北京:開發(fā)尾礦人工砂石能有效解決建設(shè)用砂石短缺

　　綠色環(huán)保是城市建設(shè)的永恒主題，為此北京市政府多次發(fā)出了逐步關(guān)停北京市范圍內(nèi)的砂石場的通告和通知。但是北京市又正處于大規(guī)模土木工程建設(shè)的高峰時(shí)期，如何解決如此巨大的建設(shè)用砂石用量是擺在各級(jí)建設(shè)管理、生產(chǎn)供應(yīng)和使用施工單位的共同難題。北京市目前的砂石場基本上是在河道中開采，關(guān)停這些砂石場對(duì)保護(hù)自然環(huán)境、甚至防洪抗災(zāi)的確必須與必要。北京市作為首都，也不具備不應(yīng)該上大型砂石礦山來解決砂石問題。建設(shè)用砂石是一種地方性材料，單純靠外地貨源和長途運(yùn)進(jìn)也不是長遠(yuǎn)之計(jì)，因?yàn)?，資源短缺和加強(qiáng)環(huán)保是各地都面臨的問題，目前只是發(fā)展快慢和時(shí)間早晚的差別。那么如何解決發(fā)展建設(shè)和資源短缺這一矛盾呢？

　　鄭州鑫海機(jī)械制造有限公司技術(shù)人員介紹，根據(jù)多年從事建設(shè)用砂石科研的經(jīng)驗(yàn)和近期調(diào)查和研究的結(jié)果，認(rèn)為大力開發(fā)尾礦人工砂是解決北京市建設(shè)用砂石的重要途徑。同時(shí)，可以從另一方面鞏固和發(fā)展環(huán)保、提高資源利用率，為舉辦綠色奧運(yùn)增添色彩。

　　一、尾礦資源急待利用

　　本文中所說的尾礦是指金屬礦、非金屬礦在開采和加工其主礦產(chǎn)品過程中剝離的圍巖、丟棄的低品位的巖石和加工過程中的廢棄物。這些尾礦一般都堆積在礦山的周圍，占用土地、損傷地表，破壞土壤、危害生物，淤塞河床、污染水質(zhì)，飛揚(yáng)粉塵、污染大氣。到目前全國共存各類尾礦60億噸，占地420公頃，危害很大。北京市和周邊地區(qū)也存在這種礦山和尾礦。北京地區(qū)的尾礦資源是巨大的。如果將此資源利用起來，每年新排放的尾礦制人工砂石，每年就可以解決2040萬噸的建設(shè)用砂石，如果把已堆積的尾礦都利用起來，則光此資源就可以用20年。即解決了尾礦污染環(huán)境的問題，又解決了建設(shè)用砂石資源問題，一舉兩得。

　　二、質(zhì)量、技術(shù)可行

　　1、尾礦制人工砂石材性分析：按國標(biāo)，《建筑用砂》GB/T14684-2001、《建筑用卵石、碎石》GB/T14685-2001對(duì)上述尾礦進(jìn)行了檢驗(yàn)，由于人工砂石的顆粒級(jí)配、針片狀含量、石粉含量、泥塊含量這些指標(biāo)可以在生產(chǎn)過程中通過改變?cè)O(shè)備和工藝參數(shù)來調(diào)整和控制，對(duì)尾礦能否制人工砂石無決定影響，而強(qiáng)度、有害物質(zhì)、堅(jiān)固性、以及堿集料反應(yīng)是判定尾礦能否制人工砂石的關(guān)鍵。絕大多數(shù)尾礦制成的人工砂石是合格的，個(gè)別不適于制人工砂石的尾礦可以通過原料選擇來控制。當(dāng)然，從另一方面也說明了，并非所有的尾礦都能用來制人工砂石，在生產(chǎn)中還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)原料的檢驗(yàn)，以保障人工砂石的質(zhì)量。

　　2、尾礦人工砂配制混凝土的研究

　　由于建筑用碎石在北京地區(qū)已使用多年，建筑用碎石實(shí)際就是人工石，因此，已沒有必要再對(duì)尾礦人工石在混凝土中的應(yīng)用進(jìn)行研究。而人工砂由于其顆粒級(jí)配、粒形甚至顏色都與天然砂有明顯的不同，在北京地區(qū)使用還不普遍，大多數(shù)的使用單位還不認(rèn)識(shí)和不接受人工砂。其實(shí)，北京市城建一公司與北京建筑工程學(xué)院合作，96年就在一住宅工程上應(yīng)用了三河的尾礦人工砂；北京市建工集團(tuán)三建也曾把三河的尾礦人工砂應(yīng)用在工業(yè)建筑和道橋工程上，使用面積近萬平方米，不僅在當(dāng)時(shí)取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且，目前工程質(zhì)量良好。針對(duì)當(dāng)前大多數(shù)的使用單位還不了解和不掌握砂的情況，在編制北京市人工砂應(yīng)用技術(shù)規(guī)程的過程中，編制組又進(jìn)行了人工砂（主要是尾礦人工砂）的應(yīng)用研究。研究包括了人工砂建筑砂漿、人工砂普通混凝土、人工砂商品混凝土和人工砂制品等內(nèi)容，重點(diǎn)放在人工砂在商品混凝土的應(yīng)用上。為便于今后的推廣和使用，編制組沒有統(tǒng)一的配比要求，也沒有事先強(qiáng)調(diào)人工砂使用要求和特點(diǎn)，只是選擇了北京市幾個(gè)有代表性的商品混凝土攪拌站和試驗(yàn)室，選擇了幾個(gè)有代表性的人工砂源供料。讓他們根據(jù)自身的認(rèn)識(shí)與經(jīng)驗(yàn)去試配。

　　尾礦人工砂無論配制普通混凝土、商品混凝土，還是混凝土制品都是可行的，而且，水泥用量節(jié)約，和易性滿足，各個(gè)齡期強(qiáng)度保證。尾礦人工砂配制混凝土與天然砂配制混凝土相比有一定的自身特點(diǎn)（另文專述），但對(duì)一般的使用單位來講，掌握起來并不難，關(guān)鍵在于思想上的解放，認(rèn)識(shí)上的提高，樂于接受新事物。

　　最近，首鋼遷安礦一擋墻工程克服了思想上的障礙，完全使用尾礦人工砂石科學(xué)配制泵送混凝土，取得了每方混凝土不但節(jié)省了近2噸外購的天然砂石，而且還節(jié)約水泥150kg的好效果。

　　綜上所述，尾礦作為建設(shè)用人工砂石在技術(shù)和質(zhì)量上是科學(xué)可行的。

　　三、條件成熟

　　今年2月1日開始實(shí)施的國標(biāo)GB/T14684-2001《建筑用砂》已明確人工砂作為一建筑用砂，并規(guī)定了人工砂的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則。為配合工程應(yīng)用，北京市建委今年9月出臺(tái)了北京市工程地方標(biāo)準(zhǔn)《人工砂應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，且于今年11月1日已開始實(shí)施。目前，本文前面所提到的所有有尾礦的單位都已經(jīng)或正在籌備建線生產(chǎn)人工砂石，已具備年生產(chǎn)能力約800萬噸。據(jù)北京市建設(shè)機(jī)械與材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站對(duì)幾個(gè)尾礦生產(chǎn)線長達(dá)8年的跟蹤檢查，人工砂石的級(jí)配可調(diào)和質(zhì)量穩(wěn)定是人工砂石的最大特點(diǎn)，而人工砂合理的級(jí)配正是配制高性能混凝土和節(jié)約水泥、降低混凝土成本的關(guān)鍵，人工砂的質(zhì)量穩(wěn)定是保證建筑工程質(zhì)量的前提。另外，國家對(duì)利用尾礦資源也早有鼓勵(lì)政策。例如：對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的原料中摻有不少于30%的煤矸石、石煤、粉煤灰及其它工業(yè)廢渣生產(chǎn)的建材產(chǎn)品，免征增值稅（見財(cái)稅字[1994]44號(hào)、[1996]20號(hào)、國經(jīng)貿(mào)字[1996]809號(hào)文）。這就是說，如果使用尾礦人工砂石生產(chǎn)商品混凝土及建材制品，就可以享受這一政策。