砂是什么材料
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砂是什么材料,天然砂可分为河砂,海砂和山砂。天然砂与人工砂还不同,之所以能称之为“砂”,意味着可以商用,能满足一定的质量标准。下面就来看看砂是什么材料。
砂【sand】指的是岩石风化后经雨水冲刷或由岩石轧制而成的粒径为0.074~5mm的粒料。
砂,有很多种类,有河砂,海砂,金属砂,天然砂岩粉化后的粉砂。
普通河砂主要成份是SiO2。
砂中一般含有少量泥土,泥土含量由建筑物等级高低而限定。
建筑用砂的表观密度不小于2500kg/m3;松散堆积密度不小于1400kg/m3;空隙率不大于44%。
砂是组成混凝土和砂浆的主要组成材料之一,是土木工程的大宗材料。
砂一般分为天然砂和人工砂两类。由自然条件作用(主要是岩石风化)而形成的,粒径在5mm以下的岩石颗粒,称为天然砂。人工砂是由岩石轧碎而成,由于成本高、片状及粉状物多,一般不用。
按其产源不同,天然砂可分为河砂,海砂和山砂。山砂表面粗糙,颗粒多棱角,含泥量较高,有机杂质含量也较多,故质量较差。海砂和河砂表面圆滑,但海砂含盐分较多,对混凝土和砂浆有一定影响,河砂较为洁净,故应用较广。
砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一起的平均粗细程度。通常有粗砂、中砂、细砂之分。砂的颗粒级配是指砂子大小颗粒的搭配比例。如图可以看出,如果是同样粗细的砂,空隙最大[ 图(a)],两种粒径的砂搭配起来,空隙有所减小[ 图(b)],三种粒径的砂搭配,空隙更小[ 图(c)]。由此可见,砂子的空隙率取决于砂料各级粒径的搭配程度。级配好的砂子,不仅可以节省水泥,还提高了混凝土和砂浆的密实度及强度。砂的粗细用细度模数Mx表示。细度模数越大,表示砂越粗。根据细度模数大小范围,把砂划分为粗砂、中砂、细砂、特细砂。
配置混凝土时,应优先选用中砂。当采用粗砂时,应提高砂率,并保持足够的水泥用量;当采用细砂时,宜适当降低砂率。砌筑砂浆用砂应符合混凝土用砂的技术性质要求。由于砂浆层较薄,对砂子最大粒径应有所限制。对于毛石砌体所用的砂,最大粒径应小于砂浆层厚度的四分之一到五分之一。对于砖砌体以使用中砂为宜,粒径不得大于2.5mm。对于光滑的抹面及勾缝的砂浆则应采用细砂。
“砂子”与“沙子”同音,在许多人眼里都是小颗粒材料,之所以能称之为“砂”,意味着可以商用,能满足一定的质量标准。而天然砂与人工砂还不同,后者是通过石头进行粉碎形成,而天然砂则是自然条件下形成的材料,我们所常见的天然砂有山砂、河砂、海砂、湖砂等,来源非常丰富,市场上的用量也很大。
不少网友或许会问,天然砂几十块钱一吨,对台停售天然砂有什么影响?要知道对于像我国等地大物博的国家而言,因为有大山大河的的优势,天然砂这种资源并不稀缺。但对于湾湾来说就截然不同了,由于是一座海岛,资源就显得格外重要,而且没有大山大河,所以并不具备大量的天然砂形成条件,所以这种材料大部分从内地进口。
缺少天然砂会有什么影响?
要说影响,就要提到天然砂的用途了。不管是冶金、基建、矿山还是除锈、强化等方面,都有天然砂的身影。这也意味着没有足够的天然砂,高楼大厦、道路、桥梁等建设方面必然会受到影响。虽然说湾湾不缺海砂,但海砂当中却含有大量的氯离子,采用海砂作为基建材料,会大幅降低高楼大厦、道路、桥梁的使用寿命。
不少人可能担心断供天然砂会导致台积电产能下滑,因为生产硅基晶圆的材料就是砂子的主要成分二氧化硅。其实这一问题不用担心,晶圆所需要的砂子大部分是含硅的矿石,比如脉石英、石英砾石,如果按照材料颗粒的体积划分,这种并不属于天然砂。而且一颗芯片的体积只有拇指般大小,即便每年产能千亿颗,其实也用不了多少含硅材料,所以断供天然砂并不会对芯片代工企业产生什么影响。
所以影响范围主要还是在基础建设方面,必然会延缓湾湾本地的基础建设,其中的原因大家都能猜个八九不离十。
什么是天然砂?
所谓的天然砂,顾名思义,就是在自然环境中形成的砂子,其粒径在5毫米以下。在自然的作用之下,它们具备一些特殊的性质,从而可以被利用在建筑业、铸造业等各个领域,并且成为了仅次于空气和水的第三大自然资源。
有天然砂,就有人工砂。岩石在通过机械破碎、筛分制砀之后所形成的,叫做机制砂。人工合成机制砂与天然砂混合的,叫做混合砂。这两种都属于人工砂,根据粒径的不同可以分为粗砂、中砂和细砂。
大家可能第一反应就觉得:天然砂是纯天然产生的,肯定比人造的砂子要好。其实,在建筑业中,不同的砂子有不同的发挥空间,的确有些砂子被用得更多,但彼此之间没有绝对的优劣。
天然砂根据来源的不同,又可以分为几类:山砂、湖砂、河砂、淡化海砂等等。
河砂是自然石长时间在河水的冲击和侵蚀作用下形成的,表面相对光滑,成分比较复杂,符合有关标准的要求。因此,在建筑业中,河砂是最常被利用的资源。除了河砂之外,江砂虽然在粗糙程度方面略有区别,但品质相对也可以。和这两种砂子相比,山砂这样的`旱砂,质量就要差一些了。
至于海砂,虽然都是在水中被冲击和侵蚀形成的,但海水中有氯化钠,其中的氯离子会侵蚀钢筋,所以如果未经处理,是绝对不能使用在建筑之中的。
缺少天然砂意味着什么?
我们平时提到的沙子的主要成分是二氧化硅,并且通常以石英的形式存在。天然砂主要用于建筑、混凝土、铸造、冶金、热处理等领域,简单来说,在基础建设方面,天然砂发挥的功能是不可替代的。因此,如果没有足够的砂子,基础建设将会受到严重的限制,进而对经济发展造成巨大的影响。
还有人注意到,既然天然砂的主要成分是二氧化硅,而芯片制造是离不开单质硅的,又联想到台湾有著名的芯片制造商台积电,于是好奇:这次天然砂出口的禁止,会不会影响台积电的生产呢?
这一点是多想了,北京理工大学副教授在2019年接受采访的时候就介绍过:“半导体行业所用的硅材料,其主要来源并不是河沙,而是各种含硅的矿石,如脉石英、石英砾石等。”再加上芯片制造中用到的硅其实非常少,所以这次的限制措施对于芯片生产来说没有什么影响。
即便如此,一旦基础建设受到影响,台湾也是会很难受的。
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