谈建筑砂石的绿色采掘洗选和垦复
水泥 北京市混凝土协会外加剂专家委员会委员 李亚铃 2017-04-20
我是一名退休高工，原在北京市建材局和市建委从事砂石混凝土技术开发与管理工作，参与了建筑砂石国标（GB14684-14685-1993）稿的执笔起草及中国砂石协会的组建等工作，结识了老一辈砂石业开拓者和不少年轻的砂石业者，听到和见到了不少有关砂石的历史资料和现实见闻，也经历了一些主要的有关砂石行业规划发展与技术研讨的争论。现在乐意提供一些感悟和想法供行业人士一同探讨。
1.我国古代建筑物主要是木结构与砖瓦石灰砌筑比较常见，大体积石材多用于基础，而碎石砂子的采用只是在水泥传入我国后才有所开端和兴起，从19世纪80年代末迄今也不过130年。
2.在沿海一些城市（唐山、天津、上海等）保留有不少上百年的水泥混凝土现代化楼宇，至今仍完好无损为人们正常服务，其采用的砂石堪称一流品质，无可置疑。从技术角度解释：生产流程控制严格，水洗工艺尽可能去除了砂石中的粘土。粘土和砂石是性质迥异的两种自然物，粘土吸水膨胀，风干又会收缩，常常导致混凝土开裂和强度下降，从一开始我们的先辈就意识到这一点，这也是今天的从业者倡导砂石绿色生产的主要关键节点之一。
3.由于中国的社会特性和砂石行业的特点，砂石行业从一开始就出现了正规的机械化水洗流程与手工或半机械化半手工生产双规并行的竞争状况，历经百年挥之不去成为历史的宿命，直至今日仍是砂石业者绿色行进中不得不面对和必须认真疏解的中心课题。我们还要持续耐心进行科普启蒙教育，尽心说服并尽快整合众多分散的小生产者。
4.砂石是水泥混凝土的主要组成部分，每立方米混凝土大体要耗用砂石2吨。由于社会上保有的混凝土构筑物业已十分庞大，日常维修、改建、扩建的作业量也会十分巨大，为此在可预见的未来历史时期，砂石仍将会是朝阳的产业。不时有人提出要关闭砂石矿山，其实从国民经济总体全局看，关闭砂石行业是不可行也做不到的。
5.砂石行业的绿色规划采掘、绿色洁净洗选和绿色合理垦复是一个系统工程，要统筹兼顾全局，尽量完善安排。
a.绿色规划采掘：
依据勘测报告选定的砂石矿物品质（主要是机械强度或沙砾级配）要尽可能与混凝土要求的品质技术要求指标相衔接。鉴于近年有关混凝土碱骨料反应病害的案例报告比较多见，要正视有关砂石的矿物晶体缺欠的专业检定（使用美国材料试验协会ASTM1260砂浆棒法判定）。所谓碱骨料反应病害(Alkeli Agregatte Reaction 简称AAR)是指矿物结晶缺欠时与混凝土内由水泥和化学外加剂带入的过量活性K/Na碱离子相作用形成碱凝胶吸水膨胀导致混凝土的开裂病害。
砂石采区要有足够的水源和电源。同时要相对潜在砂石用户保持合理方便的交通道路。也要同附近的居住区保持足够的缓冲隔离。
b.绿色洁净洗选：
砂石水洗工艺不只洗净了粘土确保了砂石的品质，而且也洗净了砂石破碎筛选过程伴生的扬尘，保持了生产区的洁净环境。要建设水的回收循环系统，洗净水的消耗可以控制在砂石总产量的10~15%，成本还是可以接受的。生产过程集留的矿层剥离土与洗净土要合理堆存，为矿山绿化垦复做好准备。
为尽可能减少长条扁片状的石子的含量应尽可能淘汰颚式和旋转式破碎机改用锤式破碎机。
机制破碎岩屑可以掺入适当细砂以补充砂源的不足，但要严格控制粘土石粉的混入，一旦混入，用户不得不超量添加水泥才能保持设计的预期强度，则为用户又增麻烦，得不偿失。
海砂近年在沿海地区使用渐多，水洗去除海盐至关紧要，涉及混凝土钢筋锈蚀病害，一定不可松动。
c.绿色合理垦复：
当今首要是要在地方相关主管部门（矿产、财税、建设等）支持下建立矿山垦复基金（分摊入砂石生产成本）。垦复应有确定的规划由地方矿产部门核准和逐年监督施行验收，财务支出也要逐年审计通过。尽可能边生产也逐步适当进行垦复，要落实垦复绿化林田的人力队伍，避免拖延欠账，矿山关闭一走了之。
6.矿山采掘与绿色生态建设是矛盾的统一体，理论上讲得通，实际做起来十分困难，涉及诸方面的切身利益，既要有健全的法规体系，又要有严密细致的持续管理机制，在当今条件下人们还是有信心实现“金山银山也是绿水青山”的。
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