海砂混凝土對建築有什麼危害?

央視曝光華潤涉嫌使用不合格海砂混凝土
「專家介紹,海砂里含有氯離子,一旦超標,將嚴重腐蝕混凝土裡的鋼筋,破壞建築的混凝土結構,產生安全隱患。」
「在深圳,不論是砂場還是還是攪拌站,建築使用海砂已經是一個公開的秘密。行業人士表示中,建築工程的監理與監管部門對使用海砂熟視無睹。「房子反正短命建築幾十年了。出問題了那也是(正常)。」
以上報道中的說法可予採信嗎?


瀉藥,對於第一個問題,上面已經說的很詳細了,作為現場管理非設計人員,只能就第二個問題談下自己的想法。就房屋結構驗收來說根據《混凝土結構工程質量施工驗收規範》GB50204來看,現場混凝土質量驗收的原材料項目涉及以下問題:

什麼叫主控項目呢?就是要求全部合格的項目,不允許有超過控制值的偏差。
從驗收規範來看,目前政府對混凝土中水泥和外加劑的摻合,監管還是很嚴格的,但在驗收項目中,並未提及砂的化學成分,當然對總體的混凝土中氯化物的含量是嚴格控制的。然後會有人出來問說政府可以收錢不管事啊!這就存在監管漏洞這一塊了,混凝土澆筑前,一般材料供應單位(攪拌站),會向施工單位提供混凝土開盤鑒定和材質報告,具體內容會涉及水泥、砂石及各種外加劑的比例,其中用砂這一塊會有氯的含量這一項,具體不多說,上圖。

該報告單是湖北省的,由於本地都是河沙,且數量較豐富,沒有氯鹽含量超標問題,沿海城市應該會有這一項。這裡注意下報告的蓋章處,是混凝土生產廠家的實驗室,每個混凝土生產廠家都會有實驗室,主要工作是混凝土標號的適配實驗,政府包括現場監理會不定期對實驗室進行抽查,包括抽查檢驗設備的運轉狀況和檢驗人員的證件及操作水平等,同時也會抽查現場堆積的材料的質量,但由於設備和樣品(檢驗是一種,使用是另一種)的限制,很難找到不合格的樣品,只要政府職能部門檢查合格,該生產廠家就可以掛牌正常投入使用。從上可以了解到,無論是政府還是現場監理都只能是抽查,而且都是檢查生產廠家,不會去檢查原材料產地,所以效果也有限。當然追究責任的話,主要還是生產廠家的責任,畢竟是該廠家實驗室出具的合格報告,政府、監理、施工單位也會在相應的職責範圍內承擔一定的責任,主要也就是經濟上的處罰。

然後說下,政府及監理單位是否對此現象熟視無睹,這裡沒有替政府說話的意思,我只談現在的房屋驗收制度的問題。房屋的驗收通常有以下幾道程序:
1、施工單位自檢
2、監理現場驗收
3、開發商組織監理、參建單位進行分部工程、單位工程及竣工驗收,政府監管部門參與。
記者提到的問題主要在2、3兩部,這兩部驗收的依據主要是資料,資料包含:現場驗收資料、隱蔽工程資料、檢查記錄、材料合格報告。前三項都是現場可控的,主要談材料這塊,現場澆築的混凝土必須做試塊送檢政府授權的第三方檢驗機構,沿海發達城市的檢驗是很嚴格的,必須要求監理到場送檢,材料現場取樣。但混凝土的檢驗合格是以試塊的抗壓強度為標準,並不涉及化學成分,包括後期的現場回彈試驗等,都是檢測材料的強度,除非建築結構外觀出現不正常的顏色,否則是不會檢驗外加劑及原材料的化學成分的,自然也無法檢驗是否使用海砂的問題了。
另外說一點,作為開發商,即使明知道出現問題,也是不會立即上報的,畢竟會影響企業的名譽及銷售樓盤的銷售量。而且作為第三方監管機構的監理單位實際上是從開發商處拿取監理費的,作為企業也不得不考慮經濟因素。

其實就以上所說,並不是政府、監理檢查不嚴格,主要還是檢查、監管、合同等程序的不完善造成的,當然完善檢查程序許多方面都需要解決,這需要一個過程,只是就一個建築從業人員來說,看到的這個過程很緩慢。


謝謝邀請。對這則報道的質疑可以分為兩部分,一是「海砂對混凝土結構真的有害嗎?」,二是「這種現象真的很普遍而監督部門真的熟視無睹毫無作為嗎?」對於第二個問題,我不是施工業內人士,也沒有實際接觸過,不好亂說。就說說第一個技術問題吧。

海砂對於鋼筋混凝土結構的耐久性能,確實有著嚴重的影響,罪魁禍首就是海砂里的大量氯離子。海砂並不是不能使用,但一定要嚴格控制其氯離子的含量,只有氯離子含量滿足要求的海砂才能使用。那為什麼鋼筋混凝土結構對氯離子如此敏感呢?

鋼筋和混凝土是材料界著名的一對好基友。兩者不僅在力學性能上珠聯璧合,在耐久性能上也是天作地設。眾所周知,鋼筋在水和氧氣的作用下容易生鏽,而包裹在鋼筋周圍的混凝土恰恰起到了保護鋼筋免遭鏽蝕的作用。製作混凝土所用的水泥,其熟料的主要成分是硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣。經過水化反應後,製成的混凝土的孔隙中充滿了氫氧化鈣的飽和溶液,其鹼性相當強,實際pH值在13左右。如此強的鹼性環境中,鋼筋表面被氧化,形成了一層很薄但很緻密的水化三氧化二鐵的保護膜。這層保護膜被叫做鈍化膜,它隔絕了鋼筋與外界環境,使得鋼筋無法接觸到水和氧氣,不容易再發生氧化鏽蝕,起到了保護鋼筋的作用。

所謂「沒有拆不散的基友,只有不努力的小三」,砂石中摻雜的氯離子就是鋼筋與混凝土這對基友的小三。因為氯離子的活性很強,如果其濃度大到一定程度,那麼就可以滲透過這層鈍化膜,與鋼筋發生反應,形成易溶的氯化亞鐵,也就是遊離的亞鐵離子和氯離子。三氧化二鐵的鈍化膜失去了依附的內層金屬,也隨之溶解,鈍化膜被破壞。

一旦鈍化膜被破壞,鋼筋完全暴露,電化學腐蝕就開始了。鐵與水和氧氣發生電化學反應,生成氫氧化亞鐵。如果氧氣不太充足,氫氧化亞鐵被最終氧化為四氧化三鐵(黑銹)。如果氧氣充足,氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵,繼而脫水成為疏鬆多孔的三氧化二鐵(紅銹)。

我們再看一下整個過程,最後氯離子去哪裡了呢?還是遊離的氯離子,沒有變成其它化合物。總的來看,氯離子起到了類似催化劑的作用。因此,整個鏽蝕過程一旦開始就不會停止,在氯離子的不斷作用下,鋼筋被持續鏽蝕。其帶來的負面作用是多方面的:

  • 其一,鋼筋越來越細,力學性能持續下降,屈服強度和延伸率都顯著下降;
  • 其二,鋼筋生鏽後體積膨脹,會把周圍的混凝土脹開,產生裂縫,嚴重的甚至會導致表面的混凝土脫落;
  • 其三,帶肋鋼筋要依靠鋼筋表面的月牙形肋與混凝土錨固在一起,就像螺絲釘上的螺紋一樣,不容易脫落,一旦鋼筋鏽蝕,月牙形螺紋被腐蝕破壞,帶肋鋼筋變成了光滑圓柱形,錨固性能大幅降低。

鑒於這些嚴重後果,必須要嚴格控制混凝土中氯離子的含量。《混凝土結構設計規範》第3.5.3條規定了設計使用期限為50年的混凝土結構在不同環境類別下的允許最大氯離子含量,一類環境為0.30%,二a類為0.20%,二b和三a為0.15%,三b類為0.10%,預應力混凝土為0.06%。第3.5.5條規定了設計使用期限為100年的混凝土結構在一類環境下允許最大氯離子含量為0.06%。對耐久性有更高要求的結構,還需要根據其它相關規範來確定。

而海砂由於其來自海洋環境,含有大量的氯離子,必須要滿足嚴格的含量要求。《普通混凝土用砂石質量標準及檢驗方法》第3.1.10條規定,「對於鋼筋混凝土用砂,其氯離子含量不應大於0.06%(以干砂的質量百分率計)」。

除了海砂之外,氯離子還有很多其它來源途徑

  • 其一是北方冬天常用的除冰鹽。由於保護意識不強,管理不善,很多地區大量的使用含氯離子的除冰鹽,導致很多公路混凝土結構腐蝕嚴重,有些甚至不得不拆除重建。
  • 其二是常年接觸海洋環境的鋼筋混凝土結構,比如港口碼頭、跨海大橋、防洪堤壩等等,不可避免的要接觸到海洋中的大量氯離子。
  • 其三是某些化工廠的混凝土結構,其環境中也有大量的氯離子。
  • 其四是內陸某些嚴重鹽鹼地區,建築物的基礎也處在大量氯離子的環境中。

對於這些不得不接觸氯離子的混凝土結構,有哪些有效的保護措施呢?

  • 其一是增大鋼筋外側混凝土的厚度,不讓氯離子那麼輕易的就能滲透到鋼筋表面。
  • 其二是在混凝土中採用阻銹劑,即使氯離子將鈍化層破壞,阻銹劑仍然能阻止鋼筋的電化學鏽蝕。早期常用的阻銹劑主要是亞硝酸鹽或者鉻酸鹽,但其毒性很強,發生過多次工地食堂誤用亞硝酸鹽導致集體中毒的事故。現在出現了很多新型無毒害的阻銹劑,包括可以直接噴塗在混凝土表面的阻銹劑。
  • 其三是加強對鋼筋的保護。比如採用環氧樹脂塗層鋼筋,鋼筋表面的環氧樹脂塗層代替了天然形成的鈍化層,氯離子無法穿透環氧樹脂塗層,鋼筋帶上了樹脂套套,氯離子就無可奈何了。
  • 其四,可以採用不鏽鋼鋼筋,氯離子你們放馬過來吧,老衲已經練成了少林神功之金剛不壞體。

像新聞報道中提到的這些結構,如果真的是採用了含有大量氯離子的海砂,其混凝土耐久性能確實是有問題的。但也有補救措施,比如採用噴塗型阻銹劑,將阻銹劑噴塗在混凝土結構外表面,滲透擴散到鋼筋表面,形成額外的保護膜,起到阻隔氯離子的作用,從而提高鋼筋的抗鏽蝕能力,改善既有結構的耐久性能。

補充:這幾天又看了一些跟進的新聞報道,忍不住再說幾句。

不知什麼原因,好多媒體都有意或者無意的偏轉了矛頭。其實,與其說是「開發商違規使用海砂混凝土」,不如說是「攪拌站違規使用海砂」。現在的行業分工都很細化,所有的混凝土都是買的攪拌站的預拌混凝土。就像你開飯店,每天採購原材料,比如肉製品、奶製品什麼的,你不可能開一個實驗室每天檢測這些原材料,你只能看供應商有沒有執照、有沒有合格證。混凝土也是如此,開發商買進攪拌站的混凝土,如果攪拌站的執照、合格證等等都是齊全的,開發商和施工單位也沒有必要再去測氯離子含量了。

這些報道里沒有足夠的證據表明,開發商是在明知是海砂混凝土的前提下,依然為了貪便宜,選擇買這種混凝土。按報道的說法,幾乎所有的攪拌站都在用海砂拌混凝土,事實上,可能開發商和施工單位別無選擇,買不到別的混凝土。而且跟別的地區的合格混凝土比,這些海砂混凝土不見得便宜。

在總的工程投資中,土建成本不是大頭,大約只佔30%,而與鋼筋相比,混凝土的造價更低。明智的開發商和施工單位不會在這上面動省錢的腦筋,本來也省不幾個錢,還要冒那麼大的風險,何必呢。報道里還提到了平安金融大廈這種地標性的、基本「不差錢」的項目,不太可能為了省錢去買海砂混凝土。

有的朋友說了,那為什麼不自己買水泥、買合格的砂子,自己拌混凝土呢?因為現場製作混凝土,噪音和粉塵污染都很厲害,而且質量不容易保證,在大多數城市早就被禁止了。

還有的朋友說了,如果當地都是海砂混凝土,那為什麼不去外地買合格混凝土,然後再運過來呢?因為預拌混凝土都是攪拌車運的,必須在初凝時間(一般4~6小時)之前從攪拌站運到工地,並且完成澆築。從外地運混凝土,時間上無法保證,所以不現實。你什麼時候見過高速路上有攪拌車在跑長途?

總的來說,開發商和施工單位流動性都很大,很多不是當地的,但攪拌站基本是地頭蛇,根深蒂固,這事具體怎麼發展,還很難說。關注工程質量固然是對的,但我覺得還是應該分清責任主體,搞清楚黑心錢到底讓誰給賺走了,不要一上來就拔高到道德性的批判上。


結構上的破壞 豬小寶 已經說得很明白了
使用海砂攪拌混凝土在使用上還有個壞處就是
在沿海地區房屋結構牆面夏季容易受潮 冬季容易析鹽
一旦出現你家的牆面就算是廢了


只說原理。
海砂中所含的有害物質最重要的是氯離子,氯離子在混凝土中按照濃度梯度擴散,當鋼筋表面達到鏽蝕臨界氯離子濃度時,將產生微型原電池,鋼筋發生氧化反應,出現點蝕。由於鋼筋鏽蝕的產物從氧化亞鐵依次氧化為三水合氫氧化鐵,體積持續膨脹,混凝土開裂,耐久性嚴重下降;同時,鋼筋有效截面積減小,鋼筋與混凝土的粘結力下降,結構承載力降低


海砂的確是含有很高的氯,可以腐蝕鋼筋,減輕混凝土的耐久性,使得建築不牢固。
國家規範是允許使用海砂的,但是,海砂必須用淡水清洗多遍除氯,但是大家都該知道,這個是不可能真的做到的。
所以,一些混凝土建築的耐久程度,真的存疑。


這個問題確實普遍存在。同意多的幾個回答已經很詳細了。貼一篇文章,供大家參考。如要轉載,請說明出處。謝謝(*^__^*)


海砂及海砂混凝土應用技術

作者:周永祥,冷發光

100013,北京,中國建築科學研究院)

正文

1. 海砂資源及利用的問題

在我國東部沿海地區,人口稠密,經濟發達,工程建設量大。當河砂資源出現供給不足時,又沒有其他砂源替代(如內陸地區可以使用山砂或機制砂等替代),遠距離運輸河砂又會大大提高工程造價。與國外許多國家走過的路一樣,在陸砂資源短缺的情況下,人們開始將注意力轉向了當地砂源——海砂。因此,沿海地區開採利用海砂是經濟發展的客觀需要和歷史發展的必然。

英國、丹麥、挪威、瑞典、比利時、加拿大、澳大利亞、紐西蘭、日本、韓國、土爾其、印度等國家以及我國的台灣地區在海砂應用於工程建設方面已有多年的歷史和豐富的應用經驗。尤其是河砂、陸砂資源短缺的日本,在20世紀40年代就已經開始利用海砂配製混凝土,特別是20世紀80年代到90年代,日本海砂的利用量達到歷史的高點,海砂占建築用砂的比例高達30%左右。

20世紀30~40年代,我國局部地區將海砂用於臨時建築。70年代末,個別沿海城市開始出現使用海砂的建築結構,但規模較小。對海砂的開採利用在近十多年獲得迅速發展。國內較早大規模使用海砂的是寧波舟山地區和深圳地區等。據筆者2007年前後實地調研,寧波、舟山地區當時的建築用砂90%以上為海砂。

海砂含泥量低、粒形優良、細度均勻,適合配製混凝土。然而,海砂含有較高的氯鹽、貝殼、輕物質等有害物質。未經凈化處理的海砂容易造成混凝土中的鋼筋過早鏽蝕,給建築工程埋下嚴重的質量隱患。國內外因濫用或誤用海砂出現了一批「海砂屋」,造成了重大的經濟損失和惡劣的社會影響。

圖1 可怕的「海砂屋」建築

中國建築科學研究院主持了國家「十一五」科技支撐計劃課題「海砂在建設工程應用中的關鍵技術及產品開發」(2006BAJ02B04)的研究工作,首次在我國黃海、東海、南海三大海域採取了典型的海砂樣品進行研究,系統的研究了海砂作為建築用砂的特性和應用技術條件、海砂凈化處理技術、海砂混凝土性能、高性能海砂混凝土生產質量控制及工程應用技術、既有海砂混凝土建築的結構檢測技術和病害診治技術等,建立了海砂凈化示範生產線、海砂混凝土示範生產企業和海砂混凝土示範工程。制定了工程技術標準《海砂混凝土應用技術規範》(JGJ
206-2010)。

2.有效的凈化處理是安全使用海砂的關鍵前提

海砂經過有效的凈化處理之後,如果氯離子含量等技術指標達到標準要求,完全可以替代河砂生產結構混凝土,且混凝土的各項技術性能均良好。濱海環境中的自然暴露試驗也表明海砂混凝土的耐久性良好,但前提是海砂需要進行有效的凈化處理。鑒於此,《海砂混凝土應用技術規範》JGJ 206-2010規定「用於配製混凝土的海砂應作凈化處理」並將其列為強制性條文,要求嚴格執行。同時,該規範對海砂混凝土的氯離子含量和耐久性能技術指標做出了明確的規定。嚴格執行該規範,才能確保海砂在建設工程中的安全使用。

圖2 海砂凈化處理設備

海砂凈化處理的技術是採用淡水沖洗。雖然目前我國的海砂凈化技術和設備基本能夠滿足生產出符合規範要求的凈化海砂,但存在以下問題:

1)設備簡易,生產粗放,不規範,目前也無規範可以遵循;

2)普遍存在耗水量大、能耗高、佔地廣的問題;

3)工藝流程設計和用水量缺乏系統試驗和科學依據,大多依靠經驗,隨意性很大,凈化處理得到的海砂質量不穩定,特別是含鹽量波動較大。因此,我國亟須在海砂凈化處理技術上進行革新和升級,形成節水、節能、高效、穩定的凈化處理技術系統,並制定相應的技術標準,以確保凈化海砂的質量。

3.海砂的開採問題

在1993-1994年前後,寧波、舟山地區開始大規模採掘海砂,淡化後用於建築工程。目前正在使用的採掘技術,是通過采砂船的泵抽吸技術。抽吸時,由海水攜帶海砂,進入吸管。船艙中設置初步處理設備,能夠將吸上來的海砂進行處理,主要是篩去泥塊、大的貝殼和其他雜物,得到比較均勻和潔凈的海砂。

經上述采砂工藝處理後,所得海砂的含泥量較低,已不含大的貝殼等粗物,除含鹽量和貝殼含量之外,其餘指標一般都能滿足建築用砂的標準。

圖3 采砂船和運沙船

海砂的開採應考慮如下問題:

(1)海砂開採對海洋生態環境和地質環境的影響。

開採海砂,可能會破壞海洋生物群集中的各生物種類的棲息環境,破壞海底的生態環境同時影響一定範圍的海水鹽度、pH值、O2含量、營養鹽等。日本曾經報道過開採海砂導致海底世界如同荒漠一般的景象,由此引起日本社會對開採海砂的反對。

圖4
20世紀90年經過大肆開採海砂後日本部分海底出現嚴重破壞的景象


海砂開採可能造成海域輸砂量失衡、附近海域流場、波場改變,使得海岸受到侵蝕,國土流失。在近海大規模開採海砂,可能會引起近海地質環境的改變,甚至引起局部陸架的地質災害。

(2)海砂開採用考慮海砂礦產資源的綜合利用

海砂是海底重要的礦產資源,有的海砂礦產中含有大量的稀有金屬元素,如可能含有錳、銅、鎳、鈷等多種元素,還可能含鐵礦、鈦鐵石與鋯石等珍貴礦產的賦存地。如果此類極具冶金價值的海砂直接作為建築用砂,不僅是極大的資源浪費,而且對人居環境也可能存在放射性等潛在危害。

因此,海砂的開採應由國家國土資源部門詳細勘探規劃,有計劃、有步驟的開採使用。盲目開採使用,後果十分嚴重。

4. 海砂的基本技術指標

海灘砂比較細,多屬於細砂範疇,而海底砂則多是中砂,但不同地區的海砂級配等差別較大。淡化海砂的表觀密度分布在2590~2650 kg/m3
範圍內,與河砂相比,一般來說海砂表觀密度略小。由於海砂中存在一定量強度較低的軟弱顆粒,造成海砂的壓碎值指標偏大,堅固性指標稍差,含泥量較低,但貝殼等輕物質含量整體偏高;海砂具有較高的氯離子含量,此外,海砂還含有一定量的硫酸鹽、硫化物、以及含磷的礦物。

根據來源不同,海砂中可能含有不同的含泥量、貝殼含量和輕物質含量。海砂的含泥量、貝殼含量和輕物質含量均比較低,經過淡化處理後的海砂相應物質含量均有顯著降低。

圖5 貝殼含量較多的海砂

岩相分析表明,不同海域的海砂、灘砂的樣品可能存在潛在鹼活性。但通過砂漿棒法檢測鹼活性,絕大多數海砂樣的試件6個月的膨脹率均遠小於標準要求值0.10%,證明海砂一般無潛在鹼活性危害。

絕大多數海砂的放射性檢測結果表明,內、外照射指數符合《建築材料放射性核素限量》(GB6566-2001)和《民用建築工程室內環境污染控制規範》(GB50325-2001)的規定要求,對人的健康和安全不造成危害。

圖6
我國典型海砂樣品的篩分曲線

表1 海砂的基本性能測試結果

5. 海砂混凝土的基本性能

相同配合比和外加劑摻量情況下,海砂混凝土的工作性能不如河砂混凝土,達到相同工作性能需要提高海砂混凝土的外加劑用量。

海砂混凝土和河砂混凝土的抗壓強度、軸壓強度和彈性模量相差不多,基本相當。海砂中含有微量貝殼和輕物質不會影響混凝土與鋼筋的粘結性能,海砂混凝土的鋼筋握裹強度與河砂混凝土基本相當。

淡化海砂混凝土中鋼筋鏽蝕失重率略大於河砂混凝土,但相差不多。淡化海砂混凝土的乾燥收縮性能與河砂混凝土的乾燥收縮性能基本相當,乾燥收縮發展規律相同。淡化海砂混凝土的受壓徐變性能與河砂混凝土的受壓徐變性能基本相當,受壓徐變值發展規律相同。

隨著海砂中鹽分的提高,混凝土的早期抗壓強度(3d左右)明顯提高,但28d的抗壓強度基本一致;隨著海砂中鹽分的提高,混凝土中鋼筋鏽蝕失重率明顯增加。

6. 《海砂混凝土應用技術規範》JGJ 206-2010的幾個技術要點

(1)海砂及海砂混凝土的定義

《海砂混凝土應用技術規範》中將「海砂」定義為:出產于海洋和入海口附近的砂,包括灘砂、海底砂和入海口附近的砂。本規範將「入海口附近的砂」納入海砂範疇,從而解決了一直以來對江河入海口附近的所謂「鹹水砂」是否屬於海砂的爭論。入海口是河流與海洋的匯合處,淡水和海水的界線不易分明,且隨著季節發生變化,本著從嚴控制的原則,故將入海口附近的砂納入海砂範疇。

規範中將「海砂混凝土」定義為:細骨料全部或部分採用海砂的混凝土。這樣一來,凡是摻有海砂的混凝土,無論摻加比例多少,都視為海砂混凝土,這也體現了為工程質量百年大計考慮、從嚴控制的思想。

(2)凈化處理

《海砂混凝土應用技術規範》規定「用於配製混凝土的海砂應作凈化處理」,並將將此作為強制性條文。「凈化處理」作為本規範的特有術語,定義為:採用專用設備對海砂進行淡水淘洗並使之符合本規範要求的生產過程。因此,海砂的凈化處理需要採用專用設備進行淡水淘洗,並去除泥、泥塊、粗大的礫石和貝殼等雜質。這主要考慮到採用簡易的人工清洗,含鹽量和雜質不易去除乾淨,且均勻性差,質量難以控制。海砂用於配製混凝土,應特別考慮影響建設工程安全性和耐久性的因素,確保工程質量,確保海砂應用的安全性。鑒於我國目前質量管理的現實狀況,本規範對此進行了嚴格規定。該強制性條文一是為了禁止將海砂原砂直接用於生產混凝土,二是為了避免採用自然淡化、簡單的人工淘洗等無法保證凈化質量的方式來敷衍了事的行為。

《海砂混凝土應用技術規範》規定「海砂不得用於預應力混凝土」。

(3)氯離子含量問題

跟其他砂相比,《海砂混凝土應用技術規範》提高了對砂中氯離子含量的要求,規定海砂的離子含量不得大於0.03%。同時對其他原材料(水泥、拌和用水等)的氯離子含量也提出了較高要求,以達到從嚴控制的目的。

《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ 52-2006中對砂的氯離子含量作為強制性條文規定:鋼筋混凝土用砂,氯離子含量不得大於0.06%(以干砂質量百分率計);預應力鋼筋混凝土用砂,氯離子含量不得大於0.02%。日本標準《預拌混凝土》JIS A5308:2003對砂的氯離子含量的要求是:氯鹽(按NaCl計算)含量不超過0.04%(相當於0.024%的Cl-
含量),同時又規定:如砂的氯鹽含量超過0.04%,則應獲得用戶許可,但不得超過0.1%(相當於0.06%的Cl-含量);如果用於先張預應力混凝土的砂,氯鹽含量不應超過0.02%(相當於0.012%的Cl-含量),即使得到用戶許可,也不應超過0.03%(相當於0.018%的Cl-含量)。我國台灣地區的標準《混凝土粒料》CNS 1240沿用了日本最嚴格的規定:預應力鋼筋混凝土用砂,水溶性氯離子含量不得大於0.012%;所有其他混凝土用砂,水溶性氯離子含量不得大於0.024%。

借鑒日本和我國台灣地區的標準,並同時考慮到我國大陸地區的實際情況,將鋼筋混凝土用海砂的氯離子含量限值規定為0.03%,嚴於JGJ 52-2006規定的0.06%。

值得注意的是,《海砂混凝土應用技術規範》規定了配合比設計和生產過程中應檢測海砂混凝土拌合物的水溶性氯離子含量。由於此前氯離子檢測方法的不完善,中國建築科學研究院組織編製了《混凝土中氯離子含量檢測技術規程》JGJ/T 322-2013,混凝土拌合物的水溶性氯離子含量的檢測,可按照該標準進行

(4)其他技術指標

規範從嚴控制海砂中的堅固性、含泥量、泥塊含量、雲母含量等技術指標,這些指標都是取《建築用砂》GB/T148684和《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ 52-2006中偏於安全、甚至最嚴格的限值(見表2)。同時,本規範還對海砂的鹼活性和放射性進行了規定。

表2 海砂的質量要求

7. 結束語

儲量豐富的海砂是沿海地區重要的建築用砂來源。海砂作為生產混凝土的主要原材料而用於建設工程,是海砂使用的主要途徑之一。中外不同歷史時期的經驗和教訓表明:使用海砂是經濟社會發展的必然,但關鍵在於能否科學、合理地使用,用得好,可以創造巨大經濟、社會和環境效益;相反,如果盲目、不科學地使用海砂將會造成災難性後果。

海砂的開採利用應該注意兩個關鍵環節:第一是「采」,海砂的開採必須由國家有關部門詳細勘探規劃,有計劃、有步驟的開採使用。嚴禁盲目開採、盜採。第二是「洗」,海砂應用最關鍵的環節是做好海砂的凈化處理。淡水沖洗目前仍然是最為簡單有效的辦法。

作者簡介

周永祥,博士,研究員,九三學社社員。2007年畢業於清華大學,獲土木工程學博士。現任中國建築科學研究院建材所副總工、混凝土室主任,高性能混凝土技術研究中心主任。主要研究方向:混凝土技術及標準化研究。國家十一五科技支撐計劃課題「海砂在建設工程中應用的關鍵技術及產品開發」和國家行業標準《海砂混凝土應用技術規範》、《混凝土中氯離子含量檢測技術規程》的骨幹成員。

學術任職:全國「高性能混凝土推廣應用技術指導組」辦公室副主任,全國混凝土標準化技術委員會(SAC/TC 458)副秘書長,中國建築學會建材分會副秘書長,中國土木工程學會混凝土質量專業委員會秘書長等。(xiangzizhou2006@126.com)

冷發光,工學博士,研究員。現任中國建築科學研究院建材所總工;全國混凝土標準化技術委員會秘書長;中國土木工程學會混凝土質量專業委員會主任委員;中國建築學會建築材料測試技術專業委員會主任委員。主持了國家十一五科技支撐計劃「海砂在建設工程中應用的關鍵技術及產品開發」等多項課題;主編了《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》、《海砂混凝土應用技術規範》、《混凝土中氯離子含量檢測技術規程》等多項標準。主要研究領域為混凝土耐久性及特種建材。(lengfaguang@126.com)


海砂砼對建築物、結構物的危害,主要是海砂、海水中含有氯離子,這將加速鋼筋鏽蝕,影響建築物、結構物使用壽命。在中國不推行使用海砂拌制混凝土,如在特定環境下要使用,稱抗腐蝕性混凝土,需要外加劑(叫密實劑-防腐蝕的)本人在廈深鐵路-汕頭(揭陽)溶江特大橋工地,參與樁基、墩柱抗腐蝕性砼設計和施工。(在設計配合比時,要控制砼中氯離子、減含量指標,控制這些指標)能有效的防止氯離子、減含量超標對鋼筋鏽蝕,從而增加砼的(建築物、結構物)使用壽命。這也不完全對。盡供參考。


謝謝樓上各位,學習了。因為我住的地區不靠海,只是知道家裡建房子用的都是河砂,卻不知道海砂對建築有這麼大額危害。


為什麼第一個錯誤的回答會有那麼高的認同率?
海砂中的氯化物(鹽分)的確對鋼筋有腐蝕作用,但這種腐蝕作用被水泥固化的晶體結構而大大消減了。水泥固化後,那些鹽分雖然本身降低強度,但是因為被水泥晶體包裹後,完全失去腐蝕金屬的活性。它們對金屬的腐蝕作用主要發生在水泥固化之前。

海砂不能當作建築用砂的真正原因,不是鹽分。哪怕用清水將鹽分完全清洗乾淨,海砂還是完全不能用作建築用砂。

這是因為海砂圓潤光滑,像一個一個的小彈珠,它們會滑動。製作成混泥土後,它們完全不能提供應有的強度,收到衝擊後,完全是水泥結晶體在承受衝力,這些沙子是滑動的鋼珠,相互之間完全不提供阻抗力。這才是海砂作為混凝土材料的最大危害!用海砂,不但不能增加混凝土強度,甚至降低強度。

所以必須使用那些形狀非常不規則的河沙,大石頭破碎後的人工砂。這些形狀不規則的砂紙,才能提供很好的抗衝擊強度。

舉個例子說吧,給你一堆的小彈珠,你是無論如何無法搭建起一座金字塔來,甚至連第二層都無法搭建,彈珠都滑動散開去了。但是給你一堆形狀不規則的小模塊,你就很容易搭建起一座小土丘來。海砂就是那種小彈珠,河沙就是那種不規整的小石塊。

標準控制沙中氯化物含量,不是針對氯化物本身的危害,而是氯化物含量高間接證明那些砂紙有可能來自海砂。

以下是通過修改添加的附註說明。
=======================

Okey,我看到回復中很多人質疑,尤其是有那個同學說我一本正經地胡說八道。這個形容讓我差點笑噴了,我有那麼可愛么?說實話,我還真的是一本正經地說,但沒有想到我會是胡說八道。一本正經地胡說八道,哈哈,這怎麼想到這麼幽默的形容詞,我愛死你了。不過,誠實地說,我可能是一本正經地說錯了話吧?

知乎就是那樣的好地方,即便是有人看法不同,也不會上來就罵,而是用幽默,我可能說的完全與諸位專業的概念相悖,所以才有那麼強烈的幽默反駁。這也讓我覺得知乎網很好,上來的人藏龍卧虎的。

言歸正傳,上網查詢一下後,覺得有那麼幾種中國統稱為海砂的砂子:beach sand,sea sand,還有就是 Polymeric Sand (混合砂)。
海砂不能用作建築,因為形狀不好,還有就是如果不清晰,內有的有機物降低混凝土強度。但合成砂,就是海砂徹底清洗後,再與外加的形狀不規則砂子混合,可以作為建築用砂,而且這類Polymeirc Sand的使用,有很多限制,不能用來做地基和高層,但可以做陽台和外牆塗層。

出處: https://docs.google.com/viewerng/viewer?url=http://www.icpi.org/sites/default/files/Tech_Spec_17_Web.pdf

http://icpi.org :


由於海砂中氯離子的活性很強,如果海砂中的氯離子濃度達到一定程度,會破會鈍化膜,與鋼筋發生化學反應,將影響鋼筋的使用壽命。


我們在蘇州,每個月自己測一次混凝土氯離子含量。當然這個地區用砂都是湖砂和江砂。一般不會可能超標。現在砂石都貴的離譜,漲到一百多了。以後可能要推廣機制砂


沿海地區的施工狗來了。煙台汽車東站豆腐渣工程上過焦點訪談的,主要原因就是用了大量沒有經過氯離子檢測的池塘水。具體可百度。


關鍵詞:氯離子,腐蝕


氯離子腐蝕鋼筋


耐久性,鋼筋腐蝕~


海砂有氯離子所以腐蝕鋼筋,減少了建築物的壽命,而且從監理到攪拌站,上上下下都是知道的。


話說施工人員還是有良心的,海沙這個絕對不會用的,不管監管部門會不會抓,每個工程的主管人員對整個工程是終身負責的,出於這點他們也不敢這麼搞的


海砂中含有氯離子,會腐蝕鋼筋,使其發生變形、損害,對建築結構造成極大破壞。


因為海砂中含有氯化鈉等鹽分,會吸潮,用海砂攪拌混凝土,水泥砂漿,會對鋼筋產生腐蝕作用,影響建築結構安全,會造成粉刷層返鹼等問題,故建築工程上嚴禁使用海砂的。簽名:http://www.xt.hc360.com


腐蝕鋼筋的啊!!!!!


推薦閱讀:

建築中用的超大玻璃是怎麼生產的?
建築學製作非線性、異形的建築模型有什麼奇巧淫技或者系統方法?
頂層的商品房優點缺點有哪些?
一樓住戶安裝地板隔音防震材料,對於隔絕戶外交通低頻噪音和震動,是一種有效的方法嗎?

TAG:建築 | 土木工程 | 化學 | 建築材料 |