂地域与种类的不同与河砂有所区别 [3]。 海砂一般具有粒度适宜（多为中砂），颗粒坚硬，级配良好，含泥量少等优点。但同时海砂也存在着氯离子以及轻物质含量高等缺点，当贝壳含量，有机物及细泥粉等轻物质含量较高时，会明显便混凝土合易性下降，便混凝土抗拉、搞压及抗折强度及抗冻性、抗磨性、抗渗性及耐火性等性能下降 [4] 。 海砂中有害物质种类 海砂中有害物质分类有很多，主要可分为两大类，盐类及非盐——表1显示了海砂中有机与无机有害物质对混凝土性能可能造成的不良影响[5]。 表1 海砂中有害物质对混凝土性能造成的影响 有害物质 可能产生的危害 云母 强度低，易沿纹理错裂，与水泥浆粘结力差 轻物质 强度低，与水泥浆粘结力差 含泥量 自身颗粒软弱且影响水泥与骨料界面的粘结 泥块含量 各项性能均有影响 有机物 妨碍水泥水化 盐类 可能产生的危害 氯离子 钢筋和预应力钢筋的腐蚀 硫酸盐 混凝土体积变化，耐久性降低 钾和钠等碱金属离子 混凝土产生膨胀性碱－集料反应 水溶性盐类 混凝土产生析晶现象 盐类浓度的不同 影响混凝土凝结时间与强度发展 根据现行国家标准GB/T14694－2011《建筑用砂》的规定：砂中云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐以及氯化物等有害物质，其含量应满足表2的要求，但对于海砂的含盐量，国标中的规定显得有些不足[6]。 表2 建筑用砂中有害物质含量 项目 指标 Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 云母（按质量计）,%. 1.0 2.0 2.0 轻物质（按质量计）, %. 1.0 1.0 1.0 有机物（比色法） 合格 合格 合格 硫化物及硫酸盐（按SO3质量计）,%. 0.5 0.5 0.5 氯化物（以氯离子质量计）,% . 0.01 0.02 0.06 海砂影响混凝土耐久性影响的主要因素 海砂混凝土应用于建设工程，最大的问题就是耐久性。海砂混凝土对建筑物的危害通常不会立刻显现出来，然而因不合理使用海砂而造成的工程事故在全世界范围内比比皆是。中国建筑材料科学研究院会同有关单位编制了行业工程标准JCJ206－2010《海砂混凝土应用技术规范》强调了海砂混凝土的耐久性要求，并对海砂混凝土的碳化深度，抗硫酸盐等级，抗渗等级以及抗氯离子渗透等技术指标做出了相应的规定[7]。（见表3 ） 表3 海砂混凝土耐久性要求 项目 技术要求 碳化深度（mm） ≤25 抗硫酸盐等级（有效硫酸盐侵蚀性能要求时） ≥KS60 抗渗等级 ≥P8 搞氯离子渗透 28d电通量(C) ≤3000 84dRCM氯离子迁移系数（10-12m2/s） ≤4.0 坑冻等级（有抗冻性能要求时） ≥F100 碱－集料反应（52周膨胀率，%） ≤0.04 一些院校和科研机构在海砂同河砂在耐久性方面的机制进行了研究，姜科峰通过对比发现海砂同河砂在混凝土抗碳化能力方面没有明显的区别，而在碱－集料反应方面存在的风险较大[8]。冷发光等