砂石行业发展现状与趋势课件.ppt

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1、,砂石行业发展现状与趋势,砂石行业发展现状与趋势骨料的重要作用机制砂石的优势和在混凝土的特性日本太平洋水泥公司矿山介绍协会在行业发展中的引领作用“建设用砂石”国标修订,砂石行业发展现状,一、概况砂石行业所指的砂石建设用砂石-俗称的建筑用骨料-建材和交通业又称集料砂石是开采和消耗自然资源的最大的产品，产、销量居世界第一，其刚性的需求至今没有其他产品替代。,工程建设中应用最大量、最广泛的材料是混凝土混凝土是耗能最低的材料，普通混凝土耗能约为钢的1/25至1/40砂石是混凝土组成材料中重要和用量最多的原材料，占混凝土质量的6/7左右哪里有基础建设，哪里就有砂石，砂石行业为我国基本建设作出了重要贡献。

2、,随着现代混凝土和高速铁路等重点建设工程对砂石的技术要求越来越高能满足其要求的天然砂石数量越来越少,甚至没有。为了补充砂石市场的刚性需求，机制砂石成了建设用砂的首选。机制砂石是高质量建设工程的重要的基础原材料。发展机制砂是建设市场形势发展的需要。,目前，砂石年产量大约在100亿吨左右按平均价格30元/吨计算，直接产值3000个亿带动运输等行业产值至少2000个亿合计达5000个亿砂石行业传统生产方式的落后与分散，造成对该产品和行业的认识不足、重视远远不够。,进入2013年，随着国家城镇化发展规划的实施，我国铁路、水利、新城镇化、新农村等各项建设的投资预算基本到位。在有力促进大规模基础设施建设发

3、展的同时，助推了各地房地产、保障房、铁路及高速公路等一系列重点建设项目的投资。,目前，一批行业的骨干企业在扩大企业发展规模和规范管理的同时，更加注重矿山建设的绿色环保和安全生产，努力加强企业文化建设，打造行业的品牌精英。,机制砂石产业的快速发展，也促进了碎石机械设备行业的快速发展。目前一些地区，机制砂石的生产工艺及设备等多方面都在积极追赶世界先进水平，不论在规模产量还是在技术水平、产品的质量上都有了整体的提升和进步。,砂石行业面临的主要问题,工业化程度不高产业的集中度低企业及产品质量良莠不齐环境保护理念缺乏且管理能力差总体发展水平落后。,砂石资源，特别是天然砂矿源日益紧缺 盗采乱挖现象严重，破

4、坏环境 缺少总体长远规划和基本要求 一个重要却被忽视的产品与行业 没有稳定的生产基地，造成供应波动，企业短期行为 生产方式分散落后，95%以上的生产厂没有试验室,18,产品质量不稳，价格上升。,机制砂以石屑为主，细度偏粗,天然砂偏细，含泥量严重超标，以细石、风化砂充砂,卵石子级配差，粒型不好,海砂氯离子含量超标,有关政策与法规的缺失和不到位政府部门缺乏规范的管理程序和系统。政府行政管理法规有待统一、协调。机制砂生产企业税、费过重。海砂是当前行业关注的热点，部分沿海地区对海砂资源的开采、使用缺乏规划，对用于钢筋混凝土的海砂淡化质量监管力度不足。由于砂石行业的产业长期不规范，砂石行业的产、供、销各

5、环节没有纳入国家工业管理体系，导致不能准确地掌握行业发展现状。,破坏景观短期难以修复,污染环境,盗采盗挖,砂石行业的发展趋势,行业发展趋势： 天然砂资源迅速减少 机制砂生产基地建设发展势头强劲 砂石行业的企业管理力度加大 产业升级、延长产业链 科技进步、和谐发展,26,天然砂资源日趋紧张、价格看涨 经过多年开采，天然砂资源在迅速减 少，有的地区天然砂已近枯竭。为了保护江堤河坝、保护生态平衡，各地政府规定有些河流严禁和限量开采。 天然砂已成行业的紧俏产品。价格看涨，升至80-100元/立米。,27,机制砂生产基地建设发展势头看好 随着基础设施施工技术的要求和高科技的发展，对砂石的数量和质量都有更

6、高的要求，积极推广使用机制砂，为缓解这一突出矛盾。机制砂石已是砂石行业产业结构转型升级的主要发展方向和产业主体。,28,正规化、规范化的矿山开采工业化设计和实施方案，已是行业规范化发展的重点工作之一。 新建砂石生产企业陆续开工，一定 程度上增加了矿石设备企业的销量。新 建生产企业规模以大、中型为主，生产 规模在800-1200吨/时。,29,各地政府加大了砂石行业的企业管理力度 即：整改关停、兼并重组。在国家政策和产业链延伸等发展战略推动下，行业内的优胜劣汰有利于行业的整体规模的提高和工业化发展。,目的,加大兼并重组，整合，做大做强,在稳步发展的基础上，积极寻求新的发展途径和生产经营模式，力求

7、企业规模变大、变强，逐步形成规范、稳定、可持续健康发展的大、中型机制砂石工业化的产业基地，由单一骨料向下游多种相关制品发展，延伸产业链。,骨料的重要作用,过去骨料被认为是混凝土中的填充料，所以常被忽视。九十年代以后，骨料已渐被当作主要架构材料，即使沒有水泥浆，骨料亦可支撑载重。,骨架作用 传递应力,抑制收缩 防止开裂,颗粒级配（粒型 表面特征） 石粉含量（机制砂） 针片状颗粒含量 空隙率,骨料影响混凝土和易性的主要指标,强度、含泥量、泥块含量 颗粒级配（粒型、表面特征） 石粉含量（用人工砂） 针片状颗粒含量 空隙率、有害物质,骨料影响混凝土强度的主要指标,碱集料反应、有害物质、泥块含量,骨料影

8、响混凝土耐久性的主要指标,骨料中的泥及其中的硫化物、硫酸盐、有机物，云母、轻物质等，会粘附在骨料表面，影响水泥石与骨料之间的胶结能力；或形成薄弱部分，或增大收缩，对混凝土的质量产生很大的影响。,C30,C100,C80,颗粒级配,空隙率21.46%,孔隙率7.98%,空隙率4.31%,颗粒级配的重要性（包括微级配石粉）相关的指标：粒型、表观密度、堆积密度、空隙率、针片状含量。良好级配的效果：节水泥、高密实及强度、耐久性好。,细砂,何者强度高 ?,何者水泥浆用量多 ?,混凝土 / 水泥漿+骨材,不仅影响和易性（施工性），同时影响强度及耐久性,机制砂石的优势与特点,我国机制砂的发展历史,由于天然砂

9、石是一种地方性材料，受资源和运输的限制。从20世纪60年代起，水电系统的土木建设工程就开始就地取材，进行机制砂石生产和应用的研究，并开始在工程上使用，著名的水电工程如三峡、小浪底等都是人工砂石建设，至今已有50多年的历史。年产量最大的生产线也在水电系统，达3000万吨/年。,机制砂： 岩石、卵石、矿山尾矿或工业废渣粒，经除土处理，机械破碎、整形、筛分等级加工制成，粒径小于4.75 mm 目前全国一些地区都在生产和使用机制砂，有些地区还将工业废渣、建筑垃圾和废石加工利用。近年来，这一行业已经成为一个即传统而又崭新的创业领域。,传统工艺机制砂特点机制砂颗粒形貌不好，多棱角，针片状颗粒较多，石粉含量

10、不可控制。机制砂级配不合理，粗颗粒多细颗粒少，呈现“两头大中间小”的态势。石粉含量不可控，偏高或偏低。,指粒度小于4.75mm，细度模数为3.7-1.6mm的细集料。,建设用砂种类,机制砂的生产设备及工艺,机制砂生产工艺流程图,整体优化后机制砂生产工艺流程,机制砂的生产工艺优化,设备及工艺优化,机制砂的生产工艺优化,制砂设备优化,除粉设备优化,机制砂石的优势与特点,资源优势,管理优势,质量优势,品质优势,可利用各种废弃资源，符合科学发展观和节约、循环型经济,有稳定的法人主体，实行采矿许可，有固定的经营场所,料源固定、稳定，机械化的生产方式，保证了产品的质量稳定、可调、可控,有较高的表面能和亲水

11、性；有完整的级配，有小于75m石粉的微级配；有多种的矿物成分可选择；颗粒级配稳定、可调整；粒形可改善,机制砂的生产工艺与质量控制 -机制砂质量标准,机制砂的分级与规格,颗粒级配,含泥量,石粉含量,有害物质,压碎指标,坚固性,吸水率,结论： 机制砂行业生产技术水平低下，机制砂质量良莠不齐； 工程技术人员对机制砂与机制砂混凝土的性能缺乏认识； 正确认识机制砂和机制混凝土特性是推广应用的前提； 保障机制砂的质量与供应，是推广应用的基础； 加强政府宏观引导，强化技术培训，加强技术指导是关键。,颗粒形貌(2.361.18mm) 高品质机制砂,机制砂特性技术指标对比,颗粒形貌(1.180.06mm) 高品

12、质机制砂,机制砂特性技术指标对比,颗粒形貌(2.361.18mm) 普通机制砂,机制砂特性技术指标对比,颗粒形貌(2.361.18mm) 普通机制砂,机制砂特性技术指标对比,普通指标对比特征指标对比粗糙度,高品质机制砂由于粒型较普通机制砂更接近球体，经过颗粒整形工序后其表面粗糙程度降低，棱角更加圆润，使得粗糙度指标低于普通机制砂。,机制砂特性技术指标对比,1、含泥量机制砂含泥量宜小于0.5%。机制砂应采用水洗碎石破碎机制砂工艺制备机制砂，以严格控制机制砂中含泥量。2、石粉含量机制砂的石粉含量不应小于5%，宜在10%至15%之间，但不应大于20%。亚甲基蓝测试值不应大于1.0。,机制砂技术指标控

13、制,机制砂混凝土的特性,颗粒级配,颗粒形貌,石粉含量,压碎指标,含泥量,细度模数,工艺设备,材料岩性,机制砂品质指标思考,吸水率,制定科学有效的机制砂品质控制指标引导机制砂行业健康发展。,机制砂品质指标对砂浆、混凝土性能的影响,耐久性,工作性,强度,体积稳定性,随MB值增大，低强混凝土强度先增后减，在1.1时出现最大值；而对高强混凝土， MB值的增大，早期强度下降，后期强度没有明显影响。,MB值的增大对混凝土早期收缩影响明显。,随着MB值的增大，混凝土的坍落度和扩展度都呈下降趋势。,适当的MB值可改善低强砼抗渗性；对于高强混凝土，随MB值的提高，抗渗性劣化。机制砂MB值提高对抗冻性产生不利影响

14、。,MB值,MB值混凝土性能,岩性和石粉对MB值基本无影响，而泥粉对MB值影响明显。,工作性,耐久性,适宜石粉量改善机制砂混凝土强度，但不同强度等级混凝土其最佳石粉量不同，C30在1015%，C60在710%之间，而C80在3%5%。,低强度等级混凝土，石粉含量增加，可以提高抗氯离子渗透性能；高强混凝土，石粉含量增加则不会提高其抗氯离子渗透性能，甚至产生轻微劣化效果。,适宜的量可改善机制砂混凝土塌落度和泌水性。低强度等级混凝土适宜石粉量10%15%，高强度等级混凝土适宜石粉量5%7%，超高强混凝土适宜石粉量低于5%。,石粉含量,石粉量混凝土性能,强度,机制砂石粉含量限值,（1）国内相关规范机制

15、砂石粉含量限值,耐久性,工作性,强度,体积稳定性,机制砂配制出的混凝土强度略高于天然砂混凝土，但机制砂岩性变化对混凝土强度的影响不显著。,石灰岩、大理岩等岩性石粉可以加剧水泥的早期化学收缩，但不同岩性石粉之间总体的化学收缩相差不明显。,石粉岩性变化对机制砂混凝土的工作性能有一定影响，但规律性不明显。,当不同岩性石粉一掺合料方式加入混凝土后，其抗氯离子渗透性能略有下降，当石粉掺量为15%时，石粉岩性变化对混凝土抗冻性基本无影响。,砂岩性,砂岩性混凝土性能,混凝土骨料性能要求,骨料级配良好的骨料级配有助于降低混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善混凝土和易性GB/T14685-2011建筑用卵石、碎

16、石、GB/T14684-2011建筑用砂、ACI 207.1R-05Guide to Mass Concrete、ASTM C33/C33M-11Standard Specification for Concrete Aggregates、BS EN12620:2002Aggregates for Concrete对骨料的粒形和级配做了严格规定DL/T5144-2001水工混凝土施工规范推荐了细骨料颗粒级配，并要求通过紧密堆积密度试验选定粗骨料最优级配ACI 207.1R-05中对小石进行了分级（9.5mm），二滩和小浪底承包商将人工砂分为2级（1.2mm）,部分国家标准对混凝土机制砂石粉含量

17、的最高限值,机制砂石粉含量限值,机制砂石粉含量限值,建议1) 大理岩石粉中小于80m的颗粒约占石粉总量的80%，可作为机制的一部分，还可以部分替代掺合料。2) 大理岩机制砂中石粉含量在15.6%30.4%范围变化时，石粉含量变化对混凝土拌合物性能、抗压强度和劈拉强度等影响较小3) 根据大理岩机制砂生产实际情况，综合考虑质量控制与验收要求，将大理岩机制砂中的石粉含量限值放宽至25%。工程实践结果较好。建议其他工程机制砂中石粉含量超出标准范围时，通过混凝土试验确定合理的石粉含量限值。同时建议开展高石粉含量机制砂混凝土配合比设计方法,由于机制砂石颗粒表面粗糙、级配不良、粒形呈尖锐状，易造成混凝土和易

18、性差，易产生离析泌水，但石粉的存在可以改善机制砂混凝土的工作性； 正确使用机制砂的混凝土有利于骨料与水泥间的结合，有利于减少孔隙率，做到密实度大、降低水泥用量，降低成本。,最适于配制混凝土机制砂参数：细度模数，2.6-3.0；级配，为2区；MB值1.4,通过调整机制砂的砂率、矿物掺和料掺量、外加剂的用量，以及合理利用机制砂中的石粉，可以配制出工作性优良的机制砂混凝土。,机制砂与优质天然砂的混凝土对比试验： 机制砂的轴心抗压强度、静弹性模量、抗渗、抗冻性、碳化钢筋锈蚀性、收缩、徐变等力学和长期耐久性能均等于或略高于天然砂混凝土 机制砂特别适于配制高强度混凝土和高性能混凝土。,我国混凝土结构耐久性

19、设计规范中规定，“为保证混凝土密实性和体积稳定性，应满足骨料级配和粒形的要求，并采用单粒级石子两级配或三级配投料。”,技术发展：机制砂行业发展趋势,人工砂成为主要品种，并与资源综合利用相结合,企业整合，业务扩展，做大做强 产品由单一骨料向制品发展， 延伸产业链,市场需求：行业,市场需求：地域,建设用砂石国标修订说明,1、修改了标准的名称、范围：建筑用砂改为建设用砂 应用范围包括建筑、公路、铁路、水工工程等,建设用砂修订的内容,2.修改了天然砂和人工砂的定义 天然砂定义由“由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成”改为“自然形成的”，包括河砂、湖砂、山砂、淡化海砂. 删去人工砂和混合砂的定义，只保留

20、机制砂的定义，” 经除土处理，由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75 mm的岩石、矿山尾矿或工业废渣颗粒，但不包括软质、风化的颗粒，俗称人工砂。” 增加了矿山尾矿和工业废渣颗粒，可以减少其堆放占地和对环境的污染，符合国家发展循环经济、节能减排的政策，同时扩大了砂资源。明确了人工砂是机制砂的俗称，以利衔接。今后 ，机制砂的很大来源将是尾矿利用。,修订的内容,3.修改了亚甲蓝（MB）值的定义 由“用于判定机制砂中粒径小于75m的颗粒含量主要是泥土还是与被加工母岩化学成分相同的石粉的指标”改为“用于判定机制砂中粒径小于75m颗粒的吸附性能的指标”。 除山皮土和夹层土对混凝土和砂浆有不利影响，发现母

21、岩化学成分相同的石粉也会影响亚甲蓝（MB）值的情况，这些石粉中普遍含有高岭土之类的物质，对亚甲蓝的吸附性大，对混凝土和砂浆也有不利影响。,修订的内容,4.修改了砂的分类 根据定义的修改，将分类改为“砂按产源分为天然砂和机制砂两类”，由于在天然砂定义中强调了天然砂的品种，故在此删除分类中天然砂的品种，同时，删除原人工砂的品种分类。,修订的内容,5.删除了用途 原标准制定用途的目的只是当一种建议提出，但很多企业在配制混凝土时，将其当成固定模式去套用，比如配制C60的混凝土就必须用类砂，配制C30以下的混凝土就必须用类砂。大量工程实践和试验证明，用类砂配制的低强度等级混凝土更经济，工作性、强度和耐久

22、性更好，而用类、类砂配合其它措施也可以配制出高强度等级的混凝土。对原条文的误解不利于技术进步。,修订的内容,6.增加了建设用砂的一般要求 用矿山尾矿、工业废渣生产的机制砂有害物质应符合6.3的规定外，并应符合我国环保和安全相关标准和规范，不应对人体、生物、环境及混凝土、砂浆性能产生有害影响。 主要是针对此次修订的机制砂定义中和工程实际引入了工业废渣为一种新砂源，而工业废渣成分较为复杂，有些工业废渣会对人体、生物、环境及混凝土、砂浆性能产生不利影响。主要是放射性和对耐久性的影响。,修订的内容,7.修改了颗粒级配的技术要求 将天然砂和机制砂颗粒级配的累计筛余量分别表述，突出机制砂和天然砂分区的区别

23、，此外，机制砂的150m累计筛余的上限由100%分别改为1区97%，2区、3区94%。 增加了颗粒级配的类别划分（见标准5.1，表2），规定了类砂必须是2区砂，目的是强调颗粒级配的重要性，逐步引导生产和使用颗粒级配良好的砂。,修订的内容,8.修改了机制砂石粉含量的技术要求 将机制砂石粉含量限值由表1中的规定改为表2中的规定,提高了石粉含量的利用率，统一扩为10%。按照机制砂MB值0.5、1.0、1.4划分、类。MB1.4或不合格时，石粉含量指标保持不变。,修订的内容,除了在机制砂的生产和运输过程中，会混有一些泥土外，一些机制砂母岩的矿物组成中也含有包括蒙脱石、高岭土、伊利石等物质，这些物质混在

24、石粉中，大都具有吸附能力极强的特点，如果仅以含量控制，用在混凝土中也会造成单位用水量过大、坍损大，和易性差等缺陷，严重的还导致混凝土强度降低、耐久性差等不利影响，经十年的实践和试验研究，证明亚甲蓝试验可以有效的检测石粉中这些吸附性物质的多少。,修订的内容,9.修改了有害物质的技术要求 将贝壳含量指标列入有害物质中，并注明了该指标仅适用于海砂，其他砂种不作要求。原因在于：近年来，沿海地区已经开始使用海砂，海砂中贝壳的存在对于混凝土是不利的，具体指标采用了建工行业标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准（JGJ52-2006）相关规定。,修订的内容,10.修改了机制砂坚固性的技术要求 原标准中采用

25、压碎指标法评定机制砂的坚固性，此次修订采用硫酸钠溶液法和压碎指标法两种方法共同评定,且硫酸钠溶液法采用了更严格的评定要求，用单级最大损失作为结果。 工程实践和试验发现，有些地区生产机制砂压碎指标合格，但用硫酸钠溶液法试验就不满足原标准对天然砂坚固性的要求，同时采用硫酸钠溶液法试验对保证机制砂的耐久性有帮助。,修订的内容,11.修改了表观密度、堆积密度、空隙率的技术要求 将原标准中堆积密度由不小于1350 kg/m3提高至不小于1400 kg/m3，将空隙率由不大于47%降低至不大于44%，目的是降低砂的空隙率，改善砂的粒形，提高砂的级配要求。,修订的内容,12.增加了含水率和饱和面干吸水率的技

26、术要求 增加了含水率和饱和面干吸水率的技术要求，并规定“当用户有要求时，应报告其实测值”。其试验方法由2001版的附录C和附录B提至正文7.18和7.19。主要是考虑到有些用户对砂的含水率和饱和面干吸水率有要求，掌握含水率和饱和面干吸水率对于用户进行混凝土配制是有利的。,修订的内容,13.修改了表观密度试验方法 不同水温下表观密度会有影响，现引入普通混凝土用砂、石质量及检测方法标准（JGJ 52-2006）中不同水温对砂的表观密度影响的修正系数表及水温测试方法，这样即修正了温度给试验带来的误差，又可以方便试验人员的操作。,修订的内容,14.修改了出厂检验项目的规定 在出厂检验中删除了细度模数。

27、原因是细度模数是在颗粒级配检验项目的基础上计算得来的，不是单独检验项目。,修订的内容,15.修改了型式检验的规定 型式检验与出厂检验 将需进行型式检验的条件进一步扩大，增加了长期停产后恢复生产和出厂检验结果与型式检验有较大差异时需进行型式检验的规定，主要为进一步保证产品质量。 增加了表观密度、松散堆积密度的型式检验项目;并规定了碱集料反应、含水率和饱和面干吸水率根据需要进行，在保证建设用砂产品质量的同时，又提高了标准应用的实用性和灵活性。,修订的内容,16.修改了吸水率试验方法中饱和面干状态图,修订的内容,17.修改了原标准中一些文字性表述 对照标准化工作导则（GB/T1.1-2009）的要求

28、，修改了原标准中文字性表述不准确的内容，规范了单位及温度的表述方式。 规定所有试验方法的计算结果均按照修约值比较法进行评定，修约值比较法是将测定值或其计算值进行修约，修约数位应与规定的极限数值数位一致，适合本标准的试验要求。,修订的内容,18.修改了判定规则的规定 在8.3.2中增加了“若有两项及以上性能指标不符合本标准要求时，应判为该批产品不合格”的规定，主要为明确不合格产品的判定标准。,修订的内容,日本太平洋水泥株式会社 矿山简介,太平洋水泥公司总部新津久见矿山武甲矿山埼玉工场晴海小野田商混公司,协会近几年开展的工作,一、在砂石行业 “新政策、新标准、新技术”方面的工作制定了砂石工业“十二

29、五”发展规划完成第二次修订（GB/T 14684-2011）和（GB/T 14685-2011）国家标准的工作制定、完成机制砂石行业发展指导意见完成机制砂生产技术规程行业标准报批稿。制定、完成 “建设用砂石矿产开采准入条件”的研究申报立项制定机制砂石矿山开采技术规程配合制定“机制砂和天然砂的鉴别标准”。,二、为行业、会员服务的工作情况从2010年起，协会按年度编制了砂石行业发展报告。按期出版发行砂石会刊。协会制定了砂石行业自律公约在2011年获得开展 “企业信用等级评价”工作的资质后，在行业评价出两批“企业信用等级”企业。在国家职业分类大典修订工作中,增加了“砂石生产工”这一职业，已经过专家论证。制定了行业信息呈报制度和行业信息平台建设的若干意见。,三、发挥行业组织作用 砂石行业的产、供、销各环节纳入国家工业管理体系。“充分发挥行业组织作用，加强行业自律，反映行业诉求，对优质企业予以公开表彰，引入信誉评价机制，增强企业社会责任，维护市场秩序。并适时开展技术交流和人员培训，提高从业队伍综合素质和能力”等措施来保障。,建立稳定、大型、现代化砂石产业供应基地再生资源的综合利用 实施行业准入制度、制定相应标准推动绿色矿山建设与发展,砂石行业 “十二五”发展规划目标,