我們經常在看新聞的時候，都會聽到這樣的報道。天然河砂儲量下降，一些地方的工地一砂難求，陷于停工的境地，市場上建築用砂的供應不足也造成了天然河砂價格一直是持續走高。

有人為了謀取利益，非法開采天然河沙，造成河流改道，影響船隻航行安全、破壞當地的生态環境。甚至一些人還壟斷了當地建築用砂的生意，當起了沙霸！

這一切都是因為全球每年砂石的需求量約為400多億噸，但建築用砂的自然恢複速度較慢，無法跟上需求量，所以沙子就成為了重要的礦産資源。

2019年8月19日英國的《自然》雜志發表的評論稱，目前全球沙子和礫石的采掘速度，已經超過了其自然恢複的速度。

按照這樣的情況，未來人類很可能會面臨無沙可用的被動局面，建築、修路、養殖美化等等許多的行業都會停滞無法繼續運行。

我們很難想到普通的沙子竟然如此的金貴，很多人就會認為我國有那麼多的沙漠，裡面的沙子那真是無窮無盡，為什麼不用沙漠的沙子做建築呢？或者是建築美化？

我國大大小小的沙漠能有十幾個，其中最著名的就是八大沙漠，最大的沙漠為塔克拉瑪幹沙漠，面積達33萬平方公裡。

這些沙漠主要分布在中國西北部、華北和東北等地，總面積約130萬平方公裡，約占國土面積的13%左右，沙丘以沙漠為主，約占全國沙漠面積的70%左右。

在目前交通運輸的情況下，如果使用沙漠中的沙子，不僅可以減少天然礫石的開采，保護環境，還可以有效利用沙漠資源，甚至改造沙漠。但事實上，這是不可能的。

45億年前，形成地球的物質中就包含了化學周期表中的所有元素，這些物質在引力的作用下發生凝聚形成了原始的地球。

由于引力勢能的釋放，起初的地球是一個熔融狀态的火球，物質具有很好的流動性，那麼重元素就會在引力的作用下發生沉降，輕元素就會上升，使得地球形成了一個從内向外密度逐漸降低的洋蔥結構。

這就是為什麼現在的地球地幔深處或者地球大部分以鐵、鎳元素為主，當然也包含一些比鉛更重的放射性元素。

而地殼就成為地球物質密度最低的圈層，以氧元素為主48.6%，剩下最多的就是矽元素，其餘的都是些對生命有益的微量元素。

由于矽元素在自然狀态下很容易和氧元素結合形成二氧化矽，所以當地球冷卻以後，地表就形成了一個堅硬的岩石外殼。

岩石外殼的表面經過長時間的風化、雨水侵蝕就形成顆粒大小不一的物質形态，分為土壤、沙子和砂石。

而沙子根據其産地的不同又分為河沙、山沙、海沙、和沙漠沙。其中隻有河沙是最理想的建築用料。

山沙是由山體岩石經過風化直接直接在原地堆積的天然沙，由于其顆粒較大、棱角分明，和水泥的結合性很好，也可以被用于建築。

但是山沙沒有經過水流的長期沖刷研磨，其成分較為複雜，多數含有泥土和其他有機雜質，要使用這樣的沙子需要實現經過處理提純，成本較大。所以較于河沙來說，并不是理想的用料。

海沙直接在建築中嚴禁使用，雖然其沒有摻雜泥土，但是海沙的顆粒會更細更圓更光滑，與水泥結合的表面積會降低且結合能力也較差。

其次海沙中的鹽分較高、尤其是氯離子能夠腐蝕鋼筋，最終導緻鋼和鐵的承載能力下降，從而使使用這種材料建造的結構無法長時間的持續。

海砂中含有大量的鹽顆粒和污垢顆粒，去除它們的成本很高，而且是一個繁瑣的過程。海砂不具有高抗壓強度、高抗拉強度，不能用于施工活動。海砂中含有的鹽類，使抹灰表面變質，長期造成建築物滲漏。

海沙中的鹽會吸收大氣中的水分，會使得建築物表面潮濕。冬天時内部水分結冰會造成膨脹，使得水泥脫落掉皮。、

首先，沙漠沙粒堿含量高：沙漠沙是在長期的陽光暴曬下風化形成的，由于缺乏雨水堿含量過高。會與建築材料發生化學反應，影響砂石混合料的質量，影響建築的強度和安全性，這是最緻命的一點。

二是有害物質含量高：沙漠中絕大部分的沙粒都是原地風化産物，沒有經過有害物質過濾的過程，含有更多有害成分。

相比之下，河沙是水從遠處運輸和沉澱下來的，經過長時間的清洗和侵蝕，會清潔掉所有的有害物質。

第三，砂粒太細：這一點和海沙一樣。沙在建築過程中的顆粒粗細十分重要，直接會影響混凝土的強度，也會影響到水泥的用量。而沙漠砂由于長期風化，顆粒過小，不符合建築砂标準。

第四，品級不佳：沙漠中的砂土基本上是原地風化形成的，不經長距離輸送分選，各種不同粒徑的摻雜在一起，所以品位不佳，同樣不适用于建築砂。沙漠的沙子有不同的化學成分。這對制造混凝土或砂漿有深遠的影響。

最後一個就是，運輸成本和人工篩選的問題。不到萬不得已我們都不會動沙漠裡的沙子，因為其品相比海沙和山砂還要差，且多處在偏于的地區，運輸和後期人工處理的成本非常大。

我們現在也認識到了河沙也屬于不可再生的礦産資源，我們現在已經在有計劃性的開采，且一直在尋找可提到的資源。

其中山沙就是替代的一種，除了自然形成，目前我們還在機制山沙，通過在自然開采岩石，然後使用機器進行粗碎、細碎、制砂、篩選，可以人工制造出相比與天然山沙純度更高、顆粒大小可控、品相好的人工沙。

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