海砂混凝土是否等于豆腐渣?
今年春天,深圳海砂危樓曝光,引起社會的一片嘩然,迅速成為媒體和公眾痛斥的對象。近日,深圳市住建局公布檢測結(jié)果,涉嫌使用不合格海砂的14個項目混凝土氯離子含量均達標,也引發(fā)了新一輪討論。究竟海砂能不能用在建筑上?如何使用?混凝土用砂路在何方?記者就此采訪了幾位專家,為讀者答疑解惑。
近日,媒體曝出深圳不少居民樓房出現(xiàn)樓板開裂、墻體裂縫等問題。調(diào)查結(jié)果顯示,問題的根源在于樓房建造時使用了大量的海砂。海砂含有氯離子,而含有氯離子的混凝土對鋼筋起著不間斷的化學作用,直接破壞鋼筋的保護膜,從而侵蝕鋼筋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(即鋼筋生銹),使之支撐力減弱,最終混凝土與鋼筋脫離。有專家稱,如不采取措施,海砂建筑可能連一半的使用壽命都達不到。那么,海砂是否真的像豆腐渣一樣一碰即碎?記者采訪后發(fā)現(xiàn),業(yè)內(nèi)人士、專家和學者普遍認為,海砂作為我國一種相對豐富的自然資源,合理、科學地使用和淡化能夠有效地彌補砂石骨料不足的現(xiàn)狀。更為重要的是,監(jiān)理機構(gòu)、質(zhì)監(jiān)部門以及政府執(zhí)法部門都應(yīng)加強監(jiān)管,形成聯(lián)動機制,促進砂石產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。
海砂是否該用?
深圳海砂危樓事件讓海砂一夜之間成為人人喊打的過街老鼠。但事實上,在天然河砂日益枯竭和部分地區(qū)受機制砂原料運輸限制的今天,使用海砂可以有效應(yīng)對建筑用砂的短缺問題。
在改革開放的三十多年間,我國GDP由1978年的3645億元增長到2012年的519322億元,年均實際增長9.8%,是世界經(jīng)濟年均增長率的3倍多。在經(jīng)濟持續(xù)快速增長的帶動下,一座座高樓大廈拔地而起,一個個設(shè)施齊全的住宅小區(qū)相繼建成,中國城市面貌日新月異,現(xiàn)代化、國際化的氣息越來越濃。
建設(shè)離不開混凝土,混凝土離不開它的“糧食”。研究發(fā)現(xiàn),普通混凝土中砂石的用量約占混凝土總重量的四分之三左右。
“沒有砂石,就沒有鋼筋混凝土建筑物的拔地而起,也沒有各種優(yōu)良的路面、路基以及一些新型建材的誕生?!迸c砂石打了一輩子交道的中國砂石協(xié)會副會長、北京建筑工程學院教授陳家瓏說。
他指出,改革開放之后,伴隨著我國水泥產(chǎn)銷量的大幅增長,砂石用量也急速上升。“建筑用砂石的年用量從1979年的15億噸增長到目前的100億噸之巨,而且這個數(shù)字會隨著經(jīng)濟發(fā)展逐年加大?!标惣噎囌f。
然而,多年的開采,河砂資源銳減,加之其對生態(tài)和自然景觀的破壞,環(huán)境修復與保護的壓力日益增大,再加上遠途運砂成本過高,迫使人們把目光轉(zhuǎn)向潛力巨大且優(yōu)勢明顯的海砂。
[Page]海砂是否可用?
我國是海洋資源大國。18000公里的海岸線雄踞世界前列,2.73億公頃的沿海海域和大陸架面積位居世界第五。中國建筑科學研究院建材所的研究顯示,我國各類砂體面積達34.2萬平方公里,淺海砂資源存量達到1.6萬億噸,挖掘潛力大,且具有分選好、分布集中的特點,適合大規(guī)模工業(yè)化開采,并且海運費用低。
實際上,海砂是國際上流行的建筑用材之一,英國、美國、加拿大、日本等國開發(fā)利用海砂已有幾十年的歷史。除陸地砂礫石外,英國、美國、加拿大、日本等國早已大量開采海砂資源。有報道稱,世界最大的海砂出口國為日本,其海砂開采量已達到建筑砂礫石總產(chǎn)量的30%。其中,40%的海砂用于水泥制品。更令人咋舌的是,日本沿海地區(qū)90%以上的建筑用砂都是海砂。
我國的海砂開發(fā)利用和起步雖晚,但發(fā)展迅猛。中國建筑科學研究院田冠飛教授介紹,在我國的一些沿海城市,近些年都出現(xiàn)了將海砂用作混凝土骨料的現(xiàn)象。
海砂應(yīng)如何用?
從專業(yè)上來說,海砂用作混凝土骨料之一是可以的,但首要條件就是海砂中含有的氯離子濃度必須達標?!昂I坝迷诨炷林?,與河砂相比主要是含鹽量(氯離子含量)超標以及含有云母、有機物等有害物質(zhì)。這些有害物質(zhì)會影響混凝土的耐久性。其中,氯離子超標的影響最大?!碧锕陲w指出。
氯離子超標后是如何讓鋼筋銹蝕的?深圳大學特聘教授韓寧旭的觀點是,鋼筋表面有層保護膜,其作用就是將鋼筋與外部環(huán)境隔絕。當滲入的氯離子濃度達到一定程度時,會破壞這層鋼筋保護膜(鈍化膜)。當鋼筋銹蝕開始后,氯離子還會對銹蝕物起到搬運工的作用,加快它的銹蝕速度,起到推波助瀾的作用。
氯離子含量超過國家標準可能會引起建筑物中鋼筋銹蝕,雖然只是一個誘因,而非唯一因素,但在國內(nèi)學術(shù)界早已達成共識。為了應(yīng)對海砂“蝕樓”,國家多年前就陸續(xù)發(fā)布了相關(guān)配套的標準規(guī)范和規(guī)章制度,對海砂的使用做出明確規(guī)定。
陳家瓏介紹說,原建設(shè)部于2004年9月就發(fā)布了《關(guān)于嚴格建筑用海砂管理的意見》,規(guī)定海砂必須經(jīng)過凈化處理,滿足要求后方可用于配制混凝土。對鋼筋混凝土,海砂中氯離子含量不應(yīng)大于0.06%。若必須使用海砂時,則應(yīng)經(jīng)淡水沖洗,其氯離子含量不得大于0.02%。
2011年修訂的《混凝土質(zhì)量控制標準》更是進一步對混凝土中氯離子限量作出了明確規(guī)定,具體為鋼筋混凝土和預應(yīng)力混凝土用砂的氯離子含量分別不應(yīng)大于0.06%和0.02%。
“這是從總體上對氯離子含量的限值規(guī)定,那么使用海砂拌制的混凝土也應(yīng)該在這個規(guī)定范圍內(nèi)?!标惣噎囌f。
[Page]海砂作亂誰之過?
既然從技術(shù)和政策的層面來看,未經(jīng)淡化的海砂直接用在混凝土中充當細骨料,是絕對不容許的,且國家已三令五申予以強調(diào)和明確,那么深圳海砂事件該拷問的是誰?
問題顯然出在監(jiān)管上。田冠飛認為,出現(xiàn)這樣的事故,付出這樣沉重的代價,主要還是監(jiān)管問題。監(jiān)管力度和懲罰力度不足以使有關(guān)人員在蠅頭小利面前卻步。
“海砂在使用前必須要進行淡化處理,這肯定導致成本的增加。但是相比從其他地方運送河沙來說,成本增加還是較少的。據(jù)我了解,在深圳淡化處理海砂的實例中,一立方米海砂的淡化處理成本僅增加十多元錢。”韓寧旭介紹。
事實上,使用未經(jīng)淡化的海砂無異于飲鴆止渴。田冠飛進一步補充道:“事先預控遠優(yōu)于事后補救。有統(tǒng)計顯示,如果在建設(shè)初期設(shè)計和原材料進場時控制節(jié)省1美元,那么就意味著在發(fā)現(xiàn)銹蝕時要追加5美元的維修費,在混凝土順筋開裂時再追加25美元用于維護加固,在嚴重破壞時再追加到125美元甚至更多,這就是國外學者提出的‘五倍定律’?!?/FONT>
另一個技術(shù)隱患是,檢測環(huán)節(jié)尚不完善,存有漏洞。盡管近日深圳住建局公布了檢測結(jié)果,顯示涉嫌使用海砂的14個在建工程項目的混凝土氯離子含量均合格。但有業(yè)內(nèi)人士認為,抽查合格并不意味著這些建筑項目所用混凝土全部合格。“從技術(shù)角度來看,目前海砂對建筑還是存在一定程度的潛在危害,因為經(jīng)過處理之后,氯離子量有所降低,但依然存在,無法根除?!彼瑫r指出,由于氯離子的存在甚至能使建筑物在短期內(nèi)出現(xiàn)“偽強化”,所以只簡單地通過檢測混凝土強度來判斷海砂是否經(jīng)過淡化是不科學的。
“鋼筋銹蝕從起銹到發(fā)展是一個很漫長的過程,因此形成一套技術(shù)體系,配置與之相當?shù)膶嶒炇覚z測能力,有計劃的定期檢查是必不可少的?!痹摌I(yè)內(nèi)人士表示。
混凝土用砂路在何方?
要合理規(guī)劃使用海砂,哪些區(qū)域可以開采,開采多少都要有規(guī)劃和管理,不能拆東墻補西墻。盡管我國在現(xiàn)在和今后相當長的一段時間內(nèi),都處于大規(guī)模高速建設(shè)時期,但不能因為內(nèi)陸砂石資源的匱乏而造成對海砂的盲目開采,以免造成對海洋生態(tài)資源的嚴重破壞。“要吸取多年來一直困擾我國的生態(tài)環(huán)境惡化的教訓,不走濫采、濫挖河砂的老路?!标惣噎囌f。他表示應(yīng)未雨綢繆,避免亡羊補牢。
機制砂是今后混凝土用砂的主要來源之一。砂是混凝土必不可少的組成部分,河砂資源有限,目前內(nèi)陸很多地區(qū)都出現(xiàn)了無砂可采的匱乏狀態(tài),海砂也要合理規(guī)劃使用。那么,為了滿足我國的大規(guī)模高速建設(shè),機制砂無疑是一個重要的補充和替代?!耙缘V山剝離的廢石和選礦產(chǎn)生的尾礦為原料,建立本地砂石生產(chǎn)基地,既可以緩解建設(shè)用砂石的供需矛盾,又可以消納采礦工業(yè)產(chǎn)生的固體廢棄物,減少污染,保護生態(tài),是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的迫切需要?!标惣噎囌f。
田冠飛則呼吁加大對海砂混凝土、機制砂混凝土等技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)的研發(fā)投入。“中國建筑科學研究院曾牽頭一個‘十一五’課題《海砂在建筑工程中的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)》,對海砂在混凝土中的應(yīng)用技術(shù)方面做了較為細致的研究和探討,但是由于科研經(jīng)費有限,還有很多問題亟待解決。這個課題在最初申報的時候是個上億元的大型科研項目,后來討論成3000萬元左右的項目,可能由于多地的拆遷速度較快,掩蓋了‘海砂屋’的普遍性和嚴重性,最后變成一個200多萬元的課題,不能說不是一個尷尬和遺憾?!碧锕陲w說。
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