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淡化海砂在混凝土中的应用

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海沙淡化处理技术方案

海沙淡化处理技术方案

******新型建筑材料有限公司海砂淡化处理技术方案随着中国建筑业的蓬勃发展，作为建筑重要组成部分的混凝土，其需求量也随之增加。

砂子是混凝土主要组成材料，其用量也在逐年攀升，我国年需求建筑用砂将达到 26亿t，这对国内砂源储量是一个巨大挑战。

而如今中国河砂资源日益匮乏，河砂的开采也造成了生态环境的破坏，找到替代砂源变得极为迫切，因此人们将关注度转移到了储量丰富的海砂资源上。

海砂相比于河砂有其特有的优势，它成本低、粒形好、含泥量低，在未来大量合理的利用海砂，成为了必然的发展趋势，但海砂中含有较多有害的杂质，对混凝土的耐久性能有一定的影响，因此，我们需要合理、科学的使用海砂。

1、海砂利用现状：由于全球人口增长、经济发展引发的高速城市化和工业化进程，同时陆地矿产和建筑用料资源不断减少以及环境保护的压力，极大地刺激了对海砂矿产的需求膨胀。

据统计，2003～2008 年，各国建筑用砂用量惊人，以人均消费砂用量计，韩国为 8.5t、日本为 7.8t，美国、德国和法国都达到 7t左右，英国为 3.6t，其中海砂占了相当的比例 (＞30%) 。

海砂在混凝土中应用存在以下问题：（1）海砂中含有的氯盐主要有 KCl、MgCl 2 、CaCl 2 与 NaCl 等，氯离子会促使水泥中的硅酸盐类分解，加速水化反应的进行，在较短的时间内，生成较为致密的 C-S-H 胶体，造成钙钒石的含量较少，氯化铝酸盐水化物的含量较多，因此可使混凝土获得较高的早期强度，然而也会破坏钢筋的钝态保护膜，从而导致钢筋腐蚀。

（2）海砂中含有的硫酸盐类主要为 Na 2 SO 4 ，由于SO 4 2- 会与水泥水化产物 Ca(OH) 2 反应生成 CaSO 4 ·2HO 2 水化物，再与水泥中的水化物发生化学反应，产生高硫酸铝酸钙又称钙钒石，导致体积膨胀，使混凝土产生龟裂，对混凝土的耐久性影响极大。

（3）贝壳主要成分为 CaCO 3 ，属于惰性材料，一般不与水泥发生化学反应，但这些轻物质往往呈薄片状，表面光滑，本身强度很低，且较易沿节理错裂，而且与水泥浆的黏结能力很差。

海砂快速淡化方法与淡化工艺改良研究

海砂快速淡化方法与淡化工艺改良研究

2.1 工艺原理
将开采出的海砂经过输送皮带机进入振动筛沙机，筛去 掉贝壳等多余的杂质成分，经清洗后浸入特定比例的臭氧水 溶液中，将该混合溶液搅拌 2h~5h 进行除氯，完成除氯作业 后将海砂捞取出来并在温度为 60℃ ~90℃的传送皮带上进 行加热并进行清洗作业，得到淡化完成的海砂成品。其工艺 流程图如图 1 所示。
其次，经过上述 3 次淡化方式处理后，另称取 800g 未 经处理的海砂，将 4 种海砂进行烘干，冷却到室温后各称取 500g 的样品分开放入容器内备用，并贴好分类标签。
再次，取 500mL 蒸馏水分别加入上述盛放烘干海砂的 容器内，盖上瓶盖后浸泡 2h，置于氯离子分析检测仪器中 进行测定，在检测前的 15min、10min、5min 分别用玻璃棒 进行搅拌，使氯盐充分溶解。
目前，减少海砂中有害物质的方法是对海砂进行淡化处 理，如果处理方式不当就会导致淡化海砂不符合规范要求， 长期来看则会导致海砂混凝土出现耐久性问题，该类问题主 要体现在钢筋锈蚀、碱骨料反应和化学腐蚀等方面，其中 由氯离子含量超标引起的钢筋锈蚀是降低海砂混凝土耐久 性的主要原因 [2]。钢筋锈蚀后会产生体积膨胀与强度降低现 象，使结构开裂，进而失去耐久性与承载力。因此研究海砂 的快速淡化方法与传统淡化工艺的改良对淡化海砂的应用 发展是有积极作用的 [3]。
通入，使其一直维持在饱和浓度。浸泡搅拌的淡化作业时间
均为 3h，海砂试样均为 100g，将不同重量的臭氧水进行淡
化作业后测定海砂的氯离子含量、含泥量与泥块含量。试验
结果见表 4。
表 4 不同臭氧水质量下的海砂淡化效果
序号 1 2 3 4 5 6
海砂质量/g 100 100 100 100 100 100
参考文献 [1] 吴帅 . 海砂中氯离子含量检测方法的研究 [D]. 北京 ：中国 建筑材料科学研究总院，2016. [2] 田美灵，唐志波 . 海砂混凝土耐久性研究现状综述 [J]. 混凝 土，2010（11）：117-118，127. [3] 孙炳全，王立久，陈超核，等 . 海砂冲洗新工艺研究与应 用 [J]. 混凝土，2011（3）：105-107. [4] 杨子明，李思东，付云飞，等 . 海砂淡化处理新方法及其 性能研究 [J]. 广东化工，2016，43（18）：54-56. [5] 中国建筑材料联合会 . 建设用砂 ：GB/T 14684—2011[S]. 北 京 ：中国标准出版社，2011 ：13-21.

淡化海砂在商晶混凝土中的应用

淡化海砂在商晶混凝土中的应用

比， 并分析 了淡化 海砂在 沿海地 区的应 用情况 ， 认 为淡化 海砂 可 以满足 商品混凝土的 需求 ， 但 同时需要加 强对淡化海
砂 市 场 的监 管 。 关键 词 淡化 海砂 ； 控 制 指标 ； 商 品混 凝 土
Ｏ 引 言
我 国淡化海砂的概念正式提 出是在 １ ９ ９ ７ 年， Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ４ ６ ８ ４
・
４５ ・
■ 工 程应 用
翘
２ ０ １ ３ 血
由图 ２ 、 图 ３可见 ， 在混凝土抗压强度方面 ， 淡 化海砂与 河砂并无 明显差别 ； 在 早期强 度方 面 ， 淡化海 砂 由于含 泥量
以监 管 ， 容易产 生不合格 的淡 化海砂 ， 此外 淡化过程需 要大
量 的淡水 ， 对淡水 资源也是个 巨大 的消耗 ， 此外淡化海 砂 中 难 以彻底去 除的贝壳 （ 其 主要 成分为碳 酸钙 ） ， 对混 凝土 （ 尤 其是 高标号 ） 的后期强度和耐久性有副作用 。
其是后者从行业 标准层面对海 砂混凝土的应用做 出规定 ， 其 主要控 制指标见表 １ 。
淡化 海砂 作为天然河砂 的替代 品出现 ，其优点 和缺点 都很 明显。其优 点主要有 ： 储量大 ， 淡化成本低 ， 单 价仅 为天
然河砂 的 ５ ０ ％， 甚 至不 到 ， 含泥量少 ， 级配较好 。其缺点也很 明显 ， 海砂 淡化并 没有一个标 准化 的过程 ， 过 程和结果都难
３ 淡化 海砂 在沿 海地 区的应 用情 况
浙 江宁波地 区从 ９ ０年代初就发 展淡化海砂产业 ， 并 于 ２ ０ ０ ３年宁波市 出台了 《 宁波市建筑 工程使用海砂 管理规定
（ 试行 ） 》 ， 从２ ０ ０ ９年后 宁波地 区的商 混站已基 本都采用淡化

论海砂对混凝土质量的影响

论海砂对混凝土质量的影响
关键 词 ： 海砂 ； 凝 土 ； 量 混 质
我 国建筑 用 砂 每年 需 要 ３ 亿 吨 ， 着 天然 砂 资 源 的枯 竭 匮乏 ， 筒 时 问则 比较接 近 ；试 验 组 ２ 海 砂 混凝 土 的坍 落度 与 扩展 度 较 河 Ｏ 随 ＃ 海 砂 自然 地 成为 替代 天 然 砂 的首 选 。我 国海砂 资 源 非 常丰 富 ， 海 砂 混 凝土 稍 差 ， 坍 落 度仍 比较好 。 由此说 明海砂 混凝 土 工作 性 能 浅 但 海 砂储 量达 到 约 １ 万 亿 吨 Ⅲ ． ６ 。然 而 不合 理 地 使 用 不经 淡 化 处 理 的 接 近 河砂 混 凝 土 ，＃ 结 果 海砂 虽 比河 砂 稍差 ， 工作 性 仍 满 足 要 ２组 但 海 砂 ， 给建 筑造 成 严重 的损 害 ，海 砂屋 ” 出现 就 是很 好 的说 明 。 求 。 会 “ 的 针 对海 砂 对 混凝 土质 量 的影 响 ， 文 从使 用 未 淡化 海 砂 的危 害 性 和 本 ２１ ．． ２海砂 混 凝 土强 度 合理使用海砂 的混凝土性能两方面进行了讨论。 表 ２ 凝 土强 度试 验 结果 ［ 混 ３ １ １使 用未 淡 化海 砂 的危 害性 １１海 砂 的特 点 ． 海砂 是 产于 海洋 （ 括 滩砂 、 底 砂 ） 包 海 和人 海 口附 近 的砂 海 砂 。 受海 水 的影 响 ， 淡 化处 理 的海 砂 有 以下 ２ 特点 ： 未经 个 １ ． 盐量 高 。 砂所 含 盐 主要 是氯 盐 和硫 酸 盐 ， ． １含 １ 海 氯盐 含量 是 从表 ２ 以看 出 ３ 砂 配制 的混 凝 土 中淡 化海 砂 最 优 ， 砂 次 可 种 黄 硫酸盐的 ｌ 倍 （ ０ 氯盐折算为 ｃ～ 硫酸盐折算为 Ｓ ４）所以海砂主 之 ， 化 海砂 最 差 。 是 由 于未 淡化 海砂 含 有 较多 贝壳类 物 质 ， ｌ， Ｏ２ ， 一 未淡 这 而 要 是 含氯 盐 高［ ３ １ 资 料介 绍 含盐 高 的海砂 其 含 盐 量 的 达到 ０１ 贝 壳 强度 较 差 ， 与 水 泥 浆 的粘 结 力 差 ， 以强 度 较 黄 砂 和 淡 化 海 。有 ． ％一 其 所 １ 淡砂质量百分比 ， 算为 ｃ ％ （ 折 ｌ 约 是 ００ ％一 ． ）远 超 过 规 砂 差 ； 化 海 砂经 处 理 含 泥 量 、 壳 含量 较 低 ， 利 于强 度 的 发 挥 。 大 ． ６ ０％ ， ６ 淡 贝 有 范要求的限值——Ｊ Ｊ０ — ００《 Ｇ ２６ ２ １ 海砂混凝土应用技术规范》后 面 所 以 ， 经 过淡 化处 理 完全 可 以取 代 黄砂 配 制优 质 混凝 土 。 （ 海砂 律 简 称《 术 规 范 》规定 水 溶性 氯 离子 最 大含 量 为 ０ ３ 技 ） ． ％。 ０ ２１ ． ３海 砂 混凝 土 耐久 性 能 ． 其 实使 用 未 经淡 化处 理 的 海砂 ， 般 常 规技 术 指 标 也是 可 以满 一 １ ． 贝壳 含量 较 高 。贝壳 主要 成 分是 Ｃ Ｃ 其 特 点是 外形 呈 ．２ １ ａＯ， 薄 片状 ， 面光 滑 ， 度低 ， 沿解 理 方 向破 坏 。 表 强 易 足 要求 的 ， 是 耐久 性 能不 符合 要 求 。 ３ 淡化 海 砂 、 淡化 海 关键 表 是 未 １ 海砂 屋 ” ． ２“ 的危 害根 源 砂 与 黄砂 配制 混 凝 土 的电通 量试 验 结 果 。 “ 砂 屋 ” 指使 用 未经 淡 化 处理 的海砂 配 制 的 混凝 土 建 房 ， 海 是 经 表 ３混凝 土 电通 量试 验 结 果日 过 一定 时 间 （ 一般 几 年 时 间 ） 混 凝土 内部 的钢 筋 受 到严 重 锈蚀 ， 后 结 构受到破坏 ， 的负荷能力大幅下降 ， 房屋 遇到严重的地质灾害 ， 如地 震等极容易垮塌 ， 甚至有 的建筑不经天灾也会 自行坍塌 ， 可见“ 海砂 屋” 的危 害是 极其 严 重 的 ， 能 等 闲视 之 。下面 讨 论危 害 根源 。 不 １． ． １氯离 子 的 危害 性 ２ 从表 ３可 以看 出 ： ） 时 间 的延 长 ， （ 随着 １ 电通 量是 逐 渐 下 降 的 ， 养 海砂混凝土 的钢筋腐蚀是一个极其复杂的过程 ， 它与氯离子含 护初 期 电通 量更 高 ； ） （ 黄砂 电通 量 最低 ， 次 是 淡化 海 砂 ， 淡 化海 ２ 其 未 量 、Ｌ 特征 、 化 效 果 、 孑隙 水 温湿 度 、 化 特征 、Ｈ值 、 护 层 厚度 等 诸 砂 最差 ， 碳 Ｐ 保 未淡 化 海 砂 的 电通 量 超 过 黄 砂 三分 之 一 ， 这样 的结 果 与前 多 因素有 关 ， 各 因素 之 间相 互 作 用影 响 的 结果 。氯离 子 在 钢筋 锈 面 的分 析是 一致 的 。 是 文 献 ［ 验 研 究 表 明未 淡 化 海 砂 混凝 土初 始 氯 离 子 含 量 高 ， ７ １ 试 从 蚀过 程 中起 着催 化 剂 的作 用 ， 电化 学 反应 过 程 下 ： 其 如 Ｆ ＋２ Ｉ＋４ ０ Ｆ Ｃ ， １２ Ｐ Ｃ Ｈ， ｅ Ｉ ４４ ０ ・ （ ．） 而 使混 凝 土过 早暴 露 于 高 ｄ １１ 浓 度 环境 中 ， 加 了钢 筋腐 蚀 的 机率 。 增 这 进一 步 说 明使用 未 淡化 海 砂是 非 常不 合 适 的 。 ＦＣ ・ ２ Ｆ（Ｈ） ＋ｃ一 ２ ２ ￣ ｅＩ４ ０ ｅ ２ｆ Ｈ ＋Ｈ Ｏ ２Ｈ Ｏ ＋ （２ １） 文 献 ［ 碳 化 角 度 比较 河 砂 混 凝 土 、 化 海 砂 混 凝 土 和 未 淡 化 ８ １ 从 淡 Ｆ（Ｈ， ＋ ｎｅ ｍ （ 绣）Ｆ３ （ （ ） 海 砂 混凝 土 的耐 久 性 ， 验 研究 说 明未 淡 化 海砂 混 凝 土 、 化 海 砂 ｅ ） Ｏ ＋ Ｏ Ｆ２ ０ 红 ＋ ｅ ４ Ｑ・ ｏ 黑绣） １ ３ 试 淡 Ｆ（Ｈ） Ｃ － ｅ Ｈ Ｃ＋ Ｈ ｅ Ｉ－Ｆ（ ）Ｉ Ｏ Ｏ ＋ ＋ Ｏ （４ 混 凝 土 的碳化 发 展规 律 与河 砂 混凝 土一 致 ， 化 深度 随 时 问延 长 而 １） 碳 Ｆ（Ｈ）Ｉ Ｏ＋ ０ ｒｅ ３ Ｈ０ ￣ ）Ｈ ｌ ｅＯ Ｃ＋ ２ ｉ ２ ・ ２（ ＋ Ｃ Ｆ ０ｍ （５ 增 加 。 １） ． 上 述 过 程 通 过局 部 酸 化 （ 如 碳 化 等 作 用 ） 例 引起 ，Ｈ 值 降 至 某 Ｐ ２ ． 改善 海砂 混 凝土 的综合 性 能 ．４ １ 种程 度达 到氯 离 子 临界浓 度后 钢筋 表面 钝 化膜 被 破 坏 ； 在 没 有 这样 使 用淡 化 海 砂 是 限制 氯 离 子 含量 的重 要措 施 ，然 而 这 并 不 足 破 坏 的 钝 化膜 和 附近 已破坏 钝 化 膜 之 间 产生 电位 差 一 形 成 锈 蚀 原 够 ， 究 表 明淡 化 后 的海 砂 仍 存 在 少 量氯 离 子 和 贝 壳 ， 配 制 的混 研 其 电池 ； 离 子 在 该 过 程 中循 环 往 复参 与其 中 ， 至 锈 蚀 现 象 越 来 越 凝 土 电通 量 仍 高于 河砂 。解 决 办法 主要 有 两 点 ： 氯 终 （ ） 加矿 物 掺 合 料 如粉 煤 灰 、 １掺 矿渣 、 灰 等 ， 以显 著改 善混 硅 可 严 重 ， 使混 凝 土也 开 裂劣 化 。 致 氯离 子 既参 与上 述 反应 ， 成 中 间产 形 物 ， 在 电化 学 反 应 溶 液 中起 着 润 滑 剂 的作 用 ， 减 少 了 电化 学 溶 凝 土的 结构 ， 加致 密 性 ， 也 它 增 减少 混凝 土 中钢 筋 锈蚀 机 会 。 液 的 电阻 ， 降低 了 Ｐ Ｈ值 ， 速 了锈 蚀 反应 的进 程 。 加 （ ） 钢筋 阻锈剂 ， 加 混凝 土 的缓 蚀效 果 。 般 应该 两 种 方 ２ 使用 增 一 １ ． 壳物 质 的不 利影 响。贝壳 由 于容 易解 理 破裂 ， 与水 泥 法协 同使 用 ， 果更 好 。 ． ２贝 ２ 其 效 ３ 结论 浆 的结 合 效 果 较差 ， 它数 量 较 多 时 会使 混 凝 土 和 易 性 变差 ， 使 当 也 混凝 土 的抗 拉 、 折 、 压 强度 下 降 ， 磨 、 渗性 能 变差 。 抗 抗 耐 抗 通 过 分 析 未淡 化 海 砂 的危 害 性 和 使 用 淡 化 海 砂 的 混 凝 土 性 能 说明： ２合 理 使 用海 砂 的混 凝 土性 能 ２１海 砂混 凝 土 的性 能 ． ３１未 淡化 海 砂对 混 凝土 质 量 的影 响是 负 面 的 ，尤 其 是对 耐 久 ． ２１１海 砂 混凝 土 工作 性 ． ． 性能的影响很大 ， 它直接危及建筑物 的安全 ， 因而禁止使用未淡化 表 １ 混凝 土 工作性 能 海 砂 的做 法是 正 确 的 。 ３ ． 化 处理 良好 的海砂 则 可 以用 于配 制 混凝 土 ，其 对 混凝 土 ２淡 试 验组 号 试 验 砂种 类 坍 落度 ／ａ 扩 展度／ ｒｎ ｒ ｍｍ 倒 筒 时间， 工 作性 ｓ 质量一般无不良影响； 采用淡化处理的海砂解决了天然河砂资源不 １ ＃ 河砂 ２５ ５ ６０ ６ ｌ ６ 良好 足 的问 题 ， 应 当鼓 励 的 ， 要 严 格 控 制淡 化 海 砂 的生 产 和 应 用 环 是 但 海砂 ２５ ６ ６０ ５ ２ ２ 良好 节， 以确保 海 砂质 量 符合 要 求 。 ２ 样 河砂 ２０ ６ ６０ ８ ９ 良好 ３ 为 了使海 砂 混凝 土 的质 量更 有保 障 ，配制 混凝 土 应该 使 用 ． ３ 海砂 ２０ ５ ６０ ２ １ ７ 良好 矿 物 掺合 料 和钢 筋 阻锈 剂 。 参 ��

淡化海砂在混凝土中应用前景浅析

淡化海砂在混凝土中应用前景浅析
环 境 被 严 重 破 坏 ； 一 方 面 ， 国 拥 有 漫 长 的海 岸 线 以 及 大 另 我
降 低 。当 Ｃ ：Ｃ一 聚 足 够 的数 量 ， Ｏ 、Ｉ 积 导致 混 凝 土 的 ｐ ＜ Ｈ ９时 ， 钢 筋 表 面 的 钝 化 膜 被 逐 渐 破 坏 ， 钝 活 化 。 而 导 致 钢 筋 发 生 脱 从
关键词 海砂 ； 化 ； 离子 ； 筋 锈 蚀 ； 凝 土 淡 氟 钢 混
随着 我 国现 代 化建 设 规 模 的 不 断 扩 大 ． 筑 用 砂 需 求 总 建 量 巨 大 。经 过 几 十 年 的 开采 ． 分 河 道 砂 资 源 已 经 大 为 减 少 部 或接 近枯 竭 ， 然 河 砂 资 源 短 缺 的 问 题 日益 突 出 。而 天 然 河 天 砂 的 市场 价 格 也迅 速 上 涨 ， 至 出现 过 一 年 翻 番 。一 方 面 ， 甚 为 了 满 足 供 应 ， 多 地 方 出 现 了 滥 采 乱 挖 的现 象 ， 致 当 地 水 许 导
锈蚀 。
Ｃ 锈 蚀 是一 个 电化学 过程 。Ｃ ｒ ｒ和 阳 极 因 腐 蚀 产 生 的
Ｆ ， 成 Ｆ Ｃ！绿 锈 ） 从 钢 筋 阳极 向 含氧 量 较 高 的 混 凝 土 孔 ｅ 形 ｅＩ （ 。
隙 迁 徙 ， 解 为 Ｆ （Ｈ） 褐 锈 ）褐 锈 沉 积 于 阳极 周 围 ， 分 ｅ Ｏ ： （ 。 同时 放
海砂 的 淡 化 过 程 应 更 加 合 理 ， 其检 验 指 标 应 在 一 定 程 度 上 收 紧 国 家标 准 所 规 定 的 闽 值 ． 砂 混 凝 土 出厂 前应 进 行 海 氯 离子 检 验 。掺 加 阻 锈 剂 等 阻 锈 方 法 应 进 一 步 深 入研 究 ， 海 砂 的 使 用 拓 宽 道 路 。 为

建筑中合理利用海砂资源的技术及保障措施

建筑中合理利用海砂资源的技术及保障措施

摘要:国内建筑业的迅猛发展，导致河砂供应短缺，合理开发利用海砂资源是非常必要的。

但因海砂中贝壳、氯盐超标，能致使混凝土中的钢筋锈蚀，严重破坏建筑物的质量。

本文介绍了不合理使用海砂的一些危害，并提出几种技术措施。

关键词:海砂危害氯盐腐蚀技术措施0引言随着经济建设的飞速发展，建筑行业也迅猛发展，导致大多数沿海地区均出现河砂枯竭的现象。

源于运输成本及河砂价格高的限制，大多数企业会选择利用本地资源解决建筑用砂问题。

因此合理利用本地丰富的海砂资源以缓解河砂资源不足的局面显得尤为迫切。

我国国土资源部于1999年发表了《关于加强海砂开采管理的通知》，允许在保护海洋资源的前提下，合理有序的开发海砂。

这原本是“变废为宝”的好事，但部分建筑商经不住“短期行为”和“利益驱使”的诱惑，不按规定使用海砂，导致“海砂屋”等各种危害出现[1]。

1海砂的特点及危害海砂泥含量少、细度均匀、粒形好，适合配制混凝土。

但未经淡化处理的海砂氯盐、贝壳等有害物质含量较高。

氯离子不仅能破坏钢筋的钝化膜，形成腐蚀电池，造成钢筋锈蚀，而且能增大溶液导电性，增大电位差从而加速钢筋腐蚀过程。

贝壳因易解理破裂，其与水泥浆的结合效果较差，数量多时会致使混凝土和易性变差，抗拉、抗压强度和抗渗性能变差[2]。

因此，使用未经处理的海砂作为混凝土骨料，势必造成建筑物潜在的危险。

关于“海砂屋”的危害国内外教训惨痛。

例如1999年土耳其地震，大量海砂建筑物倒塌；震惊世界的韩国汉城的“三丰大厦”突然坍塌；日本地震房屋倒塌人员伤亡惨重的原因“天灾人祸各占一半”；我国台湾1999年的“海砂屋事件”；内陆宁波、舟山、深圳等沿海地区凸现的“海砂屋建筑”[3]。

2淡化海砂技术要求未经处理的海砂危害无穷，但是若将海砂中的有害杂质降低到规定范围内，即经过净化的海砂是可以被应用到混凝土建筑中的。

因为Cl-在钢筋表面的腐蚀只有达到“临界值”时才会发生。

对钢筋混凝土，海砂中氯离子含量不应大于0.06%，贝壳含量8%，泥含量5%；对预应力混凝土，不宜用海砂，若必须使用海砂时，则应经淡水冲洗，其氯离子含量不得大于0.02％，贝壳含量5%，泥含量3%[4-5]。

海砂在水泥砂浆中的应用研究

海砂在水泥砂浆中的应用研究

（ ） ： 度 模 数 和 颗 粒 级 配 相 当 的 普 通 河 砂 及 淡 化 海 ２砂 细 砂， 细度 模 数 为 ２５ ．。通 过 试 验 对 比 ， 化 前 后 海 砂 的 氯 盐 含 淡 量 、 泥 量 及 贝壳 含 量 变 化 如表 ｌ 示 。 含 所
表 １ 海 砂 淡 化 处 理 前 后 的 性 能 指 标 对 比
砂 中 的大 颗 粒 杂 物 进 行 筛 滤 ， 贝壳 含 量 相 对 减 少 ， 盐 含 量 、 氯 含 泥 量 也 明显 减 少 。通 过 多 次 试 验 验 证 ， 水 冲 洗 法 可 以有 淡 效 地 降 低 氯 盐 含 量 及 贝 壳 含 量 回， 其 指 标 达 到 《 筑 用 砂 》 使 建 Ｇ ／ ４ ８ — ０ １ 及 《 砂 混 凝 土 应 用 技 术 规 范 》Ｇ ０ — Ｂ １ ６４ ２０ 嘲 海 Ｔ Ｊ Ｊ２ ６
问 题 日益 突 出ｆ 我 国海 岸 线 长 ， 砂 资 源 丰 富 ， 理 有 效 的 ｌ Ｊ 。 海 合 利 用 海 砂 资 源 ， 解 决 河 砂 供 应 不 足 的 一 个 可 行 途 径 。２ １ 是 ００ 年 颁 布 实 施 的 《 砂 混 凝 土 应 用 技 术 规 范 ￣Ｊ Ｊ２６ ２ １ ） 海 （Ｇ ０ — ０ ０ 主 要 是 针 对 海 砂 在 混 凝 土 中 的 应用 制 定 的 规 范 ， 对 于 海 砂 在 而 砂浆 中 的 应用 研 究 很 少 。本 文 主要 通 过 比较 淡 化 海 砂 与河 砂 对 制 备 水 泥 砂 浆 强 度 及 工 作 性 能 的 差 异 ， 究 分 析 淡 化 海 砂 研 对 水 泥 砂 浆 性 能 的影 响 因 素 ， 为更 好 在 建 筑 工 程 中应 用淡 化 海砂提供指导。

浅析淡化海砂在混凝土中的应用前景

浅析淡化海砂在混凝土中的应用前景
筑 所需 河 砂 的需 求 量 日益 加 大 ，但 是 经 过 多 年 的 不 断 开 采 ， 部 分 河 道 的 河 砂 资 源 已经 大 幅 度 减 少 ： 目前 天 然 河 砂 资 源 日
大 ， 离 子 除 了 破 坏 钢 筋 的钝 化 膜 ， 成 钢 筋 腐 蚀 以 外 ， 会 氯 造 还 增 大 电位 差 从 而 加 速钢 筋腐 蚀 的 过 程 ， 些 都 会 严 重 影 响 混 这
的 应 用 研 究 也 正 在 逐 步 进 行 ， 化 海 砂 技 术 的不 断 改 进 和 完 淡
过 两 次 淡 水 冲洗 ， 淡 水 冲洗 的过 程 中 降 低 海 砂 的含 泥 量 以 在 及存 在 的 各类 盐 分 的较 大 含量 。在第 一 轮 滚 筛 后 基 本 上 氯 的 含量将会降低七成 ， 贝壳 含 量 降低 六 成 ， 步 达 到 标 准 ． 过 逐 经 淡 水 冲 洗 的工 序 后 氯 含 量再 次 减 低 一 成 半 ． 泥 量 再 次 降 低 含
凝 土 的 耐 久 性 。因 此 ， 海 砂 的处 理 要 十 分 谨 慎 ， 根 本 的 方 对 最 法 就 是 排 除 海 砂 中所 含 的各 种 盐 分 ， 使 其 达 到 建 筑 用 砂 的 并
标准 。
益 紧 张 ， 些 河 道 的 河 砂 日近 枯 竭 。 筑 用 砂 和 河 砂 的 供 需 有 建 短 缺 问 题 Ｅ益 突 出 。 在 此 基 础 上 ， 然 河 砂 的 成 本 价 格 也 在 ｔ 天
砂 作 为建 筑 用 混 凝 土 的 细 骨料 和砂 浆 用 料 。但 由于 长 时 间 的
开 采 ． 国许 多 沿 海 及 周 边 地 区 已 经 出现 了河 砂 资 源 枯 竭 的 我 现 象 。 河 砂 的 枯 竭 将 会 造 成 建 筑 工 程 造 价 大 幅 度 增 加 ． 此 因

淡化海砂混凝土中钢筋的锈蚀特征

淡化海砂混凝土中钢筋的锈蚀特征
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２ 试验结果与讨论
２１ 水胶 比的影响 ． 水胶比是影响硬化混凝土孔结构的重要因素，而外界侵
图 １ 试验 采用 的混 凝 土 试件 示意
根据试验需要， 采用直径 １ ｍ 长 ３０ ｍ的螺纹钢， ０ 、 ６ ｍ ｍ
使用前须除去钢筋表面浮锈， 除锈后的钢筋见图 ２ａ。为确 蚀性介质也是通过表层混凝土向其内部渗透、 （ ） 迁移。 不同水胶
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Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅｅ ｃｒ ｈ ｍ ｃｌ ｔｏ ａ ｄ ｐｅ ｖ ｓ ｇ ｔ ｔｅｃ ｒ ｓ ｎ ｄ ｖｌｐ ｎ ｕｅｏ ｅｌｉ ｂ ｄ ｅ ｎ ｓａｓｎ ｏ — ｓｒ ｃ ： ｈ ｌ ｔ ｃ ｅ ｉａ ｍｅ ｄ ｗ ｓａ ｏ ｔｄ ｔ ｉ ｅｔ ａｅ ｈ ｏｒ ｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｌ ｆ ｔｅ ｍ ｅ ｄ ｄ ｉ ｅ ａ ｄｃ ｎ ｅ ｏ ｈ ｏｎ ｉ ｏｏ ｒ ｓ
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新型建筑材料
２ １． ０２８
苏卿 ， ： 等 淡化 海砂 混凝 土 中钢 筋的锈 蚀特征
表 ２ 水 泥 和 粉 煤 灰 的 化 学 成 分
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项目 ＳＯ ｅＯ Ａ ２３ ａ Ｍｇ Ｓ ３ ２ Ｎａ ＴＯ Ｐ０ ｉ２Ｆ ２３ １ Ｃ Ｏ ０ Ｏ ０ Ｋ ０ ２ ０ ｉ２ ２５
表 ５ 采 用 饱 和 甘 汞 电极 钢 筋 锈 蚀 状 况 的判 断标 准

淡化海砂混凝土性能改善试验研究

淡化海砂混凝土性能改善试验研究

摘
应 用。
要 本文介 绍 了等效应 变源工作原理 ， 校 准方 法， 分析其 测量误差来 源， 阐述其在 电阻应 变仪期 间核 查 中的
关键词 等 效应 变源； 原理 ； 校准 ； 误差分析 ； 应用
１ 等效应 变 源 的原 理及 应 用
等效应变源 主要完成对静态 电阻应 变仪 的读数误差 、 灵 敏度 系数误差 ， 动态应变仪灵敏度 系数误差 、 标定误差 、 振幅
■试 验 研 究 巍 Nhomakorabea２ ０ １ ４ 生
淡 化 海砂 混凝 土 性 能 改 善 试 验 研 究
陈 文 艳 （ 晋江市建筑工程质量监督站 。 福 建 晋江 ３ ５ ２ ２ ０ ０ ）
摘
要 本 文通过试验研究 ， 分析 淡化海砂和机制砂复掺 以及 复掺掺合料 对混凝 土性 能的影响 ， 以达 到改善 海砂
由表 ２ 可 知 ，天然 河砂 坍 落 度 为 ２ ０ ０ ｍ ｍ ，扩展 度 为
４ ８ ５ ｍ ｍ， 而复掺砂坍落度 １ ９ ０ ｍ ｍ， 扩展度 ４ ８ ０ ｍ ｍ， 均略小于天 然 河砂 ， 天然 河砂 的流 动性好 于复掺砂 ， 但粘 聚性 和保 水性
一
般 ，而 复掺砂则 有较好 的粘 聚性 和保 水性 ，其 泌水率 为
响， 其配 比如表 ３所示 。
表 ３ 复掺掺合料混凝土基准配合 比
组别 ｗ／ ｃ 砂率 ， ％ 水 水 泥 细集料 加 １ ８ ０ ３ ５ ０ ７ ２ ８ 碎石 减水剂
５ — ３ １ ． ５ ａ ｒ ｍ花 岗岩碎石 ， 使用 Ｔ ｗ－ Ｊ ｓ 型缓凝 高效减水剂 （ 水 泥掺量的 １ ． ５ ％， 减水率为 ２ ６ ％） 。
６ ． ３ ％， 而天然河砂 泌水率为 ８ ． ２ ％， 且复掺砂 的 ２ ８ ｄ抗压强度 为４ ７ ． １ Ｍ Ｐ ａ ， 高于天然河砂 的 ２ ８ ｄ抗压强度 。 复掺砂中的人工 砂， 由于其表 面粗糙 ， 多棱角 ， 同时颗粒不规则 ， 增大 了摩 擦 ，

海砂处理方法

海砂处理方法

某援外项目砼用海砂的淡化处理实践摘要：选择合适的淡化冲洗设备，制订严格的操作控制流程，确定合理的检验批量，实施全程跟踪，确保了海砂的氯离子含量≤0.06％，满足我国相关现行国家标准要求，有效控制了援外工程造价，为海砂的应用技术积累了宝贵经验，取得了较好的经济效益和社会效益。

关键词：援外项目海砂氯离子含量砼结构的耐久性海砂淡化阻锈剂钢筋锈蚀1 工程概况援密克罗尼西亚金枪鱼管委会办公楼及领导人官邸项目，为我国的一援外建设项目，总建筑面积约为4820m2，两层框架结构，基础、梁板柱砼强度等级为C20，砼总量约为4200m3，需用砂约3100t。

该国为太平洋一岛国，属于典型的热带海洋性气候，年降雨量为4400～5000mm；当地建材市场具有明显的地域局限性，尤其是砂源，无河砂，只有海砂可利用，这对控制砼用海砂的氯离子含量，提出了严格的强制性标准要求。

2 海砂中氯盐对钢筋砼的腐蚀氯盐腐蚀钢筋的机理是，砼中的氯离子与钢筋发生化学反应，引起钢筋锈蚀而膨胀，导致砼沿钢筋的位置出现裂缝，大大降低砼结构的耐久性，缩短建筑物的设计使用年限。

根据国内外众多研究者的实验结果表明，并不是砼中含有氯离子就会对钢筋造成腐蚀，而是砼内的氯离子含量达到一定浓度（即超过某一“临界值”）时，才会与钢筋发生化学反应，如同砼内的碱含量>3.0kg/m3时，才会发生足以引起砼裂缝的碱骨料反应。

3 砼用海砂中氯盐含量的限定根据砂资源的变化及建筑用砂技术的发展，结合国际同行业对砼用海砂中氯离子含量值（“临界值”）的限定，我国不断对原有标准作针对性的修订：于2002年2月1日起，颁布并实施了现行《建筑用砂GB/T 14684－2001》国家标准，替代《建筑用砂GB/T14681－1993》；同时，一些沿海城市利用未经处理的海砂拌制混凝土，使建筑工程出现了氯离子腐蚀情况，降低了砼结构的耐久性，给工程质量带来了隐患。

为此，建设部于2004年8月23日颁布了《建标[2004]143号文》：关于严格建筑用海砂管理的意见，其中再次强调了“对钢筋混凝土,海砂中氯离子含量应≤0.06%(以干砂重的百分率计)”。

净化海砂在混凝土中的应用

净化海砂在混凝土中的应用
土； 性能
１ 海砂在混凝土中应用要求
１ 用于配制混凝土的海砂应作净化处理 ． １
是否控 制好 海砂 及海砂 混凝 土 的氯离 子含 量 。 同时 还需 要 考虑 海砂 大 多用于 沿海地 区 ， 混凝 土 结构 受 到来 自海
洋 氯 离子 的侵入 风 险高 ， 以及 沿海地 区 干湿 循环 现 象普 凡是 掺 有海 砂 的混凝 土 ， 论 掺加 比例 多 少 ， 无 都应 遍 等 不利 因素 。因此 ，海砂 混 凝土 应用 技术 规 范》 高 《 提 视 为海 砂混凝 土 。上述 定义 具有 特殊 性 ， 与其 他学 科 的 了对海 砂 中氯离 子含 量 的要求 ， 定海 砂 的氯离 子 含量 规 术语有 较大 差别 ， 目的是 从严 控制 海砂 混凝 土 的工 程 其 不得 大于 ０ ０ ％ ． ３ 。同时对其 他 原材料 的氯 离子 含量 也提 质量。（ （ 混凝 土应 用技 术规 范》 定“ 于配制 混凝 海砂 规 用 出 了较 高 要 求 。如 要 求 水 泥 的 氯 离 子 含 量 不 得 大 于 土 的海 砂应 作净 化处理 ”并将 此 作 为强制 性条 文 。“ ， 净 ０ ０５ ， ． ２ ％ 拌合 用水 的氯 离子 含量 不 得超 过 ２ ０ ｇ Ｌ ５ ｍ ／ 。厦 化处 理 ” 为此规 范 的特有 术语 ， 定义 为 ： 用专 用 设 作 被 采 门市厦建 材 （０ １９号 文件 《 ２ １） 关于 进 一 步加 强混 凝 土用 备对 海 砂进 行 淡 水淘 洗 并使 之 符 合规 范 要 求 的生 产 过 砂 管理 的通 知》 则 要求 净 化海 砂 氯 离 子含 量 不 得 大 于 程 。因此 ， 砂 的净化 处理 需要 采用 专用 设备 进行 淡 水 海 ０． ％。 ０１ 淘洗， 并去 除泥 、 泥块 、 粗大 的砾 石和 贝壳 等杂 质 。这 主 除 了对 原材 料 的控制 ，海 砂混 凝 土应 用技 术 规范》 《 要考 虑到采 用 简易 的人工 清洗 ， 盐量和 杂质 不 易去 除 含 对 混凝 土 拌合 物 总 的水 溶 性 氯 离子 含 量 也提 出 明确 限 干净， 且均 匀性 差 ， 量难 以控制 。 质 值（ 见表 １ 。而 且 ， ） 在进 行 配合 比设计 时 ， 求“ 要 当海砂

新型混凝土材料——海水海砂混凝土的应用前景

新型混凝土材料——海水海砂混凝土的应用前景

新型混凝土材料——海水海砂混凝土的应用前景一、引言海水海砂混凝土是一种新型的混凝土材料，它是利用海水和海砂作为原材料制成的混凝土，具有环保、节能、耐久、抗冻、抗腐蚀等优点，因此在建筑、水利、交通等领域有着广泛的应用前景。

本文将从海水海砂混凝土的制备、性能优势以及应用前景三个方面进行详细的介绍。

二、海水海砂混凝土的制备1. 原材料的选择海水海砂混凝土的制备主要使用的原材料是海水和海砂。

海水中含有大量的氯离子和硫酸盐离子，这些离子能够促进混凝土的硬化过程，提高混凝土的强度和耐久性；而海砂具有颗粒形状规则、粒径分布合理等特点，能够提高混凝土的力学性能。

2. 制备工艺海水海砂混凝土的制备分为两个阶段：一是将海水和海砂进行搅拌混合，形成海水海砂糊；二是将海水海砂糊和水泥进行混合，形成混凝土。

其中，海水海砂糊的制备需要控制好海砂的含水率和搅拌混合的时间，以保证糊体的均匀性和流动性；而混凝土的制备需要控制好水泥的掺量和水灰比，以保证混凝土的强度和耐久性。

三、海水海砂混凝土的性能优势1. 环保海水海砂混凝土的制备过程中不需要使用大量的淡水资源，减少了对水资源的消耗，符合可持续发展的理念。

同时，海水海砂混凝土的使用也能够减少对天然资源的开采和消耗，降低环境污染的风险。

2. 节能海水海砂混凝土的制备过程中不需要进行烧结，不需要使用高温炉等设备，减少了能源的消耗，符合低碳经济的理念。

同时，海水海砂混凝土的使用也能够降低建筑物的能耗，减少对能源的消耗。

3. 耐久海水海砂混凝土的制备过程中添加了海水中的氯离子和硫酸盐离子，能够提高混凝土的硬度和耐久性，延长混凝土的使用寿命。

同时，海砂的使用也能够提高混凝土的抗压强度和抗弯强度，增强混凝土的耐久性。

4. 抗冻抗腐蚀海水海砂混凝土的使用能够有效地抵御海洋环境中的冻融循环和腐蚀侵蚀，减少混凝土的损坏和维修成本。

四、海水海砂混凝土的应用前景1. 建筑领域海水海砂混凝土可以用于建筑物的结构构件、地基、地下水工程等方面。

海砂在混凝土中的应用

海砂在混凝土中的应用

海砂在混凝土中的应用目前海砂的应用还是受到自身特点的限制，海砂中含有会腐蚀钢材的氯离子，传统钢筋混凝土结构中不能直接用其替代河砂配置混凝土。

为此，工程界首先从材料净化和防护的角度出发，提出了海砂淡化、添加阻锈剂、钢筋防护等阻锈措施。

我国主要以海砂淡化法为主，海砂淡化措施需要增加投入，由于“利益驱使”，很多质量不合格的淡化海砂流入建材市场，沿海地区因滥用或误用海砂已经出现了大批质量不合格的房屋建筑，被称为“海砂屋”，给国家和民众造成了巨大的经济损失[1]。

为了解决锈蚀的问题，材料替换方法被认为是最有效的技术途径。

应用纤维增强复合材料( Fiber Reinforced Polymer，FRP) 与海砂混凝土组合替代钢材和普通混凝土，不仅可以避免锈蚀的发生，还可直接使用未经淡化处理的海砂、海水，节约淡水资源；FRP轻质高强，有很好的可设计性，与海砂混凝土组合可形成一系列结构形式；而且FRP耐腐蚀能力强，现有研究已表明氯盐环境对其性能没有显著影响，可保证结构长期耐久。

将海砂混凝土与FRP组合应用于海洋、岛礁建设时，海砂和海水可直接从海中取材，利用广阔的海洋资源，大幅度减少原材料运输量，取之于海，用之于海，具有其他材料不可比拟的优势。

因此，一种面向于海洋的新型FRP海砂混凝土组合结构被提出，为我国海洋工程建设提供了新的技术方案，同时也为海砂混凝土在工程领域中的应用提供了一个新思路。

地球上海砂资源储备量大，将其应用于工程建设领域一直受到广泛关注，为此，国内外学者首先展开了针对海砂自身性质的研究，取得的结果表明，海砂的坚固性和级配都较好，适宜用来配置混凝土。

海砂混凝土的性能也被进行了广泛研究，包括抗压强度、轴压强度、抗折强度、劈拉强度、弹性模量和应力应变曲线等，与同等条件下的河砂混凝土比较发现两者的力学性能基本相当，在结构设计时其力学性能不需进行特殊考虑，与普通混凝土一样按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定确定其各项性能指标的标准值和设计值，《混凝土强度检验评定标准》GB /T 50107有关混凝土力学性能的规定也适用于海砂混凝土。

海水海砂混凝土力学性能与耐久性研究综述

海水海砂混凝土力学性能与耐久性研究综述

第39卷第12期硅酸盐通扌艮Vol.39No.12 2020年12月BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY December,2020海水海砂混凝土力学性能与耐久性研究综述李师财，于泳,金祖权(青岛理工大学土木工程学院，青岛266033)摘要:远海工程建设面临钢筋混凝土易腐蚀、河砂和淡水匮乏等难题。

国内外学者选择资源丰富的海水海砂代替淡水河砂制备混凝土，并研究其工作性能、力学性能及耐久性能。

海水海砂中高含量的氯盐会加快水泥水化和凝结,导致早凝和早期强度提高,但后期增长变缓,最终强度与淡水河砂混凝土相近。

海砂中少量的贝壳对混凝土工作性能和力学性能影响不大。

海水海砂混凝土中的氯离子传输及结合方式更为复杂，其不同于内掺型氯离子，由此导致海水海砂混凝土中的钢筋锈蚀机理改变。

辅助胶凝材料、复合型阻锈剂及纤维增强复合筋等为海水海砂混凝土结构应用提供了保障。

关键词:海水海砂混凝土；力学性能；耐久性；氯离子结合；钢筋锈蚀中图分类号:TU528文献标识码：A文章编号：1001-1625(2020)12-3743-10Review on Mechanical Properties and Durability ofSeawater and Sea-Sand ConcreteLI Shicai,YU Yong,JIN Zuquan(School of Civil Engineering,Qingdao Lniversity of Technology,Qingdao266033,China)Abstract:Problems such as corrosion of reinforced concrete,lack of river sand and fresh water cause difficulties in the construction of offshore projects.Due to the rich resources of seawater and sea-sand,experts and scholars at home and abroad put forward to use seawater and sea-sand instead of fresh water and river sand to prepare concrete.Workability, mechanical properties and durability of seawater and sea-sand concrete were studied.Chlorine salts of seawater and sea­sand accelerate the setting and hydration of cement,leading to early setting and increasing the early strength of the concrete.However,the strength of seawater and sea-sand concrete grows slowly in the later period,and its final strength is similar to that of ordinary concrete.A small amount of shells in sea-sand has little effect on the workability and mechanical properties of concrete.Different from doped chloride ion，the mechanisms of chloride transmission and binding capabilities of seawater and sea-sand concrete are more complex.As a result，the mechanism of reinforcement corrosion in seawater and sea-sand concrete is changed.However，supplementary cementitious materials，compound rust inhibitor and fiber reinforced polymer bar provide guarantee for the application of seawater and sea-sand concrete structures.Key words:seawater and sea-sand concrete；mechanical property；durability；chloride binding；reinforcement corrosion0引言随着海洋强国和远海开发战略的实施,离岸港口、码头和岛礁建筑正在快速发展,如能用海砂和海水取代传统的河砂和淡水制备混凝土，则可降低成本,解决资源短缺问题。

浅谈海沙中贝壳含量对钢筋混凝土建筑物的危害、检测及淡化处理

浅谈海沙中贝壳含量对钢筋混凝土建筑物的危害、检测及淡化处理

浅谈海沙中贝壳含量对钢筋混凝土建筑物的危害、检测及淡化处理摘要：我国的建筑事业发展迅速，砂作为混凝土的细骨料，需求量与日俱增。

目前，河砂已供不应求。

海砂中的有害物质较多，特别是氯离子和贝壳含量对钢筋混凝土结构建筑物耐久性存在巨大影响，为了保证工程长久的使用安全，必须严格明确海砂对构建物的危害，认真落实海砂检测工作，杜绝违规使用海砂。

关键词：海砂、贝壳含量、危害、检测、淡化一、引言我国的建筑事业发展迅速，砂作为混凝土的细骨料，需求量与日俱增。

如此大规模用砂持续多年后，目前，河砂已供不应求。

于此同时，为了避免河砂的过度开采对自然生态环境造成重大毁坏，各地政府机关已逐步采取办法限制了河砂的开采。

在我国的东部靠海地域，人口密度大，经济相对来说比较发达，大量的工程正在建设，当河砂资源出现供不应求时，又没有其余的砂用来代替（例如，内陆地区利用开采的山砂或机制砂等代替），河砂的长距离运输也将大大提高项目的成本。

就像许多外国采用的代替方案，在内陆河砂货源紧缺的大环境下，海砂吸引了大家的注意力。

可是未经处理的海砂，其有害物质含量较高，对钢筋混凝土的构建物的耐久性存在很大的安全隐患。

忽视其危害盲目使用，容易造成无法估量的后果，不仅会在经济上造成重大的损失，甚至还会造成人员的伤亡。

为此，对和贝壳含量的检测不容忽视，需要严格把关，杜绝违章使用海砂。

同时由于部分沿海地区，海砂取用方便，相对成本较低，海砂的淡化处理及后续检测、使用，相对而言具有良好前景。

二、砂的分类目前，市场上常见的砂分为矿砂、河砂、海砂。

矿砂，是采自石英矿，在开采过程中，由机械破碎的矿砂外形多为不规则的多菱角，能够与混凝土水泥胶凝材料形成较强的粘接力，增强混凝土的抗折、抗压性能。

矿砂的泥块含量相对较高，且由于产量及开采成本等因素，往往价格较高。

河砂，是指石子在天然状态下，通过水流的长时间冲刷而形成的，外表面有光滑性，来源比较普遍，但杂质含量较高。

海砂，是指受海水侵蚀而没有经过淡化处理的砂。

浅谈海砂对混凝土耐久性的影响

浅谈海砂对混凝土耐久性的影响

浅谈海砂对混凝土耐久性的影响海砂是指由海浪冲刷、搬运和沉淀形成的沙子，通常呈现灰白色或黄色。

在建筑工程中，混凝土是一种常用的建筑材料，在其制作过程中可以添加不同类型的骨料，其中包括海砂。

海砂对混凝土的耐久性有着重要的影响，下面将从海砂的物理特性、海砂混凝土的制作、海砂混凝土的耐久性等方面展开讨论。

首先，海砂具有一定的物理特性，这些特性对混凝土的耐久性有着直接的影响。

海砂中含有较高的氯离子和硫酸盐离子，这些离子会通过渗透进入混凝土，引发钢筋锈蚀和混凝土的腐蚀。

此外，海砂的粒径分布比较均匀，粒度细小，这使得海砂混凝土具有较高的紧密性和坯体稠密度，从而提高了混凝土的抗渗性能。

其次，在制备海砂混凝土时，需要考虑到海砂的含水率和含盐量等因素。

海砂通常含有较高的含水率和含盐量，如果不加以处理直接在混凝土中使用，会导致混凝土早期强度下降、耐久性降低。

因此，在使用海砂前，需要对其进行充分的晾晒和脱盐处理。

海砂混凝土与传统混凝土相比，在耐久性方面具有独特的优势。

海砂的颗粒形状较为均匀，因此可以填充混凝土中的孔隙，提高其抗渗性能。

此外，海砂中的石英颗粒具有较高的机械强度，可以提高混凝土的力学性能。

研究表明，适量添加海砂可以提高混凝土的抗压强度、抗折强度和抗冻融性能。

然而，海砂也存在一定的不足之处，这主要体现在其对混凝土的氯离子渗透性和碱骨料反应性的影响上。

海砂中含有较高的氯离子和硫酸盐离子，这些离子会加速混凝土中钢筋的锈蚀和混凝土的腐蚀。

同时，海砂中的一些微量元素（如镁、钠等）也会促进混凝土的碱骨料反应，导致混凝土的开裂和破坏。

因此，在使用海砂制备混凝土时，需要进行适当的控制和处理，以保证混凝土的耐久性。

综上所述，海砂对混凝土的耐久性有着重要的影响。

海砂的物理特性决定了海砂混凝土具有较高的紧密性和坯体稠密度，提高了混凝土的抗渗性能；海砂的化学特性会加速混凝土的钢筋锈蚀和混凝土的腐蚀，同时促进混凝土的碱骨料反应。

因此，在使用海砂制备混凝土时，需要进行适当的处理和控制，以提高混凝土的耐久性。

海砂混凝土的应用技术

海砂混凝土的应用技术
４１ ） ．． 。海 砂 中如 含 有 贝壳 ， ２ 其最 大 尺 寸 不应 超过４ ５ ． ｍｍ， 含量 如 表 ｌ 示 。 ７ 其 所 此 外 ．海 砂 还 应 按 要 求 进 行 碱 活 性 检
验， 以防 止混 凝 土膨 胀 开 裂 ， 至破 坏 。 甚
表 １ 海砂 中贝 壳 含 量
●学 规 范
海 础 混凝 土硇 应用 技 市
口 姚 启 均
它 我 国 沿海 地 区 有 大 量 的海 砂 ，在２ 世纪 海 地 区 的海 底 砂 ， 属 于 陆源 砂 。 滩 砂 通 常 ０ 其 ９ 年 代 。一些 沿 海 地 区就 利用 这 一 资源 配 制 比海 底 砂 要 细 ， 配 制 出 的 混 凝 土 性 能 比海 ｏ 混 凝 土并 取 得 了 一定 的 效 果 。为确 保 采 用海 底 砂 稍 差 。 二 、 砂 混凝 土 原 材料 海 砂作细骨料配制海砂混凝土的工程质量 ， 在
混 凝 土 强 度 等 级 ≥Ｃ Ｏ Ｃ Ｏ Ｃ ５ Ｃ ５ Ｃ ０Ｃ ５ Ｃ１ ６ ４ ～ ５ ３ － ３ ２ ～ ５
贝壳 含 量／ ％ ≤３ ≤５ ≤８ ≤ １ Ｏ
（ 重量计） 按
１ ４
２ 其 他 原 材 料 采 用 硅 酸 盐 水 泥 或 普 ． ２ ．力 学 性 能 海 砂 混 凝 土 的 各 项 力 学 通 硅 酸 盐 水 泥 ， 其 中 氯 离 子 含 量 不 得 大 于 性 能 应 符 合 《 凝 土 结 构 设 计 规 范 》 混 ０ ２ ％ ， 采 用 不 低 于 Ⅱ级 的 粉 煤 灰 、 低 （ Ｂ ０ １— ０２ 的 规 定 以 及 《 通 混 凝 土 力 ． ５ 可 ０ 不 Ｇ ５００２０ ） 普 于￥５ 的粒化 高炉 矿渣粉 作为掺 合料 ， ９级 采 学 性 能 试 验 方 法 标 准 》 ＧＢＴ５ ０ １ ２ ０ ） （ ／ ０ ８ — ０ ２ 的
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淡化海砂在混凝土中的应用
摘要：本文详细介绍海砂淡化处理的设备工艺流程及在某排水工程中的
应用。

关键词：海砂淡化；混凝土配合比；试验；应用
The application of desalted sea sandinconcrete
QingShan-chen JiaLong-zhang
(The secondEngg.Co.of CHEC-Guangzhou Port Const 510180 china)
Abstract: In this paper，desalinationprocessingequipment and applicationin
in a drainage project of sea sand had been introduced.
Keywords: desalted sea sand；concrete mix proportion；testing；
application
1．前言
淡化海砂是海砂经淡水冲洗、筛分后形成的天然砂。

海砂经淡化后，去除了粗颗粒和杂质，氯离子和贝壳含量明显下降。

利用海砂来
用做细骨料，不仅可以解决沿海地区标准砂石资源普遍匾乏的难题，
而且避免了远程砂石料的开采补给，有利于节约能源、保护生态环境，符合我国的可持续性发展战略。

福建某排水工程采用抛石斜坡堤结构型式，抛石斜坡堤护面由扭
王字块体组成,混凝土强度等级为C40，总方量近17万m3。

2009年10月开始预制扭王字块施工，由于福建闽江河砂全面禁采，当地已经无
法找到合适的河砂来源。

为保证扭王字块体预制施工，针对当地人工砂及海砂资源，研究河砂替代方案：
1）．采用人工砂：由于人工砂石粉含量高达15%，混凝土试配过程中，同样坍落度的混凝土用水量达180kg/m3，那就意味着每方混凝土需要增加77kg水泥用量，成本相应升高；
2）．采用淡化海砂：当地产海砂，细度模数3.3左右，含泥量2.0～3.0%，氯离子含量为0.18%，贝壳含量在3%左右。

通过淡化处理降低海砂中的贝壳、氯离子以及泥等杂质后，可用于本工程。

两种方案对比，采用淡化海砂工艺成熟、技术可行、成本更低，研究采取合适的淡化处理工艺流程，降低海砂有害杂质含量，并通过对掺入海砂混凝土性能对比，确定满足C40要求的混凝土配合比用于扭王字块体预制施工
2．淡化海砂的生产工艺、质量及质量控制措施
2.1 淡化海砂的生产工艺
淡化海砂的生产工艺见图1、图2。

图1 海
砂淡化工艺流程图
图2 海砂淡化设备平面布置
用装载机将海砂送入进料斗（图1-①），料斗的两边设有淡水进
水口，通过皮带输送机将海砂在大量淡水冲洗下进入圆滚筛除去杂质（图1-②），旋转的搅拌圆滚筛对海砂进行充分的清洗筛分，在此过程中除去的贝壳和卵石通过废料输送杆排走，冲洗过的砂和水一同进
入第一淡化池进行除泥处理（图1-③）；淡化池对海砂进行搅拌清洗，降低含泥量后的海砂在滚筒内置螺旋叶片的推动下进入挖斗，通过皮
带输送机进入轮式淡化池内（图1-④）再次进行二次水洗，此次水洗主要是降低氯离子含量，经过淡化处理后的砂输送到堆场，经检测合
格后再投入使用。

2.2 海砂淡化处理结果分析
海砂淡化处理前后颗粒级配如下表所示。

淡化处理后的海砂细度模数从3.1降低为2.6，粒径为5mm以上的颗粒以及粒径为0.16mm以下的颗粒数量明显降低。

这是因为在第一次除去贝壳的过程中，其筛网孔径为5mm，可将粒径大于5mm的颗粒连同贝壳一起筛走；在清洗海砂降低含泥量的过程中，粒径小于0.075mm的颗粒会随同泥一起被洗掉一部分，这就使粒径为1.25mm～0.315mm的颗粒较处理前比例明显提高。

表1 海砂处理前后颗粒级配
图3 海砂处理前后级配曲线
从海砂处理前后级配曲线图中，可以看出淡化处理使得海砂级配
发生较大改变，处于级配II区上限的未处理海砂，经过淡化处理后，其级配曲线明显向下移动，处于II区上限与下限的中部，并相对接
近III区上限。

海砂淡化处理前后贝壳、氯离子、泥及泥块等有害杂质的变化
如下表所示。

经淡化处理后，海砂中有害杂质含量大幅度降低。

海砂
淡化处理后，贝壳含量降为1.3%，根据《JGJ 52-2006普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》第3.1.11条对于C40及以上等级混凝
土贝壳含量不能大于3%。

处理后的海砂贝壳含量为1.3%,能够满足
C40以上强度等级的混凝土使用要求。

氯离子含量从0.186%降低至
0.008%。

含泥量由淡化处理前的2.8%降为处理后的0.7%，泥块含量
由淡化处理前的0.8%降为处理后的0.1%。

，淡化处理的海砂含泥量
及泥块含量满足C40强度等级混凝土要求。

表2 海砂处理前后有害杂质含量
从海砂淡化的工艺流程来看，适宜于用于用来淡化的海砂质量要
求如下：中粗砂，细度模数介于2.8～3.3间,含泥量以5%以内为宜。

对于细度模数太大的砂，大于5mm粒径偏多，除贝壳过程中，5mm以
上颗粒会被连同贝壳一起筛走，合格砂的产量降低。

细度模数小于
2.8的砂，在洗泥过程中细颗粒又会连同泥一起被流水冲走，合格砂
的产量也会降低；同时含泥量大的砂，在冲洗过程中会消耗大量的水
同时要耗费更多的时间，往往冲洗两次后含泥量还是超过3%，只得重新进行返工处理，会增加淡化处理成本、降低产能。

2.3海砂生产过程中的质量监控
海砂淡化生产初期，因作为原材料的海砂质量良莠不齐，海
砂贝壳含量高，含泥量偏高，甚至有部分海砂中夹有泥团。

给海砂淡
化带来产能不高，处理后的海砂含泥量偏高满足不了质量要求的现象。

经过对生产流程分析，决定从原材料着手，对工程附近的海砂砂源进
行取样，确定细度模数介于2.8～3.3间，含泥量以3%以内的海砂作
为淡化处理原材料，指定该海域的砂作为淡化处理专用砂源。

质量检验方面，淡化海砂使用初期，对所有指标全部进行检验，
随着淡化海砂质量的稳定，现进行筛析、堆积密度、含泥量、泥块含
量按每400m3进行一批次的检验，贝壳含量和氯离含量则每季度进行
一次检验。

3. 淡化海砂在海工工程中的应用
3.1对混凝土拌和物工作性能的影响
分别利用河砂及经过淡化处理的河砂配制C40扭王字块混凝土，具体配合比如下表所示。

表3 扭王字块混凝土配合比
表4 扭王字块混凝土配合比性能指标
首先利用河砂配制满足要求的扭王字块混凝土配合比，在此
基础上，保持水胶比、胶凝材料组成、外加剂掺量不变，调整海砂在
混凝土集料中所占比例。

经配合比试拌，与河砂混凝土对比，采用40%砂率的海砂混凝土，坍落度增大20mm，产生明显的泌水，保水性不足、和易性较差。

这与经过处理后海砂细颗粒相对偏少有关，海砂在水洗
淡化过程中较细的颗粒连同泥一起被洗走，使得淡化后的海砂
0.315mm以下粒级颗粒偏少。

提高1%砂率后的混凝土拌和物，混凝土
拌和物和易性有所改善，但混凝土的泌水率仍然较大；把砂率提高到42%、43%后坍落度有所降低，但混凝土粘聚性、保水性提高，和易性
整体良好。

与河砂混凝土相比，海砂混凝土的7d抗压强度，除40%砂率稍有
降低外，其余砂率混凝土强度相差不大；28d抗压强度河砂混凝土与
不同砂率的海砂混凝土相差不大。

表5 扭王字块混凝土原材料氯离子含量
处理扭王字块混凝土原材料氯离子含量如上表所示。

处理海砂氯
离子含量大大降低，根据《水运工程混凝土质量控制标准JTJ269-96》中3.3.19条款对氯离子含量的规定，该排水工程预制扭王字块是素
混凝土，对于素混凝土来说，只要每方混凝土中氯离子含量不超过水
泥用量的1.3%即可满足规范要求。

扭王字块河砂混凝土以及海砂混凝
土配合比中氯离子含量如下表所示，各组混凝土的氯离子含量均满足
规范要求。

表6 扭王字块混凝土氯离子含量
备注：混凝土中氯离子含量以胶凝材料质量百分比计。

3.2淡化海砂在本工程中的应用
采用编号为5#的海砂混凝土配合比用于扭王字块预制施工中，并严格控制混凝土坍落度处于100±20mm范围。

现场测试混凝土工作性能满足预制施工要求，新拌混凝土和易性良好，无离析、泌水现象出现，硬化混凝土强度满足设计要求，混凝土外观良好。

4 结论
经过处理后检验合格的淡化海砂，用于该工程的扭王字块的预制
施工中，完成全部160000m3混凝土扭王字块预制，取得了较好的经济效益和社会效益。

对于海砂的使用，应持谨慎态度，但这并不意味着我们要拒绝海砂。

近几十年来，建筑领域持续繁荣，对各类建筑材料需求巨大，取
之于江河的淡水砂资源以前一直比较丰富。

但经过数十年的滥采乱挖，河砂资源的日趋枯竭；再加上对航道和环境的毁坏，也引起国家相关
部门的日益重视。

从今后的市场趋势来看，伴随着地域资源的局限性
及建筑用砂技术的发展，海砂淡化和外加剂辅助措施（如钢筋阻锈剂）等技术的不断发展和成熟，海砂的大规模应用是不可避免的。

参考文献：
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