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　　利用隧道棄渣加工人工砂的探討

　　人工砂的名稱，各地叫法不一，如上海叫碎石砂，廣東叫石粉，貴州叫山砂等。2002年2月1日實施新的國家砂石標準《建筑用砂》 (GB/T14684-2001)將砂按產源分為天然砂、人工砂兩類。天然砂(natural sand)指由自然風化、水流搬運和分選、堆積形成的、粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，包括河砂、湖砂、山砂、淡化海砂，但不包括軟質巖、風化巖石的顆粒。人工砂(manufactured sand)指經除土處理的機制砂、混合砂的統稱，包括機制砂、混合砂。機制砂指由機械破碎、篩分制成、粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包括軟質巖、風化巖石的顆粒;混合砂指由機制砂和天然砂混合制成的砂。

　　3.1 人工砂應用的歷史

　　美國、英國、日本等國家使用人工砂有幾十年的歷史，如80年代日本的天然集料與人工集料的比例，大約為0.9：1;90年代則降為0.5：1。在我國，它可以說是一種傳統材料在快速發展的建筑市場中崛起的新材料，人工砂在缺少天然砂的地區已經普及應用，有的還制訂了地方法規。從20世紀60年代起，我國一些建筑工程因環境條件所限，開始以石材為原料進行機制砂加工和應用研究;到了70年代，貴州省已大規模使用機制砂，并制訂了地方標準;之后，云南、河南也出臺了人工砂地方標準和使用規程，如《云南省人工砂技術標準及應用規程》;20世紀90年代以來，京、津、滬、渝等地都有了人工砂生產線，生產、使用也帶動了人工砂的研究。2001年重慶地區機制砂配制混凝土應用研究獲重慶市科技進步三等獎，2002年北京出臺了《人工砂應用技術規程》，上海出臺了《機制砂在混凝土中應用技術規程》。人工砂已被列入新的國家砂石標準中《建筑用砂》(GB/T14684-2001)，并經國家質量技術監督總局批準，于 2002年2月1日實施。

　　3.2 人工砂在其它領域應用實例

　　貴州烏江渡水庫大壩工程全部采用了自己生產的人工砂350萬m3;天津西斯爾混凝土工業有限公司已生產人工砂127萬噸，生產商品混凝土180 m3，并成功地用于北水南調工程的西河閘工程;浙江湖州新開元碎石限公司已生產人工砂100余萬噸，用人工砂配制的高強度泵送混凝土成功地應用于上海市貿濱江花園、徐匯苑等工程。長江三峽工程壩區缺少天然砂，如在河床中采挖天然砂，既破壞了長江河勢、運輸距離達100Km以上，而決定采用人工砂的方案，二期工程需生產人工砂910萬m3，三期工程需生產人工砂261萬m3。內昆、株六復線等鐵路建設中也有人工砂使用的報道。鄭州市河砂資源相對缺乏，而石灰石資源較為豐富。大力推廣人工砂可以變廢為寶、保護環境，同時也能夠增加地方財政收入，有利于資源合理利用及鄭州市建材業的可持續發展。鄭州市建委下發通知，要求鄭州市大力推廣人工砂，有關部門、單位不得為人工砂的推廣設置障礙。北京市礦業協會、北京市混凝土協會向北京市國土資源和房屋管理局提出了推廣應用人工砂的建議。可以說，作為混凝土和砂漿等基本材料之一的建筑用砂，人工砂應用已經積累了成功經驗是不爭的事實。

　　3.3 人工砂的質量

　　新的國家砂石標準采用或參照了國際通用的相關條款內容及試驗方法，使之與國際接軌。例如新標準中，天然砂中粒徑小于75μm的顆粒含量，稱為含泥量，人工砂中粒徑小于75μm的顆粒含量稱為石粉含量，而用亞甲藍MB值判定人工砂中粒徑小于75μm顆粒含量主要是泥土還是與被加工母巖化學成分相同的石粉。有些生產廠家用水洗法去掉石粉是一個誤區，把泥土含量與石粉含量泥淆，從大量試驗看，從C10到C60泥凝土，石粉起到了增大強度及改善和易性的作用，這在低標號砼表現更突出。人工砂被列入規范，標志著對人工砂有了新的認識，發展人工砂條件已經成熟。實踐證明人工砂的物理性能、混凝土力學性能、水泥用量及抗滲、抗凍和耐久性能等指標均優于天然砂。

　　3.4 人工砂的價格

　　全國各地人工砂價格差異較大，一是因為砂石生產采用的技術、工藝、流程不同形成的，二是砂石資源會儲量和分布不均造成銷售價不樣。例如，三峽工程成品砂單價45.55元/噸(汽車運距12Km)。河南省輝縣市由鵝卵石經機械粉碎、水洗等加工后形成的砂每噸成本價50元，銷售價每噸60元。2001年，中國砂石協會通過對11個地區17個企業價格的收集與分析，天然中粗砂價格在25元/噸左右，但公路用砂由于運距較遠(幾十公里，上百公里)，運輸條件較差，運輸費用決定了天然砂的價格。因此對于公路用砂，就地加工人工砂往往較天然砂便宜。

施工組織：房建，市政，道橋，水利，巖土，隧道

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