河砂緊缺,各地政策不一,那海砂到底能不能用?
隨著河砂資源的枯竭和限采,建筑用砂供需矛盾越來越激烈,而我國(guó)擁有漫長(zhǎng)的海岸線和廣闊的淺海,海砂資源豐富,故有些地區(qū)開始加快海砂的開采,如廣東,但有些地區(qū)仍堅(jiān)決抵制海砂,如上海。
同是沿海地區(qū),同樣面臨建筑用砂供需不平衡的現(xiàn)狀,為何廣東和上海會(huì)有截然不同的態(tài)度呢?那還要從海砂這把雙刃劍說起:
一方面,海砂的開采和利用有效地彌補(bǔ)了河沙資源的不足,避免過度開采河砂帶來的生態(tài)環(huán)境問題,緩解用砂緊張的局面;
另一方面,未經(jīng)淡化的海砂含有較高含量的氯離子,不適當(dāng)使用會(huì)引起嚴(yán)重的鋼筋腐蝕,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)耐久性急劇下降,有可能引發(fā)“海砂屋”等嚴(yán)重的工程事故。
海砂中含有大量有害物質(zhì),云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物、硫酸鹽及氯鹽等,而海砂的危害主要來自海砂中含有的氯鹽。氯鹽中所含有的氯離子會(huì)使混凝土中的鋼筋失去鈍化膜,而使鋼筋產(chǎn)生腐蝕,其銹蝕產(chǎn)物的體積將比原來的體積大2.5倍以上,會(huì)使混凝土開裂、剝落,墻體裂縫,最終將導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)破壞、失效,甚至樓房倒塌。
那海砂到底能不能用呢?
海砂能不能用還在于其用于混凝土的耐久性和含氯量。首先要對(duì)海砂進(jìn)行脫鹽處理,使其含有的氯鹽滿足國(guó)家規(guī)范的規(guī)定。另外對(duì)應(yīng)用海砂的混凝土、鋼筋也要進(jìn)行防腐蝕處理,這樣才能保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。
海砂降氯方法
目前,降氯方法有海砂自然放置法、淡水沖洗法、機(jī)械法和混合砂法,沿海地區(qū)海砂基本上是通過淡水沖洗法進(jìn)行降氯。
1、自然放置法
該法是將海砂自然堆積到一定的厚度,在自然風(fēng)吹、雨淋、日曬等作用下,經(jīng)過數(shù)月或更長(zhǎng)的時(shí)間后,經(jīng)過取樣化驗(yàn)含鹽量符合規(guī)范要求后即可使用。
缺點(diǎn):花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、不能解決應(yīng)急需要;
優(yōu)點(diǎn):成本低、占地不需太大。
2、淡水沖洗法
就是利用淡水沖洗海砂,使其含鹽量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
缺點(diǎn):浪費(fèi)淡水資源、成本偏高;
優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)便,處理時(shí)間短,滿足應(yīng)急需要。
3、機(jī)械法
缺點(diǎn):耗水量大,每立方米砂需消耗淡水1.5t以上;造價(jià)偏高,需要分級(jí)機(jī)械、離心機(jī)械、給水設(shè)備、排水設(shè)備等;
優(yōu)點(diǎn):可在較窄的場(chǎng)地上作業(yè);耗時(shí)短;可工業(yè)機(jī)械化。
4、混合法
混合法是將海砂與河砂按適當(dāng)?shù)谋壤龘胶显谝黄穑涓驹硪彩墙档秃}量。
缺點(diǎn):沒有具體的規(guī)范可循。
優(yōu)點(diǎn):操作方便,原理簡(jiǎn)單。
注意:
a) 對(duì)于通過混合砂法應(yīng)用的海砂,海砂混合前后的氯離子含量應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量,攪拌站應(yīng)增加單獨(dú)的海砂計(jì)量料斗,以保證海砂摻入量準(zhǔn)確。
b) 應(yīng)避免海砂和河砂在儲(chǔ)料倉(cāng)用機(jī)械翻拌的方法混合,減少人為因素造成的影響。
c) 在攪拌站,海砂的存儲(chǔ)應(yīng)單獨(dú)建封閉料倉(cāng),并且與河砂等其他原材料保持一定距離。
d) 海砂料倉(cāng)前必須建排水設(shè)施,避免海砂料倉(cāng)排出的水污染其他原材料。
砼和鋼筋處理措施
1、摻入粉煤灰、礦渣粉等礦物摻合料
混凝土在配比設(shè)計(jì)中摻入一定量的粉煤灰、礦渣粉等礦物摻和料,可以提高混凝土的密實(shí)性,提高混凝土的抗氯離子滲透能力,同時(shí)能夠減少水、氧氣的侵入。
2、摻用鋼筋阻銹劑
鋼筋阻銹劑即混凝土中的緩蝕劑,是保護(hù)鋼筋不受氯鹽腐蝕的一種輔助措施。目前國(guó)內(nèi)的種類主要有:陽極型、陰極型、綜合性等,由無機(jī)或有機(jī)化學(xué)物質(zhì)組成。
這些物質(zhì)對(duì)鋼筋(Fe)有特殊親和力,可阻止或緩解銹蝕反應(yīng),但不能從根本上消耗氯離子含量,且成本高。
3、隔絕鋼筋與有害物質(zhì)接觸
鋼筋處理后主要是隔絕氯離子等一些有害物質(zhì)與鋼筋的接觸。
處理方法常見的主要有兩種:鋼筋表面涂防腐涂料和鋼筋表面鍍鋅處理。
既有建(構(gòu))筑物處理措施
對(duì)于已經(jīng)應(yīng)用不合格海砂的建(構(gòu))筑物,或者由于其他因素造成氯離子含量超過國(guó)家規(guī)定的,通??梢圆扇∫韵麓胧┻M(jìn)行除氯。
1、電化學(xué)除氯法
該方法是在混凝土外施加一個(gè)電場(chǎng),氯離子在外加電壓的作用下產(chǎn)生遷移。該方法可以在無需破壞原混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層的條件下,既可使侵入混凝土保護(hù)層的氯鹽排出,又能使鋼筋表面重新鈍化,屬于非破損修復(fù),不影響結(jié)構(gòu)的正常使用。但該方法操作復(fù)雜,應(yīng)用到實(shí)際工程的很少。
2、直接修補(bǔ)
該方法是將已經(jīng)受氯鹽污染結(jié)構(gòu)的混凝土直接清除,將鋼筋表面的銹清除干凈,鋼筋表面按要求涂刷鋼筋阻銹劑,再使用抗?jié)B性較高的混凝土或砂漿做保護(hù)層進(jìn)行修補(bǔ)。
該方法屬于一種破損的修補(bǔ)方法,修補(bǔ)用混凝土或砂漿與舊混凝土有可能構(gòu)成新的宏觀腐蝕電偶,起到相反的作用。
3、混凝土排鹽劑除氯
混凝土排鹽劑是一種新型的排除混凝土內(nèi)部氯鹽和硫酸鹽等有害雜質(zhì)的試劑,主要包括減阻劑、膠體改性硅粒子混合物、特制水基分散介質(zhì)催化劑以及助劑。
排鹽劑滲透力極強(qiáng),噴涂在混凝土表面,能夠快速滲透混凝土的表面,生成非結(jié)晶的無定形膠體硅酸鹽水凝膠,體積膨脹,使混凝土內(nèi)部的氯離子、硫酸根離子以及其他雜質(zhì)等從內(nèi)部排擠出來,同時(shí)堵塞或填充混凝土內(nèi)部的毛細(xì)管、縫隙以及孔洞等,屏蔽氯離子等有害物質(zhì)再進(jìn)入混凝土中。
海砂的應(yīng)用是一個(gè)系統(tǒng)工程,涉及到混凝土原材料、配合比、施工過程的監(jiān)管、后期養(yǎng)管等多個(gè)環(huán)節(jié)。為了避免海砂被不正當(dāng)應(yīng)用在工程中,必須對(duì)海砂的使用的各個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)監(jiān)管。同時(shí),還應(yīng)深入開發(fā)更有效的海砂除氯方法和應(yīng)用的保障措施,以便更有效的利用海砂資源。
編輯:鞠麗
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