某援外項(xiàng)目砼用海砂的淡化處理實(shí)踐 3900字

某援外項(xiàng)目砼用海砂的淡化處理實(shí)踐3900字摘要：選擇適宜的淡化沖洗設(shè)備，制訂嚴(yán)格的操作控制流程，確定合理的檢驗(yàn)批量，實(shí)施全程跟蹤，確保了海砂的氯離子含量≤0.06%，滿足我國相關(guān)現(xiàn)行國家規(guī)范要求，有效控制了援外項(xiàng)目造價(jià)，為海砂的應(yīng)用技術(shù)積累了珍貴經(jīng)驗(yàn)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1項(xiàng)目概況

援密克羅尼西亞金槍魚管委會辦公樓及領(lǐng)導(dǎo)人官邸工程，為我國的一援外建設(shè)工程，總建筑面積約為4820m2，兩層框架結(jié)構(gòu)，根底、梁板柱砼強(qiáng)度等級為c20，砼總量約為4200m3，需用砂約3100t。

該國為太平洋一島國，屬于典型的熱帶海洋性氣候，年降雨量為4400～5000mm;當(dāng)?shù)亟ú氖袌鼍哂忻黠@的地域局限性，尤其是砂源，無河砂，只有海砂可利用，這對控制砼用海砂的氯離子含量，提出了嚴(yán)格的強(qiáng)制性規(guī)范要求。

2海砂中氯鹽對鋼筋砼的腐蝕

氯鹽腐蝕鋼筋的機(jī)理是，砼中的氯離子與鋼筋發(fā)生化學(xué)反饋，引起鋼筋銹蝕而膨脹，導(dǎo)致砼沿鋼筋的位置出現(xiàn)裂縫，大大降低砼結(jié)構(gòu)的耐久性，縮短建筑物的設(shè)計(jì)使用年限。根據(jù)國內(nèi)外眾多研究者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，并不是砼中含有氯離子就會對鋼筋造成腐蝕，而是砼內(nèi)的氯離子含量到達(dá)一定濃度(即超過某一“臨界值〞)時(shí)，才會與鋼筋發(fā)生化學(xué)反饋，如同砼內(nèi)的堿含量>3.0kg/m3時(shí)，才會發(fā)生足以引起砼裂縫的堿骨料反饋。

3砼用海砂中氯鹽含量的限定

根據(jù)砂資源的變化及建筑用砂技術(shù)的開展，結(jié)合國際同行業(yè)對砼用海砂中氯離子含量值(“臨界值〞)的限定，我國不斷對原有規(guī)范作針對性的修訂：于2022年2月1日起，公布并實(shí)施了現(xiàn)行?建筑用砂gb/t14684-2022》國家規(guī)范，替代?建筑用砂gb/t14681-1993》;同時(shí)，一些沿海城市利用未經(jīng)處理的海砂拌制混凝土，使建筑項(xiàng)目出現(xiàn)了氯離子腐蝕情況，降低了砼結(jié)構(gòu)的耐久性，給項(xiàng)目質(zhì)量帶來了隱患。為此，建設(shè)部于2022年8月23日公布了?建標(biāo)[2022]143號文》：關(guān)于嚴(yán)格建筑用海砂管理的意見，其中再次強(qiáng)調(diào)了“對鋼筋混凝土,海砂中氯離子含量應(yīng)≤0.06%(以干砂重的百分率計(jì))〞。

4海砂處理辦法的可行性分析

因密克當(dāng)?shù)刂挥泻Ｉ翱梢岳?，且氯離子含量>0.06%，按我國現(xiàn)行國家規(guī)范規(guī)定，不可直接用于拌制砼，需進(jìn)行處理，使其氯離子含量≤0.06%前方可使用。結(jié)合本工程的實(shí)際情況及當(dāng)?shù)氐牡赜蛸Y源進(jìn)行如下可行性分析：

4.1淡水淡化處理

當(dāng)?shù)氐Y源較為豐盛且雨水充分，年降雨量在4400～5000mm，除市政供水外，可利用臨設(shè)屋面排水系統(tǒng)和場地硬地坪坡向積水池進(jìn)行收集，并配備專門的沖洗設(shè)備對海砂作淡化處理，使其氯離子含量≤0.06%，以滿足我國相關(guān)現(xiàn)行國家規(guī)范要求。

4.2摻用鋼筋阻銹劑

鋼筋阻銹劑即混凝土中的緩蝕劑，是愛護(hù)鋼筋不受氯鹽腐蝕的一種輔助措施。目前國內(nèi)的鋼筋阻銹劑種類主要有：陽極型、陰極型、綜合型等，由無機(jī)或有機(jī)化學(xué)物質(zhì)組成。這些物質(zhì)對鋼筋(fe)有特殊的親和力，能阻止或減緩鋼筋的銹蝕反饋，從而起到阻銹作用，但并不是從基本上耗費(fèi)砼中的氯離子含量。國內(nèi)外眾多研究試驗(yàn)說明，阻銹劑的缺點(diǎn)是它的有效性與混凝土本身的質(zhì)量關(guān)系密切，即阻銹劑能夠較好地適用于高質(zhì)量(強(qiáng)度高、自身密實(shí)度好)的混凝土，而且愛護(hù)鋼筋主要依靠混凝土自身。本工程砼強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級為c20，并不能充沛發(fā)揮其阻銹效果。

4.3選用國內(nèi)的河砂

密克國地處太平洋一島國，路途邊遠(yuǎn)，國內(nèi)物資抵達(dá)工程所在地港口的時(shí)間長達(dá)30天左右，再加上清關(guān)、提貨等手續(xù)，運(yùn)至現(xiàn)場還需10天左右，歷時(shí)長達(dá)40余天，與現(xiàn)場實(shí)際進(jìn)度不能很好地銜接，假設(shè)海運(yùn)中途出現(xiàn)其他情況，那么有可能造成施工現(xiàn)場的待料停工狀態(tài);而且，遠(yuǎn)洋運(yùn)輸費(fèi)用相當(dāng)昂貴：每只集裝箱(答應(yīng)最大載重量20t)高達(dá)1900美元。

4.4可行性分析結(jié)論

綜合以上處理辦法，結(jié)合本工程施工進(jìn)度要求、項(xiàng)目造價(jià)及所在地的淡水資源，砼用海砂采用淡水進(jìn)行淡化沖洗處理是可行的。

5海砂淡化處理

5.1淡化設(shè)備選擇

海砂淡化效果主要取決于有充足的淡水資源和適宜的沖洗設(shè)備，目前市場上也有相關(guān)的清洗設(shè)備，但并沒有形成一個(gè)系統(tǒng)的行業(yè)規(guī)范。本工程所選用的沖洗設(shè)備，是在我司自行研制開發(fā)的“濕混凝土別離回收技術(shù)〞設(shè)備的根底上(該技術(shù)被國家環(huán)境愛護(hù)總局確認(rèn)為“二oo三年國家重點(diǎn)環(huán)境愛護(hù)實(shí)用技術(shù)〞)，經(jīng)我司研發(fā)部對此設(shè)備作針對性改良后，用于海砂淡化沖洗。經(jīng)“援剛果(金)xx醫(yī)院〞工程實(shí)踐證明，該設(shè)備不但能提供較好的淡化沖洗效果，而且操作簡便、自動化程度高。

5.2海砂淡化流程

為確保砼用海砂中氯離子含量≤0.06%，援密克施工技術(shù)組注重淡化沖洗過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)，制訂了嚴(yán)格的操作控制流程，對“氯離子含量檢測〞這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行專業(yè)檢測控制，見附圖二：

5.3海砂淡化辦法

5.3.1工作原理：海砂淡化沖洗機(jī)的工作原理如同一臺滾筒式洗衣機(jī)，滾筒內(nèi)設(shè)置螺旋葉片和抓斗，確保出料自動完成;滾筒旋轉(zhuǎn)攪拌，供水系統(tǒng)連續(xù)不斷注入淡水，對海砂進(jìn)行震蕩沖洗，使含鹽水不斷地從別離筒低端口溢出，完成去鹽工作。

5.3.2淡化沖洗辦法：沖洗前，海砂需在淡水浸泡池浸泡不少于24h，然后用裝載機(jī)將其送入進(jìn)料滑槽斗，滑槽斗的兩邊設(shè)有淡水進(jìn)水口，機(jī)械振動輔以人工將海砂在不斷沖擊的淡水沖洗下進(jìn)入清洗滾筒，旋轉(zhuǎn)的攪拌滾筒對海砂進(jìn)行充沛的攪拌清洗，淡化后的海砂在滾筒內(nèi)置螺旋葉片的推動下進(jìn)入抓斗，經(jīng)出料斗和出料皮帶機(jī)至過篩，篩分出貝殼、珊瑚石等較大顆粒的雜質(zhì)后輸送到臨時(shí)堆場，經(jīng)檢測合格后待用。

5.3.3大量沖洗前應(yīng)先進(jìn)行淡化效果試驗(yàn)，檢測人員根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)調(diào)整進(jìn)料滑槽斗的進(jìn)砂量、淡水供水系統(tǒng)的進(jìn)水量、滾筒旋轉(zhuǎn)攪拌速度，到達(dá)海砂一次性淡化沖洗的最正確效果。

6氯離子含量檢測試驗(yàn)

6.1檢測試驗(yàn)辦法

氯離子含量的檢測試驗(yàn)是整個(gè)海砂淡化過程中的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)，將直接關(guān)系到砼結(jié)構(gòu)的耐久性。我國現(xiàn)行國家規(guī)范?建筑用砂(gb/t14684-2022)》、?混凝土質(zhì)量控制規(guī)范(gb60164-92)》、行業(yè)規(guī)范?普通混凝土用砂質(zhì)量規(guī)范及檢驗(yàn)辦法(jgj52-92)》、?建設(shè)部關(guān)于嚴(yán)格建筑用海砂管理的意見(建標(biāo)[2022]143號)》，均明文強(qiáng)調(diào)了海砂拌制砼前必須進(jìn)行檢測試驗(yàn)，保證氯離子含量≤0.06%。

檢測試驗(yàn)過程必須嚴(yán)格按照現(xiàn)行國家規(guī)范?建筑用砂(gb/t14684-2022)》進(jìn)行，計(jì)算與評定按下式進(jìn)行：

“最終氯離子含量〞取兩次試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值，精確至0.01%：假設(shè)上述檢測試驗(yàn)結(jié)果值≤0.06%，那么滿足現(xiàn)行國家規(guī)范中關(guān)于“砼用海砂的氯離子含量〞的要求;假設(shè)上述結(jié)果>0.06%，那么需回淡化沖洗機(jī)再次淡化，直至檢測試驗(yàn)結(jié)果滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

具體試驗(yàn)過程在此不作描述。但值得一提的是，由于該試驗(yàn)辦法采用的是試劑法，不可防止會出現(xiàn)人為的判斷差別，主要體現(xiàn)在上式中的v1、v2兩值(v1為“樣品滴定時(shí)耗費(fèi)的硝酸銀規(guī)范溶液的體積〞;v2為“空白試驗(yàn)時(shí)耗費(fèi)的硝酸銀規(guī)范溶液的體積〞)，現(xiàn)場試驗(yàn)員為將人為誤差縮小到最低程度，采取了“最終氯離子含量〞取四次試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值，保證了計(jì)算結(jié)果基于原始數(shù)據(jù)的離散性和代表性。

6.2合理確定檢驗(yàn)批量

我國現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范未對現(xiàn)場海砂淡化的檢驗(yàn)批量作出定量約束，假設(shè)按照常規(guī)的檢驗(yàn)批量，即以200m3或300t作為一個(gè)檢驗(yàn)批顯然是不太合理的，不能全面、真實(shí)有效地反映出海砂淡化后氯離子含量的動態(tài)變化，需確定合理有效的檢驗(yàn)批量。為此，援密克施工技術(shù)組檢測人員，結(jié)合淡化沖洗設(shè)備的生產(chǎn)能力，淡化初期按每天的生產(chǎn)量為不少于3個(gè)檢驗(yàn)批、后期按每天的生產(chǎn)量為不少于2個(gè)檢驗(yàn)批，作為內(nèi)控規(guī)范，保證了淡化后海砂的氯離子含量處于全程受控狀態(tài)。

7經(jīng)濟(jì)效益分析

本工程砼用海砂淡化與其他可行性處理辦法的經(jīng)濟(jì)效益作如下表二分析：從上表數(shù)據(jù)比照可知，本工程砼用砂采取淡化海砂的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢是明顯的。

8簡要結(jié)語

對于建筑用海砂，應(yīng)該持謹(jǐn)慎態(tài)度，但這并不意味著我們要拒絕海砂。隨著建筑用砂技術(shù)的開展及地域資源的