編者按據來自中國砂石協(xié)會的信息表明，近年來我國砂石業(yè)整體保持穩(wěn)定發(fā)展勢頭，天然砂石的開采、使用得到控制，人工（或機制）砂石逐步進入市場。人工砂應用市場的擴大也表明我國砂石業(yè)整體水平在提高。
自上個世紀90年代人工砂開始研究使用，至今不少地方已有了一定數量的專業(yè)人工砂生產線，但業(yè)者及相關企業(yè)常存有一些疑愿，希望得到解釋與指導。近年來，人工砂專家陳家瓏一直致力于這方面的研究，針對人工砂石業(yè)的問題提出了自己的觀點，他系統(tǒng)地回答了各地砂石業(yè)發(fā)展中出現的問題，同時提出了解決的途徑。前不久他著有“我國人工砂發(fā)展的若千問題探討”一文。我們將此文作了一些壓縮，分成了“我國人工砂生產與使用現狀”、“當前人工砂存在的問題與解決途徑”及“人工砂標準、研發(fā)與市場談”幾篇連載，提供給我國砂石業(yè)者及相關行業(yè)人士，敬請留意。
在2002年2月1日起實施的國標GB/T14684-2001《建筑用砂》中，首次增加了人工砂種類，確定了人工砂的定義、技術要求和檢驗方法，規(guī)定了凡經除土處理的機制砂、混合砂都統(tǒng)稱為人工砂。提出了混合砂要執(zhí)行人工砂的技術標準和亞甲藍試驗方法，為解決河道挖砂的廢石處理找到了出路，為合理利用石粉打下了技術基礎，同時，保證了人工砂的質量。這為人工砂的發(fā)展開創(chuàng)了新的局面。
在已有的工程實踐中，用人工砂已配制出了從C10～C70的普通混凝土和泵送混凝土，泵送最大高度達400米；配制出跨度達64米的預應力混凝土粱。在試驗室設計強度Cl00的人工砂混凝土90天實際強度達到155兆帕。人工砂已開始應用在混凝土結構、砂漿和制品中，上海最高的建筑經貿大廈使用的就是人工砂混凝土。
但是，如同其他新事物一樣，人工砂目前的發(fā)展極不平衡，仍有很大的阻力。這里的原因是多方面的，有人們認識的原因，有人工砂企業(yè)自身的原因，有技術限制的原因，有宣傳不足的原因，有行業(yè)習慣的原因，有標準不協(xié)調的原因，有管理的原因，但根本還是資源的原因。
以北京為例，近幾年每年建設用砂石均在6400萬噸左右。過去，主要以天然砂石為主。隨著對環(huán)境保護的越來越重視和舉辦綠色奧運的行動床現，北京市政府于2001 年開始逐步關停了北京市范圍內的砂石場，并于2003年5月底全部完成。由于天然砂資源徹底取消，人工砂才得以迅速發(fā)展。目前，北京市除盜采的是天然砂外，其余多數是人工砂。其中，采自本市礦山的砂石約2000萬噸，周邊約4500萬噸。
事實上，早在19％年，北京建筑工程學院與北京市城建一公司合作，就在甘家口危改小區(qū)4號樓住宅工程上應用了三河的石屑人工砂；北京市建工集團三建也曾把三河的石屑人工砂應用在森德散熱器廠工業(yè)建筑和其他道橋等工程上，使用面積近萬平方米，不僅在當時取得了良好的經濟效益，而且，目前工程質量良好。但為什么一直沒有推廣開，主要阻力來自習慣勢力的影響，源自對人工砂的認識不正確和沒有標準，人工砂由于其顆粒級配、粒形和顏色都與天然砂有明顯的不同，大多數的使用單位還不接受人工砂，只要有天然砂存在，人們還是習慣用天然砂。
目前國內人工砂生產主要有3種形式，一種是開礦產石的同時專門生產人工砂，這多屬于大型企業(yè)（即年產砂石100萬噸以上），質量較好，數量有幾百家；一種是在河道里用卵石生產機制砂，或配以少量天然砂生產混合砂，這多屬于中型企業(yè)（即年產砂石50萬噸左右），質量有好有差，差別較大，數量也在幾百家左右；再一種是利用各種尾礦生產的，其中主要是各地生產石灰石碎石后的石屑或石粉，經過簡單再加工和篩分，或直接利用，這多屬于小型企業(yè)（即年產砂石30萬噸以下，甚至幾萬噸），質量有好有差，差別很大，數量達近萬家。
在使用行業(yè)的分布上，以水電行業(yè)對人工砂的生產和使用最為成熟，但要求也相對高一些，基本是自產自用，多為大中型生產線，我國最大的三峽工程、黃河小浪底工程均使用人工砂配制混凝土。交通公路、鐵路和建筑則處于起步階段，產品由社會提供，大中小型生產線都有。在地域分布上，除貴州省和香港人工砂的生產與應用已完全普及外，人工砂的生產與使用多集中在特大和大城市及其周邊地區(qū)。如北京、上海、天津、重慶均為使用核心，以其周邊地區(qū)為生產區(qū)。北京、上海、重慶都已出臺人工砂應用技術規(guī)程地方標準，天津也正在制定。以上海為例，浙江的湖州地區(qū)已成為上海主要的砂石骨料的供應基地，據不完全統(tǒng)計，該地區(qū)共有砂石生產企業(yè)200多家，總產量在5000萬噸以上，其中，年產200噸以上的企業(yè)已有十幾家，最大達500萬噸。由于砂石生產的連帶性和考慮到人工砂的生產成本，人工砂的產量一般在砂石總產量的20%-40%之間浮動，也有部分達50%-80%，個別達100%的情況。
目前建筑業(yè)在人工砂的使用上又分以下幾種情況：
國標允許使用人工砂了，但大多數的人還是容易接受由鵝卵石破碎的機制砂或與天然砂混用的人工砂（即混合砂），這是因為這樣的人工砂外觀與天然砂無明顯差別，多數人還認為就是天然砂，使用上按天然砂控制，推廣較容易，但由于在配制混凝土時還按天然砂的方法設計，沒有抓住人工砂的特點，多數混凝土攪拌站也未能感到人工砂的優(yōu)點。
使用由石灰?guī)r類（包括其尾礦）生產的人工砂就比較困難，因為，其外觀與天然砂明顯不同，特別是干法生產原狀人工砂（只要石粉含量在10%左右時）看上去就像都是石頭粉（或土）一樣，使人心生疑慮，不敢使用。實際上，如果檢測一下，石粉含量并不很高，只要大膽正確使用，就能取得很好的效果。但就是由于傳統(tǒng)的習慣，此種人工砂目前推廣不暢，有時，施工應用部門愿用，但監(jiān)理和甲方卻不允許。為了迎合用戶的習慣，有些人工砂生產廠把干法生產原狀人工砂再洗一遍，這樣的人工砂看上去是比天然細砂好多了，但這一洗，使人工砂的級配變化了，人工砂中有利的石粉洗走了，只剩下了人工砂的缺陷，造成配制的混凝土易性差，特別在低標號或低水泥用量混凝土中表現非常明顯，給人工砂的推廣應用帶來阻力。同時，又造成資源的浪費和寶貴的水源消耗，增加了新的污染。針對這種人工砂混凝土易性差的問題，有些企業(yè)摻人一些天然細砂混用，如果摻入的比例合適，混后的砂級配合理，配制出的混凝土比天然砂要強一些，但實際上在低強度等級混凝土和砂漿的配制上，仍不如用不洗的人工砂，既成本低，又效果好。在這方面，各地都有一些成熟的經驗和應用，只是尚不普遍。這里，洗走石粉還有一個標準不協(xié)調的原因。因為，建筑業(yè)執(zhí)行的是行業(yè)標準JGJ52-92《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》，該標準目前尚在修訂中，還沒有人工砂的類別，含泥量（即小于75μm特細顆粒，石粉也是小于75μm的顆粒）只能按5%以下控制，為了達到這個要求，企業(yè)不得已而為之。
而有些自己有混凝土攪拌站的人工砂生產企業(yè)，積極探索人工砂的使用，就取得了很好的效果。例如，北京恒坤混凝土有限公司和北京恒坤拓峰采石有限公司采用干法生產石灰石機制人工砂，在一年多的時間里累計生產商品混凝土40多萬方，多數使用純人工砂，石粉含量應用范圍達8％-15％，應用于各種工程，取得了很好的效益。
首鋼遷安礦山公司領導對尾礦人工砂應用高度重視，以深人的研究和科學的數據為依據，從解決人們的認識問題人手，以樣板工程為說服力，推動了尾礦人工砂的應用，目前，其年產約150萬噸的尾礦人工砂石已全部應用于其改造工程中。
