摘 要：随着天然砂资源的日益枯竭，加上各种尾矿、工业固体废料再利用的需要，机制砂作为一种能够代替天然砂，自身绿色环保，同时能够解决尾矿、工业固体废料等污染的人工砂，其应用的前景非常广泛。该文在机制砂高性能、经济性、环保性等特点的基础上，从减少天然砂消耗、促进尾矿、石屑等再利用、减少粉尘污染三个方面，对机制砂合理应用的环保作用进行了简要的分析。
关键词：机制砂 合理应用 环境 环保
中图分类号：TU52 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（c）-0106-02
随着近些年我国经济的发展，工程施工项目越来越多，如公路和建筑物的施工，都需要使用大量的混凝土，而天然砂作为传统混凝土的配料，大量的消耗使得天然砂资源越来越少，尤其是工程项目较多的地区，天然砂出现了资源枯竭的现象，政府部门为了减少对环境的影响，部分地区已经开始禁止天然砂的开采。在这种背景下，市场上的天然砂价格越来越高，质量往往达不到相应的标准，人工砂逐渐地取代了天然砂。我国的幅员辽阔，石灰石和卵石等人工砂原料遍地都是，合理地应用机制砂，不但能够降低混凝土的成本，同时也有利于环保。
1 机制砂的特点
与天然砂相比，机制砂中石粉的含量很高，由于经过破碎工艺处理，机制砂的颗粒是不规则的，其化学成分和碎石完全相同，不会对混凝土产生负面的作用，可以配置不同混凝土，而且其粘结性很好，石质相对坚硬。机制砂作为人工砂，颗粒的级配和细度模数都可以自由地设定，根据工程使用的要求，适当地进行调整，天然砂显然不具备此点。现在的机制砂生产工艺，细度模数通常控制在2.8～3.0之间。机制砂应用的早期，受到生产设备等因素的影响，在0.08～2.5 mm之外的颗粒较多，使得混凝土的和易性不够，导致混凝土外观质量较差。随着近些年机制砂技术的发展，出现了很多外加剂，可以改善机制砂的性能。国外应用机制砂的时间较长，早已将机制砂纳入国家标准，现在使用的机制砂不会受到气候的影响，自身不易变形，而且不会和其他建筑材料发生反应，相比之下，我国对于机制砂研究的时间较短，对混凝土中石粉的含量等研究，还存在一定的争议性，但是大量的实验研究，无疑促进了我国机制砂技术的进步。
机制砂除了性能上的特点外，经济性和环保性是近些年被大力推广的主要原因。首先，机制砂的取材方便，早期受到生产工艺流程等因素影响，为了保证机制砂的性能可以满足使用的需要，都是直接采用岩石作为母材，而火成岩、变质岩和水成岩的分布广泛、随处可见。近些年我国机制砂技术的发展，我国中联重科等企业都提出了先进的机制砂生产工艺，利用各种尾矿、固体建筑废弃物、石屑等废弃资源，能够生产出合格的机制砂。而天然砂资源的日趋减少，使其价格越来越高，机制砂生产工艺的提升，其性能越来越好、价格越来越低，很好地体现了机制砂的经济性。机制砂的环保性在生产、运输过程中都有很好的体现。天然砂作为自然资源的一部分，无限制地开采会对环境产生影响，机制砂的使用有效地减少了天然砂的使用，生产过程中也不会产生污染。天然砂的运输和存放，都会产生扬尘等污染，机制砂装袋运输的方式，不会对环境产生影响。
2 机制砂合理使用对环境的影响
2.1 减少天然砂消耗
天然砂作为一种自然资源，对于维持生态环境的稳定非常重要，如河砂的过度开采会造成河道的破坏，其他地方砂的开采，也会造成地形改变等。随着近些年我国环境的变化，人们的环保意识越来越强，政府部门制定了很多限制使用天然砂的政策，机制砂作为一种人工砂，由于其性能良好，人工生产成本较低，可以很好地代替天然砂。相关的统计表明，我国每年用砂需求量在6亿吨以上，天然砂自身已经无法满足建筑使用的需要，要想减少天然砂的消耗，我国必须在短时间内，加速推广机制砂的普及使用，政府部门出台相关的优惠政策，鼓励和扶持企业对于机制砂工艺的研究，提高机制砂的性能，同时降低机制砂的成本，使其逐步代替天然砂。
2.2 促进尾矿、石屑等废弃资源再利用
机制砂的生产，对母材的要求较低，强度在60 MPa以上的水成岩、80 MPa以上的变质岩、100 MPa以上的火成岩，就可以生产出合格的机制砂。随着近些年外加剂和生产设备的发展，机制砂对母材的要求越来越低，各种工业固体废渣和尾矿等，都可以通过破碎机加工用来做机制砂的骨料。最新的统计数据表明，我国尾矿规模在600亿吨左右，虽然政府部门从各个方面促进尾矿的再利用，2015年综合利用率在20%左右，但是尾矿增加量还是高于利用量，大力地促进机制砂的使用，显然可以提高尾矿的利用率，减少其对环境的影响。此外，我国以往粗放型的经济模式，重工业排放的固体废料很多，尤其是北方的辽中南和京津唐两个重工业区域，已经成为了环境治理的主要地区。工业固体废料作为环境污染的重要组成，机制砂可以很好地对其再利用，从而减少其对环境的影响。
2.3 减少扬尘污染
天然砂的使用，在运输和堆放的过程中，都容易产生扬尘等污染，运输中的天然砂容易产生粉尘污染，因此很多地区限制了运砂车辆的行驶时间。堆放在施工场地的天然砂，产生的粉尘在影响环境的同时，周围人员吸入身体后，容易患上一些疾病。机制砂的使用，显然可以避免这些问题。机制砂的生产流程是将母料放入粗碎机中，初步粉碎后用胶带传送机送到细碎机中破碎，粉碎后的石料经过振动机筛选出两种石子，满足制砂机进料的进行制砂，不满足的返回再次细碎。现在使用的破碎机都是封闭的或者带有除尘装置，不会产生任何的粉尘污染。机制砂的运输和堆放都是装袋的，都不会产生扬尘污染。目前我国企业提出了机制砂+的概念，可以提供高品质机制砂、高品质干混砂浆、高性能混凝土，促进了预拌砂浆和混凝土的普及，有效地减少了现场预拌对环境产生的影响。
3 结语
机制砂由于其性能可以满足工程使用的需要，同时具有更好的经济性和环保性，已经得到了人们的广泛认可，将来必然会代替天然砂。我国近些年非常重视机制砂的使用，机制砂生产工艺得到了快速的发展，但是相关标准的缺失和管理方法不当，我国机制砂的使用还存在较大问题。如有些人认为石头打碎就是机制砂，生产出来的机制砂性能上无法满足使用的需要；有些地区在生产机制砂时，石料的开采比较严重，造成了植被破坏、水土流失，没有发挥出机制砂应有的作用。通过全文的研究发现，机制砂的合理应用，对环境可以起到有效的保护作用，但是应用必须合理，不能过度地开采石料，否则会对环境产生负面的影响。
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