一文看懂自然砂和機制砂的

導語

在砂石骨料行業，自然砂和機制砂是一對離不開的話題。大家都知道，它們在市場上的價格大有不同，但這兩者本質上有什么區別與聯系，各自又有什么優缺點，可能很多人就不太清楚了。

就這一問題，小編為大家揭開地球母親的神秘面紗，希望各位老板對自家的產品有一個更深層次的了解。為了便于理解，我會以最簡單直白的語言來展示。

自然砂從何而來

首先不論是自然砂還是機制砂，都是由巖石而來，因此第一步，是要認識巖石。簡單來說，巖石分為三大類，火成巖、變質巖和沉積巖。

火成巖

像我們常常提到的玄武巖、花崗巖、輝綠巖等，屬于火成巖，由巖漿冷卻而形成。

杏仁狀玄武巖（圖片來自網絡）

二長花崗巖（圖片來自網絡）

變質巖

片麻巖、大理巖等，屬于變質巖，在地下經過高溫高壓形成。

大理巖原石（圖片來自網絡）

沉積巖

砂巖、石灰巖、白云巖等，則屬于沉積巖，在河流或海洋的作用下沉淀而成，因此也有人叫做水成巖。

石林（由石灰巖形成的喀斯特地貌）

長石石英砂巖（圖片來自網絡）

三大類巖石在一定條件下都可以相互轉化，既然今天要講河道自然砂，那咱就從沉積巖展開。

自然的力量

巖石在我們的印象中是堅硬無比的，為了將它破碎，可是費盡心思，什么顎破圓錐反擊破，球磨棒磨制砂機，三段一閉，除塵水洗，可謂八十二般兵器，樣樣都上。

SCH5000多缸液壓圓錐破碎機

MYPL630立軸式沖擊破碎機

廣漢時產1000t鵝卵石生產線（由四川明宇盛達承建）

然鵝，在自然界中，它可就沒那么剛了，在千萬年的歷程中，要經過地球內動力和外動力作用。

如地殼運動造成的擠壓，或者高溫熔巖等稱之為內動力作用。

地球內動力作用（滄海桑田，地震火山）

外動力，就是各種日曬風吹，沖刷雨淋等，我們也叫做風化。（風化作用定義是指地表或接近地表的堅硬巖石、礦物與大氣、水及生物接觸過程中產生物理、化學變化而在原地形成松散堆積物的全過程。）

丹霞地貌（美國科羅拉多大峽谷紅砂巖，由流水侵蝕而成）

因此，巖石在河流中被搬運打磨的過程，就可以看作是一種運動中的風化作用。

從河流的上游到下游，巖石體積逐漸減小，且棱角漸漸磨平，越來越圓潤，這也是鵝卵石的成因。隨著沖刷的進行，體積還會進一步減小，形成自然砂。

這個看似簡單的過程，其實包含了物理和化學作用。

河流中的物理化學作用

眾所周知，巖石是由礦物組成。以花崗巖為例（包含原生礦物的種類較多），含有石英、長石、角閃石、云母、輝石等，還包含副礦物磁鐵礦、榍石、鋯石、磷灰石、電氣石，螢石等。大家不用記，只需知道它們能接受風化的程度大不一樣即可。

正交偏光顯微鏡下花崗巖礦物結構

其中，石英和長石是其中較為抗風化的礦物，又尤以石英為代表。

物理作用

前期已經歷過原地風化后，其中質地較為疏松的部分直接被河流沖走，特別是棱角較為突出的地方（較慢，以數百年到數萬年計）。

河流的物理搬運作用

化學作用

化學作用：礦石直接緩慢溶解，或者與流水中存在的酸性物質發生化學反應后溶解（十分緩慢，數萬年以上）。

礦物的化學沉積分異作用（據普斯托瓦洛夫，1954）

我們可以想象，物理作用多發生在前期（上游），尤其對剛從山上沖下的巨石起主導作用。而化學作用貫穿整個沖刷過程，又特別以后期（中下游）起主導作用。因而，自然砂的形成主要是化學作用的結果（物理破碎直接成砂極少）！！

指導意義

知道以上對咱們砂石人有什么指導意義呢？別急，接著往下聊。

化學作用最大的意義就是能夠嚴格分選礦物。前面提到，在構成巖石的眾多礦物中，石英和長石是最穩定、最抗風化的，那么在經歷河流逐級風化后，能堅持到最后，成為砂子大小而不溶于水的，也就幾乎只剩下石英和長石，或者加上一些被沖刷破碎的次穩定礦物（一般在中期），而其他礦物（如副礦等）可能還在鵝卵石中就已經溶解了。

自然砂特寫（礦物組成、粒型）

另外，流水對礦石上萬年的打磨，使得其外觀粒型也變得更圓潤，更加接近建設所需的立方體型。

所以說，大自然賜予我們的，是硬度最高、抗風化和抗化學侵蝕能力最強、粒型也最圓潤的砂。

自然砂和機制砂

我們再回到機制砂，機械破碎相當于只有物理作用，不管什么礦物，最終都會被制成砂子。我們熟知的花崗巖可以說在砂石骨料中，強度和抗風化都能稱得上頂級，可是就算由它制出的砂，也不能和自然砂媲美。

機制砂（圖片轉載自網絡）

機制砂優勢何在

機制砂相比自然砂，也并非無一長處。在混凝土配置中，粒型圓潤只是對外型的一方面要求，還要多棱角、形成多面體，相互之間才能更好承力，使得混凝土整體強度得到提升。這一點上，機制砂得到的棱角狀產品更多。其次，機制砂對產品的級配可控。在生產過程中，可以通過調整制砂機破碎方式和轉速來控制砂子細度模數，從而可得到更為完整的級配，這是自然砂無法辦到的。

具有連續級配的機制砂（圖片轉載自網絡）

綜上，我們認識到自然砂與機制砂各有優劣勢：自然砂分選好、強度高、抗風化和化學侵蝕能力強、粒型圓潤；機制砂多棱角多面、可連續完整級配。

因此，二者各有千秋，但相較之下，自然砂的優勢更加突出，尤其是河流沖刷后期，長石被風化后，形成了SiO2含量超過90%的天然石英砂，更是精品中的精品。

最后

在這里，感謝大地母親的饋贈，創造人類的同時也貢獻了最寶貴的禮物，讓我們在今天能夠有如此高度的發展。我們也會以越來合理的方式使用自然資源，保護我們共同的家園！

謝謝品讀，由于地質的復雜性，文中結論均不為絕對，但適用于絕大多數情況。另外，限于小編水平，如有不正確之處，歡迎留言指出。

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