隨著機(jī)制砂石大量、廣泛地應(yīng)用，有必要研究機(jī)制砂石的研究與發(fā)展。本文綜述了我國(guó)機(jī)制砂石的生產(chǎn)與應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了當(dāng)前存在的問(wèn)題并提出了對(duì)前景的展望，指出應(yīng)加強(qiáng)行業(yè)規(guī)劃與管理，建立準(zhǔn)入制度。保證機(jī)制砂石質(zhì)量仍是目前行業(yè)的主要問(wèn)題，對(duì)建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)具有重要的意義。
一、行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速，各種基礎(chǔ)設(shè)施的需求和建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大。2010年，我國(guó)主要建筑材料—混凝土的用量預(yù)計(jì)將達(dá)25億m3，在未來(lái)一段時(shí)期仍將持續(xù)增加。毋容置疑，約占混凝土體積70%的砂石集料用量也將持續(xù)增長(zhǎng)。源于不同母巖的人工碎石用作混凝土粗集料，配以天然砂用作細(xì)集料已經(jīng)在工程中廣泛應(yīng)用并積累了成熟的使用經(jīng)驗(yàn)，制訂了相應(yīng)的砂石質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。人工碎石可以取代天然粗集料，有時(shí)甚至可以獲得更好的混凝土性能。隨著現(xiàn)代混凝土和高速鐵路等重點(diǎn)建設(shè)工程對(duì)砂石質(zhì)量的要求越來(lái)越高，而能滿(mǎn)足其要求的天然砂石集料越來(lái)越少。與粗集料相比，優(yōu)質(zhì)細(xì)集料的來(lái)源是當(dāng)前混凝土制備和應(yīng)用更為迫切的問(wèn)題。2010年，混凝土用砂量預(yù)計(jì)高達(dá)17.8億噸。由于優(yōu)質(zhì)天然砂資源儲(chǔ)量日益減少，某些地區(qū)為保護(hù)環(huán)境而限制開(kāi)采，以及受交通運(yùn)輸限制，機(jī)制砂在混凝土中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在我國(guó)的一些地區(qū)，如西南地區(qū)的水電、交通等大型混凝土工程中，天然砂資源匾乏，而機(jī)制砂石的大量應(yīng)用不僅可以就地吸收開(kāi)挖路基、隧道、壩基等開(kāi)采的砂石，解決砂石堆放問(wèn)題，同時(shí)可以大幅降低工程成本、加快工程進(jìn)度。機(jī)制砂在混凝土中的應(yīng)用范圍和比例均將日益擴(kuò)大和增長(zhǎng)。
國(guó)際上，美、英、日等國(guó)應(yīng)用機(jī)制砂石作為混凝土骨料已有多年歷史。美國(guó)地質(zhì)勘探局根據(jù)資源利用率和環(huán)保的需要，在1996年對(duì)機(jī)制砂及其母巖進(jìn)行調(diào)查，顯示機(jī)制砂大致占細(xì)集料的20%。日本在上世紀(jì)80年代時(shí)，天然集料與人工集料的使用比例大約為0.9:1，而到90年代則降為0.5:1。與這些應(yīng)用機(jī)制砂石作為混凝土骨料較早的國(guó)家相比，我國(guó)機(jī)制砂的使用雖然在上世紀(jì)60年代起步，但早期僅限于局部地區(qū)和特定的工程結(jié)構(gòu)。近年來(lái)，機(jī)制砂混凝土在公路、鐵路、水電和冶金系統(tǒng)的工程中均有應(yīng)用，涉及的混凝土結(jié)構(gòu)也從最初的擋護(hù)工程擴(kuò)大到橋梁、隧道及水工工程，從砌筑砂漿發(fā)展到普通混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、泵送混凝土、氣密性混凝土、高性能混凝土。
與天然砂相比，機(jī)制砂大多數(shù)屬于中粗砂，顆粒級(jí)配比較集中，質(zhì)地堅(jiān)硬、表面粗糙、棱角尖銳、形狀不規(guī)則，還含有一定量的針片狀顆粒，其生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地要產(chǎn)生一些粒徑小于0.075mm的石粉。機(jī)制砂的上述特性對(duì)混凝土拌和物的配合比設(shè)計(jì)和工作性、裝飾性能以及硬化混凝土的強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性和耐久性均會(huì)產(chǎn)生影響。為滿(mǎn)足機(jī)制砂石混凝土施工和力學(xué)性能要求，加強(qiáng)機(jī)制砂石的制備和應(yīng)用技術(shù)研究無(wú)疑是重要和必需的。根據(jù)國(guó)外混凝土耐久性研究經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展并加強(qiáng)“機(jī)制砂石母巖礦物組成及其在混凝土中穩(wěn)定性”方面的基礎(chǔ)研究也同樣必要。由于砂石穩(wěn)定性直接影響混凝土服役壽命且目前我國(guó)幾乎沒(méi)有開(kāi)展針對(duì)性研究，該問(wèn)題顯得更為迫切和重要。
二、行業(yè)趨勢(shì)
1、機(jī)制砂石將成為建設(shè)用砂石的主要品種，并與資源綜合利用有效結(jié)合起來(lái)。
由于天然砂石受土地、防洪、環(huán)保等越來(lái)越多因素的限制，資源越來(lái)越少，機(jī)制砂石一定會(huì)成為建設(shè)用砂石的主要品種。目前，機(jī)制石已經(jīng)成為配制混凝土的主要來(lái)源，機(jī)制砂將像機(jī)制石一樣，成為建設(shè)用砂的主要品種。而且，在國(guó)家大力倡導(dǎo)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排的大環(huán)境下，各種工業(yè)廢棄物都在積極尋求出路。面對(duì)年排數(shù)十億噸的各種尾礦、廢石和廢渣，建設(shè)用砂石確實(shí)能在綜合利用上發(fā)揮作用。
2、放眼未來(lái)，一定要長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮。
每個(gè)城市只有建立幾個(gè)大型骨干企業(yè)才能保證骨料的產(chǎn)量與質(zhì)量，穩(wěn)定價(jià)格，保護(hù)環(huán)境，解決建設(shè)用地，消納工業(yè)廢物等，達(dá)到綜合效益。這在特大城市尤為重要。各個(gè)城市必須也必然要建立穩(wěn)固的機(jī)制砂石生產(chǎn)基地，生產(chǎn)基地的建設(shè)要與城市規(guī)劃結(jié)合起來(lái)，做到當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)相結(jié)合，產(chǎn)用兼顧，根據(jù)砂石合理的運(yùn)輸半徑進(jìn)行布局。堅(jiān)持以土地為主，根據(jù)各種資源的分布特點(diǎn)、市場(chǎng)對(duì)骨料的需求、城市綠化、復(fù)墾及城鄉(xiāng)建設(shè)用地的需要，來(lái)確定禁采區(qū)、限采區(qū)與開(kāi)采區(qū)，走開(kāi)采、造地、綠化為一體的良性循環(huán)之路。目前，一些地方已經(jīng)開(kāi)始這樣的嘗試。有規(guī)劃地生產(chǎn)砂石必然對(duì)機(jī)制砂石的生產(chǎn)企業(yè)提出更高的要求，這些要求包括科學(xué)開(kāi)采、邊開(kāi)采邊綠化、機(jī)械化程度、產(chǎn)能要求等。
3、合理使用機(jī)制砂石。
出于機(jī)制砂石料源的多樣性，必須要求生產(chǎn)者和使用者更加重視機(jī)制砂石的質(zhì)量，認(rèn)真執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。否則，不僅不能利用好這些再生資源，反而會(huì)給工程帶來(lái)危害。生產(chǎn)基地的建設(shè)要與城市規(guī)劃結(jié)合起來(lái)，做到當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)相結(jié)合，產(chǎn)用兼顧，根據(jù)砂石合理的運(yùn)輸半徑進(jìn)行布局。解決骨料問(wèn)題不是權(quán)宜之計(jì)，一定要長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮。每個(gè)城市只有建立幾個(gè)大型骨干企業(yè)才能保證骨料的產(chǎn)量與質(zhì)量，穩(wěn)定價(jià)格，保護(hù)環(huán)境，解決建設(shè)用地，消納工業(yè)廢物等，達(dá)到綜合效益。單靠機(jī)制砂石這單一產(chǎn)品維持企業(yè)運(yùn)營(yíng)比較困難，機(jī)制砂石企業(yè)必須延伸產(chǎn)業(yè)鏈，向下游發(fā)展，生產(chǎn)預(yù)拌混凝土、預(yù)拌砂漿、其他水泥和混凝土制品、瀝青混凝土等。綜合型發(fā)展。只有利用自己的砂石原料優(yōu)勢(shì)，才能降低成本，開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，做大做強(qiáng)。水泥企業(yè)目前憑借其礦源、設(shè)備、管理、技術(shù)和人才優(yōu)勢(shì)已開(kāi)始進(jìn)入機(jī)制砂石行業(yè)。如果機(jī)制砂石企業(yè)自身不努力，很可能就會(huì)被取代。隨著對(duì)資源和環(huán)境治理的日益深入，機(jī)制砂石企業(yè)準(zhǔn)入制度遲早會(huì)實(shí)施，如此一些不符合條件的機(jī)制砂石企業(yè)就會(huì)像小水泥企業(yè)一樣被淘汰。因此，機(jī)制砂石企業(yè)要看清形勢(shì)，及早應(yīng)對(duì)。
（蘇偉 湖州新開(kāi)元碎石有限公司）
