機(jī)制砂石的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)與技術(shù)要求

宋笑，趙林林，彭潤(rùn)勃

（1.湖南省建材標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，湖南 長(zhǎng)沙 410000；2.北京砼享未來(lái)工程技術(shù)研究院，北京 100024；3.沈陽(yáng)建筑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng)110000；4.中南林業(yè)科技大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

0 概述

砂石是構(gòu)成混凝土骨架體系的基礎(chǔ)材料，對(duì)混凝土的工作性能、力學(xué)性能、耐久性能起著非常重要的作用。2017 年以前，湖南大部分地區(qū)主要用天然河砂卵石配制混凝土，河砂卵石經(jīng)過(guò)多年水流沖刷大浪淘沙后，留下來(lái)的都是精華，優(yōu)點(diǎn)多，如顆粒飽滿圓滑、強(qiáng)度高、雜質(zhì)含量少、不吸水、不吸附外加劑等，缺點(diǎn)是各項(xiàng)指標(biāo)完全依賴于先天條件形成，不適宜后天花大力氣進(jìn)行深加工，也造成砂石產(chǎn)品不被作為工業(yè)產(chǎn)品對(duì)待，沒(méi)有過(guò)程質(zhì)量控制，沒(méi)有出廠檢驗(yàn)等行業(yè)陋規(guī)。

近年來(lái)受環(huán)保壓力的影響，天然砂石開(kāi)采逐漸被限制，機(jī)制砂石應(yīng)用越來(lái)越多。機(jī)制砂石作為加工產(chǎn)品按理說(shuō)其質(zhì)量是可以滿足要求的，但目前機(jī)制砂石的質(zhì)量極不滿足要求，主要是以下幾點(diǎn)原因造成：一是監(jiān)管制度缺失，機(jī)制砂的質(zhì)量管理與控制沒(méi)有引起足夠重視，連最基本的生產(chǎn)控制、出廠檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)都沒(méi)有，這也許就是用慣了天然砂石不注重過(guò)程質(zhì)量控制留下來(lái)的陋習(xí)；二是目前貨源緊張，在價(jià)格翻番的情況下，基于成本壓力，攪拌站在選擇、采購(gòu)機(jī)制砂石時(shí)主要考慮的是價(jià)格，而不是品質(zhì)，形成劣幣驅(qū)逐良幣的怪圈；三是加工工藝和加工設(shè)備因素，大多數(shù)礦山企業(yè)和設(shè)備廠家不能根據(jù)巖石的巖性特征、解理面狀況、強(qiáng)度和硬度等特性來(lái)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備組合選型；四是母巖品種和質(zhì)量的影響，巖石在大自然的造巖運(yùn)動(dòng)中形成，母巖的發(fā)育程度和風(fēng)化程度千差萬(wàn)別，并不是所有的巖石都適合做骨料，特別做機(jī)制砂。

1 現(xiàn)狀

砂石產(chǎn)業(yè)是以自然資源開(kāi)發(fā)利用為基礎(chǔ)和依托的，自然資源在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占據(jù)主體核心地位，砂石是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中最重要且最基礎(chǔ)的原材料之一，砂石產(chǎn)業(yè)“大而不強(qiáng)”的現(xiàn)實(shí)突出表現(xiàn)為“四大六低一難”：產(chǎn)品產(chǎn)量大、企業(yè)數(shù)量大、職工隊(duì)伍大、資源能源消耗大；勞動(dòng)生產(chǎn)率低、集約化程度低、科技含量低、產(chǎn)品附加值低、抗風(fēng)險(xiǎn)能力低、質(zhì)量重視程度低；整套礦產(chǎn)權(quán)證手續(xù)辦理困難。

可以整體概括為：天然砂石禁采，機(jī)制砂石起步，當(dāng)前砂石呈賣方市場(chǎng)，混凝土用砂石五花八門、五顏六色，雜燴砂、劣質(zhì)砂大行其道。

1.1 量變

從天然砂石“禁采”到機(jī)制砂石“量產(chǎn)”預(yù)計(jì)需要3～5 年。2017 年上半年前，長(zhǎng)株潭區(qū)域機(jī)制砂使用量占總用砂量不足 10%，至 2018 年底，長(zhǎng)株潭各種非天然砂的使用量占總用砂量的 80% 以上，長(zhǎng)株潭預(yù)拌混凝土砂石總用量約 1.2 億噸/年。

1.2 變質(zhì)（非質(zhì)變）

機(jī)制砂質(zhì)量參差不齊，多數(shù)產(chǎn)品達(dá)不到相應(yīng)技術(shù)要求。主要體現(xiàn)在顆粒級(jí)配呈“兩頭多中間少”、級(jí)配斷檔、不規(guī)則顆粒多、石粉多（石粉中粘土和泥土含量高）、吸附性強(qiáng)、需水量大，配制的混凝土和易性差、可泵性差、坍落度損失快、容易堵管，混凝土容易開(kāi)裂、混凝土勻質(zhì)性差、混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度偏低等，引起用慣了天然砂的廣大混凝土技術(shù)人員的反感。

1.3 當(dāng)前混凝土行業(yè)用砂情況

1.3.1 目前常用的砂種比較

河砂：經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年累月大浪淘沙，留下來(lái)的都是精華，顆粒飽滿圓滑，配制的混凝土拌合物漿體豐富飽滿密實(shí)、流動(dòng)性好。

機(jī)制砂：是后天加工得來(lái)，可以根據(jù)預(yù)定指標(biāo)進(jìn)行生產(chǎn)，理論上是最完美的砂，顆粒一般帶有棱角，在混凝土中與漿體結(jié)合力最強(qiáng)。

洗砂：包括古河道階地砂和山砂，湖南具有豐富的階地砂和山砂資源，開(kāi)采階地砂和山砂有利于改良土壤使不毛之地宜林宜農(nóng)、保護(hù)水土流失、促進(jìn)當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（建議為洗砂正名，并盡快制訂《階地砂和山砂綠色生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》）。

（建筑垃圾）再生骨料：相對(duì)來(lái)說(shuō)含粉量多、需水量大、堅(jiān)固性差，混凝土拌合物漿體流動(dòng)性損失快、混凝土收縮大強(qiáng)度偏低。關(guān)鍵是不同來(lái)源不同物性再生骨料壓碎指標(biāo)、吸水率不均勻，無(wú)法規(guī)模化利用，因此建議在技術(shù)上沒(méi)有根本性突破前提下，大家都用（社會(huì)責(zé)任），大家都少用（質(zhì)量責(zé)任）。

海砂：經(jīng)過(guò)淡化處理、控制氯離子含量不超過(guò) 2/萬(wàn)的海砂可以用于工程。

廢渣及尾礦制砂：目前市場(chǎng)上發(fā)現(xiàn)在用的有鋼渣砂、生石灰顆粒砂等，這二種砂的缺點(diǎn)是體積安定性不良或重金屬離子含量高等，后期處理費(fèi)用高、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)大。

1.3.2 雜燴砂盛行

自 2017 年下半年河砂禁采以來(lái)，湖南砂石市場(chǎng)價(jià)格瘋漲，經(jīng)常有價(jià)無(wú)貨，且質(zhì)量參差不齊。雜燴砂大行其道，使用單一砂種的情況基本沒(méi)有，可以說(shuō)不雜燴無(wú)砂用，單一砂種要么指標(biāo)不理想（級(jí)配、細(xì)度模數(shù)），要么成本不合算。雜燴砂比混合砂（JGJ 52 定義）的內(nèi)涵更寬，既有基于指標(biāo)改進(jìn)的搭配混合，更有基于降低成本的無(wú)節(jié)制搭配混合。

混合砂（JGJ 52 定義）：由天然砂與人工砂按一定比例混合而成的砂。主要基于技術(shù)指標(biāo)調(diào)整。

雜燴砂（自定義）：由 2 種及 2 種以上具有砂顆粒形狀的物質(zhì)混合而成的砂。主要基于成本調(diào)整。

1.3.2.1 使用雜燴砂的動(dòng)力

在當(dāng)前天然砂石奇缺價(jià)高，正品機(jī)制砂石青黃不接的情況下，在缺砂區(qū)域（如長(zhǎng)株潭等），大多數(shù)攪拌站在以“雜燴砂”的形式進(jìn)行混凝土生產(chǎn)，而“雜燴砂”的組成則相當(dāng)混亂，通常由能夠采購(gòu)到的各種形態(tài)的砂狀物以注重節(jié)約成本的形式雜燴組成，通過(guò)這種大雜燴，一方面解決了攪拌站等米下鍋的燃眉之急，另一方面混凝土成本僅砂這一項(xiàng)就可節(jié)約大量成本，有混凝土企業(yè)通過(guò)“雜燴砂”將混凝土成本降幅高達(dá) 40 元/m3，因此“雜燴砂”的市場(chǎng)動(dòng)力很大。

1.3.2.2 組成雜燴砂的砂種

由于正品機(jī)制砂缺失，各種砂價(jià)格差懸殊，攪拌站通過(guò)對(duì)砂進(jìn)行雜燴，一是使級(jí)配合理，二是使成本降低，卻不考慮劣質(zhì)砂給混凝土埋下的質(zhì)量隱患是無(wú)法消除的，質(zhì)量堪憂。

雜燴砂一般由以下十大類組成：（1）機(jī)制砂、（2）河砂（一般用于重點(diǎn)工程指定用砂，由于價(jià)高量少普通混凝土一般不用）、（3）石屑粉（生產(chǎn)碎石副產(chǎn)品，顆粒分布呈兩頭多中間少，斷檔級(jí)配，片狀顆粒多粉多）、（4）江砂（特細(xì)砂，細(xì)度模數(shù) 1.6 以下，最低 0.5）、（5）水洗砂（包括山砂、古河道階地砂等）、（6）海砂（大多沒(méi)有經(jīng)過(guò)淡化處理，有人在河砂中摻入 20%～50% 混合后偷偷出賣）、（7）風(fēng)化砂（包括風(fēng)化山砂和由粘土巖、泥質(zhì)頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖、泥灰?guī)r、泥質(zhì)板巖及全風(fēng)化的各種巖石制砂等，這種巖石制成的砂強(qiáng)度低堅(jiān)固性差，軟弱顆粒多，在混凝土中根本起不到骨架作用，且需水量大、吸附性大）、（8）泥砂（包括清洗不干凈的清淤砂、盾構(gòu)土洗砂等，含泥量最高時(shí)達(dá) 20% 以上）、（9）鋼渣砂（存在安定性不良）、（10）固廢加工砂［包括建筑垃圾、廢棄石灰場(chǎng)余料（包括丟棄的過(guò)燒欠燒石灰塊等）制砂］等。

1.3.2.3 使用雜燴砂的危害

尤其嚴(yán)重的是攪拌站一般以多種砂雜燴使用，但受攪拌站砂石料斗數(shù)量的限制（一般 4 個(gè)/生產(chǎn)線），“雜燴砂”沒(méi)法分別計(jì)量，攪拌站也沒(méi)有專門設(shè)備和場(chǎng)地將“雜燴砂”按固定比例混合均勻后再投料，給混凝土的勻質(zhì)性帶來(lái)先天缺陷。而未經(jīng)淡化處理的海砂、風(fēng)化砂、泥砂、鋼渣砂、生石灰顆粒砂等就是埋在混凝土中的“定時(shí)炸彈”。去年以來(lái)，在本省因使用劣質(zhì)雜燴砂導(dǎo)致混凝土實(shí)體強(qiáng)度嚴(yán)重低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)，及混凝土大面積開(kāi)裂的事故就時(shí)有發(fā)生，混凝土短命事件預(yù)計(jì)經(jīng)年后也會(huì)不斷出現(xiàn)。

砂石是混凝土的骨架，不合格的砂石將給混凝土的質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患，這應(yīng)引起行業(yè)和主管部門的高度重視。

1.4 現(xiàn)階段有關(guān)河道開(kāi)采和礦山開(kāi)采對(duì)環(huán)境污染的爭(zhēng)論

無(wú)論河道開(kāi)采還是礦山開(kāi)采對(duì)環(huán)境都有污染，二者對(duì)環(huán)境破壞的影響比較如下：

（1）都有污染各有特點(diǎn)：一個(gè)污染在水下，一個(gè)污染在岸上，只是從水下轉(zhuǎn)移到岸上而已，甚至岸上影響比水下影響更大。

（2）視覺(jué)上：水下看不見(jiàn)，岸上看得見(jiàn)。

（3）運(yùn)輸上：每個(gè)城市都是依河而建，河沙運(yùn)距相對(duì)較近，且水運(yùn)最綠色最便宜；礦山一般遠(yuǎn)離城市，運(yùn)距相對(duì)較遠(yuǎn)，且公路運(yùn)輸重卡污染嚴(yán)重，安全事故多、運(yùn)費(fèi)高，對(duì)群眾日常生活影響大。

（4）環(huán)境治理和恢復(fù)上：河道開(kāi)采前或開(kāi)采后，可以在河堤旁澆筑一道混凝土水下連續(xù)墻，保護(hù)河道開(kāi)采對(duì)河堤的破壞，河道開(kāi)采可以清淤有利于防洪和航道運(yùn)輸；礦山開(kāi)采后可以復(fù)墾復(fù)綠，建景觀公園，如果采用洞采，坑道可以限定在山體范圍內(nèi)，不破壞植被景觀，對(duì)外界噪音粉塵污染小。階地砂和山砂開(kāi)采還可以改良土壤、防止水土流失、宜林宜農(nóng)。

1.5 價(jià)格看漲

天然砂石禁采，大量礦山關(guān)停，在產(chǎn)礦山上規(guī)模制砂生產(chǎn)線的不多，導(dǎo)致貨源緊張價(jià)格瘋漲。2017 年上半年攪拌站天然砂到岸價(jià)約 60 元/噸，至 2018 年底這一價(jià)格漲到 180 元/噸，天然砂價(jià)格漲幅達(dá) 3 倍，這一高價(jià)一直維持到 2019 年底，2018～2019 年機(jī)制砂價(jià)格基本維持在 120 元/噸左右，2019 年下半年張吉懷高鐵項(xiàng)目采購(gòu)的江西河砂到岸價(jià) 310 元/噸，寧鄉(xiāng)機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目使用的江西河砂到岸價(jià) 235 元/噸。

1.6 綠色砂石礦山建設(shè)處于起步階段

2019 年 12 月 20 日，湖南省礦產(chǎn)資源公開(kāi)招拍掛第一拍成交，約 1.6 億噸礦產(chǎn)資源以 4.9 億元成交，該項(xiàng)目將按年產(chǎn) 1000 萬(wàn)噸的規(guī)模進(jìn)行綠色礦山建設(shè)。

1.7 行業(yè)認(rèn)知出現(xiàn)偏差

由于現(xiàn)階段機(jī)制砂質(zhì)量的不如人意，導(dǎo)致建筑業(yè)部分專業(yè)人士和政府職能部門管理者對(duì)機(jī)制砂質(zhì)量存在疑慮，總是習(xí)慣性認(rèn)為天然砂好于機(jī)制砂，因此很多重點(diǎn)工程、重點(diǎn)結(jié)構(gòu)部位、高等級(jí)混凝土、超高泵送混凝土、特種混凝土等都不愿使用機(jī)制砂，而指定用天然砂。這樣的現(xiàn)象一方面說(shuō)明機(jī)制砂質(zhì)量提升的迫切性，另一方面也給機(jī)制砂行業(yè)敲響了警鐘，應(yīng)該引起所有從事機(jī)制砂石行業(yè)各位從業(yè)人員的重視。

2 發(fā)展趨勢(shì)

2.1 我國(guó)未來(lái)砂石骨料的來(lái)源和構(gòu)成格局

未來(lái)砂石格局是：機(jī)制砂石與天然砂石并存，且機(jī)制砂唱第一主角，其他小眾砂石補(bǔ)充的格局。

在大力發(fā)展機(jī)制砂石的同時(shí)，未來(lái)天然砂石開(kāi)采也會(huì)有規(guī)劃逐步放開(kāi)，一是防洪和航道清淤需要，二是資源利用需要。

2.2 未來(lái)砂石供求關(guān)系和價(jià)格趨勢(shì)

供求關(guān)系：2021 年前，呈賣方市場(chǎng)，供小于求；2021 年后，呈買方市場(chǎng)，供大于求。因當(dāng)前砂石供小于求利潤(rùn)高，導(dǎo)致大量資本涌入，預(yù)計(jì)未來(lái) 3～5 年后機(jī)制砂石產(chǎn)能可能將步入建材行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩的老路。

價(jià)格（成本）趨勢(shì)：在運(yùn)輸、資源費(fèi)、稅收、人工、土地、環(huán)保、安全、質(zhì)量、壟斷等各方面的要求不斷嚴(yán)格的情況下，整體價(jià)格（成本）呈漲勢(shì)。

需求量趨勢(shì)：2018 年湖南水泥產(chǎn)量 1.092 億噸，2019 年全國(guó)水泥產(chǎn)量 23.3 億噸，同比增長(zhǎng) 6.1%，預(yù)估湖南 2019 年水泥產(chǎn)量不會(huì)低于 1.1 億噸，由此推算，混凝土和砂漿骨料需求量為 8 億噸左右（不含非水泥基結(jié)構(gòu)用骨料，如水穩(wěn)層、大型填埋、道砟等）。

2.3 國(guó)有化壟斷化趨勢(shì)明顯

礦產(chǎn)資源的獲取越來(lái)越規(guī)范，也越來(lái)越困難。原來(lái)礦產(chǎn)資源可以通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)讓，價(jià)格低、資源費(fèi)可以分期分批支付，這給予了礦山企業(yè)很大的便利。現(xiàn)在要求礦山企業(yè)規(guī)?；ㄊ〖?jí)辦證要求儲(chǔ)量至少 1000 萬(wàn)噸以上）、礦產(chǎn)資源公開(kāi)掛牌競(jìng)價(jià)、資源費(fèi)一次性交清，光資源費(fèi)一項(xiàng)動(dòng)輒需要幾千萬(wàn)、幾個(gè)億甚至幾十個(gè)億，就算東拼西湊交清了資源費(fèi)，后期綠色礦山建設(shè)資金又缺了，就此一項(xiàng)就將大部分中小微民營(yíng)企業(yè)堵在門檻之外，至少堵在規(guī)?；V山門檻之外。

各級(jí)行政部門思想上都有將砂石資源、砂石營(yíng)運(yùn)交由國(guó)有企業(yè)經(jīng)營(yíng)的想法，砂石行業(yè)的國(guó)進(jìn)民退趨勢(shì)已經(jīng)出現(xiàn)，因此，砂石行業(yè)將朝國(guó)有化壟斷化方向發(fā)展。

3 機(jī)制砂石技術(shù)要求

3.1 重點(diǎn)關(guān)注的幾個(gè)指標(biāo)

3.1.1 機(jī)制砂的含泥量和石粉含量

國(guó)標(biāo)和行標(biāo)對(duì)天然砂規(guī)定含泥量，對(duì)機(jī)制砂的含泥量規(guī)定為石粉含量。而石粉里面既有與母巖同質(zhì)的粉體，也有外帶進(jìn)來(lái)的泥土。由于人們習(xí)慣將小于0.15mm（篩底以下）的成分稱為石粉，而標(biāo)準(zhǔn)中“石粉含量”是指小于 0.075mm 以下的成分，兩者相差一個(gè)數(shù)量級(jí)，口述中的石粉含量也往往高得離譜，因此建議將“石粉含量”改為“微石粉含量”更準(zhǔn)確。

（1）機(jī)制砂中的含泥量應(yīng)該由兩部分組成：

A、外帶的泥土，屬于外含泥，如覆蓋土、夾層土、未硬化堆場(chǎng)帶入的泥土等；

B、母巖中的粘土礦物組成部分，屬于內(nèi)含泥。如蒙脫石、伊利石、高嶺石等，這些都是由巖石長(zhǎng)期風(fēng)化而形成的粘土礦物，具有吸附性強(qiáng)、吸水膨脹、保水性高等特點(diǎn)。這些粘土礦物組成直接影響外加劑的適應(yīng)性、混凝土用水量，使拌合物坍落度的經(jīng)時(shí)損失，越攪越稠。絕大多數(shù)巖石都存在風(fēng)化現(xiàn)象，只是風(fēng)化程度大小不同而已，因此，母巖中基本上都存在粘土礦物，即內(nèi)含泥。

（2）（微）石粉含量

國(guó)標(biāo)和行標(biāo)對(duì)石粉含量的限制值控制很低，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值也不一致，與生產(chǎn)應(yīng)用中石粉含量的實(shí)際情況也相差很大。若按標(biāo)準(zhǔn)限值來(lái)控制，則大多數(shù)機(jī)制砂要么只能采用濕法生產(chǎn)，通過(guò)水洗才能達(dá)到石粉限值要求；要么加大干法生產(chǎn)的風(fēng)選功率，將大部分石粉選出來(lái)另做他用。如果這樣，既對(duì)環(huán)境保護(hù)不利，加大能耗，對(duì)資源也是一種浪費(fèi)。其實(shí)，高含量石粉機(jī)制砂只要通過(guò)混凝土或膠砂需水量比或流動(dòng)度比試驗(yàn)，是可以使用的，且有些石粉本身非泥，高含量石粉可以是泵送混凝土、自密實(shí)混凝土及貧混凝土的稠度調(diào)節(jié)劑，在混凝土中可以起到很好的填充作用，與膠凝材料粉體具有一定的疊加效應(yīng)，使用得當(dāng)可以降低部分膠凝材料用量。

3.1.2 亞甲藍(lán)試驗(yàn)和需水量比試驗(yàn)

亞甲藍(lán)試驗(yàn)對(duì)不同品種石粉的敏感度不同，人為判斷因素多、誤差大，且試驗(yàn)的復(fù)演性差，個(gè)人認(rèn)為亞甲藍(lán)試驗(yàn)不是嚴(yán)格意義上的定量指標(biāo)。因此，在亞甲藍(lán)試驗(yàn)基礎(chǔ)上增加一個(gè)需水量比試驗(yàn)更準(zhǔn)確。

需水量比試驗(yàn)：按照 GB/T 2419—2005《水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法》測(cè)定膠砂流動(dòng)度，以兩者流動(dòng)度達(dá)到130～140mm 的用水量之比確定需水量比（W1/W0），需水量比不大于 110%。需水量比試驗(yàn)見(jiàn)表1。

3.1.3 機(jī)制砂的吸水率

機(jī)制砂由于經(jīng)過(guò)機(jī)械破碎，顆粒中留有裂縫和孔隙，以及母巖中的粘土礦物和干法制砂形成的石粉等，對(duì)水都具有一定的吸附性，在配制混凝土?xí)r，若骨料吸水率超過(guò) 2% 將對(duì)混凝土產(chǎn)生明顯的不利影響，因此，有必要測(cè)定其吸水率，在配合比設(shè)計(jì)時(shí)采用飽和面干含水率更合適，可以避免混凝土拌合物越攪越稠以及流動(dòng)性損失過(guò)快等問(wèn)題。

表1 需水量比試驗(yàn)

3.1.4 機(jī)制砂與外加劑的適應(yīng)性（流動(dòng)度差試驗(yàn)）

與天然砂不同，使用機(jī)制砂時(shí)，有必要考慮機(jī)制砂中的粘土成分與外加劑的適應(yīng)性問(wèn)題。按照 GB/T 2419測(cè)定膠砂流動(dòng)度，以相同用水量時(shí)兩者流動(dòng)度達(dá)到之差（L2-L1）來(lái)表示，要求 (L2-L1)≥-20mm。流動(dòng)度差試驗(yàn)見(jiàn)表2。

表2 流動(dòng)度差試驗(yàn)

3.1.5 機(jī)制砂的堅(jiān)固性

機(jī)制砂的堅(jiān)固性要求比天然砂顯得更為重要。因?yàn)樘烊簧笆墙?jīng)過(guò)許多年大浪淘沙留下來(lái)的精華，堅(jiān)固性方面一般不會(huì)出現(xiàn)大的問(wèn)題。而加工機(jī)制砂的母材品種眾多，如：母巖中有風(fēng)化成分、巖石中可能含較多的粘土礦物、尾礦、固體廢料、建筑垃圾等，因此，有些機(jī)制砂的堅(jiān)固性指標(biāo)是不能滿足要求的。在對(duì)全省機(jī)制砂的走訪調(diào)查中發(fā)現(xiàn)多起機(jī)制砂堅(jiān)固性不合格的情況，用手就可以輕易搓碎，而用戶卻沒(méi)有足夠重視，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)質(zhì)量事故。而機(jī)制砂的堅(jiān)固性指標(biāo)直接關(guān)系到混凝土的力學(xué)性能和耐久性能。

3.1.6 復(fù)合細(xì)度模數(shù)

同一個(gè)細(xì)度模數(shù)的砂樣，其級(jí)配曲線可能完全不一樣，理想的砂各粒徑區(qū)間含量分布投影圖呈橄欖型，即“中間多、兩頭少”。這樣容易填充密實(shí)，孔隙率小。細(xì)度模數(shù)概念太寬泛，不能準(zhǔn)確表達(dá)級(jí)配狀態(tài)，所以，如果還要套用老的累計(jì)篩余級(jí)配曲線及細(xì)度模數(shù)的話，根據(jù)朱東敏的建議采用復(fù)合細(xì)度模數(shù)指標(biāo)更合理。

復(fù)合細(xì)度模數(shù)定義：在國(guó)標(biāo)細(xì)度模數(shù)基礎(chǔ)上，增加2.36mm 以上和 0.15mm 以下的含量指標(biāo)限值，分三個(gè)等級(jí)，表示方法：μf(+2.36, -0.15)，μf為細(xì)度模數(shù)，取值 2.3～3.7。如：2.8 (12, 6)，表示細(xì)度模數(shù) 2.8，其中2.36mm 以上顆粒含量低于 12%，0.15mm 以下顆粒含量低于 6%。通過(guò)對(duì)兩頭顆粒含量值的限定，避免了兩頭多中間少的畸形級(jí)配機(jī)制砂的出現(xiàn)。根據(jù)復(fù)合細(xì)度模數(shù)可以分三個(gè)等級(jí)：Ⅰ級(jí) 2.8 (12, 6)；Ⅱ級(jí) 2.8 (18, 8)；Ⅲ 級(jí) 2.8 (22, 10)。

3.1.7 母巖的放射性

母巖的放射性指標(biāo)須在Ⅴ級(jí)極低危險(xiǎn)源以內(nèi)。

3.2 對(duì)機(jī)制砂石技術(shù)參數(shù)的要求趨勢(shì)（混凝土對(duì)機(jī)制砂石質(zhì)量的要求）

3.2.1 粗細(xì)程度

既然機(jī)制砂由人工后天制成，就應(yīng)該完全可以控制其級(jí)配區(qū)間，就不存在粗、中、細(xì)、特細(xì)四個(gè)區(qū)間，只需中砂、粗砂級(jí)配區(qū)間就好（特種用途需求的除外，可由供需雙方在合同中規(guī)定）。

3.2.2 級(jí)配區(qū)間

累計(jì)篩余百分率對(duì)各粒徑區(qū)間含量表達(dá)不直觀，用分計(jì)篩余百分率范圍限定各粒徑區(qū)間含量，滿足“分計(jì)篩余百分率限定范圍”更合適。

3.2.3 粒型

理想粒型為正方體或圓形顆粒。機(jī)制砂片狀顆粒是指 1.18mm 以上的機(jī)制砂顆粒中最小一維尺寸小于該顆粒所屬相應(yīng)粒級(jí)的平均粒徑 0.45 倍的顆粒。片狀顆粒含量≤15%。

3.2.4 堅(jiān)固性

（1）母巖應(yīng)具有一定的強(qiáng)度（一般不低于40MPa），不含或少含風(fēng)化成分，輕物質(zhì)、雜質(zhì)及有害成分含量在限值以內(nèi)；（2）加工工藝先進(jìn)合理，不對(duì)顆粒造成大的傷害。

3.2.5 吸附性（石粉含量、亞甲藍(lán)值）

對(duì)水、外加劑的吸附性在限值范圍內(nèi)（非母巖質(zhì)的粉體含量在限值范圍內(nèi)）。

3.2.6 含水率

干法制砂含水率規(guī)定為 4%～6%，濕法制砂含水率規(guī)定為 8%～10%，干粉砂漿用砂含水率規(guī)定不大于0.5%。

固定含水率的好處：（1）干法生產(chǎn)通過(guò)加濕處理使其含水 5% 左右，可以抑塵、防（顆粒與粉）離析、預(yù)濕作用（減少混凝土生產(chǎn)時(shí)機(jī)制砂的瞬間吸水量，避免坍落度損失過(guò)快）；（2）濕法生產(chǎn)通過(guò)瀝水等措施使其含水降低到 10% 左右，可以解決運(yùn)輸途中滴水污染、攪拌站堆場(chǎng)污水橫流、攪拌站下料板結(jié)等毛病；（3）固定含水率有利于混凝土生產(chǎn)對(duì)用水量的控制；（4）固定含水率有利于解決砂石貿(mào)易扣水糾紛。（5）干粉砂漿用砂適用于干法制砂，不加濕，省卻生產(chǎn)干粉砂漿時(shí)的干燥工序，節(jié)約能源。

3.2.7 質(zhì)量穩(wěn)定性

在生產(chǎn)過(guò)程中，同一批細(xì)骨料產(chǎn)品隨機(jī)抽取 5 個(gè)分割樣，并進(jìn)行編號(hào)，根據(jù)細(xì)骨料類別按照表中所列項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)，取 5 個(gè)分割樣檢測(cè)值的算術(shù)平均值；連續(xù)三個(gè)批次質(zhì)量穩(wěn)定后，同一批細(xì)骨料產(chǎn)品可按 3 個(gè)分割樣進(jìn)行質(zhì)量穩(wěn)定性檢驗(yàn)。見(jiàn)表3（摘自《高性能混凝土技術(shù)條件》）。

表3 細(xì)骨料質(zhì)量穩(wěn)定性

3.3 高品質(zhì)機(jī)制砂石應(yīng)具備的技術(shù)特征

摘自《高性能混凝土技術(shù)條件》，見(jiàn)表4。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）砂石產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著非常重要的作用，湖南省年產(chǎn)值過(guò) 1000 億（含運(yùn)輸），綠色、環(huán)保、低碳、節(jié)能、可持續(xù)是砂石產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向，為促進(jìn)砂石產(chǎn)業(yè)盡快走上高質(zhì)量發(fā)展之路，行業(yè)應(yīng)從以下方面高度自律：標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)（無(wú)規(guī)矩不成方圓）、砂石產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證（來(lái)路明確，建立合格砂石產(chǎn)品目錄，利于追溯）、采礦與加工分離（專業(yè)人干專業(yè)事）、分級(jí)生產(chǎn)分級(jí)計(jì)價(jià)分級(jí)使用（物盡其用、保證質(zhì)量不浪費(fèi)資源）。

（2）不是所有的母巖都適合做機(jī)制砂，特別是高品質(zhì)機(jī)制砂應(yīng)對(duì)母巖有所取舍。新建礦山應(yīng)事先對(duì)巖石做一個(gè)全面的分析，改建礦山應(yīng)根據(jù)巖石的特性做到合理利用、優(yōu)質(zhì)優(yōu)用。

（3）無(wú)論從技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都不能忽視骨料質(zhì)量，骨料在混凝土中的重量占比在 70% 以上，在 C30中的成本占比在 60% 以上，與天然骨料不同，人工骨料在混凝土中的作用應(yīng)引起高度重視，尤其對(duì)人工制砂。

表4 高品質(zhì)細(xì)骨料技術(shù)要求