現(xiàn)在蓋樓修橋的工地,哪哪都在喊“河沙不夠用了”!這玩意兒就像老面饅頭里的酵母,缺了它混凝土就硬不起來。
可大伙兒一邊喊著缺沙,一邊對著遍地沙漠和海灘干瞪眼,全球沙漠占陸地四分之一,中國海岸線能繞赤道大半圈,偏偏這些沙子只能看不能用。這就好比餓漢守著滿漢全席卻啃窩頭,到底為啥這么憋屈?
其實(shí)科學(xué)家和工程師們早把沙漠和海沙研究透了,沙漠里的沙子被風(fēng)刮了幾百萬年,磨得比玻璃珠還圓溜,根本咬不住水泥。
海沙更是個“白切黑”,看著干干凈凈,里頭藏的鹽分能悄悄把鋼筋腐蝕成豆腐渣。要是真用這些沙子蓋房,保不齊哪天你正吃著火鍋唱著歌,樓板突然給你表演個自由落體。
但人類可不會坐以待斃,以色列人發(fā)明了“逆滲透洗鹽法”,能把海沙洗干凈。迪拜土豪直接砸錢把沙漠沙碾碎重組,造出人工骨料。咱們中國的長江三峽大壩就用上了機(jī)制砂技術(shù)。這些操作背后,藏著多少不為人知的科學(xué)問題?
沙漠沙子的問題得從地球物理課說起,塔克拉瑪干的沙子平均粒徑只有0.2毫米,比頭發(fā)絲還細(xì)三倍。它們在風(fēng)里翻滾碰撞了上億年,棱角早就磨得溜光水滑。
這種“圓滑世故”的沙子堆一塊兒,空隙率能比河沙高出15%,就像用彈珠搭積木,稍微晃悠就散架。更麻煩的是沙漠沙里混著大量黏土,遇水就膨脹。新疆有家水泥廠不信邪試過摻沙漠沙,結(jié)果混凝土強(qiáng)度直接打了六折,拆模時一碰就掉渣。
海沙的坑更是防不勝防,渤海灣的海沙每公斤含鹽量能到5克,相當(dāng)于往混凝土里撒味精。這些氯化鈉會跟鋼筋發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),三年就能讓承重梁變成酥皮點(diǎn)心。
日本80年代就發(fā)現(xiàn)海沙房鋼筋腐蝕問題,用了海沙的建筑物壽命平均縮短二十年?,F(xiàn)在全球海運(yùn)業(yè)處理海沙都得用淡水沖洗五遍以上,洗一噸沙要用掉1.5噸水,比釀啤酒還費(fèi)水。
不過人類的智慧總能絕處逢生。中建八局在南海島礁項(xiàng)目里搞出了“珊瑚砂混凝土”,往海沙里摻硅灰和礦渣粉,硬是把腐蝕速率壓到國標(biāo)以下。
沙特NEOM新城用納米涂層包裹沙漠沙顆粒,造出的建材比傳統(tǒng)混凝土輕30%還更結(jié)實(shí)。這些黑科技雖然成本高,但算上運(yùn)輸費(fèi)和環(huán)保賬反而更劃算。就像青島膠州灣大橋用的機(jī)制砂,省下的河沙夠蓋不少高樓。
現(xiàn)在全球每年消耗400億噸砂石,光是蓋房子就用掉六成。照這么挖下去,長江里的河沙早晚得見底。
但換個角度想,這也逼著我們整出更多新花樣。比如德國人把廢舊玻璃磨碎當(dāng)骨料,韓國用煉鋼爐渣替代細(xì)沙,都是被資源危機(jī)逼出來的智慧。
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