機制砂是建設用砂的一種。根據(jù)《建筑用砂GBT14684-2011》的定義，機制砂是指經(jīng)除土處理，由機械破碎、篩分制成的，粒徑小于4.75mm的巖石、礦山尾礦或工業(yè)廢渣顆粒，但不包括軟質、風化的顆粒，俗稱人工砂。本文主要分析了機制砂當前的市場現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。

一、機制砂市場現(xiàn)狀

1.1 機制砂的使用消耗：已成建設用砂主力

  （1）與天然砂相比 機制砂成本低、優(yōu)勢明顯

  天然砂是一種短期不可再生資源，隨著我國可采天然砂資源的逐年減少，部分地區(qū)甚至已消耗殆盡、無砂可采，而機制砂作為天然砂的替代品則開始在我國建筑工程中逐步推廣使用。尤其在我國天然砂短缺的川、貴等中西部內陸省份，機制砂早在上世紀六七十年代就已經(jīng)研究使用。據(jù)相關資料考證，水利專家在貴州省貓?zhí)咏ㄔO梯級水電站時已經(jīng)開始研究機制砂，并成功將機制砂混凝土用于水電站的建設。

  與天然砂相比，機制砂優(yōu)勢也十分明顯：

  ①天然砂是短期不可再生資源，而且天然砂的濫采已經(jīng)導致了河床下降、河岸坍塌等問題，而機制砂則可以循環(huán)可持續(xù)使用，不會造成過多的環(huán)境破壞；

  ②使用機制砂生產(chǎn)的混凝土比使用天然砂節(jié)約成本將近75%，一方面由于機制砂相較天然砂價格便宜，另一方面使用高品質機制砂可使每方混凝土降低50公斤以上的水泥用量。

  ③用機制砂配制的混凝土強度更高，機制砂中的石粉可以彌補和易性差的缺點；

  ④機制砂有更好的粘合度，更抗壓，使用壽命也更長。

  （2）目前機制砂已成建設用砂主力

  根據(jù)水泥大數(shù)據(jù)研究院《中國砂石骨料行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢報告》，2017年建設用砂總消耗量達54億噸。據(jù)中國砂石協(xié)會統(tǒng)計，機制砂市場占有率從2003年不到10%提升至2013年的49%，總產(chǎn)量20達多億噸。業(yè)內普遍認為，機制砂已經(jīng)逐步成為建設用砂市場的主力，占據(jù)至少半數(shù)以上的比例。這兩年，天然砂的短缺繼續(xù)給機制砂的發(fā)展帶來有利的機遇，若以年均提升3個百分點粗略估計，目前機制砂占建設用砂市場的比例達到61%左右，在33億噸左右。

圖1：機制砂產(chǎn)量與占建設用砂的比例情況（估計）

數(shù)據(jù)來源：中國水泥網(wǎng)，水泥大數(shù)據(jù)研究院

  從機制砂使用行業(yè)劃分，50%的機制砂被用于水電行業(yè)，其次為交通公路、鐵路和建筑行業(yè)，公路鐵路合計占比超過30%。

圖2：機制砂分行業(yè)使用情況

數(shù)據(jù)來源：中國水泥網(wǎng)，水泥大數(shù)據(jù)研究院

1.2 機制砂的生產(chǎn)：原材料與生產(chǎn)工藝

  （1）機制砂的原材料

  機制砂可以采用灰?guī)r、花崗巖、玄武巖、片麻巖、砂巖等多種巖石以及工業(yè)廢料、建筑垃圾等原料進行加工，不同原材料制成的機制砂強度、粒度上也有所區(qū)別，用途上也有一定的差異。國內常見的用于機制砂生產(chǎn)的原料主要是花崗巖、玄武巖、河卵石、砂巖、石灰石。

  近年來，天然砂開采日益收緊，天然砂開采權獲取成本大增。與此相比，機制砂的生產(chǎn)成本跟原材料的獲取有關，就地取材成本低，可以實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，一般成本在20~60元/噸。

  （2）機制砂的生產(chǎn)工藝

  機制砂的生產(chǎn)流程一般是“原材料→粗破→中碎→篩分→細碎→篩分→除塵→機制砂”，工藝主要有干法制砂和濕法制砂兩種類型。濕法制砂工藝起步早，適用于水源豐富的地區(qū)，而在北方干旱地區(qū)多以干法制砂。目前，國內的機制砂生產(chǎn)線主要以濕法制砂工藝為主，不過由于干法制砂節(jié)水、污染少的優(yōu)點，南方也有很多機制砂生產(chǎn)線采用了干法制砂工藝。

1.3 機制砂的供應和價格

  有關資料顯示，我國第一條機制砂生產(chǎn)線于1966年投產(chǎn)，建于四川映秀灣電站工程，可實現(xiàn)年產(chǎn)量60萬噸。經(jīng)過五十多年的發(fā)展，機制砂生產(chǎn)線已經(jīng)在我國遍地開花。在我國三峽、小浪底等重大工程建設項目中，機制砂都得到了廣泛使用。不過，我國在機制砂產(chǎn)品的統(tǒng)計上還較為欠缺，產(chǎn)能和產(chǎn)量尚未有官方統(tǒng)計。我們從機制砂市場了解，不同地區(qū)的供應比例有很大差異，天然砂缺乏的云南、貴州、四川等地在機制砂的研究和應用上發(fā)展最好。以貴州省為例，省內供應的建筑用砂90%以上是機制砂，而在河流密布的地區(qū)，機制砂發(fā)展則十分緩慢，盡管研究上積累了一定的經(jīng)驗，但是市場供應少，發(fā)展還相對不成熟。

  價格方面，有關數(shù)據(jù)顯示，今年以來砂石價格一路上漲，10月份國內機制砂的價格因地區(qū)不同而差異巨大，區(qū)間在35~165元/噸，高低落差竟有130元/噸，價格長期處于全國高地的四川省，巴中地區(qū)可高達165元/噸，長三角地區(qū)機制砂在60~80元/噸左右。

二、標準政策

2.1 標準有待進一步完善

  我國在機制砂政策標準的制定上起步晚。1973年，國家建委在貴州召開機制砂在混凝土中的應用論證會并制定了《機制砂混凝土技術規(guī)程》，機制砂的應用才得到大范圍的推廣； 1978年，貴州省出臺全國第一個機制砂地方標準《山砂混凝土技術規(guī)定》，隨后1995年云南省也出臺了《人工砂技術標準及應用規(guī)程》。

  2001年，國家標準《建筑用砂GB/T14684-2001》頒布，明確了機制砂的定義、分類、規(guī)格、技術要求等標準。北京、上海、河南、天津、重慶也陸續(xù)出臺了機制砂相關的應用技術規(guī)程或技術標準。2006年《普通混凝土用砂、石質量標準及檢驗方法JGJ52-2006》頒布。2008年貴州省發(fā)布《貴州省高速公路機制砂高強混凝土技術規(guī)程DBJ52-55-2008》。

  2007年，原交通部實施材料節(jié)約與循環(huán)利用專項行動計劃，機制砂混凝土技術名列行動的重點。自此，機制砂混凝土技術駛入快車道。2011年，《建筑用砂GB/T14684-2001》修訂完善為《建設用砂GB/T14684-2011》，《人工砂混凝土應用技術規(guī)范JGJ/T241-2011》、《公路工程水泥混凝土用機制砂JT/T819-2011》相繼出臺；2014年，《機制砂石生產(chǎn)技術規(guī)程JC/T 2299-2014》發(fā)布；2015年，四川省編制《機制砂橋梁高性能混凝土技術規(guī)程（DB51T/ 1995-2015）》。2018年6月，《砂石行業(yè)綠色礦山建設規(guī)范DZ/T 0316-2018》，為砂石行業(yè)綠色礦山建設指明了發(fā)展方向。標準的陸續(xù)出臺使得機制砂的發(fā)展有規(guī)范可尋。不過，標準更多還是以地方性的為主，全國性的標準也依然偏少。另外，在機制砂生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)，也缺乏標準，產(chǎn)品質量相差巨大，未來行業(yè)標準有待進一步完善。

表1：機制砂相關行業(yè)標準

資料來源：中國水泥網(wǎng)，水泥大數(shù)據(jù)研究院整理

2.2 政策

  2007年，商務部發(fā)布的《關于在部分城市限期禁止現(xiàn)場攪拌砂漿工作的通知》提出“鼓勵企業(yè)在預拌砂漿過程中使用粉煤灰……等一般工業(yè)固體廢物制造的人工機制砂，以減少對天然砂的使用”，政策上進行了鼓勵，但并未有建立具體的目標。2015年工信部發(fā)布的《促進綠色建材生產(chǎn)和應用行動方案》，提出“加快機制砂石工業(yè)化、標準化和綠色化”、“依托尾礦、建筑廢棄物等資源建設新型墻體材料、機制砂石生產(chǎn)基地”，可見強調了機制砂石生產(chǎn)基地的建設。2016年，“發(fā)展機制砂石”明確寫入國務院辦公廳34號文件《關于促進建材工業(yè)穩(wěn)增長調結構增效益的指導意見》，對機制砂石的推廣使用更趨重視。

  不過，當前從政策上看，國家層面對機制砂的產(chǎn)業(yè)政策依然缺失，缺乏具體的規(guī)劃和要求（準入機制；管理機制）。這兩年國家也在推動相應的工作，比如工信部計劃發(fā)布《關于促進機制砂石行業(yè)轉型發(fā)展的指導意見》，擬將砂石作為獨立工業(yè)體系來發(fā)展。另外，行業(yè)協(xié)會層面，中國砂石協(xié)會也在推動制定行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，2017年發(fā)布了《砂石骨料工業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》。而部分省份，比如福建省，則直接發(fā)布了《關于在全省推廣應用機制砂的通知》，這是全國首個省政府層面推廣機制砂的政策，2018年，湖南發(fā)布了《湖南省砂石骨料行業(yè)規(guī)范條件》，對砂石骨料行業(yè)的規(guī)范作了條件約束。

三、發(fā)展趨勢總結

  天然砂的枯竭、政府從政策層面加大河砂禁采的力度都會導致市場建設用砂的短缺，因而機制砂將成為必然主流，取代河砂。關于這一點，業(yè)內已經(jīng)形成共識，當前機制砂正處于發(fā)展機遇期。

（1）天然砂的枯竭

  市場上使用的天然砂基本是河砂和湖砂，我國的天然砂管理日益嚴格，部分省份的開采規(guī)劃在逐步縮量，而且不少僅供應省內用戶，缺乏天然砂資源的省份或面臨無砂可用的困境，同時更多地區(qū)的天然砂已經(jīng)枯竭，杭州錢塘江段、洪澤湖、駱馬湖、南四湖、中運河、韓莊運河等已經(jīng)全面禁采砂石。天然砂的禁采導致了建設用砂的更加短缺，而且天然砂的成本也快速上升。除了天然砂中的河砂、湖砂，淡化海砂的應用在建筑市場上有些嘗試但是普及難度較高，而且各地對淡化海砂的態(tài)度不一，市場監(jiān)管難度也很大，而山砂則質量較差，洗砂對環(huán)境污染大。因而，市場將目光瞄向了機制砂。機制砂符合可持續(xù)發(fā)展的理念，可以循環(huán)使用，機制砂盡管尚無法完全取代天然砂，但是已經(jīng)成為主流是不爭的事實，未來天然砂的比例將繼續(xù)縮小。

（2）政策標準的完善

  機制砂的產(chǎn)品質量受制砂工藝、原材料等影響很大，不同的建筑工程對機制砂的質量要求也不盡相同。隨著政府對推廣機制砂的重視，相關配套標準政策也將逐漸完善，這對機制砂的發(fā)展至關重要。

  目前，從國外來，大型工程、民建房屋基本上都在使用機制砂配制混凝土。未來，筆者相信，機制砂將得到更為廣泛的使用，而在機制砂生產(chǎn)環(huán)節(jié)也將更加的標準化。