建筑业为何青睐河砂?

2022-05-27 22:44金卫东
求学·理科版 2022年5期
关键词:砂石流速粒径

金卫东

建筑砂是混凝土的细骨料,是建筑业的必备材料,它和钢筋等材料一起承担着骨架的作用,传接应力(单位面积上的内力),抑制混凝土的收缩和开裂,也被称为城市的“骨柱”。

随着我国建筑业的蓬勃发展,对建筑砂的需求日益增大。河砂作为建筑砂的重要原料,被大规模开采利用,对生态环境造成破坏。目前我国已对河砂开采实行禁令收紧,但违规开采的现象仍时有发生。

河砂对建筑业究竟有何魔力?要回答这一问题,首先要对河砂有一个基本的认识。

大部分砂石的形成都是外力作用(风化、侵蚀、搬运、沉积)的结果。风化和侵蚀如同粉碎机,对地表巖石(岩浆岩、变质岩和沉积岩)产生破坏作用,使岩石变为碎屑,进而在外力作用(流水、风力、冰川、波浪)下搬运流失,在搬运途中由于外力逐渐减弱,被搬运的物质沉积形成松散堆积物。这些松散堆积物通过化学交替、地层压实、生物作用等变为沉积岩,参与岩石圈的物质循环。这一过程塑造了风化壳及各种侵蚀地貌、堆积地貌,形成了千姿百态的地貌景观(见图1)。

以建材标准来划分,粒径小于0.08mm的为泥砂,大于5mm的为砾石,0.08—5mm的则为砂石。图2体现了河流侵蚀、搬运、沉积与沉积物种类及流速的关系,其中曲线①表示开始搬运流速曲线或搬运起动流速曲线,曲线②表示开始沉积流速曲线;建筑砂(粒径为0.08—5mm)主要以砂和细砾为主。

从砂石来源看,有河砂、海砂和沙漠砂等种类,但为何建筑业更青睐河砂呢?

经过对比可知,部分河砂含泥量低、粒径和磨圆度适中,易于聚合水泥和沥青,固化混凝土,符合建筑用砂标准,因而备受建筑业青睐。但大肆滥采河砂,会破坏原有的河床和河道,使地表侵蚀严重,河道蓄水能力减弱,导致地表水和浅层地下水的输送管道受损,土地干涸,破坏生态平衡,使河流生态系统内的生物多样性遭受威胁。

解决办法:充分发挥“河长”职能,依法保护河道,严厉打击乱挖滥采现象;依据河流沉砂规律,合理开采河砂;对开采河道进行生态修复,促进流域高质量发展;利用机制砂代替河砂;加大科研投入,积极研究开发降低砂石消耗量的新建筑技术和新型建材等。

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