前言
砂石骨料是一個(gè)古老的行業(yè)，是奠定歷史長(zhǎng)河中物質(zhì)文明不可或缺的重要組成部分。然而，在豐富的歷史文獻(xiàn)中，關(guān)于砂石骨料的記載卻寥寥無(wú)幾。北京市混凝土協(xié)會(huì)外加劑專家委員會(huì)李亞玲女士對(duì)砂石骨料發(fā)展做了一些回顧和梳理，對(duì)史料稀缺的砂石行業(yè)而言彌足珍貴。中國(guó)砂石骨料網(wǎng)將其的記憶摘錄，與行業(yè)同仁一起分享。同時(shí)歡迎業(yè)內(nèi)專家、學(xué)者進(jìn)行補(bǔ)充，或發(fā)表相關(guān)看法。
正文
近年來(lái)，我國(guó)年均生產(chǎn)、消耗砂石骨料上百億噸，高居全球首位。作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)建設(shè)不可或缺的基石，砂石骨料行業(yè)有著自身獨(dú)特的發(fā)展史。
水泥混凝土傳統(tǒng)上由碎石砂子水泥和水組成。配置1立方米水泥混凝土通常需要碎石1000kg左右，砂子650kg左右，砂石總重量約為1立方米水泥混凝土的70%。水泥與砂石的重量比約為1比4，如果再加上砌筑水泥砂漿所用的砂子，水泥與砂石的總體比率約為1比5左右。
歷史在砂石行業(yè)足跡
●19世紀(jì)20年代英國(guó)開始工業(yè)化生產(chǎn)水泥，到19世紀(jì)60年代由于鋼筋加入到混凝土中使得混凝土的抗折性能大大改善，從而混凝土快速推廣應(yīng)用于道路橋梁、碼頭、礦山、工業(yè)與民用樓宇等建筑工程。隨著水泥產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，建筑砂石產(chǎn)量也相應(yīng)有了快速增長(zhǎng)。水泥混凝土的生產(chǎn)與使用在世界范圍迅速推廣開來(lái)。
●中國(guó)第一座水泥廠建設(shè)于19世紀(jì)80年代末——河北唐山的啟新水泥廠（至今還在正常生產(chǎn)）。就近選用了灤河的砂礫配制的混凝土用于煤礦和中國(guó)最早的唐山-天津鐵路工程建設(shè)，由于河道礫石不能完全滿足工程需要，在趙各莊礦附近最早就建成了機(jī)械碎石生產(chǎn)線。
隨后天津大量采用了唐山的水泥和砂石建成了一批混凝土結(jié)構(gòu)的有名樓宇，如利順德飯店以及中街的銀行樓群，以及海河的混凝土護(hù)岸與碼頭和貨棧和發(fā)電廠等。于此先后，在北京也建成了混凝土結(jié)構(gòu)的北京飯店與東交民巷使館樓群，鐵路也從天津延伸到北京前門火車站。這些至今已逾百年的老建筑物仍然完好為人們所正常使用。
●進(jìn)入20世紀(jì)20年代，在南京龍?zhí)督ǔ闪私纤鄰S，相應(yīng)建成了杭州獐山石礦，在湖北黃石建成了華新水泥廠，同時(shí)擴(kuò)建了漢陽(yáng)石礦，相應(yīng)采用了湖北浠水集聚的大別山水沖來(lái)的優(yōu)質(zhì)粗砂，沿長(zhǎng)江水運(yùn)供應(yīng)各地十分便捷。
于是在漢口興建了以江漢關(guān)為中心的混凝土新式樓群，又用混凝土加固了長(zhǎng)江的護(hù)岸，在上海外灘興建了更大規(guī)模的混凝土樓群，加固了黃浦江岸和擴(kuò)建了碼頭，同時(shí)建成了發(fā)電廠、造船廠和一大批紡織廠等工業(yè)建筑以及著名的高等學(xué)府如交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等。沿長(zhǎng)江的城市群如蘇州、無(wú)錫、鎮(zhèn)江、南京、蕪湖、九江、南昌和宜昌等也都在現(xiàn)代化的建設(shè)中取得了新的成就。
●1949年以來(lái)北京城市建設(shè)蓬勃興起，最早在西直門外的動(dòng)物園西側(cè)建成了大型的碎石機(jī)械化生產(chǎn)線，從西山杏石口一帶爆破采石，采用蒸汽窄軌小火車（762mm軌距）運(yùn)輸，同時(shí)采掘永定河粗沙，并就近采用剛剛完全建成的琉璃河水泥廠的水泥配置了大量?jī)?yōu)質(zhì)混凝土，先后建成了和平賓館（為召開亞太國(guó)際會(huì)議提供會(huì)址）、北京展覽館和北京飯店擴(kuò)建西樓等標(biāo)志性建筑物，以及大型熱電廠、鋼鐵廠、焦化煤氣廠和東郊三座棉紡織廠等工業(yè)建筑物。這些“一五”計(jì)劃前后建成的大項(xiàng)目為北京的早期城市發(fā)展增添了輝煌，有的至今還在為人們服務(wù)。
為建設(shè)三門峽水利樞紐，國(guó)家引進(jìn)了成套的大型砂石和連續(xù)機(jī)械化采掘、運(yùn)輸、破碎、水洗、篩分和裝卸生產(chǎn)線，隨后推廣應(yīng)用到新安江、丹江口、劉家峽等水利工程上，也成為各地方砂石生產(chǎn)線建設(shè)的榜樣。
●為迎接10周年國(guó)慶，北京建設(shè)了一批獻(xiàn)禮工程項(xiàng)目，包括人民大會(huì)堂、國(guó)家博物館、軍事博物館、農(nóng)展館、美術(shù)館、民族文化宮、北京新火車站和機(jī)場(chǎng)第一航站樓等。為滿足大量混凝土的需求 ，國(guó)家再次專門引入了大型成套機(jī)械化的砂石生產(chǎn)線，快速落實(shí)于西郊八寶山和昌平龍鳳山，及時(shí)投產(chǎn)，保證了工程進(jìn)度，奠定了北京砂石現(xiàn)代化生產(chǎn)的穩(wěn)固基礎(chǔ)。
同時(shí)也先后建成了大型的水泥混凝土預(yù)制構(gòu)件廠，可以供應(yīng)多類型的樓宇構(gòu)件、橋梁構(gòu)件以及混凝土電桿、混凝土地下涵管和混凝土鐵路軌枕，也建成了彩色混凝土水磨石廠與大理石板材廠、花崗石料石廠等。可以系統(tǒng)滿足人民大會(huì)堂等高檔構(gòu)筑物的特殊需求。從50年代末到80年代初，歷經(jīng)20年的技術(shù)消化吸收創(chuàng)新改進(jìn)，北京的砂石行業(yè)業(yè)已自主建立了一整套具有特色的大型機(jī)械化砂石連續(xù)生產(chǎn)、機(jī)械維修、產(chǎn)品品質(zhì)調(diào)控與營(yíng)銷的的成熟體系。
●20世紀(jì)80年代初，北京率先引進(jìn)了預(yù)拌混凝土站，首先用于建設(shè)東郊的長(zhǎng)城飯店，竣工后于1984年混凝土站移交給建工局管理，開啟了北京預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)和供應(yīng)新方式。其后到90年代逐步杜絕了工地現(xiàn)場(chǎng)配制混凝土，大大改善了施工環(huán)境和混凝土品質(zhì)調(diào)控。預(yù)拌混凝土從年產(chǎn)百萬(wàn)立方米，快速增長(zhǎng)到3000萬(wàn)立方米以上。與此同時(shí)多種化學(xué)外加劑與礦物外加劑大力開發(fā)生產(chǎn)應(yīng)用于混凝土，大大改善了混凝土的流動(dòng)塑性和抗風(fēng)化侵蝕能力，使得混凝土配制應(yīng)用進(jìn)入了歷史的新階段。
21新世紀(jì)，混凝土預(yù)制構(gòu)件工藝有了創(chuàng)新進(jìn)展，混凝土預(yù)制構(gòu)件裝配建筑方式方興未艾，正逐步取代預(yù)拌混凝土現(xiàn)場(chǎng)工地澆筑的原有建筑模式，綠色節(jié)能建筑愈加深入人心。
砂石產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的更迭
中國(guó)建筑砂石的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，從最早到20世紀(jì)50年代一直采用英制，其后又引入了蘇制。
20世紀(jì)60年代，在國(guó)家建材局的支持下，北京等方面的科研和生產(chǎn)、施工人員開始調(diào)研討論建立中國(guó)自己的建筑砂石的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與施工使用規(guī)范。該工作于文革十年間有所停頓，80年代初又重拾原先掛起來(lái)的中國(guó)砂石標(biāo)準(zhǔn)起草工作。
上世紀(jì)90年代初，砂石產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和施工使用規(guī)范的初稿（即GB14684-14685的砂石產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和JGJ52-53的砂石施工使用規(guī)范）提出。這兩部稿件基本上以北京地區(qū)砂石生產(chǎn)的實(shí)踐和施工部門砂石使用的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，同時(shí)參照了河南、四川、上海和遼寧等提出的意見。主要點(diǎn)是：
1.首先明確了砂石產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)源于《中華人民共和國(guó)產(chǎn)品質(zhì)量法》，砂石施工使用規(guī)范源于《中華人民共和國(guó)建筑法》。兩者緊密相連而又有原則區(qū)別，前者要服務(wù)于后者，砂石產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)收點(diǎn)定于砂石裝車前，砂石的使用品質(zhì)考核點(diǎn)定于工地砂石堆積場(chǎng)，由于砂石量大體重，在裝卸運(yùn)輸過(guò)程砂石品質(zhì)難免有所波動(dòng)，為此規(guī)定砂石的出廠品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)總要略嚴(yán)于砂石工地堆場(chǎng)的使用品質(zhì)水平。
2.鑒于原砂石英制（英寸制）標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于繁瑣復(fù)雜，決定全部改為明晰簡(jiǎn)潔的公制（米制），放棄了原英制的碎石分檔生產(chǎn)供應(yīng)而由施工方自主選配級(jí)配的方式，改為各檔碎石各有大體確定的顆粒級(jí)配范圍，避免了生產(chǎn)運(yùn)輸堆放的繁瑣麻煩和可能的失誤。
3.對(duì)碎石的長(zhǎng)條扁片狀顆粒做了嚴(yán)格限定，統(tǒng)一制定了檢測(cè)儀板，并建議碎石生產(chǎn)方逐步以錘式碎石機(jī)取代原使用的顎式或旋轉(zhuǎn)式碎石機(jī)。
4.為適應(yīng)預(yù)拌混凝土生產(chǎn)方式的需求，新設(shè)置了5~20mm檔次的碎石。
5.堅(jiān)持碎石篩選水洗工藝，確保砂石較低的含泥量，避免了不必要的水泥耗用和保證混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度與耐久抗凍性能。砂石標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的含泥量：碎石為1.5%（北京地區(qū)實(shí)際達(dá)到＜1.0%）砂子為3.0%（北京地區(qū)實(shí)際達(dá)到＜1.5%）。
6.對(duì)砂子的顆粒區(qū)間分布做了大體限定，確定了粗砂、中砂、細(xì)沙的劃分界限。
7.新設(shè)置了砂子的飽和面干考核指標(biāo)，為準(zhǔn)確比較砂子的含水率提供了基礎(chǔ)。
8.鑒于沿海地區(qū)混凝土工程使用海砂增多，對(duì)海砂的洗鹽去貝殼工藝做了必要限定。對(duì)砂石的有害有機(jī)物含量也做了必要限定。
9.為砂石的堿活性檢測(cè)方法做了基本規(guī)范，為防治混凝土堿集料反應(yīng)病害提供了條件。
國(guó)標(biāo)砂石標(biāo)準(zhǔn)在1993年年末公布，于1994年5月1日正式施行。此標(biāo)準(zhǔn)的施行在全國(guó)影響深遠(yuǎn)，主要品質(zhì)指標(biāo)可與歐美工業(yè)大國(guó)接通，國(guó)際反響也很好，但在一些地方也出現(xiàn)了不少質(zhì)疑現(xiàn)象，主要在砂石的水洗工藝施行上有抵觸情緒。
在1998年的成都會(huì)議上，有關(guān)砂石標(biāo)準(zhǔn)的修訂出現(xiàn)了嚴(yán)重分歧，集中在砂石的石粉與含泥量上，有的主張由原1.5%(碎石)和3.0%（砂子）放寬到7%以上，并力主放棄砂石水洗工藝；有的又提出可用亞甲藍(lán)法檢出粘土量，不會(huì)增加水泥用量和減低混凝土強(qiáng)度，而放寬了石粉與含泥量可以增加砂石產(chǎn)量，也會(huì)增加銷售收入和利潤(rùn)，同時(shí)也會(huì)緩解砂石供應(yīng)的不足。
最終，砂石標(biāo)準(zhǔn)的2.0版終于在2001年出臺(tái)，放寬了石粉與含泥量。由于砂石的石粉泥土含量上升，砂石企業(yè)增收大喜，而砂石施工使用方卻叫苦不迭，為了確?；炷恋淖罱K設(shè)計(jì)強(qiáng)度被迫不得不額外新增水泥用量，其混凝土增加的成本實(shí)遠(yuǎn)高于砂石企業(yè)的新增泥土的所得。
進(jìn)入21新世紀(jì)，北京地鐵采用了盾構(gòu)機(jī)快速掘進(jìn)，而配套的高強(qiáng)高耐久性的襯砌混凝土管片所需要的高品質(zhì)的砂石在北京地區(qū)卻一時(shí)找不到合格的供應(yīng)方，于是不得不再新訂標(biāo)準(zhǔn)，重新規(guī)定含泥量、含粉量等。砂石產(chǎn)品3.0版標(biāo)準(zhǔn)于2011年頒布，砂石企業(yè)的整改進(jìn)步還在路上，正是任重而道遠(yuǎn)。
文章有刪改。
