一、一個被忽視但又離不開的行業(yè)
　　建設(shè)用骨料，建筑和水利業(yè)如此稱謂，建材和交通業(yè)又稱集料，實際上就是俗稱的建筑用砂石。它主要用于工程基礎(chǔ)、混凝土、砂漿和相應(yīng)制品。近兩年的每年用量測算高達90億噸主要左右，是2001年的5倍（測算依據(jù)，砂石產(chǎn)量主要是根據(jù)水泥當年的產(chǎn)量再考慮配制成混凝土、砂漿或制品時水泥與砂石骨料的大體比例估算。2008年水泥產(chǎn)量為14億噸，今年已達16億噸，其中，出口不到3%，即平均年用量為14.5億噸，按水泥比砂石1：6計算，砂石用量約為87億噸，再加上路基用砂石料、瀝青混凝土等所用砂石）。按平均價格20元/噸計算，直接年產(chǎn)值1800個億，是開采和消耗自然資源的最大的產(chǎn)品，產(chǎn)用量居世界第一?；炷凉橇系馁|(zhì)量約占整個混凝土質(zhì)量的75%，是作為混凝土骨架的材料。因此，骨料的性質(zhì)對混凝土的影響很大。特別是隨著混凝土技術(shù)和應(yīng)用的迅速發(fā)展、骨料資源的變化以及生產(chǎn)工藝的改變，其影響和作用越來越大。但是我國重要礦產(chǎn)品名錄中卻沒有它，也沒有行業(yè)規(guī)劃。各地也是臨時應(yīng)對，沒有按工業(yè)產(chǎn)品認真管理，在全國各地工商企業(yè)產(chǎn)品名錄登記中，砂、沙、砂子、河砂、砂石料、沙子機碎石、建筑石開采等關(guān)于骨料名稱竟達65種。用"一盤散沙"形容建筑骨料生產(chǎn)行業(yè)非常形象。然而，就是這樣的一個產(chǎn)品，這樣一個行業(yè)，卻對貫徹建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的可持續(xù)發(fā)展的國策有重要影響，對落實節(jié)能減排有重要意義，對保證工程質(zhì)量和人民生命安全有重要的作用。

　　二、當前存在的問題
　　1.對骨料的重要性仍認識不足，缺少規(guī)劃，骨料生產(chǎn)和質(zhì)量落后導(dǎo)致后患無窮
　　由于傳統(tǒng)的觀念，人們對骨料的認識普遍存在著不足，認為骨料在混凝土中的作用只是填充，骨料質(zhì)量無所謂，只要多加水泥就行。市場上，不管骨料來自何方，質(zhì)量如何，只要有貨供應(yīng)即可。事實上，即使對普通混凝土，這種認識也是錯誤的?；炷敛粌H要強度，還要施工性（和易性）和耐久性。骨料的性質(zhì)對上述性能均有影響。骨料的強度、表面特征、清潔度、級配、顆粒形狀、最大粒徑、含泥量和泥塊含量等會影響混凝土的強度。骨料的級配、粒型、吸水率、表面特征、黏土礦物含量等會影響混凝土的施工性。骨料的級配、孔隙率、孔結(jié)構(gòu)、滲透性、飽和度、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、黏土礦物、彈性模量、熱膨脹系數(shù)、硬度、有害物質(zhì)等會影響混凝土的耐久性。

　　上世紀90年代后，全球混凝土的發(fā)展趨勢是發(fā)展高性能混凝土（HPC），而HPC的發(fā)展必須有高質(zhì)量的骨料。我國混凝土方面的專家把骨料的質(zhì)量視為制約我國混凝土發(fā)展的關(guān)鍵。認為當前混凝土質(zhì)量不好的主要原因是骨料質(zhì)量太差。2008年北京市砂石市場抽檢結(jié)果：砂子含泥量、含石量嚴重超標，骨料級配不合格現(xiàn)象普遍（砂：不合格為70%-100%，石：不合格為56%）。級配是骨料的最基本的材性，對混凝土的所有性質(zhì)都有影響，也是人工生產(chǎn)中完全可以控制的指標，但這樣的指標尚不能保障，砂石質(zhì)量可見一斑。我國《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定，"為保證混凝土密實性和體積穩(wěn)定性，應(yīng)滿足骨料級配和粒形的要求，并采用單粒級石子兩級配或三級配投料"。目前，一些企業(yè)采用粗骨料三級配甚至四級配，把空隙率控制在38%左右，有的企業(yè)，細骨料采用兩級配，合理的利用了采礦廢物尾礦砂，生產(chǎn)的混凝土無論從質(zhì)量還是經(jīng)濟上都取得了好結(jié)果。而寧波市一些工程因使用淡化海砂的氯離子超標造成鋼筋銹蝕，建成一年多就無法使用，天津市某工程使用風化砂配C20的混凝土強度僅達到C10。

　　近兩年，我國高性能混凝土需求量越來越大，特別是高鐵和高速公路建設(shè)發(fā)展迅速，對混凝土的強度等級、施工性及耐久性都提出了很高的要求。然而，由于骨料生產(chǎn)受地域的限制，一些毫無骨料知識的農(nóng)民紛紛包下山頭，購買設(shè)備生產(chǎn)骨料，仍停留在幾十年前的生產(chǎn)方式上，只不過設(shè)備有所改變。95%以上的生產(chǎn)廠沒有試驗室，《建筑用砂》、《建筑用卵石、碎石》國家標準中規(guī)定的出廠檢驗根本沒有落實，要求提供合格證更是形同虛設(shè)。筆者曾經(jīng)親自考察過山西幾個農(nóng)民投資建廠，而其生產(chǎn)骨料的礦石風化嚴重，根本不適合生產(chǎn)建筑骨料。筆者還接到過砂生產(chǎn)企業(yè)負責人詢問什么是粗砂、什么是中砂的電話。而這些還是守法的，非法采砂的質(zhì)量就更無從談起，而一些工程由于工期和成本的限制，一些其它因素的影響，很難保證這樣的骨料就不會用在工程上。質(zhì)量不合格的骨料對工程的危害不是當時就顯現(xiàn)的，特別是其對耐久性的影響是長期漸變的，無疑給工程質(zhì)量埋下隱患，"豆腐渣工程"由此產(chǎn)生。

　　對骨料重要性認識不足還表現(xiàn)沒有規(guī)劃和計劃上。近幾年，中央和各地政府越來越重視對自然資源和環(huán)境保護，紛紛出臺對骨料開采的限制規(guī)定，但多是只限不疏或計劃不全面與長遠，而市場需要并未發(fā)生改變，結(jié)果是盜采盜挖泛濫，反倒加劇了對資源和環(huán)境的破壞。有關(guān)非法采砂的報導(dǎo)已是媒體陳舊但又不得不經(jīng)常提起的題目。上網(wǎng)查"非法采砂"，有關(guān)報導(dǎo)從去年5月的178,000項又增至當前的245,000項。在河道挖砂影響了堤岸安全，河勢穩(wěn)定、防汛排洪、水路交通設(shè)施、魚類生存環(huán)境；農(nóng)田和古河道中挖砂形成毀壞了土地、砂石坑千瘡百孔留下后患，曾多次發(fā)生過兒童在沙坑被淹致死的悲??；城市山地石料開采，嚴重破壞了城市景觀和綠色植被。另外，骨料在生產(chǎn)和運輸過程中還造成對空氣和環(huán)境的污染，同時，也浪費自然資源和造成稅收大量流失。

　　2.資源的新變化使骨料面臨更嚴格的要求
　　由于對自然資源的嚴格限制和人工砂標準的出臺，5年來，我國人工砂發(fā)展迅猛，在大城市產(chǎn)用量已占70%以上。天然骨料多為水成，經(jīng)過大自然的加工，產(chǎn)生過程和開采工藝基本一致，因此，其成分基本為硅質(zhì)，粒型為球體、表面光滑、比表面積小，堅固性普遍合格，不同僅為級配與雜質(zhì)。由于天然級配無法人為控制，又受成本和資源的限制，天然骨料除含泥量、氯離子含量等有害物質(zhì)控制較嚴外，其它盡管不合格，在普通混凝土的使用中也不會產(chǎn)生很大的問題。而人工骨料因所用原料的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造不同，加工機械與工藝不同，它的顆粒級配、粒形、石粉含量等會差別很大。比如，用專門設(shè)備生產(chǎn)的機制砂，其級配、細度模數(shù)均可做到優(yōu)于天然砂，粒型完全可與天然砂媲美。而利用各種尾礦生產(chǎn)的顆粒級配多為兩頭大中間小，粒型呈三角體或方矩體，棱角尖銳，有的片狀顆粒較多，細度模數(shù)在1.5~4.0之間，石灰?guī)r砂多數(shù)偏粗，鐵尾礦砂偏細，干法生產(chǎn)的人工砂含有10%以上的石粉等。但這還只是表面特征。由于礦物成分的不同，不同成分的人工砂對混凝土的影響也不同。筆者專門用小于75μm的石粉進行了試驗，分別用不同成分的不同細度石粉、外加劑和水泥做水泥凈漿流動度和砂漿流動度試驗。發(fā)現(xiàn)石灰?guī)r石粉吸水性能較低，摻在混凝土中能起減水作用，只要通過合理的配比設(shè)計，可替代部分水泥和摻和料，提高混凝土密實度及多方面性能，降低成本。北京某公司已進行了大量的工程實踐并取得可以用特制石粉取代100kg/m3以上水泥與礦物摻和料好效果。但砂巖的石粉不但不減水，用水量反而要顯著的增加，處理不當會影響混凝土的施工、強度及耐久性。另外，干法生產(chǎn)的人工骨料，與天然骨料有一個明顯的區(qū)別，其“吸水飽和度”很低，配制混凝土的坍落度損失很大，給施工帶來了麻煩，特別是再生骨料和大部分硅質(zhì)人工骨料，這種現(xiàn)象非常明顯。