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上海市明確禁止使用海砂 不合格海砂的危害你知道嗎?

日期:2017-05-25 | 來源:中國振動機械網
  上海市明確禁止使用海砂,上海砂石協會日前發布專門消息,詳細解釋說明了有關不合格海砂的危害。 定義 海砂是指分布于海岸和淺海的、以中粗砂為主、包括部分細砂和礫石的砂質堆積..

  上海市明確禁止使用海砂,上海砂石協會日前發布專門消息,詳細解釋說明了有關不合格海砂的危害。

定義

海砂是指分布于海岸和淺海的、以中粗砂為主、包括部分細砂和礫石的砂質堆積物,由于海砂中含有一定含量的氯鹽,將可能導致混凝土結構中鋼筋銹蝕 ,進而降低混凝土結構耐久性,所以上海地區嚴禁使用海砂作為混凝土原料。

海砂危害:
 



 

△海砂含鹽分高,極易出現氯離子腐蝕鋼筋的情況;

△氯鹽結晶膨脹會加速混凝土碳化;

△貝殼類主要成份為Caco3,貝殼類一般不會與水泥 產生化學反應,但這些輕物質常常呈薄片狀,表面光滑,本身強度很低,且較易沿節理錯裂,因此與水泥漿的粘結能力很差。一般來,,當貝殼類等輕物質含量較多時,會明顯使混凝土的和易性變差,使混凝土的抗拉、抗壓、抗折強度及抗凍性、抗磨性、抗滲性等耐火性能均有所下降;

△海砂中含有的硫酸鹽類主要為Na2SO4,由于SO42-會與水泥水化產物Ca(OH)2反應生成CaSO4?2HO2水化物,再與水泥中的水化物發生化學反應,產生高硫酸鋁酸鈣又稱鈣釩石,導致體積膨脹,使混凝土產生龜裂,對混凝土的耐久性影響極大。

一對好基友:混凝土+鋼筋

眾所周知,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。

鋼筋在水和氧氣的作用下容易生銹,而包裹在鋼筋周圍的混凝土恰恰起到了保護鋼筋免遭銹蝕的作用。制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。經過水化反應后,制成的混凝土的孔隙中充滿了氫氧化鈣的飽和溶液,其堿性相當強,實際pH值在13左右。

如此強的堿性環境中,鋼筋表面被氧化,形成了一層很薄但很致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,不容易再發生氧化銹蝕,起到了保護鋼筋的作用。

沒有拆不散的基友
只有不努力的小三

沒錯,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,那么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,也就是游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,繼而脫水成為疏松多孔的三氧化二鐵(紅銹)。我們再看一下整個過程,最后氯離子去哪里了呢?還是游離的氯離子,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,整個銹蝕過程一旦開始就不會停止,在氯離子的不斷作用下,鋼筋被持續銹蝕。

其帶來的負面作用是多方面的:


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;

鋼筋生銹后體積膨脹,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;

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,一旦鋼筋銹蝕,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。


直觀點來說,海砂會使房屋和公共建筑出現腐蝕劣化。在短短幾年內會使墻體遭到嚴重破壞,成為不折不扣的“危樓”。

海砂危害建筑實例
2013年3月15日,深圳市住建局對使用不合格海砂生產預拌混凝土的企業(站點)進行嚴厲處理。吊銷深圳市東大洋建材有限公司的資質證書。責令8家企業 (站點)停業整頓一年,責令6家企業(站點)停業整頓6個月以上。
1993年左右,臺灣多個建筑因在混凝土中濫用海砂,導致大量房屋和公共建筑出現了腐蝕裂化現象,這就是“海砂屋”事件。問題最嚴重的建筑,在樓齡不到十年之后,屋內天花板鋼筋裸露,墻體遭到嚴重破壞。
1995年韓國曾經發生501人死亡、近千人受傷的“三豐大廈垮塌事件”,其根源之一就是用在大廈建設中的混凝土使用了不合格的海砂。
因為海砂當中的鹽分氯離子會侵蝕鋼筋,給工程帶來安全隱患。因此,早在2004年8月,建設部就下發了《關于嚴格建筑用海砂管理的意見》。

那該如何簡單的分辨海砂和河砂呢?

可以通過以下方法簡單分辨河砂與海砂:


稍微發黑發深褐色的顏色暗沉的為海砂,也有顏色比較淺一些的,而河砂色澤相對黃亮;

首先要看砂子中是否有海洋類生物如小貝殼類等,這是海砂;

用太陽曬,有白色的晶體(鹽)是海砂;

抓一把浸水里,水不要太多,嘗水的味道,咸的是海砂,淡的是河砂;

先從外觀,海砂顆粒大,含很多貝殼的殘片。真正的河砂是很均勻、很細,而且河砂中有大小不一的鵝卵石;

粘手感,抓一把砂用力握下,然后拍掉,發現粘手拍不干凈的為海砂,不粘手基本能拍干凈的為河砂;

海砂中摻雜的貝類碎殼較多,顆粒大,砂礫之間的密實度很低,所以摸在手里的感覺很粗糙,河砂顆粒小,砂礫之間的密實度高,所以摸在手里的感覺很細膩。

成分上海砂主要成分是二氧化硅,晶相主要為石英,長石和巖屑顆粒比較少,云母片的含量更少,磨圓度也很好。河砂硅含量低一些,鈣和鋁等金屬離子較多一些,云母片的含量會很多。但是這只是總體上的平均情況,有時候也有特例,而且很難有具體的數量指標。


責任編輯:曉麗
本文關鍵詞:砂石協會 海砂
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