宁波机制砂资源分布及应用现状

一直以来，工程界主要使用优质河砂作为混凝土细集料。浙江宁波地区河砂资源较少，本地河砂枯竭后，主要通过采购福建、广东河砂进行工程建设。然而，随着城 市人口增长、建设规模扩大、资源储量和需求出现矛盾时，河砂量、价均难以满足建设需要。在此情况下，宁波市普通建筑工程普遍使用淡化海砂。淡化海砂的使用 使得建筑用砂市场乱象丛生，工程质量难以保障。
 
      2011年4月，宁波市政府颁布禁采令，禁止在宁波海域采砂。同年9月，宁波市全市范围内停止使用海砂及其制品（包括淡化海砂），并出台政策大力发展 ="shwlm./">机制砂， 首次把机制砂产量列为约束性指标，制定了“十二五”期间机制砂资源的发展目标：积极利用凝灰岩、花岗岩等资源开发机制砂，逐步替代海砂、河砂；以市场为导 向，以环境保护为前提，提升矿产品附加值。到2013年，力争使机制砂达到每年3000万吨的产能，基本满足宁波市工程建设市场需求。
 
     在宁波地区推广和发展机制砂作为建筑用砂，必须先对本地区机制砂资源分布和应用现状进行调查和研究。
 
     1 宁波地区矿山资源
 
      机制砂生产与河砂不同，是由相应的矿山母岩开采、破碎而来。母岩性能对机制砂的性能影响较大，因此，为获得优质机制砂，必须有优质的矿山资源。宁波市建筑 石料资源十分丰富，建筑石料分布在低山丘陵地带，理论预测资源量为4000多亿m3。截至2011年7月，全市共有普通建筑石料矿山172家，其中经营性 矿山126家。全市矿山剩余资源储量5亿多吨，其中经营性矿山剩余储量2.2亿吨。
 
      从地形地质来看，宁波市矿山岩性主要分为凝灰岩、花岗岩和玄武岩。其中，玄武岩主要分布于宁海、象山部分地区，层薄且风化较多，不易开采，成砂率较低；花 岗岩多分布于奉化、宁海、象山，普遍以天然山砂存在，规模普遍较小，品质不一，不宜供应于大型工程；凝灰岩广泛分布于宁波市各区县，尤以北仑、江北、慈 溪、余姚矿山规模较大，碎石生产企业较多，可通过增加制砂设备实现机制砂规模化生产。
 
     由此可见，与国内西部地区使用的石灰岩机制砂不同，宁波地区应主要以凝灰岩生产机制砂。凝灰岩是一种火山碎屑岩，其组成的火山碎屑物质有50%以上的颗粒直径小于2mm，成分主要是火山灰。凝灰岩与石灰岩主要性能差异如表1所示。
 

表 1 凝灰岩和石灰岩性能差异对比
 

表 2 宁波市机制砂应用历史和现状

 
      由表1可知，与石灰岩相比，凝灰岩性能有较大的不同：（1）硬度更大，对机制砂生产设备要求更高，生产时的能耗和机械磨损更大；（2）抗压强度更大，也更 有利于生产高强度的机制砂；（3）密度根据矿相成分的不同而有较大区别，因而凝灰岩机制砂堆积密度以及混凝土容重根据矿山不同而有所区别；（4）导热系数 更大，配制大体积混凝土时散热能力更强；（5）线膨胀系数更小，其混凝土与钢筋的变形一致性和握裹能力有待研究。凝灰岩生产机制砂的石粉含量、压碎值和吸 水率与石灰岩机制砂均有不同，使用凝灰岩机制砂时应进行进一步的研究。