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砂石行业发展现状与趋势中国砂石协会2013.8l砂石行业发展现状与趋势l骨料的重要作用l机制砂石的优势和在混凝土的特性l日本太平洋水泥公司矿山介绍l协会在行业发展中的引领作用l“建设用砂石”国标修订砂石行业发展现状一、概况•砂石行业所指的砂石—建设用砂石•----俗称的建筑用骨料•----建材和交通业又称集料•砂石是开采和消耗自然资源的最大的产品，产、销量居世界第一，其刚性的需求至今没有其他产品替代。•工程建设中应用最大量、最广泛的材料是混凝土•混凝土是耗能最低的材料，普通混凝土耗能约为钢的1/25至1/40•砂石是混凝土组成材料中重要和用量最多的原材料，占混凝土质量的6/7左右•哪里有基础建设，哪里就有砂石，砂石行业为我国基本建设作出了重要贡献。•随着现代混凝土和高速铁路等重点建设工程对砂石的技术要求越来越高•能满足其要求的天然砂石数量越来越少,甚至没有。•为了补充砂石市场的刚性需求，机制砂石成了建设用砂的首选。•机制砂石是高质量建设工程的重要的基础原材料。发展机制砂是建设市场形势发展的需要。•目前，砂石年产量大约在100亿吨左右•按平均价格30元/吨计算，直接产值3000个亿•带动运输等行业产值至少2000个亿•合计达5000个亿•砂石行业传统生产方式的落后与分散，造成对该产品和行业的认识不足、重视远远不够。进入2013年，随着国家城镇化发展规划的实施，我国铁路、水利、新城镇化、新农村等各项建设的投资预算基本到位。在有力促进大规模基础设施建设发展的同时，助推了各地房地产、保障房、铁路及高速公路等一系列重点建设项目的投资。目前，一批行业的骨干企业在扩大企业发展规模和规范管理的同时，更加注重矿山建设的绿色环保和安全生产，努力加强企业文化建设，打造行业的品牌精英。机制砂石产业的快速发展，也促进了碎石机械设备行业的快速发展。目前一些地区，机制砂石的生产工艺及设备等多方面都在积极追赶世界先进水平，不论在规模产量还是在技术水平、产品的质量上都有了整体的提升和进步。砂石行业面临的主要问题工业化程度不高产业的集中度低企业及产品质量良莠不齐环境保护理念缺乏且管理能力差总体发展水平落后。砂石资源，特别是天然砂矿源日益紧缺盗采乱挖现象严重，破坏环境缺少总体长远规划和基本要求一个重要却被忽视的产品与行业没有稳定的生产基地，造成供应波动，企业短期行为生产方式分散落后，95%以上的生产厂没有试验室18产品质量不稳，价格上升。机制砂以石屑为主，细度偏粗天然砂偏细，含泥量严重超标，以细石、风化砂充砂卵石子级配差，粒型不好海砂氯离子含量超标有关政策与法规的缺失和不到位政府部门缺乏规范的管理程序和系统。政府行政管理法规有待统一、协调。机制砂生产企业税、费过重。海砂是当前行业关注的热点，部分沿海地区对海砂资源的开采、使用缺乏规划，对用于钢筋混凝土的海砂淡化质量监管力度不足。由于砂石行业的产业长期不规范，砂石行业的产、供、销各环节没有纳入国家工业管理体系，导致不能准确地掌握行业发展现状。破坏景观短期难以修复污染环境盗采盗挖砂石行业的发展趋势行业发展趋势：天然砂资源迅速减少机制砂生产基地建设发展势头强劲砂石行业的企业管理力度加大产业升级、延长产业链科技进步、和谐发展26天然砂资源日趋紧张、价格看涨经过多年开采，天然砂资源在迅速减少，有的地区天然砂已近枯竭。为了保护江堤河坝、保护生态平衡，各地政府规定有些河流严禁和限量开采。天然砂已成行业的紧俏产品。价格看涨，升至80-100元/立米。27机制砂生产基地建设发展势头看好随着基础设施施工技术的要求和高科技的发展，对砂石的数量和质量都有更高的要求，积极推广使用机制砂，为缓解这一突出矛盾。机制砂石已是砂石行业产业结构转型升级的主要发展方向和产业主体。28正规化、规范化的矿山开采工业化设计和实施方案，已是行业规范化发展的重点工作之一。新建砂石生产企业陆续开工，一定程度上增加了矿石设备企业的销量。新建生产企业规模以大、中型为主，生产规模在800-1200吨/时。29各地政府加大了砂石行业的企业管理力度即：整改关停、兼并重组。在国家政策和产业链延伸等发展战略推动下，行业内的优胜劣汰有利于行业的整体规模的提高和工业化发展。目的加大兼并重组，整合，做大做强在稳步发展的基础上，积极寻求新的发展途径和生产经营模式，力求企业规模变大、变强，逐步形成规范、稳定、可持续健康发展的大、中型机制砂石工业化的产业基地，由单一骨料向下游多种相关制品发展，延伸产业链。骨料的重要作用过去骨料被认为是混凝土中的填充料，所以常被忽视。九十年代以后，骨料已渐被当作主要架构材料，即使沒有水泥浆，骨料亦可支撑载重。骨架作用传递应力抑制收缩防止开裂颗粒级配（粒型表面特征）石粉含量（机制砂）针片状颗粒含量空隙率骨料影响混凝土和易性的主要指标强度、含泥量、泥块含量颗粒级配（粒型、表面特征）石粉含量（用人工砂）针片状颗粒含量空隙率、有害物质骨料影响混凝土强度的主要指标碱集料反应、有害物质、泥块含量骨料影响混凝土耐久性的主要指标骨料中的泥及其中的硫化物、硫酸盐、有机物，云母、轻物质等，会粘附在骨料表面，影响水泥石与骨料之间的胶结能力；或形成薄弱部分，或增大收缩，对混凝土的质量产生很大的影响。C30C100C80骨料的重要作用颗粒级配空隙率21.46%孔隙率7.98%空隙率4.31%•颗粒级配的重要性（包括微级配石粉）•相关的指标：粒型、表观密度、堆积密度、空隙率、针片状含量。良好级配的效果：节水泥、高密实及强度、耐久性好。骨料的作用ABCD水泥浆粗骨材粗砂细砂•何者强度高?•何者水泥浆用量多?混凝土/水泥漿+骨材不仅影响和易性（施工性），同时影响强度及耐久性粒型的影响机制砂石的优势与特点我国机制砂的发展历史由于天然砂石是一种地方性材料，受资源和运输的限制。从20世纪60年代起，水电系统的土木建设工程就开始就地取材，进行机制砂石生产和应用的研究，并开始在工程上使用，著名的水电工程如三峡、小浪底等都是人工砂石建设，至今已有50多年的历史。年产量最大的生产线也在水电系统，达3000万吨/年。机制砂：岩石、卵石、矿山尾矿或工业废渣粒，经除土处理，机械破碎、整形、筛分等级加工制成，粒径小于4.75mm目前全国一些地区都在生产和使用机制砂，有些地区还将工业废渣、建筑垃圾和废石加工利用。近年来，这一行业已经成为一个即传统而又崭新的创业领域。传统工艺机制砂特点•机制砂颗粒形貌不好，多棱角，针片状颗粒较多，石粉含量不可控制。•机制砂级配不合理，粗颗粒多细颗粒少，呈现“两头大中间小”的态势。•石粉含量不可控，偏高或偏低。指粒度小于4.75mm，细度模数为3.7-1.6mm的细集料。建筑用砂来源分类人工砂天然砂机制砂混合砂海砂河砂湖砂山砂特点表面粗糙，颗粒呈立方体，菱角尖锐，针片状含量极低机制砂与天然砂的混合物颗粒表面光滑洁净海砂中还常含有碎贝壳，可溶性氯盐等有害物质颗粒多具菱角，表面粗糙，含泥量及有机杂质多技术要求分类ⅠⅡⅢ应用宜用于强度等级大于C60的混凝土宜用于强度等级C30-C60及抗冻、抗渗、或其他要求的混凝土宜用于强度等级C30的混凝土和建筑砂浆建设用砂种类天然砂机制砂主要特点颗粒类似小鹅卵石，颗粒表面光洁，亲水性略差，级配不连续，坚固性强，一种细度模数对应多种级配。颗粒类似小碎石，表面粗糙棱角尖锐，无泥质和其他有害杂质，含有一定量的石粉，级配跳跃不连续。堆积密度比天然砂大，表观密度相对小。资源现状天然砂是一种短时间内不可再生的资源，有的地区天然砂接近枯竭；无度开采破坏生态环境。可就地取石材加工，资源丰富；还可利用废弃尾矿生产，属废渣资源化环保产业。使用机制砂有社会和经济效益；管理现状控制开采天然砂资源，国家限制天然砂出口，各地方政府实施采砂管理条例以及采砂收费管理办法。国家制定机制砂新标准,制定一系列政策，鼓励机制砂发展。骨料吸水率（%）1年的收缩砂岩板岩花岗岩石灰岩石英岩5.01.20.50.20.30.120.070.050.040.03机制砂的生产设备及工艺机制砂生产工艺流程图制砂原料优化制砂工艺优化多次回笼整形除粉工艺优化高品质机制砂尾矿整体优化后机制砂生产工艺流程机制砂的生产工艺优化设备及工艺优化机制砂的生产工艺优化制砂设备优化除粉设备优化机制砂石的优势与特点资源优势管理优势质量优势品质优势可利用各种废弃资源，符合科学发展观和节约、循环型经济有稳定的法人主体，实行采矿许可，有固定的经营场所料源固定、稳定，机械化的生产方式，保证了产品的质量稳定、可调、可控有较高的表面能和亲水性；有完整的级配，有小于75µm石粉的微级配；有多种的矿物成分可选择；颗粒级配稳定、可调整；粒形可改善机制砂的生产工艺与质量控制--机制砂质量标准•机制砂的分级与规格•颗粒级配•含泥量•石粉含量•有害物质•压碎指标•坚固性•吸水率结论：ü机制砂行业生产技术水平低下，机制砂质量良莠不齐；ü工程技术人员对机制砂与机制砂混凝土的性能缺乏认识；ü正确认识机制砂和机制混凝土特性是推广应用的前提；ü保障机制砂的质量与供应，是推广应用的基础；ü加强政府宏观引导，强化技术培训，加强技术指导是关键。•颗粒形貌(2.36~1.18mm)高品质机制砂机制砂特性技术指标对比•颗粒形貌(1.18~0.06mm)高品质机制砂机制砂特性技术指标对比•颗粒形貌(2.36~1.18mm)普通机制砂机制砂特性技术指标对比•颗粒形貌(2.36~1.18mm)普通机制砂机制砂特性技术指标对比•普通指标对比•特征指标对比•粗糙度高品质机制砂由于粒型较普通机制砂更接近球体，经过颗粒整形工序后其表面粗糙程度降低，棱角更加圆润，使得粗糙度指标低于普通机制砂。机制砂特性技术指标对比高品质机制砂普通机制砂河砂粗糙度/S30.542.823.71、含泥量•机制砂含泥量宜小于0.5%。机制砂应采用水洗碎石破碎机制砂工艺制备机制砂，以严格控制机制砂中含泥量。2、石粉含量•机制砂的石粉含量不应小于5%，宜在10%至15%之间，但不应大于20%。亚甲基蓝测试值不应大于1.0。机制砂技术指标控制机制砂混凝土的特性颗粒级配颗粒形貌石粉含量压碎指标含泥量细度模数工艺设备材料岩性机制砂品质指标思考吸水率制定科学有效的机制砂品质控制指标引导机制砂行业健康发展。混凝土砂浆颗粒群参数石粉岩性机制砂品质指标对砂浆、混凝土性能的影响耐久性工作性强度体积稳定性随MB值增大，低强混凝土强度先增后减，在1.1时出现最大值；而对高强混凝土，MB值的增大，早期强度下降，后期强度没有明显影响。MB值的增大对混凝土早期收缩影响明显。随着MB值的增大，混凝土的坍落度和扩展度都呈下降趋势。适当的MB值可改善低强砼抗渗性；对于高强混凝土，随MB值的提高，抗渗性劣化。机制砂MB值提高对抗冻性产生不利影响。MB值MB值——混凝土性能岩性和石粉对MB值基本无影响，而泥粉对MB值影响明显。工作性耐久性适宜石粉量改善机制砂混凝土强度，但不同强度等级混凝土其最佳石粉量不同，C30在10~15%，C60在7~10%之间，而C80在3%~5%。低强度等级混凝土，石粉含量增加，可以提高抗氯离子渗透性能；高强混凝土，石粉含量增加则不会提高其抗氯离子渗透性能，甚至产生轻微劣化效果。适宜的量可改善机制砂混凝土塌落度和泌水性。低强度等级混凝土适宜石粉量10%~15%，高强度等级混凝土适宜石粉量5%~7%，超高强混凝土适宜石粉量低于5%。石粉含量石粉量——混凝土性能强度机制砂石粉含量限值•（1）国内相关规范机制砂石粉含量限值规范编号石粉界定石粉含量最高限值规范编号石粉界定石粉含量最高限值SDJ207-19820.16mm12%DL/T5112-20000.16mm22%DL/T5144-20010.16mm18%DL/T5112-20090.16mm22%SDJS14-860.16mm15%GB/T14684-200175μm7%SL53-940.16mm17%GB/T14684-201175μm10%耐久性工作性强度体积稳定性机制砂配制出的混凝土强度略高