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          韓繼先:砂石行業發展現狀與趨勢

          文章作者:細砂回收機 發布日期:2015-03-07

           一、砂石行業發展現狀與趨勢

          概況

          砂石行業所指的砂石是為建設用砂石,俗稱的建筑用骨 料,建材和交通業又稱集料,它主要用于工程基礎設施建設、混凝土、砂漿和相應制品。砂石是混凝土組成材料中重要和用量最多的原材料,是開采和消耗自然資源 的最大的產品,產、銷量居世界第一,其剛性的需求至今沒有其他產品替代。

          工程建設中應用最大量、最廣泛的材料是混凝土,與其 他用于結構的建筑材料相比,混凝土是耗能最低的材料,普通混凝土耗能約為鋼的1/25至1/40.而砂、石是混凝土組成材料中重要和用量最多的原材料,占 混凝土質量的6/7左右,是混凝土、砂漿的骨架,因此砂、石又稱為“骨料”.哪里有建設,哪里就有砂石,砂石行業為我國基本建設作出了重要貢獻。

          隨 著現代混凝土和高速鐵路等重點建設工程對砂石的技術要求越來越高,能滿足其要求的天然砂石數量越來越少,甚至沒有。為了補充砂石市場的剛性需求,機制砂石 成了建設用砂的首選。機制砂石不僅添補了天然砂石缺乏的問題,而且是高質量建設工程的重要的基礎原材料。發展機制砂是建設市場形勢發展的需要。

          目前,我國每年砂石產量大約在100億噸左右,按平均價格30元/噸計算,直接產值3000個億,帶動運輸等行業產值至少2000個億,合計達5000個億,是消耗固體資源量最大的產品,且逐年上升。

          但是,由于砂石行業傳統生產方式的落后與分散,造成對該產品和行業的認識不足、重視遠遠不夠。

          砂石行業發展基本情況

          近幾年,在國民經濟和基礎設施建設快速發展的帶動下,砂石行業呈現強勁發展勢頭, 行業發展有了一定的進步,經濟運行質量有所提升。特別是機制砂石產業的快速發展,使行業的產業結構發生了重大變化,帶來了新的發展機遇和強有力的發展動力,前景看好。

          砂 石是我國基礎建設的重要原材料之一,隨著國內天然砂、河砂等資源的枯竭和政府對開采管控力度加大,機制砂替代天然砂已成為行業發展必然趨勢。目前,加快發 展機制砂石產業已成為行業結構轉型升級的主要發展方向,砂石行業正是在圍繞著機制砂石的研發、生產與應用進行著產業結構調整、兼并重組、轉型升級、節能減 排等主題運行和發展。

          據推算,砂石年產、銷量在100億噸以上,其中機制砂石總產量近60億噸,占我國砂石產用量的一半以上。加之,在一些地區為減少天然資源的用量和依賴,積極開發、綜合利用工業廢棄物,因此機制砂石行業一定程度解決了建設工程用砂石的需要,為高速發展的基本建設做出了貢獻。

          目 前,在規模上的(50萬噸/年)機制砂石生產企業估算有5000多家,企業平均生產規模在年產百萬噸以上,最大達到年產800多萬噸。一批行業的骨干企業 在擴大企業發展規模和規范管理的同時,更加注重礦山建設的綠色環保和安全生產,努力加強企業文化建設,打造行業的品牌精英。

          行業已涌現出了一批示范基地企業,如:獲得首批國家綠色礦山試點企業單位的砂石生產企業:浙江湖州新開元碎石有限公司和北京威克冶金有限責任公司。

          機制砂石產業的快速發展,也促進了碎石機械設備行業的快速發展。目前一些地區,機制砂石的生產工藝及設備等多方面都在積極追趕世界先進水平,不論在規模產量還是在技術水平、產品的質量上都有了整體的提升和進步。

          我 國已具備了生產大型破碎機、篩分機等設備的先進生產工藝技術,成套裝備的制造能力。新型砂石企業在礦山開采、大規模原料輸送、節能篩分、自動控制和環境保 護等方面,從設計、裝備制造到工程建設等整體都可提供一條龍服務,并實現了成套技術裝備的出口;大企業依托自主開發的成套技術,廣泛參與生產線建設工程總 承包,帶動了大型成套砂石裝備批量出口。有些企業啟動實施了海外投資戰略,瞄準海外市場,“走出去”積極參與國際市場競爭。

          圖1.1 2010年-2011年砂石產量增長圖

          砂 石作為建筑骨料,剛性需求決定其長期發展前景良好。但由于近年來受國家宏觀調控和房地產限購政策的出臺,基礎設施建設增速放緩,致使水泥和混凝土等砂石行 業的下游行業市場需求減速。進入2012年后,受國民經濟整體下滑的影響,市場對砂石的需求呈下降趨勢,砂石行業的整體經濟運行情況也受到了影響,究其原 因:

          一是始于2008年大規?;A建設投入過后的市場需求增量下滑,致使砂石的需求量呈下降趨勢。大城市砂石用量持平或下滑,東部發展降速。

          二是2010年-2011年砂石骨料需求增速達到峰值,各地企業份份增產擴容,盲目擴大生產能力。砂石企業投入增產的量能沒能如期消納,導致產能過剩。

          進入2013年,隨著國家城鎮化發展規劃的實施,我國鐵路、水利、新城鎮化、新農村等各項建設的投資預算基本到位。在有力促進大規?;A設施建設發展的同時,助推了各地房地產、保障房、鐵路及高速公路等一系列重點建設項目的投資。

          砂石骨料在基礎設施建設的重要作用,在研發和應用領域的各行業已經形成共識和受到高度重視,各界都在逐步投入研發力度和擴大建立生產基地的投資規模。

          砂石是混凝土的重要原料,砂石骨料是影響混凝土和混凝土建筑物工程質量的重要因素之一。

          今 年國土部下發了要求關停不能達標的小型資源礦山管理條例。根據協會的調研和全國各地有關情況了解,按照國土部有關關停小礦山的文件要求,砂石行業已走在了 前列,各地政府加大了整頓力度,全國大部地區已加大并實施了對小、亂、差等不達標的礦山開采的限產、關閉、兼并重組的整頓工作。同時,行業加大了整合力 度,各地都在實施統一的戰略布局,做大、做強砂石產業已形成共識。

          樓市復蘇,新一輪基建規模和房地產業的進一步升溫直接帶動 下游水泥、建設用砂石等原料的消費需求。砂石骨料需求量大規模增加,帶來了砂石行業新的用量高潮,砂石總產量處于增長態勢,從而提速了砂石行業的發展進 程。砂石行業的碎石機械設備企業亦從中受益,機制砂石設備制造需求呈現上漲趨勢。綜觀行業整體經濟運行情況,呈平穩、上升勢態。

          圖1.2 2013上半年砂石價格走勢

          二、砂石行業面臨的主要問題

          砂石行業雖然發展前景看好,但行業的基礎業態和工業化程度不高,產業的集中度低,企業和產品質量良莠不齊,環境保護理念缺乏和管理能力差等一些情況仍然是當前存在的突出問題,由此制約和阻礙了行業的發展進程,總體發展水平落后。

          砂石資源,特別是天然砂礦源日益緊缺

          天然砂是短時期內不可再生資源、是一種地方性材料,不宜長距離運輸。隨著基礎設施建設的日益發展和對環境保護力度的逐步加強,在我國一半地區已出現天然砂資源逐步減少、甚至無資源的狀況,特別是北京、上海、天津等特大城市和經濟發達地區,砂石供需矛盾尤其突出。

          盜采亂挖現象嚴重,破壞環境

          我 國天然砂的開采主要集中在江河和古舊干河道。無序的破壞性開采對環境和資源的嚴重破壞。在現有的江河開采,改變河道走向、水流、影響河堤安全、破壞魚類生 存環境、影響防洪、污染水質、影響景觀。在古舊干河道開采,破壞農田或植被、破壞鐵路、橋梁與電力設施。嚴重破壞景觀,亦毀農田,嚴重污染空氣和環境。

          缺少總體長遠規劃和基本要求

          早期豐富的天然砂礦資源和易采價廉的傳統經濟行為,導致對砂石在國民經濟建設中的重要地位和作用普遍存在著輕視和認知不足,缺少總體長遠規劃和基本要求。

          無行業主管,受管轄權限、產銷環境和局部利益影響,形成砂石行業管理環節多序,管理尺度和力度各有不一,政策不穩定。

          一個重要卻被忽視的產品與行業

          沒有穩定的生產基地,造成供應波動,企業短期行為。

          生產方式分散落后,95%以上的生產廠沒有試驗室,國家標準中規定的出廠檢驗和提供合格證基本沒有落實。質量得不到保障,一些根本不適合做骨料的“砂石”用到工程上,給工程埋下隱患。

          產品質量不穩,價格上升

          機制砂以石屑為主,細度偏粗;天然砂偏細,含泥量嚴重超標,以細石、風化砂充砂;卵石子級配差,粒型不好;海砂氯離子含量超標。

          有關政策與法規的缺失和不到位

          1、政府部門缺乏規范的管理程序和系統。

          2、政府行政管理法規有待統一、協調。

          3、機制砂生產企業稅、費過重。

          4、海砂是當前行業關注的熱點,部分沿海地區對海砂資源的開采、使用缺乏規劃,對用于鋼筋混凝土的海砂淡化質量監管力度不足。

          5、由于砂石行業的產業長期不規范,砂石行業的產、供、銷各環節沒有納入國家工業管理體系,導致不能準確地掌握行業發展現狀。

          三、砂石行業的發展趨勢

          行業發展趨勢:天然砂資源迅速減少;機制砂生產基地建設發展勢頭強勁;砂石行業的企業管理力度加大;產業升級、延長產業鏈;科技進步、和諧發展、

          1、天然砂資源日趨緊張、價格看漲

          經過多年開采,天然砂資源在迅速減少,有的地區天然砂已近枯竭。為了保護江堤河壩、保護生態平衡,各地政府規定有些河流嚴禁和限量開采。

          天然砂已成行業的緊俏產品。價格看漲,升至80-100元/立米。

          2、機制砂生產基地建設發展勢頭看好

          隨著基礎設施施工技術的要求和高科技的發展,對砂石的數量和質量都有更高的要求,積極推廣使用機制砂,為緩解這一突出矛盾。機制砂石已是砂石行業產業結構轉型升級的主要發展方向和產業主體。

          3、正規化、規范化的礦山開采工業化設計和實施方案,已是行業規范化發展的重點工作之一。

          新建砂石生產企業陸續開工,一定程度上增加了礦石設備企業的銷量。新建生產企業規模以大、中型為主,生產規模在800-1200噸/時。

          4、各地政府加大了砂石行業的企業管理力度

          整改關停、兼并重組。在國家政策和產業鏈延伸等發展戰略推動下,行業內的優勝劣汰有利于行業的整體規模的提高和工業化發展。目的是加大兼并重組,整合,做大做強。

          5、延伸產業鏈

          在穩步發展的基礎上,積極尋求新的發展途徑和生產經營模式,力求企業規模變大、變強,逐步形成規范、穩定、可持續健康發展的大、中型機制砂石工業化的產業基地,由單一骨料向下游多種相關制品發展,延伸產業鏈。

          四、骨料的重要作用

          過去骨料被認為是混凝土中的填充料,所以常被忽視。九十年代以后,骨弦呀ケ壞弊髦饕芄共牧?,荚~姑揮興嘟?,骨料覈松支撑载重?

          骨料影響混凝土和易性的主要指標:顆粒級配(粒型 表面特征);石粉含量(機制砂);針片狀顆粒含量、空隙率。

          骨料影響混凝土強度的主要指標:強度、含泥量、泥塊含量;顆粒級配(粒型、表面特征);石粉含量(用人工砂);針片狀顆粒含量;空隙率、有害物質。

          骨料影響混凝土耐久性的主要指標:堿集料反應、有害物質、泥塊含量;骨料中的泥及其中的硫化物、硫酸鹽、有機物,云母、輕物質等,會粘附在骨料表面,影響水泥石與骨料之間的膠結能力;或形成薄弱部分,或增大收縮,對混凝土的質量產生很大的影響。

          骨料的作用:顆粒級配的重要性(包括微級配石粉);

          相關的指標:粒型、表觀密度、堆積密度、空隙率、針片狀含量。

          良好級配的效果:節水泥、高密實及強度、耐久性好。

          粒型的影響:不僅影響和易性(施工性),同時影響強度及耐久性。

          用建筑垃圾生產再生骨料和制品:建筑廢物可以作為再生資源重新利用,變廢為寶。是放錯地方的資源,利用率達95%。

          五、機制砂石的優勢與特點

          1、我國機制砂的發展歷史

          由 于天然砂石是一種地方性材料,受資源和運輸的限制。從20世紀60年代起,水電系統的土木建設工程就開始就地取材,進行機制砂石生產和應用的研究,并開始 在工程上使用,著名的水電工程如三峽、小浪底等都是人工砂石建設,至今已有50多年的歷史。年產量最大的生產線也在水電系統,達3000萬噸/年。

          2、機制砂

          巖石、卵石、礦山尾礦或工業廢渣粒,經除土處理,機械破碎、整形、篩分等級加工制成,粒徑小于4.75 mm.目前全國一些地區都在生產和使用機制砂,有些地區還將工業廢渣、建筑垃圾和廢石加工利用。近年來,這一行業已經成為一個即傳統而又嶄新的創業領域。

          3、傳統工藝機制砂特點

          機制砂顆粒形貌不好,多棱角,針片狀顆粒較多,石粉含量不可控制。機制砂級配不合理,粗顆粒多細顆粒少,呈現“兩頭大中間小”的態勢。石粉含量不可控,偏高或偏低。

          目前,新建機制砂石生產線大多在年產百萬噸以上,成為建設用砂石的主要來源,從而減少了對天然砂資源的依賴。機制砂石并以工業產業化的規??焖侔l展,產用量逐年上升。

          在一些地區,機制砂石的生產工藝及設備等多方面都在與世界先進水平接軌,不論在規模產量還是在技術水平、產品的質量上都達到了新的高度。

          圖5.1 機制砂生產工藝流程圖1

           

          圖5.2 機制砂生產工藝流程圖2

          圖5.3 機制砂的生產工藝優化1

          圖5.4 機制砂的生產工藝優化2

          4、機制砂石的優勢與特點

          資源優勢:可利用各種廢棄資源,符合科學發展觀和節約、循環型經濟;

          管理優勢:有穩定的法人主體,實行采礦許可,有固定的經營場所;

          質量優勢:料源固定、穩定,機械化的生產方式,保證了產品的質量穩定、可調、可控;

          品質優勢:有較高的表面能和親水性;有完整的級配,有小于75μm石粉的微級配;有多種的礦物成分可選擇;顆粒級配穩定、可調整;粒形可改善。

          5、結論

          機制砂行業生產技術水平低下,機制砂質量良莠不齊;

          工程技術人員對機制砂與機制砂混凝土的性能缺乏認識;

          正確認識機制砂和機制混凝土特性是推廣應用的前提;

          保障機制砂的質量與供應,是推廣應用的基礎;

          加強政府宏觀引導,強化技術培訓,加強技術指導是關鍵

          6、機制砂特性技術指標對比

          高品質機制砂由于粒型較普通機制砂更接近球體,經過顆粒整形工序后其表面粗糙程度降低,棱角更加圓潤,使得粗糙度指標低于普通機制砂。

           

          7、機制砂技術指標控制

          含泥量:機制砂含泥量宜小于0.5%。機制砂應采用水洗碎石破碎機制砂工藝制備機制砂,以嚴格控制機制砂中含泥量。

          石粉含量:機制砂的石粉含量不應小于5%,宜在10%至15%之間,但不應大于20%。亞甲基藍測試值不應大于1.0。

          六、機制砂對節能減排資源綜合利用的作用

          1、是廢棄資源綜合利用的主力

          我 國有大量的金屬礦和非金屬礦,在采礦和加工過程中伴隨產生約20%-80%的尾礦,大多數尾礦沒有合理利用,已約有上百億噸的尾礦大量堆積。特別是小型礦 山,占用土地,污染環境,埋下隱患。經過適當分選與加工,不少尾礦就可以制成機制砂石,既解決了環境污染的問題,又提高了自然資源利用率,完全符合循環經 濟和科學發展觀的要求。

          2、是節能低碳的重要因素

          選擇適宜的礦源生產骨料、利用良好粒型和級配的骨料、合理利用石粉等可以在生產下游產品(預拌混凝土、砂漿、制品等)時,平均減低水泥用量約20%,即3.2億水泥,等于減少CO2排放量3億噸,減少煤耗6400萬噸。

          七、機制砂混凝土的特性

          工作性

          1、顆粒表面粗糙、級配不良、粒形呈尖銳狀,易造成混凝土和易性差,易產生離析泌水,但石粉的存在可以改善機制砂混凝土的工作性(尤其是在低標號、大流態混凝土中)。

          2、通過調整機制砂的砂率、礦物摻和料摻量、外加劑的用量,以及合理利用機制砂中的石粉,可以配制出工作性優良的機制砂混凝土。

          由于機制砂石顆粒表面粗糙、級配不良、粒形呈尖銳狀,易造成混凝土和易性差,易產生離析泌水,但石粉的存在可以改善機制砂混凝土的工作性;

          正確使用機制砂的混凝土有利于骨料與水泥間的結合,有利于減少孔隙率,做到密實度大、降低水泥用量,降低成本。

          機制砂與優質天然砂的混凝土對比試驗

          機制砂的軸心抗壓強度、靜彈性模量、抗滲、抗凍性、碳化鋼筋銹蝕性、收縮、徐變等力學和長期耐久性能均等于或略高于天然砂混凝土

          機制砂特別適于配制高強度混凝土和高性能混凝土。

          我國《混凝土結構耐久性設計規范》中規定,“為保證混凝土密實性和體積穩定性,應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。”

          八、中國砂石協會開展工作 規范行業秩序

          近 幾年,隨著砂石行業規模的壯大,砂石在基礎工程建設中重要性的認知,特別是在行業協會和企業的呼吁下,政府有關主要管理部門提升了對砂石行業管理的重視程 度,在砂石協會積極努力地的工作配合下,逐步出臺了一些列的管理措施,如標準、準入條件和管理條列為行業有效的管理和規范運作確定了法律、法規的保障。

          1、在砂石行業 “新政策、新標準、新技術”方面的工作

          制定了砂石工業“十二五”發展規劃;

          完成第二次修訂(GB/T 14684-2011)和(GB/T 14685-2011)國家標準的工作;

          制定、完成《機制砂石行業發展指導意見》;

          完成《機制砂生產技術規程》行業標準報批稿;

          制定、完成 “建設用砂石礦產開采準入條件”的研究;

          申報立項制定《機制砂石礦山開采技術規程》;

          配合制定“機制砂和天然砂的鑒別標準”;

          2、為行業、會員服務的工作情況

          從2010年起,協會按年度編制了砂石行業發展報告。按期出版發行《砂石》會刊;

          協會制定了《砂石行業自律公約》;

          在2011年獲得開展 “企業信用等級評價”工作的資質后,在行業評價出兩批“企業信用等級”企業;

          在《國家職業分類大典》修訂工作中,增加了“砂石生產工”這一職業,已經過專家論證;

          制定了《行業信息呈報制度和行業信息平臺建設的若干意見》;

          3、發揮行業組織作用

          砂石行業的產、供、銷各環節納入國家工業管理體系。“充分發揮行業組織作用,加強行業自律,反映行業訴求,對優質企業予以公開表彰,引入信譽評價機制,增強企業社會責任,維護市場秩序。并適時開展技術交流和人員培訓,提高從業隊伍綜合素質和能力”等措施來保障。

          砂石行業 “十二五”發展規劃目標

          1、建立穩定、大型、現代化砂石產業供應基地

          2、再生資源的綜合利用

          3、實施行業準入制度、制定相應標準

          4、推動綠色礦山建設與發展

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          本文轉自中國水泥網

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