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    海砂混凝土应用技术规范的相关特点

    1、海砂使用中存在的问题及控制的必要性;目前,我国年生产水泥混凝土约25亿m³,加上砂浆及其他用途,每年需要30亿t以上的建筑用砂。建筑用砂的来源,早期一般以河(江)砂为主。但是,如此大规模用砂规模多年后,许多地方出现河(江)砂资源匮乏的情况;同时,为防止河(江)砂的过度开采对自然景观的生态环境带来严重破坏,各地已逐渐采取措施加以限制。在我国东部沿海地区,人口稠密、经济发达,工程建设量大,当河(江)砂资源出现供给不足时,又没有其他砂源替代(如内陆地区可以使用山砂或机制砂等替代),远距离运输河(江)砂又会大大提高工程造价。与国外许多国家的做法一样,在陆砂资源短缺的情况下,人们开始将注意力转向了当地砂源—海砂。因此,沿海地区开采利用海砂是经济发展的客观需要和历史发展的必然。

    我国东、南两向海洋相连,拥有长达18000km的海岸线,海砂资源丰富,各类砂体面积达34.2万km²,浅海海砂储量约1.6万亿t。20世纪30~40年代,我国局部地区普将海砂用于临时建筑;70年代末,个别沿海城市开始出现使用海砂的建筑结构,但规模较小。对海砂的开采利用,在近10多年得到了迅速发展。国内较早大规模使用海砂的是宁波、舟山和深圳等地区。目前,宁波、舟山地区的建筑用砂90%以上为海砂。海砂含量低、粒形优良、细度均匀,适合配置混凝土。然而,海砂含有较高的氯盐、贝壳和轻物质等有害物质。未经净化处理的海砂容易造成混凝土中的钢筋过早锈蚀,给建筑工程埋下严重的质量隐患。国内外因滥用或误用海砂出现了一批“海砂屋”,造成了重大的经济损失和恶劣的社会影响。据调查,我国一些沿海地区如宁波、深圳、舟山、台州等地区,从20世纪90年代以来,出现了程度不同的“海砂屋”建筑,教训极为惨痛。为了系统地研究海砂及海砂混凝土的特性,从根本上解决海砂在建设工程中应用存在的问题,中国建筑科学研究院主持了“十一五”国家科技支撑计划课题“海砂在建设工程中应用的关键技术及产品开发”的研究。研究工作以我国黄海、东海和南海三大海域的海砂为对象,系统地开展了海砂的有害离子含量与释出规律、坚固性、碱活性、贝壳含量和放射性等技术指标的研究,揭示了海砂作为建筑用砂的特性;研究了海砂的净化处理技术和工艺;研究了海砂混凝土的拌合物性能、力学性能以及耐久性能,并与海砂混凝土进行了对比;还分别在我国典型的北方地区(青岛)和南方地区(舟山)的海洋环境条件下,建立了滨海自然暴露试验场,将海砂混凝土及其对比试件暴露在试验场的大气区、水位变动区和浪溅区,研究了混凝土材料经过长期自然暴露后的力学性能、耐久性能的变化,掌握了海砂混凝土性能的基本规律。

    2、规范的基本原则与特点;“从严控制”原则,根据对海砂及海砂混凝土特性的研究成果,结合国内外使用海砂的经验和教训,并考虑到我国建筑市场和监管工作的现状,本着对历史负责的态度负责的态度,编制组在《规范》编制之初,就确立了“从严控制”的基本原则,对海砂及海砂混凝土的定义(范围)与重要技术指标提出了较高的控制要求。首先,《规范》将“海砂”定义为:出产于海洋和入?诟浇纳,包括滩砂、海底砂和入?诟浇纳。将“入?诟浇纳啊蹦扇牒I暗姆冻,解决了长期以来对江河入?诟浇健跋趟啊笔欠袷粲诤I拔侍獾恼。入?谑呛恿饔牒Q蟮幕愫洗,淡水和海水的界限不易分明,且随着季节发生变化,本着从严控制的原则,故将入?诟浇纳澳扇牒I胺冻。

    3、海砂混凝土的力学性能及结构设计;通过对海砂混凝土的主要力学性能如抗压强度、轴压强度、弹性模量、抗折强度、劈拉强度、受压应力应变曲线和钢筋握裹力的系统研究,并与河砂混凝土进行了对比,发现在同等条件下,海砂混凝土的力学性能与海砂混凝土基本相当,故可以按照普通混凝土进行结构设计。因此,《规范》规定;海砂混凝土的强度标准值、强度设计值、弹性模量、轴心抗压强度与轴心抗拉疲劳强度设计值、疲劳变形模量等。

    4、海砂混凝土的配合比设计;海砂混凝土与河砂混凝土的配合比设计基本相同,但需要注意以下几点:①注意控制海砂混凝土总的氯离子含量,在某些情况下,需要选择氯离子含量较低的原材料(如外加剂和矿物掺和料)才能符合总的氯离子含量的要求。②应注意贝壳、轻物质对海砂混凝土拌合物性能的影响,必要时需要进行调整。③配合比设计要满足耐久性的要求。

    5、海砂混凝土的施工、质量检验与验收;一般情况下,海砂混凝土施工的总体要求与普遍混凝土无异,但应注意海砂混凝土拌合物性能的变异性相对较大,应加强质量控制。一般情况下,海砂混凝土工程的质量检验与验收与普通混凝土工程无异,但应注意将海砂混凝土的长期性能和耐久性能作为验收的主要内容之一。

    《规范》是我国第一部专门针对海砂混凝土应用的技术规范,明确规定了海砂的技术要求及海砂混凝土的应用原则和方法?蒲、合理地利用海砂资源,既可以解决沿海地区对建筑用砂的需求,降低了建设成本,又能提高混凝土工程的耐久性,延长建筑的使用寿命,节省大量的资源、能源和社会资源,有利于环境;ず惺凳┛沙中⒄拐铰,复合我国科学发展观和建设节约型社会的战略要求。然而,据调查,我国还有一些地方目前仍然存在偷用、误用或不合理利用海砂的情况。为此,需要加强宣传和贯彻相关标准规范的执行力度,让广大工程技术人员认识到使用未经净化处理海砂的极大危害性,促使其科学、合理地利用海砂,满足工程建设的需求。



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