砂是什麼材料
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砂是什麼材料,天然砂可分為河砂,海砂和山砂。天然砂與人工砂還不同,之所以能稱之為“砂”,意味着可以商用,能滿足一定的質量標準。下面就來看看砂是什麼材料。
砂【sand】指的是巖石風化後經雨水沖刷或由巖石軋製而成的粒徑為0.074~5mm的粒料。
砂,有很多種類,有河砂,海砂,金屬砂,天然砂巖粉化後的粉砂。
普通河砂主要成份是SiO2。
砂中一般含有少量泥土,泥土含量由建築物等級高低而限定。
建築用砂的表觀密度不小於2500kg/m3;鬆散堆積密度不小於1400kg/m3;空隙率不大於44%。
砂是組成混凝土和砂漿的主要組成材料之一,是土木工程的大宗材料。
砂一般分為天然砂和人工砂兩類。由自然條件作用(主要是巖石風化)而形成的,粒徑在5mm以下的巖石顆粒,稱為天然砂。人工砂是由巖石軋碎而成,由於成本高、片狀及粉狀物多,一般不用。
按其產源不同,天然砂可分為河砂,海砂和山砂。山砂表面粗糙,顆粒多稜角,含泥量較高,有機雜質含量也較多,故質量較差。海砂和河砂表面圓滑,但海砂含鹽分較多,對混凝土和砂漿有一定影響,河砂較為潔淨,故應用較廣。
砂的粗細程度是指不同粒徑的砂粒混合在一起的平均粗細程度。通常有粗砂、中砂、細砂之分。砂的顆粒級配是指砂子大小顆粒的搭配比例。如圖可以看出,如果是同樣粗細的砂,空隙最大[ 圖(a)],兩種粒徑的砂搭配起來,空隙有所減小[ 圖(b)],三種粒徑的砂搭配,空隙更小[ 圖(c)]。由此可見,砂子的空隙率取決於砂料各級粒徑的搭配程度。級配好的砂子,不僅可以節省水泥,還提高了混凝土和砂漿的密實度及強度。砂的粗細用細度模數Mx表示。細度模數越大,表示砂越粗。根據細度模數大小範圍,把砂劃分為粗砂、中砂、細砂、特細砂。
配置混凝土時,應優先選用中砂。當採用粗砂時,應提高砂率,並保持足夠的水泥用量;當採用細砂時,宜適當降低砂率。砌築砂漿用砂應符合混凝土用砂的技術性質要求。由於砂漿層較薄,對砂子最大粒徑應有所限制。對於毛石砌體所用的砂,最大粒徑應小於砂漿層厚度的四分之一到五分之一。對於磚砌體以使用中砂為宜,粒徑不得大於2.5mm。對於光滑的抹面及勾縫的砂漿則應採用細砂。
“砂子”與“沙子”同音,在許多人眼裏都是小顆粒材料,之所以能稱之為“砂”,意味着可以商用,能滿足一定的質量標準。而天然砂與人工砂還不同,後者是通過石頭進行粉碎形成,而天然砂則是自然條件下形成的材料,我們所常見的天然砂有山砂、河砂、海砂、湖砂等,來源非常豐富,市場上的用量也很大。
不少網友或許會問,天然砂幾十塊錢一噸,對台停售天然砂有什麼影響?要知道對於像我國等地大物博的國家而言,因為有大山大河的的優勢,天然砂這種資源並不稀缺。但對於灣灣來説就截然不同了,由於是一座海島,資源就顯得格外重要,而且沒有大山大河,所以並不具備大量的天然砂形成條件,所以這種材料大部分從內地進口。
缺少天然砂會有什麼影響?
要説影響,就要提到天然砂的用途了。不管是冶金、基建、礦山還是除鏽、強化等方面,都有天然砂的身影。這也意味着沒有足夠的天然砂,高樓大廈、道路、橋樑等建設方面必然會受到影響。雖然説灣灣不缺海砂,但海砂當中卻含有大量的氯離子,採用海砂作為基建材料,會大幅降低高樓大廈、道路、橋樑的使用壽命。
不少人可能擔心斷供天然砂會導致台積電產能下滑,因為生產硅基晶圓的材料就是砂子的主要成分二氧化硅。其實這一問題不用擔心,晶圓所需要的砂子大部分是含硅的礦石,比如脈石英、石英礫石,如果按照材料顆粒的體積劃分,這種並不屬於天然砂。而且一顆芯片的體積只有拇指般大小,即便每年產能千億顆,其實也用不了多少含硅材料,所以斷供天然砂並不會對芯片代工企業產生什麼影響。
所以影響範圍主要還是在基礎建設方面,必然會延緩灣灣本地的基礎建設,其中的原因大家都能猜個八九不離十。
什麼是天然砂?
所謂的天然砂,顧名思義,就是在自然環境中形成的砂子,其粒徑在5毫米以下。在自然的作用之下,它們具備一些特殊的性質,從而可以被利用在建築業、鑄造業等各個領域,並且成為了僅次於空氣和水的第三大自然資源。
有天然砂,就有人工砂。巖石在通過機械破碎、篩分制碭之後所形成的,叫做機制砂。人工合成機制砂與天然砂混合的,叫做混合砂。這兩種都屬於人工砂,根據粒徑的不同可以分為粗砂、中砂和細砂。
大家可能第一反應就覺得:天然砂是純天然產生的,肯定比人造的砂子要好。其實,在建築業中,不同的砂子有不同的發揮空間,的確有些砂子被用得更多,但彼此之間沒有絕對的優劣。
天然砂根據來源的不同,又可以分為幾類:山砂、湖砂、河砂、淡化海砂等等。
河砂是自然石長時間在河水的衝擊和侵蝕作用下形成的,表面相對光滑,成分比較複雜,符合有關標準的要求。因此,在建築業中,河砂是最常被利用的資源。除了河砂之外,江砂雖然在粗糙程度方面略有區別,但品質相對也可以。和這兩種砂子相比,山砂這樣的`旱砂,質量就要差一些了。
至於海砂,雖然都是在水中被衝擊和侵蝕形成的,但海水中有氯化鈉,其中的氯離子會侵蝕鋼筋,所以如果未經處理,是絕對不能使用在建築之中的。
缺少天然砂意味着什麼?
我們平時提到的沙子的主要成分是二氧化硅,並且通常以石英的形式存在。天然砂主要用於建築、混凝土、鑄造、冶金、熱處理等領域,簡單來説,在基礎建設方面,天然砂發揮的功能是不可替代的。因此,如果沒有足夠的砂子,基礎建設將會受到嚴重的限制,進而對經濟發展造成巨大的影響。
還有人注意到,既然天然砂的主要成分是二氧化硅,而芯片製造是離不開單質硅的,又聯想到台灣有著名的芯片製造商台積電,於是好奇:這次天然砂出口的禁止,會不會影響台積電的生產呢?
這一點是多想了,北京理工大學副教授在2019年接受採訪的時候就介紹過:“半導體行業所用的硅材料,其主要來源並不是河沙,而是各種含硅的礦石,如脈石英、石英礫石等。”再加上芯片製造中用到的硅其實非常少,所以這次的限制措施對於芯片生產來説沒有什麼影響。
即便如此,一旦基礎建設受到影響,台灣也是會很難受的。
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