科學探索:沙漠裏沙子那麽多?怎麽建築業還缺砂?是因為沙漠的砂粒不好用?
發布時間:2021-04-08
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科學探索:沙漠裏沙子那麽多?怎麽建築業還缺砂?是因為沙漠的砂粒不好用?

最近很多網友都關(guan) 注到了類似的一個(ge) 報道,說全球正麵臨(lin) “缺砂”局麵。有人問,真的缺砂嗎?沙漠那麽(me) 多,沙塵暴也不少,怎麽(me) 建築業(ye) 還缺砂呢?

沙漠裏沙子那麽多?怎麽建築業還缺砂?是因為沙漠的砂粒不好用?

沙漠裏不缺沙子,能直接給建築業(ye) 用嗎?

首先,我們看一下什麽才能稱為“砂”。

一般會(hui) 這樣界定,尺寸在0.074-2毫米之間的顆粒物質被稱為(wei) 砂,低於(yu) 這個(ge) 尺寸的為(wei) 泥砂,大於(yu) 這個(ge) 尺寸的則被稱為(wei) 礫或角礫。而“沙”,則界定比較籠統,範圍比較大。

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“砂”不等於(yu) “沙”

對於(yu) 砂子,大家並不陌生。自然界中的砂子,多來源於(yu) 各類石頭或貝類,有的是風蝕成砂,也有水蝕形成,還有冰河磨蝕,也有自然破碎分解形成。種類有河砂、海砂和沙漠砂等。

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海灘

人類對砂子的使用相當廣泛。小到矽基芯片和各類光學玻璃鏡片,大到玻璃幕牆和建築建造,都會(hui) 用到大量的砂。特別是建築業(ye) ,混凝土用砂量最大。

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矽晶圓

然後,我們看看哪裏有建築業能用的砂?

這與(yu) 建築用砂的種類有關(guan) 。一般情況下,適合建築混凝土使用的砂或礫,要求顆粒直徑大約在0.15-5mm 。太小和太大都不行。

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混凝土是水泥與(yu) 水、砂、石子,其它化學或礦物外加劑,按比例配合,均勻攪拌、密實成型硬化而成的人造石材。

沙漠砂磨圓度太高,表麵光滑,含堿量大,聚合性差,對水泥要求高,不便於(yu) 直接使用;

海砂顆粒則含有大量氯化物和貝殼成分,填海造陸沒問題,但海沙中的氯化物會(hui) 腐蝕鋼筋,貝殼成分會(hui) 降低混凝土的性能,給混凝土工程帶來安全隱患,國家對海砂的開采、除鹽、混凝土拌製有嚴(yan) 格規定,海砂在建築混凝土工程裏的使用比較嚴(yan) 格。

沙漠裏沙子那麽多?怎麽建築業還缺砂?是因為沙漠的砂粒不好用?

海沙中含有大量氯化物和貝殼成分,在建築混凝土工程裏的使用比較嚴(yan) 格

隻有河砂顆粒適中,雜質少,性能穩定,加工簡便,最適合在建築混凝土中大量使用。

第三,我們再看看建築業是不是真的缺砂?

河砂雖然屬於(yu) 可再生資源。但是它的再生速度確實趕不上因快速推進城市化進程導致的全球混凝土消耗速度。全世界一年(2012年)消耗掉的砂石料保守估計在400億(yi) 至500億(yi) 噸,而這個(ge) 量是全世界所有河流每年輸送的沉積物數量的兩(liang) 倍。所以,從(cong) 這個(ge) 角度看,河砂總量會(hui) 越來越少。

沙漠裏沙子那麽多?怎麽建築業還缺砂?是因為沙漠的砂粒不好用?

城市化進程的推進,導致全球混凝土消耗量巨大

但是,砂資源實際上又不屬於(yu) 真正的全球普遍性短缺,因為(wei) 目前除了每年河流新輸送的泥沙,各地還有大量現存砂儲(chu) 備,全球總儲(chu) 量其實能夠供應目前的需求。這種短缺其實是區域性資源不平衡,但因為(wei) 短缺的區域在全球都有分布,所以在許多報道中直接被報道成了”全球缺砂”。

沙漠裏沙子那麽多?怎麽建築業還缺砂?是因為沙漠的砂粒不好用?

每年河流都會(hui) 輸送新的泥沙

那這種缺砂的局麵是怎麽形成的呢?

其實不難理解,一般大量需要建築用砂的是大型城市。

但這些城市及周邊往往河砂產(chan) 量有限,但建築商用砂不到萬(wan) 不得已不會(hui) 舍近求遠,所以當地河砂會(hui) 出現短缺。同時一些有豐(feng) 富河砂資源的地方,周邊可能沒有大量河砂需求,但由於(yu) 河砂用量巨大,建築大量使用河砂需要出於(yu) 成本考慮,遠距離運輸可能會(hui) 造成成本過高。

沙漠裏沙子那麽多?怎麽建築業還缺砂?是因為沙漠的砂粒不好用?

迪拜周圍不缺沙漠,但是建築用砂需要大量進口

而且,大量或超量開采河砂,對江河湖泊生態破壞巨大,甚至某些靠近城市的河湖區域,因為(wei) 過度采砂,導致湖泊水位下降等,已經危及了周邊濕地生態的存續。很多地區早已開始審視采砂造成的生態破壞,收緊對采砂業(ye) 的管控,而且已經有國家開始禁止采集正常河道內(nei) 的砂子,甚至有些已經禁止河砂出口。

沙漠裏沙子那麽多?怎麽建築業還缺砂?是因為沙漠的砂粒不好用?

采砂的背後,伴隨著生態破壞

砂也是重要的生態資源,不能再無節製地濫采。

以上種種,加之加速的城市化進程,導致需求和供給發生區域性的不平衡,也就導致了“全球缺砂”情況的產生。

其實海砂也一直在用,但海砂由於(yu) 需要脫氯處理,太容易被不法商家以次充好銷售使得不合格砂品流入市場,帶來建築安全隱患,無法完全代替河砂,而且開采海砂也同樣存在河砂類似的生態困境。

沙漠裏沙子那麽多?怎麽建築業還缺砂?是因為沙漠的砂粒不好用?

沿海吹填造陸

在砂資源短缺的地方,也在嚐試使用礫石或碎石製造人工砂,回收建築材料,或尋找其它替代品,來替代河砂,雖然目前方案很多,但從(cong) 技術成熟程度以及成本考慮,尚無法解決(jue) 短缺局麵,但立意都很好。

沙漠裏沙子那麽多?怎麽建築業還缺砂?是因為沙漠的砂粒不好用?

廢棄建築垃圾二次利用,可以製造環保磚

其實,頭疼醫頭,腳疼醫腳,看似很自然,實則未及根本。

比如遇到砂子短缺,人們(men) 很自然會(hui) 先想到怎麽(me) 才能保證砂子供應或者找替代品。可是,大家有沒有想過,這些增長需求背後,全世界有多少新建建築建成即空置,全世界有多少新城區落成多年還是空城,有多少砂子,其實是被浪費的砂子。

沙漠裏沙子那麽多?怎麽建築業還缺砂?是因為沙漠的砂粒不好用?

 

砂子,真的短缺嗎?

謹以此文與(yu) 君分享,個(ge) 人觀點如有偏頗請不吝賜教,謝謝您的閱讀。



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