常用石子的效能與市場現狀

2022-10-09 11:03:04 字數 4550 閱讀 7266

建設需要混凝土,構成混凝土的最大宗的原材料是石子,是十分重要的。日常生產時經常會遇到有些石子要控制使用,有些石子則不能用的問題,如何進行預判和控制呢,就需要熟悉和掌握石子效能,本文雙金機械就從製作石子的母料——岩石著手,做一次普及式的簡介,並**當前上海石子市場的形勢。

1、岩石的分類

根據地質學的分類,地球上的岩石可粗略分為:岩漿巖、沉積岩和變質岩三類。如按不同的形成方式,又可以再細分成9種(有的資料介紹是10種)型別的岩石。

1.1岩漿巖

岩漿巖又稱火成岩,是指地殼裡噴出的高溫岩漿直接凝固而成,或者融化其它現存岩石,從液態冷卻中結晶成多種礦物,冷卻後成形的一種岩石。岩漿巖包括火山岩、淺成巖、深成巖3種。其中常用的安山岩、玄武岩屬於火山岩;花崗岩、正長巖屬於深成巖。

1.2沉積岩

沉積岩又稱水成巖,是指在地表不太深的地方,其他岩石的風化產物和一些火山噴發物,經過水流或冰川的搬運、沉積、成岩作用形成的岩石,由於這種成岩過程是靠水的作用,因此也稱為水成巖。按沉積性質的不同,分為碎屑岩、火山碎屑岩、生物化學巖3種。其中礫岩、角礫岩、砂岩、頁岩屬於碎屑岩;凝灰岩屬於火山碎屑岩中的一種。

石灰岩、燧石、矽藻土、煤炭等,是由生物體遺骸沉積經成岩作用形成的,屬於生物岩石;有的石灰岩、燧石是母岩風化產物中的溶解物質以化學方式沉積下的,和白雲石形成一樣,地質學中稱為化學巖,本文統稱為生物化學巖(生化巖),生化巖和我們日常關聯是最密切的。如果從地球表面到16公里深的整個岩石圈算,沉積岩只佔 5%。含有的礦產,佔全部世界礦產蘊藏量的80%。

1.3變質岩

變質岩是指固態的岩石在地球內部的壓力、溫度和礦物質的混合作用下,發生物質成分的遷移和重結晶,形成新的礦物組合的新型岩石。變質岩包括接觸變質岩角頁岩、區域變質岩、動力變質岩3種。其中常見的大理石、石英岩屬於接觸變質岩角頁岩,常用的片麻岩(麻石)屬於區域變質岩。

2、岩石的效能

2.1安山岩

安山岩(andesite)一詞**於因該岩石大量發育於南美洲的安第斯山名andes脈而得名。是造山帶內分布最廣的一種火山岩,分布於環太平洋活動大陸邊緣及島弧地區,我國湖州、德清、海寧等地的石子多為安山岩。 該岩石是中性的鈣鹼性噴出巖,顏色呈灰﹑黑﹑紅﹑紫﹑褐等色。

岩石表面有許多氣孔,如果氣孔被方鎂石等充填﹐就有一定的鹼活性危害。安山岩產狀以陸相中心式噴發為主,常與相應成分的火山碎屑岩相間構成層火山。安山岩中sio2含量變化較大(52~63%)﹐平均含量為58.

17%。安山岩與玄武岩常不易區別﹐一般認為﹐sio2>52%﹐色率<40%的為安山岩﹔反之為玄武岩。安山岩按sio2含量可分為兩種﹕含52~57%的為玄武安山岩﹔含57~63%的為安山岩﹐含石英的安山岩,即英安岩。

2.2凝灰岩

凝灰岩是一種火山碎屑岩,是火山噴出地表後,顆粒比較細的火山灰飄落地表,經堆積固結成岩的產物,其組成的火山碎屑物質有50%以上的顆粒直徑小於2公釐,成分主要是火山灰,以中酸性為主,外貌疏鬆多孔,粗糙,有層理,顏色多樣,有黑色、紫色、紅色、白色、淡綠色等,新鮮的顏色;灰色、淺黃色;風化後的顏色;黃褐色。凝灰岩主要大部分出露於晚侏羅系,如果凝灰岩得到很好的固結壓縮,它在尺寸穩定性、抗凍融能力、壓縮強度等方面的物理效能就可以被認為與大理岩類似。以前舟山、湖州地區的不少石子屬凝灰岩,也是常用的建築材料,還可以作為製造水泥的原料和提取鉀肥的原料。

2.3花崗岩

花崗岩(granite)是一種岩漿在地表以下凝結形成的火成岩,主要成分是長石和石英。花崗岩的語源是拉丁文的granum,意思是穀粒或顆粒。因為花崗岩是深成巖,常能形成發育良好、肉眼可辨的礦物顆粒,因而得名。

花崗岩不易風化,顏色美觀,外觀色澤可保持百年以上.一般是黃色帶粉紅的,也有灰白色的。質地堅硬,色澤美麗,通稱花崗石。

花崗岩是岩漿在地下深處經冷凝而形成的深成酸性火成岩,是高階的天然岩石,主要用於加工裝飾板材,強度高、握裹力好,但是很少專門用於製作混凝土用碎石的。

2.4玄武岩

玄武岩是由火山噴發出的岩漿冷卻後凝固而成的一種緻密狀或泡沫狀結構的岩石。主要成份是二氧化矽、三氧化二鋁,其中二氧化矽含量最多,約佔百分之四十五至五十左右,漢語玄武岩一詞,引自日文,日本在兵庫縣玄武洞發現黑色橄欖玄武岩,故得名。體積密度為2.

8~3.3g/cm3,它的比重比一般花崗岩、石灰岩、沙岩、頁岩都重。壓縮強度可高達300mpa,是非常優質的骨料。

筆者曾幫助某礦山試生產,因為玄武岩石硬,製備5-25mm石子時產量較低,裝置的襯板、破擊錘磨損嚴重。但是玄武石具有耐磨、吃水量少、導電性能差、抗壓性強、壓碎值低、抗腐蝕性強、瀝青粘附性等優點,是修理公路、鐵路、機場跑道所用石料中最好的材料。

但也有的玄武岩由於氣孔特別多,重量便減輕,甚至在水中可以浮起來。因此,把這種多孔體輕的玄武岩,叫做"浮石"。多氣孔狀的玄武岩(浮石),因為它氣孔多,又相當堅硬,因此,將它摻在混凝土裡,可以使混凝土重量減輕,但仍很堅固,同時有隔音、隔熱等特點,是高層建築輕質混凝土的良好骨料。

2.5凝灰質角礫岩

這種岩石主要由凝灰質角礫(60%),凝灰質膠結物(40%)組成。角礫岩和礫岩一樣,也是一種碎屑岩,由從母岩上破碎下來的,顆粒直徑大於2公釐的碎屑,經過大自然搬運、沉積、壓實、膠結而形成的岩石,礫石的平均直徑如果在1-10公釐,為細礫,10-100公釐稱為粗礫,大於100公釐為巨礫。其膠結物中常含有礦物,角礫岩也可以做為建築材料。

角礫岩比較粗糙,可以見到明顯的礫石。如果膠結成岩石的礫石超過50%是圓形的為礫岩,超過50%為具有稜角的,則稱為角礫岩,浙江安吉有豐富的礫石資源,也有不少採礦加工企業。

2.6片麻岩

片麻岩為花崗岩經變質而形成的,而且變質程度深,具有片麻狀構造或條帶狀構造,有鱗片粒狀變晶,主要由長石、石英、雲母等組成,其中長石和石英含量大於50%,長石多於石英。如果石英多於長石,就叫做「片岩」而不再是片麻岩。片麻岩分布很廣,都會常常見到這種岩石,有的技術人員認為片麻岩強度高,與膠凝材料粘附力大,所以比較偏愛選用。

這種岩石常被用來做鋪路石等建築用石料。正片麻岩是火成岩變質後形成的,而副片麻岩則是由沉積岩變化而來。

2.7石灰岩

石灰岩簡稱灰岩。以方解石為主要成分的碳酸鹽岩。有時含有白雲石、粘土礦物和碎屑礦物,有灰、灰白、灰黑、黃、淺紅、褐紅等色,硬度一般不大,與稀鹽酸反應劇烈。

灰岩是燒製石灰和水泥的主要原料,是煉鐵和煉鋼的熔劑。灰岩中一般都含有一些白雲石和黏土礦物,當黏土礦物含量達25%-50%時,稱為泥質巖。白雲石含量達25%-50%時,稱為白雲質灰岩。

石灰岩分布相當廣泛,由於岩性均一,易於開採加工,是一種用途很廣的建築石料。過去上海石子**比較豐富,生產混凝土是不使用石灰質石子的,但是現在環境逼迫思路變,據說安徽、湖北等地石灰岩石子進入上海,不少攪拌站已在使用。

3、關於玄武岩和花崗岩

玄武岩和花崗岩,都是由岩漿冷卻凝固所形成的岩石,按性質來分同屬於火成岩(又稱岩漿巖)。只是花崗岩是地下岩漿在內力作用下侵入地殼上部,岩層冷卻凝固而形成岩石,它的礦物結晶顆粒較大。而玄武岩是地下岩漿在內力作用下,沿地殼薄弱地帶噴出地表冷凝而形成岩石,它的礦物結晶顆粒細小,有的有流紋或氣孔構造。

因為形成的過程不同,所以它們的組成物質也不一樣。玄武岩常見的顏色多為黑色、黑褐或暗綠色,而花崗岩顏色以淺色的、白色和淺肉紅的比較多。

花崗岩由長石、雲母、石英組成,玄武岩由長石、方解石組成。花崗岩有麻麻點點,也有帶條紋的,打碎後石塊呈多稜多角狀,仔細觀察可見半透明狀晶體。玄武岩是火山噴發的產物,所以有許多明顯的氣泡孔。

另外,大理岩沒有前兩者硬,用地質錘敲聽聲音可以辨別,石灰岩可用鹽酸觀測有無氣泡來辨認。

4、本市石子現狀及問題

本市建築用石子主要是:安山岩、凝灰岩、石英岩、安山岩和凝灰岩混雜共生;還有片麻岩、正長巖,石灰岩,以及少量的花崗岩和玄武岩。

上海地區混凝土用石子原來95%來自湖州、海寧、海鹽、德清,進入本世紀這個比例正在迅速下降,如今舟山地區的石子占有半壁江山。據了解,舟山地區的石子以凝灰岩為主,遺憾的是對島嶼礦山掌握的資料還太少。根據2023年上海市建材業質量監督管理中心(上海建材質監中心)的調查,當時109家混凝土攪拌站使用的石子,有76%使用的是安山岩;8.

3%使用的是凝灰岩;9.2%使用的是安山岩和凝灰岩混雜共生石,3.7%使用的是石灰岩;2.

8%使用的是石英岩,有8%的攪拌站同時在使用凝灰角礫岩。經抽檢,81.7%樣品均無鹼活性物質存在,包括所有安山岩、石灰岩、石英岩,而凝灰岩、凝灰角礫岩、安山岩與凝灰岩混雜共存的樣品,均被檢測出有鹼活性物質存在,因為上海自產水泥和進入上海的水泥鹼含量都很低,混凝土中的鹼活性在潮濕條件下,還不足以產生劇烈的鹼骨料反應,引發工程質量事故,但是防患意識一刻不能放鬆。

近年來隨著海鹽、海寧、餘杭等地礦山停止開採,湖州地區的「全市總量控制,企業限量控制」政策落地,今年的開採量比2023年銳減3/2以上,照此管理力度,停供上海石子只是時間上的問題。一些砂石經銷商正在尋找新的礦源點,近年來除加大浙江舟山地區的投入外,還延伸到皖、贛、鄂沿江一帶,由於這些礦山沒有做過調查,石子母料的種類、效能不甚知曉,缺少第一手的資料,很難對混凝土行業有前置性的協助和提供警示。

原來「先檢驗石料成分,再確定礦山」;「重點工程派員進駐礦點,監督質量和檢查運輸船隻」等預控辦法,隨著礦源點大幅減少而不復存在。石子「先檢驗再進場」制度,因賣方市場的強勢也名存實亡。不合格石子讓步接收的應急措施,成了大多數使用者持續的無奈之舉。

缺少礦山和終端使用者的通氣,石子質量控制無法協調,單靠通報、上黑名單已解決不了根本。砂石料的**和岩石效能有必要引起重視,相關各方需要調整管理思路,未雨綢繆,在保證市場需求的前提下,加強對石子母材的調查,推動使用單位和監督、檢測機構聯手,保證用於本市混凝土及工程建設的石子質量是安全可靠的。

資料收集:浙江雙金機械

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