机制砂取代河砂 用实践破除偏见

  近日，江苏省交通运输厅下发通知，要在全省交通建设领域开展钢筋混凝土用砂质量专项督察。记者注意到，早在5月9日，江苏省就要求防止海砂进入江苏省交通工程建设工地使用，保证交通工程建设质量。可见，建筑用砂供应紧张，海砂、山砂进入建设工地时有发生。

  据了解，建筑用砂主要是河砂。由于内河砂石多年超量开采，河道生态环境与安全不堪重负，砂石资源将近枯竭。根据水利部的要求，从6月1日至9月30日长江宜宾以下干流河道禁止采砂。与之相呼应，河南省水利厅下发通知，要求对机制砂市场进行调研，为机制砂替代天然砂决策提供数据支撑。

  禁止开采河砂，是保护长江航道安全和水体生态的重要举措之一。这会直接削减河砂供应量，而我国基础设施建设规模越来越大，推动使用机制砂取代河砂势在必行。那么，建筑用砂为什么会这么紧缺？在交通基础设施建设领域，全面推广使用机制砂还需要如何做？带着这些问题，记者采访了业内专家。

  开采河砂影响水体生态和安全

  建筑用砂有其特殊标准，沙漠里的沙子、海砂、山砂都有其问题，其最优选择是河砂。河砂是一种短期内不可再生资源，其开采量会越来越小，但是砂石用量却在增长。据中国砂石协会秘书长孙卫星介绍，2013年我国砂石骨料需求量为120多亿吨，2017年就达200亿吨，未来三五年之内，砂石需求量还会缓慢增长，砂石缺口会更加突出。供需缺口导致河砂价格一路飙升，今年5月，上海黄浦江港每吨粗砂价格已达114.3元。

  随着环保督察越来越严格，禁止开采河砂成为共识。据交通运输部天津水运工程研究院内河港航工程研究中心研究员马殿光介绍，河砂开采破坏了水生生物的生存环境，不仅造成大量河砂扬起，使水体变得浑浊，影响到鱼虾的生存，而且使得沿岸的植物大量死亡，这些植物被冲到河流之后，又进一步使水体环境恶化，影响了水体生态环境。

  生态问题之外，大量开采河砂还造成了地质、安全等问题，也衍生了屡禁不止的非法采砂问题。河砂是河床的基础，过度开采河砂会导致大量河床下陷，河岸塌陷，断流，径流量急剧变化等地质灾害。地质灾害还会导致河岸崩塌，威胁桥梁、堤坝安全，造成了很大的安全隐患。2013年8月，桂林市七星区朝阳乡龙门村，长达百米的河岸向漓江坍塌，塌陷最宽处达10米。调查发现，附近存在大量采砂行为。

  “河砂开采量会越来越小，机制砂成为建筑用砂新方向。”中交公路规划设计院有限公司副总工程师、国际事业二部经理彭运动认为，我国山地众多、机制砂技术成熟，在交通基础设施建设领域改用机制砂，将成为解决建筑用砂短缺的重要途径。

  机制砂技术成熟成本低

  早在20世纪60年代，水利人员在贵州省猫跳河建设梯级水电站时，就开始研究机制砂，并成功把机制砂混凝土用于水电站建设之中。经过50多年的研究，机制砂技术日渐成熟，机制砂混凝土工程应用不断扩大，逐渐被人们接受。

  2001年国家标准《建筑用砂》颁布，明确了机制砂的标准。2007年，原交通部实施材料节约与循环利用专项行动计划，机制砂混凝土技术名列行动的重点。自此，机制砂混凝土技术步入快车道。2011年，《水泥混凝土用机制砂》标准发布，全行业积极开展机制砂混凝土相关技术研究，并取得了一系列成果，也应用于工程实践之中。

  2011年，湖南省“机制砂混凝土在公路工程中的应用研究”通过评审；2014年，四川省编制“机制砂桥梁高性能混凝土技术规程”；2015年，贵州省出版《贵州机制砂高性能混凝土工程应用》；2017年，浙江省推广“机制砂海工混凝土配制及耐久性成套技术”，各地成果不一而足。

  “为建设美丽中国，全行业都要支持、鼓励机制砂。”彭运动说，我国机制砂制备设备齐全、机制砂混凝土技术成熟，高品质的机制砂混凝土完全可以媲美天然砂混凝土。此外，机制砂成本低，以贵州为例，其机制砂成本为每吨60元左右，就地制作无需运费，而且对设备的磨耗小，搅拌机、泵车等设备易损件的寿命可延长1/3，在环保、经济、资源利用等方面，都有着独特的优势。

  厘清认识 借鉴行业先进经验

  近年来，在交通基础设施建设领域，使用机制砂来取代天然砂，以降低成本、解决弃渣难题，已成为一个趋势。

  但是，机制砂推广并非一帆风顺。记者了解到，有的省市交通便利、河砂运输成本低，使用河砂的技术非常成熟，加之经济发达，在河砂涨价的情况下也愿意增加投入；有的单位对机制砂的认识还停留在其颗粒不均匀、含泥量大的阶段，殊不知机制砂混凝土早已今非昔比，其泵送能力已达300米。于是，我们看到，有的设计单位在文件中强调严禁使用机制砂，有的主管单位甚至要求炸掉机制砂混凝土工程。

  不过我们依然欣喜地看到，山西、浙江、贵州等地都在使用机制砂，其中贵州省推广机制砂成效最为突出。“我们全省工程建设，几乎都使用机制砂。”贵州高速公路集团有限公司总工程师梅世龙说，在各部门的支持下，技术人员坚持研究机制砂混凝土技术，不断应用于工程建设，并得到了业内外的认可。

  “贵州大搞工程建设，面临的第一个问题就是建筑用砂奇缺。”梅世龙介绍，大量建筑砂石如果都从外地长途运输，高昂的运输成本就难以承受，而且工期也难以保证。梅世龙说：“贵州必须研究机制砂，这是各方单位达成的共识。”在各部门的支持下，技术人员结合各项工程建设，开展相关技术研究。经过了20年左右的时间，贵州几乎拥有所有的机制砂混凝土技术，也为贵州交通基础设施建设节约了大量资金。参与过坝陵河大桥工程的彭运动说：“坝陵河大桥主塔使用机制砂这一项，就节约了1亿元左右。”

  据梅世龙介绍，从1999年开始，他们就研究高性能机制砂。2001年，红枫湖大桥桩基工程机制砂混凝土试验成功；2007年，马岭河大桥承台工程机制砂大体积混凝土试验成功；2009年，贵阳南环线推广钢管拱机制砂自密实混凝土，2010年，坝陵河大桥主塔工程机制砂试验成功；2014年，惠兴高速公路推广块片石机制砂自密实混凝土；2016年，平塘河大桥全部工程使用机制砂。值得一提的是，在北盘江特大桥、清水河特大桥工程中，机制砂超高泵送混凝土泵送能力达到300米，机制砂普通强度高性能混凝土、机制砂自密实混凝土等也有应用，大桥的工程质量就是机制砂混凝土技术可靠性的有力说明。

  “推广机制砂技术，学习交流很重要。”梅世龙解释说，目前机制砂混凝土技术已经非常成熟，他们也在积极向周边省市推广机制砂相关技术、指标和规范，工程建设中也欢迎业内人士前来考察、学习。此举成效显著，湖北、浙江、陕西、福建、河南等省市都在积极推广机制砂的使用；同时，很多设计、监理、业主单位也逐渐主动选择机制砂。

  “越来越多的人认识到，机制砂与河砂的区别并不是重点，重点是混凝土的各项指标。”梅世龙说，破除了对机制砂的偏见，全行业就会给予支持和鼓励的态度，机制砂将会在全国大规模推广开来。