建筑中合理利用海砂資源的技術(shù)及保障措施

摘要：國(guó)內(nèi)建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，導(dǎo)致河砂供應(yīng)短缺，合理開(kāi)發(fā)利用海砂資源是非常必要的。但因海砂中貝殼、氯鹽超標(biāo)，能致使混凝土中的鋼筋銹蝕，嚴(yán)重破壞建筑物的質(zhì)量。本文介紹了不合理使用海砂的一些危害，并提出幾種技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：海砂 危害 氯鹽 腐蝕 技術(shù)措施

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，建筑行業(yè)也迅猛發(fā)展，導(dǎo)致大多數(shù)沿海地區(qū)均出現(xiàn)河砂枯竭的現(xiàn)象。源于運(yùn)輸成本及河砂價(jià)格高的限制，大多數(shù)企業(yè)會(huì)選擇利用本地資源解決建筑用砂問(wèn)題。因此合理利用本地豐富的海砂資源以緩解河砂資源不足的局面顯得尤為迫切。我國(guó)國(guó)土資源部于1999年發(fā)表了《關(guān)于加強(qiáng)海砂開(kāi)采管理的通知》，允許在保護(hù)海洋資源的前提下，合理有序的開(kāi)發(fā)海砂。這原本是“變廢為寶”的好事，但部分建筑商經(jīng)不住“短期行為”和“利益驅(qū)使”的誘惑，不按規(guī)定使用海砂，導(dǎo)致“海砂屋”等各種危害出現(xiàn)[1]。

1 海砂的特點(diǎn)及危害

海砂泥含量少、細(xì)度均勻、粒形好，適合配制混凝土。但未經(jīng)淡化處理的海砂氯鹽、貝殼等有害物質(zhì)含量較高。氯離子不僅能破壞鋼筋的鈍化膜，形成腐蝕電池，造成鋼筋銹蝕，而且能增大溶液導(dǎo)電性，增大電位差從而加速鋼筋腐蝕過(guò)程。貝殼因易解理破裂，其與水泥漿的結(jié)合效果較差，數(shù)量多時(shí)會(huì)致使混凝土和易性變差，抗拉、抗壓強(qiáng)度和抗?jié)B性能變差[2]。因此，使用未經(jīng)處理的海砂作為混凝土骨料，勢(shì)必造成建筑物潛在的危險(xiǎn)。關(guān)于“海砂屋”的危害國(guó)內(nèi)外教訓(xùn)慘痛。例如1999年土耳其地震，大量海砂建筑物倒塌；震驚世界的韓國(guó)漢城的“三豐大廈”突然坍塌；日本地震房屋倒塌人員傷亡慘重的原因“天災(zāi)人禍各占一半”；我國(guó)臺(tái)灣1999年的“海砂屋事件”；內(nèi)陸寧波、舟山、深圳等沿海地區(qū)凸現(xiàn)的“海砂屋建筑”[3]。

2 淡化海砂技術(shù)要求

未經(jīng)處理的海砂危害無(wú)窮，但是若將海砂中的有害雜質(zhì)降低到規(guī)定范圍內(nèi)，即經(jīng)過(guò)凈化的海砂是可以被應(yīng)用到混凝土建筑中的。因?yàn)镃l-在鋼筋表面的腐蝕只有達(dá)到“臨界值”時(shí)才會(huì)發(fā)生。對(duì)鋼筋混凝土，海砂中氯離子含量不應(yīng)大于0.06%，貝殼含量8%，泥含量5%；對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土，不宜用海砂，若必須使用海砂時(shí)，則應(yīng)經(jīng)淡水沖洗，其氯離子含量不得大于0.02%，貝殼含量5%，泥含量3%[4-5]。

3 合理利用海砂的技術(shù)措施

實(shí)踐證明，科學(xué)、合理地開(kāi)發(fā)利用海砂，可以發(fā)揮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多重效益。綜合國(guó)內(nèi)外資料，總結(jié)出幾種利用海砂的措施方法。

3.1 海砂自然堆積法。將海砂堆積到一定厚度，自然放置數(shù)月或數(shù)年，經(jīng)化驗(yàn)氯鹽合格后使用。此法雖成本低但費(fèi)時(shí)，不可解燃眉之需。

3.2 淡水沖洗法。利用淡水沖洗海砂，使其含鹽量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。此法效果可以，在技術(shù)上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。但是需要專(zhuān)用設(shè)備，經(jīng)濟(jì)花費(fèi)大。一般適用于淡水資源豐富地區(qū)。

3.3 添加阻銹劑。用一種化學(xué)藥劑來(lái)抑制消除海砂中氯鹽對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕作用。此法日本使用較多，施工方便，但是技術(shù)方面很難達(dá)到要求，且有的阻銹劑有毒，會(huì)釋放致癌物質(zhì)，還有阻銹劑也是化學(xué)物質(zhì)會(huì)影響鋼筋混凝土的性能。

3.4 機(jī)械法。主要是采用機(jī)械設(shè)備對(duì)海砂進(jìn)行混勻處理，可以在較窄的場(chǎng)地上作業(yè)，1m3耗水量約在1.5t以上，需要分級(jí)設(shè)備、離心設(shè)備、給排水設(shè)備等機(jī)械設(shè)備，但其耗時(shí)最少。目前應(yīng)用較多的是淡水沖洗法和添加阻銹劑法，這要看淡水源的豐富程度，國(guó)外應(yīng)用較多的還是添加阻銹劑法。在使用淡化海砂配制混凝土?xí)r，為了使混凝土更有保障，最好摻加粉煤灰、礦渣或硅灰等礦物摻合料，這樣可以明顯改善混凝土的結(jié)構(gòu)，增加致密性，減少混凝土中鋼筋銹蝕的機(jī)會(huì)。

4 合理利用海砂的保障措施

利用海砂的技術(shù)措施容易實(shí)現(xiàn)，但人為因素難于控制。所以必須在政策上落實(shí)、管理到位、提高全民素質(zhì)，才會(huì)避免“海砂屋”的出現(xiàn)。所以合理利用海砂不僅需要技術(shù)措施，還要有一套保障措施。具體如下[6]：

4.1 加強(qiáng)宣傳，使全民清楚濫用海砂的危害。

4.2 明確責(zé)任，加強(qiáng)海砂管理，從源頭杜絕“海砂屋”產(chǎn)生。

4.3 加強(qiáng)工程質(zhì)量管理，強(qiáng)化政府部門(mén)責(zé)任，有效進(jìn)行過(guò)程控制。

4.4 建立信用機(jī)制，從制度上杜絕問(wèn)題產(chǎn)生。

5 結(jié)語(yǔ)

海砂作為建筑用砂具有兩面性。一是可利用海砂取代部分河砂，緩解河砂匱乏現(xiàn)象，“變廢為寶”，是利國(guó)利民的。二是因海砂成分中含貝殼、氯鹽超標(biāo)，對(duì)鋼筋混凝土有腐蝕破壞作用。但經(jīng)過(guò)處理后的海砂可以達(dá)到建筑規(guī)定的要求。所以合理利用海砂資源是可以的，前提是必須經(jīng)過(guò)除氯鹽、除貝殼等雜質(zhì)處理，并且需要配合人為保障措施，日本、寧波等地的實(shí)例已可證明[7]。

參考文獻(xiàn)：

[1]張泳，付君.我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的“海砂屋”問(wèn)題及其啟示[J].基建優(yōu)化，2004，25（4）：49-50.

[2]楊明奧.論海砂對(duì)混凝土質(zhì)量的影響[J].建筑科學(xué)，2012，8（2）：206.

[3]洪乃豐.海砂腐蝕與“海砂屋”危害[J].工業(yè)建筑，2004，34（11）：65-67.

[4]JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》.

[5]GB/T14684-200I《建筑用砂》.

[6]張泳.沿海地區(qū)海砂利用及所引發(fā)問(wèn)題的研究.四川建筑，20

06，26（3）：129-130.

[7]鄭榮躍，袁麗莉，賀智敏.寧波地區(qū)的海砂問(wèn)題及其對(duì)策[J].混凝土，2004（10）：22-24.

作者簡(jiǎn)介：楊改彥（1984-），女，碩士，助教。