为什么不能用沙漠中的沙子建造房屋?
▎✂为什么不能用沙漠中的沙子建造房屋?
结论是当然不可以。不光是沙漠里面的沙子不可海边沙子也不可以。
要分析沙漠里面的沙子可不可做建筑材料,首先搞明白建筑材料中的沙子成份组合和材料特征,然后再去跟沙漠里面的沙子作对比。
一建筑中常用的沙子:建筑中常用的砂主要有河砂、湖砂、海砂及山砂。海砂中常含有碎贝壳及可溶性盐等有害杂质而不利于混凝土结构。山砂是岩体风化后在山涧堆积下来的岩石碎屑,其颗粒多具棱角,表面粗糙,山中含泥量及有机杂质等有害杂质较多。其中河砂的综合性质最好,是建筑工程中用量最多的砂。
沙漠中的沙子:
1、含碱量高:沙漠中的沙子是在干燥的环境中形成的,碱含量过高,这是最致命的缺点;
2、有害物质含量高:河(湖)砂是远处搬运而来经沉积而形成的,是经过了河水的分选磨圆后最终堆放而成的,在这个分选的过程中,对砂中的泥块、淤泥、云母、硫化物、硫化盐等有害物质进行了滤除;而沙漠中的沙子基本都原地风化的产物,它没有一个对有害物质进行滤除的过程,因此所含的有害成份比较多。
3、颗粒过细:建筑用砂通常选用粗砂或中砂,而沙漠中的沙子颗粒过细,不符合国家对建筑用砂细度的要求。
4、级配不好:因为沙漠中的沙基本属于原地风化而成,所以没有远距离搬运分选的过程,因此级配不良,不适合用于建筑用砂。
另外,还要综合考虑运输成本问题,沙漠地处偏远。
▎☢为什么不能用沙漠中的沙子建造房屋?
世界沙子告急,却不能使用沙漠的沙子,否则后果很可怕,看完谁还敢想呢?
我们都知道沙子是必不可少的建筑材料,在盖房子的时候,除了公分石、钢筋、水泥之外,还有非常重要的沙子,这些材料缺一不可
随着城市化的不断发展,很多国家的沙子都不够用,还要向外国进口,根据相关媒体的报道,全世界一年就要消耗掉大约500亿吨的沙子,在过去的20年中,消耗量是增加了两倍
鲜为人知的是,在生产水泥的时候,同样需要沙子,光是用到建筑方面的材料,全世界每年就要消耗掉500亿吨,而且生产一吨水泥就需要花费十吨沙子,现在可以说是陷入了沙子危机的状态
说到这里,就让人感到十分的纳闷了,中国有塔克拉玛干沙漠,非洲有撒哈拉沙漠,除此之外,在全球范围内还有许多的沙漠,如此众多的沙子,难道还不够用吗?
建筑用的材料都是河沙
沙子不但可以用来盖房子,还可以参与玻璃的生产,更是修桥筑路必不可少的材料,我们都知道盖房子用的沙子,都是河里抽上来的,也就是河沙
以前在我们农村地区,比较贫穷,盖房子的时候,为了节约成本,会自己到河里面淘沙,就算地里面有很多的沙子(有些土壤为沙土地),也是不敢用的
只有等到水库的水落下去之后,然后在低洼处淘上来一些沙子,虽然这样节约了成本,但是这些沙子并不怎么好,还需要一个铁丝网来筛一遍,特别的麻烦
随着生活水平的提高,再也没有人愿意这样做了,都是花钱买那些细沙和精品沙,只有专业卖沙的地方的沙子才放心
亚洲对于沙子的消耗量特别大,大约占到了70%左右,其中,我国沙子的消耗量更是非常的巨大
沙漠中的沙子跟河沙的差别
1、沙漠里的沙子又细又光滑,固定性很差,根本不适合建造房子
虽然沙漠中有很多的沙子,但是品质跟河里的不同,在建筑行业来说,对沙子是有很高的要求的,河沙要比沙漠中的沙子粗一些
何况,河里的环境跟沙漠是完全不同的,陆地上的尘土被雨水冲到了河里面,经过河水的侵蚀,就会成为水洗沙,沙漠是特别的干旱,而且长年累月的饱受风吹日晒,沙子之间也会互相的摩擦,还经常刮起沙尘暴
这样一来沙漠中的沙子就会变小,棱角也被磨平了,也会变得十分的光滑,表面没有河沙的粗糙,所以组织性跟固定性会很差,沙子与沙子之间不能紧密的相连,还有吸水性也是很差的,根本不适合用来作为建筑材料
所以跟河沙相比,存在很大的劣势!要是用这样的沙子来建造房子,搞不好就会成为危房,人又怎么敢住在这样的房子里呢?
迪拜虽然建立在了沙漠上,也是因为这个原因,所以还需要从国外进口沙子,因为他们身边的沙子根本用不成
2、沙漠取沙也不现实——太贵了
就算沙漠中的沙子可以用,那也是很不现实的,我们现在所用到的河沙,距离人类生活的地方都很近,而且交通也十分的便利,只需要在水里架上几台机器,就可以迅速的将沙子抽上来直接卖掉,而且专门有货运司机来到沙场运输沙子
虽然说沙漠的面积非常大,但是距离人类生活区是非常遥远的,如果去那里挖沙的话,光是这个运输成本就难以想象了,而且还要在恶劣的自然环境中作业,工人的工资也要给的更高,总而言之,这样算下来根本不划算,因为成本实在是太高了
3、盐碱的含量不符合标准
沙漠之所以会成为沙漠,是因为远离大海,降水量特别稀少,而且太阳照射的时间又很长,久而久之,就成为了沙漠
因此,沙漠中的沙子盐碱的含量根本不符合标准,已经是彻底的超标了,在建造房子的时候,需要用到许多的材料,如果沙子跟其他材料混合在一起,因为盐碱含量超标,很可能产生不良反应,甚至释放出的物质对人体也是有害的,因为沙漠长期处于恶劣的自然环境中,可能沙子上就沾上了一些有害物质
写在最后
总而言之,不管从哪方面看,河沙才是最好的建筑材料,这是沙漠中的沙子,不能比拟的,而且在河水冲刷过的沙子,显得更应为干净安全,杀子的表面和颗粒大小都特别符合建筑材料的标准
如果到沙漠挖沙的话,还需要连机器一起运着过去,同时也要请好几个工人,假如我们到塔克拉玛干沙漠运沙,什么时候才能运到东部呢?这个成本恐怕业主是无法承受的
在河里面起沙,只需要简单的设备就能完成,以前有一个人来我们这里水库抽沙,光他一个人就可以操作了,也是因为这个原因,导致河沙遭到了过度的开采,所以现在的沙子告急了
现在有的地方可以将石头进行粉碎,从而来代替河沙,但是坚固性还是无法跟河沙相比
现在我们农村盖的水泥房,虽然用的就是河沙,但依然会漏雨,如果采用沙漠中的沙子的话,可能都住不成,用来修路的话,寿命也不会久远
虽然海沙也特别的多,但海水属于咸水,用海沙来建房子的话,腐蚀性很强,那你觉得应该如何解决这个问题呢?
▎﹋为什么不能用沙漠中的沙子建造房屋?
2016年5月6日,BBC在其官网上发文称据联合国数据,阿拉伯联合酋长国在2014年总共进口了4.56亿美元的沙子用于建筑业!这是一个让人非常好奇的数据,因为阿联酋几乎就是沙漠中的国家,为什么还要进口沙子?
沙漠的沙子为什么不能用?
沙子的成分通常都是二氧化硅,通常以石英的形式出现,形成原因则是风化或者河流和海浪冲刷导致,在河流的转弯的内侧或者平缓地区沉积形成泥沙,也可能在海岸边形成的沙滩等。
一般建筑工地上用的大都是河沙,偶尔也会听到有海砂,但似乎沙漠沙从来没听过。在建筑行业,沙子就是非常重要的骨料,不同粗细的沙子,用途是不一样的,比如太细了就成了“泥”,太粗了就变成“鹅卵石”,一般沙子的颗粒在0.0625毫米到2毫米之间,大了就叫做砾。
海砂不能直接用的理由很简单,因为海砂中含有硫化物以及硫酸盐和氯化钠等物质,会形成原电池,破坏钢筋的钝化膜,造成钢筋锈蚀,钢筋和水泥之间形成缝隙,一旦发展这个地步,那么接下来就会持续恶化,锈蚀,膨胀,水泥开裂脆化,最终建筑物失去了原有的功能轰然倒塌。
2021年6月24日,美国佛罗里达州迈阿密-戴德县瑟夫赛德镇发生一起住宅楼倒塌,造成至少97人遇难,多个媒体披露,早在2018年的一份报告中就指出建筑物存在极大的隐患,而这些隐患正是来自建筑物框架的混凝土碎裂、钢筋锈蚀等严重情况,最终导致了建筑物溃缩性坍塌,当地建筑是否用了海砂我们不知道,但建筑物钢筋锈蚀、混凝土开裂的后果有多严重,相信大家应该是搞明白了。
当然海砂也不是不能用,将氯离子清洗到标准后也可以用作建筑用砂,一类沙低于0.01%;二类沙低于0.02%,三类沙低于0.06%,当然清洗无疑会增加成本,并且增加时间成本,比如标准至少在淡水中浸泡24~48小时,而且可能会反复使用,海砂的质量难以控制。
沙漠沙除了细一点,没有海砂那么多问题,为什么也不用?
沙漠沙含氯比较少,但它们同样没有经过水的浸泡,含碱量比较高,直接结果就是这些含碱的成分会形成氢氧化物,体积膨胀,就像长了一层毛,很多工业建筑中经常看到类似的场景,就是建筑材料的含碱量过高导致的。当然除了长毛外同样会导致钢筋锈蚀,混凝土寿命降低。
全球沙子究竟有多紧缺?
2019年5月7日,联合国环境署在官网上公布,全球每年的沙子和砾石的需求高达40~500亿吨,沙子的用途主要就是建筑业,全球展开基建、高速发展中的国家无疑需要大量的建筑用砂,而人口的增加与城市化的需求则是最大的推动力。
从1950年代时全球城市人口大约就十几亿,到了现在居住在城市的人口已经超过42亿,而联合国预测,随着人口的增长以及城市化的需求,未来30年还将有25亿人涌入城市,使得建筑材料中的沙子需求非常旺盛。
印度每年建筑用砂量是2000年初的2倍还要多,中国在这段时间的用沙则几乎比美国整个二十世纪用沙量还要多,全球没有沙或者有沙却不能用的国家也需要大量进口,比如新加坡这个国家几乎就没有砂砾资源,所以在过去的20年里新加坡进口了5.17亿吨沙子,迪拜为了造人工岛进口了3.85亿吨沙子和1000万立方米岩石。
沙子的新用途:意想不到的用法
沙子除了建房铺路、过滤、制造玻璃以外,还有就是制造硅片集成电路,当然还有各种抛光用途等等,但除了前面极大用途外,后者用量还是非常有限的,但随着科技的发展却延伸出一个用量非常大的沙子用法!
水力压裂,沙子使用量极大
油田的二采(自喷井、抽油井属于一采)就会用到水力压裂的技术,将油田中难以通过重力汇集起来的油层压裂采油的方式,当然另一个个用途则是在页岩油开采领域,和普通油田不一样的是,页岩油本来就在石头缝中,通过垂直井和水平井钻入地下后用高压水压裂岩层。
但水力压裂的岩层会在重力或者形变弹性的驱动下闭合,而沙子就成了这些缝隙中支撑的骨料,因此页岩油采掘到哪里,压裂用沙的需求就在哪里。2011年至2014年,水力压裂沙的需求翻了一番,从2400万吨增长到5900万吨。
不过好消息是随着页岩油市场的崩溃,压裂用砂需求也有所降低,但全球能源价格上涨的必然趋势,因此在未来,这个需求仍将持续突破。
挖沙造成的生态灾难究竟有多严重?
沙子是可以再生的资源,但再生时间有些漫长,而现代全球用沙的速度正以数倍超过产生的速度,所以沙子被“耗尽”也只是一个时间问题。
河沙是沙子的最重要来源,因此在河道里疯狂挖沙导致河岸坍塌甚至桥梁倒塌的事故经常有耳闻,比如湄公河三角洲正在缓慢消失,因为采砂导致三角洲沉积物来源减少,而海洋冲刷又让三角洲日渐萎缩。
比如在2011年,湄公河就开采了5000万吨沙子,而湄公河流域大坝的建设更是减少了沙子的自然累积速度,未来湄公河三角洲消失可能将变成一个缓慢但必然发生的结果。
墨西哥的环保活动家何塞·路易斯·阿尔瓦雷斯·弗洛雷斯 (José Luis Álvarez Flores)因为反对采砂在2019年6月被枪杀,8月份印度拉贾斯坦邦的警察在试图阻止拖拉机车队运载非法开采的沙子时遭到枪击,随即发生枪战,最后导致2名工人死亡。
泥沙是河道淤积的罪魁祸首,但也是河道保护的重要屏障,河道下切侵蚀,比黄河的地上河危害还要大,本来河道的自然渗透会让两岸土地湿润肥沃,但下切的河道将会使大片平原处在干旱的边缘。
危害更大的是河道自然淤积的泥沙还是两岸大堤的保护屏障,一旦这些泥沙被盗采,那么堤坝失去基础保护,会向河道坍塌,洪水来临时一冲刷就可能形成决口,那事儿就大了,所以河道采掘砂石在科学指导下是可以良性发展的。
但在利益的驱使,砂石盗挖也难以禁止,我国多地已经严禁未经批准的情况下在河道上盗挖砂石,比如从2013年起,四川德阳河道砂石全面禁采,但盗挖情况时有发生,比如在前几年盗挖事件每年超过200起,经过多年整治,2020年时仍有62件。
替代方案:能解决问题吗?
科学家一直都在考虑沙子的替代方案,比如2018年3月,伦敦帝国学院的一个小组开发了一种叫做“Finite”的建材,它利用沙漠沙制成混凝土,能得到河沙一致的强度。
另外除了天然砂之外,还有机制砂,也就是直接有石块破碎制砂,代替天然砂石,避免对环境造成危害,但这仍然需要大量采石。
还有科学家则在研究如何利用粉煤灰以及塑料,甚至将混凝土回收来循环利用,不过到现在为止,只有机制砂形成了规模,而其他方式仍然只是杯水车薪或者仍在技术突破之中。
▎❐为什么不能用沙漠中的沙子建造房屋?
2030年,全球将可能会面临无沙可用的局面。作为基建狂魔中国,每年消耗河砂200亿吨,这样的速度很快让世界面临无砂可用,这绝不是危言耸听。
大家伙肯定会想到,全世界沙漠面积占陆地面积30%,沙漠中的沙子还是取之不尽用之不竭的资源。怎么会缺沙子呢?这不是天方夜谭,如果大家伙都这么认为那就大错特错,大家伙往下看就会发现,原来沙石还有这么多的弯弯绕。
因人类大肆破坏环境,导致沙漠化严重,全球以每年6万平方公里的速度持续推进,很多国家人民现在都正在饱受风沙侵袭和骚扰。生活在沙漠周边的国家苦不堪言,现在全世界面临着无河沙可用,是不是沙漠中的人民发财的机会到来了,是不是可以大发横财一笔。
恐怕要让大家失望了,沙漠的沙对建筑来说作用是微乎其微,甚至还会适得其反,就让我们了解一下沙漠的沙还没闪亮登场,怎么就退出历史的舞台呢,对此许多人表示十分的疑惑,沙漠里面那么多沙子,为什么不用来盖房子呢?要知道现如今河沙资源越来越少,单价也越来越高。
如果能用沙漠中的沙子能替代河沙,如果研制成功的话,诺贝尔物理奖一定能花落你家,你不仅解决了全球难题_沙漠化严重,同时解决了我们对沙子的需求。一举两得岂不美哉。恐怕要与你事与愿违了,沙漠的的沙子不但不能直接使用,一旦使用还会适得其反。
沙漠沙无法造房的其他原因
第一点:含碱量高
大家伙知道沙漠中为什么种树成活率低吗?它可不是简简单单缺水那么简单,沙漠中的沙子含碱量很高,导致细胞缺水而死,树的成活率大大降低。
同样含碱量过高的沙子,对建筑来说也是致命的,如果用了就会给这个工程钉上深深的烙印--豆腐渣工程
含碱量高的沙子就会和水泥还有水产生化学反应,从而导致最后成型的水泥砂浆强度不够。水泥作为工业中扮演着重要的角色,一旦水泥出现问题,高楼大厦瞬间都会土崩瓦解。如此致命的问题存在,你还会觉得沙漠中的沙子可以替代河沙吗?
第二点:河沙和沙漠中的沙的差别
沙漠中的沙颗粒过细,完全达不到建筑要求,沙粒过细,对混凝土的强度会大打折扣,完全达不到国家使用标准。
河沙一般都选用直径在1-3毫米的沙子,而沙漠中的沙子直径一般都在0.3毫米以下。这跟使用要求还有很大差距,一旦做做成混凝土,黏度不够,自然而然强度不够,直接ko。河沙的颗粒较大,能很好地吸附水泥等建筑材料,制成混凝土粘合度也更高。
沙漠中的沙子是由风力侵蚀而形成的,这些沙子由于长时间的相互摩擦,颗粒小,没有粗糙度,凝聚力差,无法达到国家标准。迪拜就是最好的例子,迪拜位于沙漠当中,用沙可谓是得天独厚,可他们却从其他国家花大价钱进口过来的,这可不是迪拜钱多没地方花。
第三点:沙漠中的沙含黏土
沙漠里的沙子含有大量的黏土,这些黏土会极大地影响混凝土的强度。沙漠中的沙中还含有大量的氯化物、贝壳等杂质都不适合作为混凝土凝固。
第四点:成本高
抛出除沙漠的自身问题,使用沙漠中的沙子建造房屋还面临着巨大的成本压力。运输成本对建筑商来说是一笔很大的支出,任何一家建筑公司都承担不起。
沙子必须要经过多重过滤净化才能使用。大大增加了成本然而即便已经做到了这个地步,还是不一定能够成功建造房屋。
第五点:技术不行
首先是沙漠沙子自身的特性不行,与河沙相比,沙漠沙子不仅没有良好的凝聚力,还没有良好的支撑力。在这种情况下,强行使用沙漠沙子建造房屋,最终建造出来的必然是豆腐渣工程。现在技术还没有达到,用沙漠的沙子代替河沙的技术。
作为混凝土不达标,强度不够,甚至都不需要外力去压迫,只要过一段时间,房屋就可能变成了危房。
综上所述:
沙漠中的沙子不管从运输成本、沙子的颗粒、以及含碱量、运输成本来说,沙漠的沙都不适合建筑使用,希望未来技术能突破这个难题,把沙漠的沙用在建筑事业上。
▎➸为什么不能用沙漠中的沙子建造房屋?
的确按物质来说,沙漠里的沙子和我们所用的河沙,都是沙子啊,一个却又少而且又那么的贵,另一个又多却又祸害着人,要是能用沙漠里的沙子建造房子就好了,这样沙漠不就很快就能回复了。一举两得的事为什么至今没有人去做呢?
有一个人,也对此作了一番实验,实验中,拿出了两桶沙子,一桶是从河里挖到的河沙,另一桶就是沙漠里的沙子了。就把沙子倒出来,都能看到明显的区别,沙漠里的沙子,一散而空,而河沙却有一点形状的固定在一起。后面继续在沙子上放重物,河沙上面的重物纹丝不动,而沙漠里的沙子,却不能负重,重物立刻塌了下去。
据了解,原来是因为,沙漠里的沙子呢,被风化的特别严重,别看着像是普通的沙子,其实里面啊,却是中空的存在,而且吸水性差,遇水成不了形。是承受不了重量的,如果把它用来建造房屋,一遇上重物,房子也会一散而空,存在着极大的安全隐患啊。
最后,我也是觉得,不能勉强的东西,还真的就做不到一些事。如果强行的去做,得到的结果肯定是与之相反的。不过,也不要灰心,毕竟科技的力量是非常人能想象的,或与以后会出现更好的技术,将沙漠的沙子变成河沙呢,对此你觉得呢?
------------------
推荐阅读:
下一篇: 骨质疏松患者应该怎样进行锻炼?