沙漠里的沙子能利用起来吗?为什么?

造房子,打碎了做水泥也好吧,这样既可以改善环境,也能废物利用,也能保护河道吧。

为什么沙漠里的沙子不能利用

一、首先也是最重要的,成本太高,无论是人工成本还是开采成本都远远高于普通地区,现在内地的建筑工人工资差不多一天300元,在沙漠中一天估计最少要翻两倍吧,也就是600元,再有开采运输成本,内地可就近取货,而沙漠往往都离建筑工地很远,运输成本太高。

二、开采技术限制,目前沙漠里的沙是不能直接用做建筑材料的,需要二次加工,建筑工地用的砂浆,用的是砂子,虽然读音相同,但是还是有很大的差别。

三、砂子的颗粒直径比较大,一般在1~3毫米左右。而沙子的直径很小,一般在0.25毫米以下。沙子中黏土的含量通常比较高,如果用于混凝土的话,那些黏土成分会极大地降低混凝土的强度的。而砂子里面含有的黏土成分很低,可以直接用于砂浆或浇筑混凝土。准确地说,沙子是不能直接当建材用的。选出适当的颗粒大小,则可以用来配置混凝土。一般需要经过水洗分选后才能使用

四、此外,沙子是二氧化硅晶体,风化只是让他们碎裂而已。经过筛选后是可以当建材用的。

沙漠里的沙子能利用起来吗?为什么?

沙漠面积约占地球陆地表面积的20%,但很遗憾的是,目前人类没有找到任何能够利用沙漠沙子的方式,那这究竟是怎么回事呢?

建筑用沙

沙子最主要的用途就是用于建筑行业,由于全球范围内城市化进程加快,导致对沙子的需求量非常大,以至于很多地方出现了沙荒。我国湖南地区的多条公路以及建筑,正是因为缺沙导致停工。而河南地区的沙子供应量远远达不到需求量,只能满足1/5左右的建筑用沙需求。

随着用沙荒的到来,沙子的价格也水涨船高,从过去的几十元一吨长到了几百元一吨,然而即使如此,仍有许多地方买不到沙子。

曾经也有人想过用沙漠中的沙子替代河沙,但后来却放弃了。原因是因为沙漠中的沙子,是由风力侵蚀而成的,沙子之间会相互摩擦,以至于棱角过于圆润,在建筑用沙使用时,会导致建筑物承重能力下降,而且结构不稳,容易出现事故。

另外,沙漠中的沙子颗粒度太小,无法满足建筑用沙的需求。根据建筑行业的一位专家介绍说:砂石直接决定了建筑物的质量标准。对于建筑行业而言,沙漠中的沙子无法满足建筑行业的标准,因此无法用于修建各种建筑。

科研用沙

我们知道,沙漠中的沙子主要成分是二氧化硅,而二氧化硅可以用于制作各种光学镜片,按道理而言,沙漠中的沙子可以用于高精尖的行业,以及满足科学研究使用。

但很遗憾的是,无论是光学眼镜,还是实验室研究,对于沙子的需求量实在是太小了,几乎可以忽略不计。

另外,沙漠中的沙子具有强碱性,这是因为沙漠中的水汽蒸发量大,而降雨稀少,导致沙漠地区的水汽不断蒸发, 使得水中携带的各种碱性物质不断沉淀,以至于沙漠地区的沙子含碱量高。

而含碱量高的沙子需要经过二次加工之后才能使用,成本较高,所以很多科研机构会使用其他材料代替沙漠中的沙子。

运输成本

沙漠中的沙子之所以没有被开发的另一个重要原因是当地人烟稀少,环境恶劣,导致开采成本显著提高。

另外,我国的沙漠地区都身居内陆,而我国的城市化发展较快的地区集中在东部以及中部地区,距离沙漠较远,使得交通成本非常高,所以才没有大规模开采沙漠中的沙子。

其实,我国之所以没有从别的国家进口沙子也是因为运输成本较高。我们知道,并不是所有的国家都面临河沙枯竭的问题,有一些国家由于城市化进程放缓,而可供开采的河沙较多,因此可以从别的国家进口河沙。

然而能够对外出口的国家较少,大多都是距离我国较远的国家,比如:澳大利亚,以至于运输河沙的费用比我国的河沙价格更高,在市场上不具备竞争力,因此被淘汰了。

不过多说一句,如果有一天我国河沙价格飞涨,以至于即使从别的国家进口河沙需要高昂的运输费用,可能市场价格仍会具有竞争力,此时我们会从国家进口。这一点最典型的案例就是黄豆,美国黄豆比较便宜,即使加上高昂的运输费用仍然比国内黄豆价格要低,所以我国才没有大规模种植黄豆。

沙漠能被消灭吗?

既然沙漠中的沙子无法被人类利用,而且沙漠又会引起沙尘暴,那为什么我们不彻底消灭沙漠呢?

其实是因为沙漠是一种非常自然的地理景观,即使没有人类沙漠也会存在。而且,沙漠和海洋的比热容不同,导致在太阳直射下,两者的升温速度不同,以至于两者之间会出现温度差,引发热力环流,从而形成地球上复杂多变的气候类型。

人类之所以要植树造林,对抗的不是沙漠,而是沙漠化。而且植树造林的区域大多是沙漠的边缘,这样能够过滤来自沙漠的沙尘暴,使周围地区沙漠化程度放缓,以及不再受沙尘暴的威胁。

总结

总结下来,沙漠的沙子用途不大,一来是因为目前对沙子需求量较大的行业是建筑行业,而建筑行业对沙子的要求较高,沙漠中的沙子无法满足建筑行业的需求。二来是因为沙漠远离城市,导致运输成本显著上升。

正因为如此,所以对于沙漠中的沙子,目前并没有特别好的使用方式。

沙漠里的沙子能利用起来吗?为什么?

沙子好像随处可见,所以我们总是觉得它一文不值!

但不管你信不信,现在可以被利用的沙子正在枯竭,沙子正在变成最稀缺的自然资源之一,全世界都在闹“沙荒”,许多人为了争夺沙子的开采权打得头破血流。

造房修路都需要沙子,填海创造陆地面积也需要沙子,现在的沙子是除水以外人类消耗最多的自然资源,是石油的10倍还多,枯竭是肯定的。

然而,另一方面,我们也经常听到土地沙漠化,世界各地的沙漠面积都在变多,沙漠里最多的可就是沙子了啊。

那么,我们为什么不直接开采沙漠里的沙子呢,减少沙尘暴的同时还能给这些贫瘠的地区创收?

图注:932万平方公里的撒哈拉沙漠

沙漠的沙子为什么不好利用起来?

我看到许多人说到开采沙漠的沙子成本很高,要在沙漠工作,成本高是当然的,但这并不能算是主要原因。

即便是迪拜这样沙漠中的城市,它们也并没有就地取材,基建用的沙子也都是别的地方运过去的,主要是澳大利亚。

其实,沙漠的沙子不利用起来,最主要原因是用它造出来的房子牢固性很差

沙子被分为粗砂,中砂,细沙三种不同粒度,根据可塑性、强度,承载能力的不同,这三种粒度的沙子分别被用在建筑的不同地方。

其中细沙用处是最少的,基本只能作为砖砌体或者其它砌体砌筑黏合处使用的砂浆。

自然界通过两种力量制造沙子——风和水,但是不同条件下制造的沙子粒度是不同的。

沙漠的沙子是通过风化来的,所以那些越靠上层的沙子颗粒都是非常小的细沙,所以它用到的地方并不多。

最重要的是,风吹在沙漠上,沙子和沙子之间不停地打磨,导致沙漠的沙子都是呈圆形的,而且表面十分光滑。

这些光滑的圆形表面摩擦力是非常小的,颗粒之间基本没有互锁现象,如果用作砂浆就非常容易打滑,从而导致混凝土结构强度的下降,特别是在潮湿的时候,强度会变得非常低。

如果整个建筑都是用沙漠沙子打造出来的话,那么它很可能是豆腐渣工程,因此沙漠的沙子开采的必要性很低。

沙漠中的粗砂是可以利用的,只要开采出来后稍微处理处理就好了,但是因为开采和加工的成本过高,也往往没人愿意去干。

混凝土用的基本都是河沙

我们现在资源紧张的就是河沙,这是我们主要用的沙子,是在河里通过流水冲刷出来的沙子。

这些沙子的大小刚刚合适,而且表面比较粗糙,这样可以有效加强混凝土的强度,处理起来也方便。

同样是以水流创造出来的海沙其实也不适合作为建筑沙子,因为海沙里的盐的含量高,如果用作建筑它会吸水让建筑变得潮湿,从而腐蚀建筑。

另外,海沙中的氯离子也是容易和钢筋发生反应,从而降低建筑的使用年限。

图注:海沙

事实上,海沙的使用还挺多的,因为海沙也是可以经过一些处理变得可以用以基建。

但是这样也会增加的成本,所以也很少有人愿意干这种事情,特别是有河沙这种更合适更便宜的沙子在市面时。

最后

其实还有一种沙子也是可以的,那就是人为通过把大石头搅碎成沙子,这种称为“机制砂”,但是同样成本会更高一点。

用来用去,用得最多、最广的还是河沙,所以现在世界各地的河流都有“被掏空”的感觉。

沙漠里的沙子能利用起来吗?为什么?

自古以来沙漠就是一个让人恐惧的名词,我小时候在课文中接触沙漠的时候,给我的感觉沙漠是一望无际的流沙地,人一旦进入沙漠就会面临瞒天飞沙、烈日当空、缺水缺食物、甚至迷失方向。我那时候的唯一的疑问就是,沙漠既然是一个离死神最近的地方,为什么有那么多人偏偏要去沙漠中抛尸荒野呢?我国也是个多沙漠国家,由于过度放牧问题得不到有效控制,沙漠化问题在以前也是日益严重,人们一直就是遵循着沙进人退的生活方式,沙漠化问题越来越成为人们迫在眉睫需要解决的当务之急啦。自从1992年开始,我国的科研人员终于研究出攻克沙漠的技术难题,一批先吃螃蟹的人抢占先机,投入到了治沙队伍的先遣队中,开始了最艰苦的改造工程。

由于制度沙漠的技术越来越成熟,现如今沙漠变绿洲、沙漠变良田项目,已经进行的如火如荼,越来越多的人投入到了这项,利国利民、造福人类的洪流之中。

沙漠在今后的日子里,将不再是危害人类的重灾区,沙漠的沙子必将逐渐变成沃土生产出我们必须的粮食和鲜花。我想这就该是沙漠中的沙子最好的用途了吧!

沙漠里的沙子能利用起来吗?为什么?

沙漠中的沙子确实有价值,但是价值很低,低到比运费还低。

至于沙子的粗细,那倒是不用太介意,因为稍加筛选即可,什么样颗粒的砂,都可以筛分出来。所以在一些靠近沙漠的地方,运费还划算,就有人用沙漠的沙子做建筑原料,只可惜这样的地方太少,沙漠的沙子又太多。

世人很早就有改造和利用沙漠的设想,但一直都不太成功。后来发现沙子当中,硅的成分比较高以后,有一些地方是开了玻璃厂和硅厂,用沙子做原料,但因为成本原因,搞不赢用其他原料的厂。

比较成功的沙漠城市,都是因为附近有水源,或者从外地引入了水,比如美国的拉斯维加斯,还有一些富得流油的城市,直接从附近海水中提炼淡水,然后才得以存活和发展的。这些沙漠城市的成功,属于水资源利用的成功,而不是沙子使用的成功。

沙漠中价值最高的东西,目前是旅游价值和阳光价值。充足的阳光和奇特的风景,很适合吸引游客,以及搞太阳能发电。目前的技术,还没有办法高效、高价的利用沙漠中的沙子。

最后补充一点,在沙漠治理中,单纯运走了沙子没什么用,只有运来便宜的水,才是最要紧的。

沙漠里的沙子能利用起来吗?为什么?

沙漠的防沙治沙一直是大家重点关注的对象,如果能把占地球总面积30%多的沙漠里的沙子利用起来,真的是非常美好的事,这也是科学家一直在努力的事。但是,这个过程很艰难。沙漠里的沙子特性与其他沙子不一样,实际可利用的地方并不多。想要能够充分利用沙漠里的沙子,使其能够满足各种使用环境和要求,必须对沙进行改性

1、沙漠沙的特性

沙漠是由于干旱和风共同作用形成的。当干旱降临,地表植物枯萎干瘪,地表土壤也开始龟裂。日经月累,外加风的侵蚀,植物与土壤都变成粉末。这部分首先变成粉末的粉末,其实是营养层,由于密度小很容易随风而逝。显然,这部分粉末量少,且被风带到了其他区域。沙漠里的沙子,主要成分不是这种粉末。

随着时间的流逝,裸露在外的岩层开始风化腐蚀,慢慢变成小颗粒。相较于土壤和植物,岩石的颗粒化进程更加困难,所以也难以形成粉末状,这部分岩石颗粒是沙漠沙的主要成分。颗粒的尺寸根据岩石的不同而不同,尺寸大概在毫米级以下。也就是说,沙漠里的沙子都很细,比面粉略大。

就沙漠沙的特性而言,由于这些沙漠沙基本都是岩石风化后的颗粒,具备了岩石原来的力学性质。单个颗粒的沙子,其力学性能相对于植物体来讲一般都较好(一些易碎的岩石,形成的颗粒更小)。但是,颗粒过小,想要利用起来难度较大。

2、建筑用沙的要求

建筑用沙是沙子利用的一个大环节。建筑用沙有两类,一类较细,称为黄沙,一般用于建筑物表层。另一类较粗,称为砂石,一般用于建筑物受力基体。沙漠里的沙,如果能用,那么应当归属于第一类。

正如上图所示,建筑用沙要比沙漠沙粗大很多,其颗粒直径都是毫米级的,最大不超过5mm,大部分都是1-3mm,远大于沙漠沙的0.3mm。

3、沙子颗粒尺寸对结构强度的影响

为什么沙子颗粒的尺寸会严重影响混凝土结构的强度呢?我们知道,建筑用沙是制成钢筋混泥土结构,其中钢筋主要用来承受拉伸载荷,混凝土基体就是用来承受压缩载荷的。

第一,形状的影响

沙漠沙颗粒较小,建筑用沙颗粒较大。颗粒较小的沙更加趋于球体,而建筑用沙更加的不规则。从单颗粒考虑,如下图。两个颗粒尺寸差不多大的沙子,位于混凝土基体中,受到外压的作用后,假设沙子界面与混凝土脱粘,那么必定是圆形脱粘面较大。长条状的脱粘面与其位置有关,从宏观平均来看,要小一半。这样整体的性能强度就下降了。

第二,尺寸的影响

颗粒尺寸对结构强度的影响非常巨大,通常而言,尺寸越大强度也就削弱越厉害。但是这并不绝对,与内部孔洞不一样,这种属于内部夹杂。它的强度,与粘接的牢固程度关系非常大,也就是水泥标号。

混凝土结构的另一主要成分水泥,其颗粒同样非常小,约在毫米级范围以下,这与沙漠沙的颗粒直径差不多。这种情况下,本来水泥粉末凝结之后产生强度,掺加了沙漠沙后,相当于稀释了水泥,从而降低了凝结后的结构强度。而颗粒较大的建筑沙,无法稀释水泥,相当于水泥纠结在一起然后与颗粒沙粘接。当然,与纯水泥相比,加了建筑沙也是强度有所降低的。下图为混凝土微观图,触手状应该就是凝结的水泥,这些触手状像一张大网一样,把建筑沙凝聚在一起。

4、沙漠沙的改性研究

综上所述,沙漠沙颗粒太小,无法用于建筑结构。所以,想将沙漠沙用于建筑的想法是不可行的。沙漠治理,重点还是应该放在减小沙漠面积上。即,想办法将沙子不再漏水,这样才能生长植物。这方面,力学工作者的研究占了一席之地。

缺水的沙漠颗粒,从力学上来说,就是缺少约束。如果能够额外赋予这种约束,将离散的沙子变成整体,实现固水的目的,那么后期的植被将不成问题。重庆交通大学的力学教授,研发出来了一种粘合剂,倒入沙子后,能将沙子凝聚在一起,让沙子从新变成土壤,下图为该力学教师的试验田。

5、总结

沙漠沙的颗粒太小,无法用于建筑结构,会降低结构的强度。但是,通过改性,力学可以让沙漠重变土壤。

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