經(jīng)常聽(tīng)到建筑用沙成了緊缺物資,但事實(shí)上全世界那么多沙漠,啥都缺但就不缺沙子,為什么不把沙漠里的沙子拉過(guò)來(lái)造房子呢?隨便找個(gè)沙漠,房子可以造到地球人手一套!
建筑用沙有什么要求古代建筑石墻或者木結(jié)構(gòu),青磚也是用石灰或者黏土混合砌筑的,所以當(dāng)年的沙子用途沒(méi)有像現(xiàn)在那么廣泛,大都用在鋪路和滅火或者沙袋防水患等處,但現(xiàn)在混凝土都用沙子,無(wú)論是砌墻還是硬化路面,或者澆筑混凝土結(jié)構(gòu),甚至交通橋梁與水利設(shè)施以及高鐵線路,這些用量是極大!
而我們所說(shuō)的建筑用沙,大都是河沙,全世界河流就那么幾條,除了現(xiàn)代河道外,還一些改道的古河道河沙,但這些都是有限的!建筑用沙大致有如下分類:
石英顆粒為主夾有少量巖屑與泥質(zhì)的河、湖、海成碎屑,稱為天然砂;
硬質(zhì)且未風(fēng)化的巖石以人工機(jī)械方式破碎后滿足建筑用砂規(guī)格的,稱為機(jī)制沙;
上兩者混合稱為混合砂。機(jī)制砂和混合砂又統(tǒng)稱為人工砂。75%的沙子用途作為混凝土集料,混凝土中砂的比例約占30%~60%。
建筑用砂要求粒度小于4.75毫米,細(xì)度模數(shù)MX 3.7~1.6的細(xì)集料,海砂也可用于建筑,但海砂因?yàn)楹辛蚧锛傲蛩猁}還有氯化鈉等鹽分,其中的氯離子會(huì)腐蝕混凝土中的鋼筋,破壞鋼筋鈍化膜,形成腐蝕電池,降低PH值,造成鋼筋銹蝕!因此國(guó)家建設(shè)部門有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)用沙所用的一類沙氯離子含量不得超過(guò)0.01%;二類沙氯離子含量不得超過(guò)0.02%,而最低要求的三類沙,氯離子含量也不得超過(guò)0.06%。
機(jī)制砂過(guò)加工程
所以海砂必須淡化,目的就是降低海砂中的氯離子成分,最簡(jiǎn)單就是沖水淡化,將海砂泡在淡水中24-48小時(shí),并且這種方式還只能將表面部分氯離子去除,還費(fèi)時(shí)費(fèi)工費(fèi)力!海砂未經(jīng)淡化處理不得用于民用建筑,所以說(shuō)海砂可用,但處理起來(lái)超級(jí)麻煩!
海砂淡化流程
海砂含有鹽分不好用,沙漠里的沙子沒(méi)有,為什么不能用?上文我們說(shuō)了建筑用沙對(duì)粒度是有要求的,既不能太細(xì)也不能太粗,不過(guò)如果真的比較粗倒也不錯(cuò),比如澆筑地面時(shí)比較粗的鵝卵石或者破碎的粗石子,但沙漠中這些玩意兒是不存在的,能被風(fēng)帶走的沙子粒度太細(xì),而且還有大量的泥沙,總的來(lái)說(shuō)沙漠中的沙子存在如下問(wèn)題:
沙漠沙顆粒太細(xì)
風(fēng)化的沙子中堿含量過(guò)高
為什么河沙的質(zhì)量最好?因?yàn)楹由吃诘L(zhǎng)期搬運(yùn)過(guò)程中,各種有害的物質(zhì)均已經(jīng)被溶解沖刷,河沙不存在海砂的氯離子過(guò)高的問(wèn)題,也沒(méi)有沙漠沙堿和其他有害物質(zhì)含量過(guò)高的問(wèn)題,所以沙漠沙想用于建筑,首先要篩選粒度,其次也要水洗,這個(gè)操作是不是有點(diǎn)麻煩呢?
迪拜進(jìn)口沙子
這在外行看來(lái)可能是一個(gè)天大的笑話,迪拜第一不缺的就是沙子,第二不缺的就是石油,所以迪拜進(jìn)口沙子的故事估計(jì)要讓大家暈菜了,但事實(shí)就是迪拜真的需要進(jìn)口沙子用作建材,而理由上文也已經(jīng)說(shuō)明了!
據(jù)聯(lián)合國(guó)公開的數(shù)據(jù),阿聯(lián)酋在2014年進(jìn)口了價(jià)值4.56億美元的沙石。盡管地處沙漠腹地,迪拜仍需要大量進(jìn)口建筑用沙。沙漠里的沙子都是風(fēng)化形成,粒度過(guò)于細(xì)膩,不適合建筑使用。
能利用沙漠沙嗎?
倫敦帝國(guó)學(xué)院的科研小組發(fā)明了一種用利用沙漠沙制造的建筑材料,這種名為Finite的建材和混凝土一樣堅(jiān)固且無(wú)毒無(wú)害,由 Matteo Maccario, Carolyn Tam, Hamza Oza, 和 Saki Maruyami 四位研究生共同發(fā)明。
這種建材使用的是最原始的沙漠沙,只需稍作篩選即可,這就大大降低了沙漠沙的處理難度,而且未來(lái)如果可以利用沙漠沙的話,對(duì)環(huán)境的破壞也會(huì)降到最低!
沙子的用途相當(dāng)大,在各種自然資源的使用中,沙子用量?jī)H次于淡水,排名第二。從泳池過(guò)濾到金屬鑄件和油井(水力壓裂技術(shù)用沙),到智能手機(jī)玻璃屏幕和牙膏的磨料,幾乎隨處都能見(jiàn)到它們!