省交通运输厅科技项目03006.doc

广东省交通运输厅科技项目广东省公路工程机制砂混凝土应用技术指南编制说明广东省长大公路工程有限公司广东冠粤路桥有限公司武汉理工大学年月目录、任务来源及说明矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔。、标准制定的目的和意义聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測。、编制过程残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒。、编制原则和依据酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭。、主要内容彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔。、应用情况謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍。、与有关法律、法规及强制性标准的关系厦礴恳蹒骈時盡继價骚卺癩。、标准在编写过程中意见分歧情况茕桢广鳓鯡选块网羈泪镀齐。、经济效益及社会效益鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴縈诘。24 / 25广东省公路工程机制砂混凝土应用技术指南编制说明、任务来源及说明本项目来源于广东省交通运输厅政府引导性研究课“广东省公路工程机制砂混凝土应用技术指南研究”，项目编号：科技），编制方总结了“人工砂混凝土的材料设计与工程应用研究”（）和“机制砂水泥混凝土路用性能与应用技术研究”（）的研究成果，制订本指南。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨槠挞。本指南旨在适应公路工程点多面广特点以及广东省多样的岩石矿物特点，通过机制砂生产工艺与设备机制砂质量指标与机制砂混凝土性能之间的关系研究，相关文献的整理综述，国内外相关技术标准的比对，建立起适合于广东省砂石母岩岩性特点的机制砂技术标准；结合机制砂混凝土的性能特点，在机制砂混凝土的工程应用研究以及相关文献的整理综述的基础上，建立起机制砂混凝土施工技术规范。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴買闥。本指南综合国内各机制砂相关的标准、规范、规程和指南，指南框架含有总则、术语、机制砂生产、机制砂质量标准、机制砂质量检验、机制砂混凝土相关的原材料、配合比设计、混凝土施工与养护、质量验收等方面。标准的核心部分是机制砂的质量标准的设定；机制砂生产技术规程；机制砂混凝土的应用技术规程。其中质量标准对机制砂的应用具有重要的意义，好的质量标准将有利于机制砂混凝土的质量保证并能推动机制砂的应用。如果过分强调提高单个技术指标将会影响机制砂的其他质量，比如一些标准对机制砂粉料含量要求过严，势必增加除粉的难度，而除粉过程往往又会使机制砂本来不良的级配更为劣化，最后则导致机制砂混凝土质量的劣化。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦鋇絨。图 机制砂应用技术标准的制订指导原则图是本指南的制订指导原则示意图。在规范制订的时候要合理制订质量技术标准，在机制砂混凝土质量保证和有利于机制砂应用推广之间找到尽量大的交集。因此在本指南的机制砂标准制定时综合了国内外的机制砂以及与机制砂相关的技术标准、规范和指南的共性部分，在分析和归纳各标准规范对机制砂或机制砂混凝土标准和指南特点的基础上，通过大量室内试验，建立适应于广东省母岩岩性和资源特点的机制砂混凝土应用技术指南。在本指南中不片面提高对机制砂中资源性指标的要求，从机制砂对混凝土中性能的影响及影响机理出发，对加工性指标提出科学、可操作的要求，严格保证机制砂的技术指标。为保证机制砂混凝土在公路工程领域科学、合理的推广应用提供技术支撑。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡缝勵。关于机制砂生产技术规程部分在不同标准中大多对机制砂料场选址、开采面选取、表层剥离、生产工艺选择以及机制砂堆场提出了要求。合理的机制砂生产线布置，除粉方法的选择对机制砂的质量及质量稳定性具有重要的影响；另外机制砂的生产规程的制订还应注重减少废弃物以及废弃物的利用，避免对生态环境的污染与破坏。这些都在本课题制订的指南中得到体现。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷報赢。关于机制砂混凝土施工规程部分，一些规范或指南只是对机制砂混凝土与普通混凝土不同部分进行了规定，对通用部分则没有提及，这不便于处于一线的工程技术人员查证使用，为了增加指南的操作性，本指南则对机制砂混凝土提出了完整的应用技术规程，本指南中混凝土施工技术规程的制订思路示意图如图所示。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷鯛汉。常规混凝土施工规程常规混凝土施工规程混凝土施工工艺通用部分普通施工工艺不适应机制砂混凝土的部分机制砂混凝土施工特殊技术要求部分坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚跻馱。图 机制砂混凝土施工技术规范制定本指南综合了机制砂混凝土施工规范以及交通行业桥涵混凝土施工技术规范等，制订了机制砂混凝土施工技术指南，全面的涵盖了施工技术规程的技术内容，便于处于一线的工程技术人员使用查证。本指南的条文说明部分编注在相对应的条文下方，方便为使用者提供参考并释疑解惑。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘籜葦。、标准制定的目的和意义我国生产水泥亿吨，新建各种水泥混凝土工程约亿方，需要细集料砂约亿吨。河砂是一种分布不均衡的短期内不可再生的地材资源，近年来出于防洪形势的考虑，长江、淮河等主要产砂河流的部分河段已禁止采砂，使得河砂资源日渐紧缺，价格逐渐上涨，特别是一些山岭重丘区，河道里石多砂少，河砂资源更为匮乏，局部地区河砂运费已经倍于其售价，昂贵的运费使得混凝土配制成本显著增加，在广西、贵州、重庆和四川等地这一情况更为严重。广东省经过多年大规模的基础设施建设，河砂资源日渐匮乏，含泥量大的劣质河砂甚至一些未经充分除盐的海砂也被不法分子用于混凝土生产，给工程质量带来隐患，一些地方的海砂楼盘曾经引起了媒体的广泛关注。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄届嬌。机制砂资源丰富、质量可控且成本低廉，推广应用机制砂是大势所趋，近年来机制砂的市场份额也在逐年递增。同时推广应用机制砂也可以消纳公路工程的废石和洞渣，是一种典型的资源节约、环境友好技术。广东省地质条件复杂，公路建设所用石料的母岩有石灰岩、花岗岩、板岩、砂岩等，结合工程建设实际研究不同母岩机制砂的生产工艺、机制砂的特性以及对混凝土性能的影响、形成机制砂的质量技术指标系统、进而制定适合广东省交通建设以及其他建设领域的机制砂应用技术标准（地方标准），为促进机制砂在广东省的应用提供技术支撑。机制砂混凝土的推广应用能就地取材合理利用资源、保护生态环境，技术经济效益和生态环境效益十分显著。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴飙钪。一些岛屿国家和地区（如英、日、香港），由于受地域条件的限制，天然砂的来源十分困难，使用机制砂已有几十年的历史。日本在世纪年代天然集料与人工集料的比例大约为，世纪年代则降为。著名的明石海峡大桥的混凝土所用的细集料即为一种石灰石质的机制砂。美国地质勘探局的调查显示机制砂大致占细集料用量的，在加州绝大多数商品混凝土拌和站用的都是机制砂。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦諑琼。早在上世纪年代中期我国一些石多砂少地方（如我国云、贵、川）开始了机制砂的研究。我国第一条机制砂生产线年底建成于四川的映秀湾电站工程，该生产线总产量为万吨。在建筑上开始应用机制砂较早的是贵州省，国家建委四局对贵州地方的山砂进行了大量的调查和研究，并于年制定了我国第一个机制砂的地方标准山砂混凝土技术规定，并于年出版了山砂混凝土。在我国的豫北、重庆等地，因缺乏中粗砂，为改善集料级配，很早就用河卵石破碎制成机制砂，再与细河砂一起配制成混合砂。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑献鵬。铁道工程株六复线的南山河特大桥上铁路简支箱梁，设计为高性能混凝土，全部采用机制砂，工程质量合格，同时每混凝土节约成本元。三峡大坝二、三期工程需集料总量为万，全部采用人工集料，在满足工程需要的同时，节约了大量的建设资金，取得了良好的社会效益和经济效益。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔嗚訝。自年代以来，机制砂在我国得到了长足的发展，北京、天津、上海、重庆、广东、福建、浙江、河北、山西、四川、江苏等省市都相继建立了少量的专业机制砂生产线。为了适应机制砂替代天然砂的需要，规范机制砂在混凝土中的应用，从上世纪年代起，我国各地陆续出台了一些地方标准和行业标准，如最早的贵州省地方标准山砂混凝土技术规定（后来修订为山砂混凝土技术规范），之后有云南省人工砂技术标准及应用规程（年月初稿）、河南省人工砂质量标准及应用技术规程（）、重庆市混凝土用机制砂质量标准及控制方法（）等地方标准。为了适应新形势的发展，年月日起实施的国标建筑用砂（）首次增加了机制砂品种，对机制砂的应用起到了推动作用。标准中对机制砂石粉含量的要求采用比较谨慎的态度和较严的指标，分别为、，对石粉含量苛刻的规定客观上加剧了人们对石粉在机制砂混凝土中作用的误解。構氽頑黉碩饨荠龈话骛門戲。在国家标准的基础上，不少地方和部门相继制订了较为详细的技术规程，如年北京出台了人工砂应用技术规程（），上海出台了机制砂在混凝土中应用技术规程（），年天津出台了人工砂应用技术规程（），重庆出台了机制砂、混合砂混凝土应用技术规程（）。在我国起重要作用的建工行业标准普通混凝土用砂石质量标准及检验方法（），不少内容涉及机制砂的质量检验规程，而建设用砂中的若干质量指标和试验方法都是针对机制砂而设。輒峄陽檉簖疖網儂號泶蛴镧。特别是近几年，各地针对机制砂、人工砂的应用制订了诸多新的技术规范，如重庆市：机制砂、混合砂混凝土应用技术规程 ；预拌机制砂混凝土技术规程；混凝土用机制砂质量标准及检验方法 ；云南省：机制砂标准及应用规程；河南省人工砂质量标准及应用技术规程（，修订），山东：公路工程水泥混凝土机制砂技术标准 ；贵州：贵州省高速公路机制砂高强混凝土技术规程；福建：混凝土中人工砂应用技术规程（）；而上海、广西、河南、也在制订和更新其机制砂、人工砂相关的技术标准和技术规范、规程等。目前各类机制砂、人工砂标准规范接近种。去年交通部也制订了行业标准：公路工程水泥混凝土用机制砂 。而年月日开始执行新的建设用砂，对机制砂标准进行了更新。这些标准、规范和规程的制订，在一定程度上使得机制砂、人工砂的应用有据可依，促进了机制砂在混凝土中的推广应用。同时也说明，针对每个省市的特点，制订自己的技术规范显得十分必要。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅瀝纰。综上所述，国内外虽然针对机制砂制订了国家标准、行业规范、指南以及诸多的省市地方标准规范，但目前的标准规范仍存在操作性不强的问题，主要表现在以下几个方面：识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒侬减。（）当前的国标虽然对石粉含量有所放宽，但值要求过严，遵照目前的标准可能会把一些使用价值甚至性能良好的机制砂判定为不合格砂；如何科学的界定石粉的品质和利弊，限定其在机制砂中的含量，是值得研究的问题。凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴铍賄。（）石粉含量和值不是割裂开的两个指标，采用石粉含量或者值单指标对机制砂进行分级是片面的，将石粉的性质与机制砂总石粉的限量联系起来建立综合限值是当前迫切要解决的问题之一。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦聰櫻。（）目前尚没有能形成关于机制砂混凝土施工工艺与质量控制的系列关键技术，规范和标准基本沿袭了天然砂混凝土的相关规定，结合机制砂混凝土的性能特点建立施工技术规范和质量控制体系，对指导生产实际具有重要的意义。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫摇饬。（）针对广东省的地质情况和石料的岩性特征，没有建立相适应的机制砂技术标准与混凝土施工技术规范。结合广东省交通工程的特点，制订机制砂生产、机制砂混凝土施工和质量控制的机制砂混凝土应用技术指南，缓解砂源紧张、促进机制砂的推广应用，保证机制砂混凝土的工程质量。本课题拟建立机制砂和机制砂混凝土标准和规范体系，为机制砂混凝土推广应用提供理论基础，建立广东省机制砂标准和规范体系对促进机制砂的推广应用具有重要的意义。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹鸶胶。、编制过程年月起：针对靖西那坡高速公路工程中机制砂的生产和机制砂混凝土施工的工程应用研究，编制人工砂混凝土工程应用技术指南；阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖輛埙。年月：人工砂混凝土工程应用技术规程在靖西那坡高速公路建设中得到贯彻；年月：广东省交通运输厅批准人工砂混凝土材料设计与工程应用研究立项研究；氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩纷釓。年月：广东省交通运输厅批准政府指令性计划项目广东省公路工程机制砂混凝土应用技术指南立项研究；釷鹆資贏車贖孙滅獅赘慶獷。年“机制砂水泥混凝土路用性能与应用技术研究”（）课题组编写机制砂混凝土路面应用技术指南。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉馴鸨。年开始广东省公路工程机制砂混凝土应用技术指南初稿在兴平、博揭、广佛肇等高速公路宣传贯彻，取得了良好的技术经济效益。谚辞調担鈧谄动禪泻類谨觋。年月日人工砂混凝土材料设计与工程应用研究通过广东省交通运输厅组织的专家鉴定与验收。年月日广东省公路工程机制砂混凝土应用技术指南研究课题通过鉴定验收；年月广东省公路工程机制砂混凝土应用技术指南（征求意见稿）通过专家验收；年月结合专家的意见和建议，课题组对广东省公路工程机制砂混凝土应用技术指南进行了修改。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩癱恳。年月：将征求意见稿送专家，以及设计、高校、业主、施工等单位征求意见，修改征求意见稿，形成送审稿。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库圆鍰。、编制原则和依据 编制原则适用性原则：本指南结合公路工程机制砂生产点多面广的特点，充分考虑机制砂混凝土施工的技术特点，对公路工程机制砂生产、机制砂混凝土配合比设计、机制砂混凝土施工、混凝土工程质量检测与验收的实用性技术文件。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞阕簣。可操作原则：指南涵盖了机制砂混凝土从机制砂生产到机制砂混凝土工程检验验收全过程，并针对机制砂混凝土特性提出明确的技术要求，对工程建设管理、质量控制、工程施工、质量检验以及工程验收具有可操作性，并经实践检验。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛覲僨。科学性原则：指南的制订结合了相关的实验研究，对机制砂质量技术指标体系与指标的选取通过实验研究来验证，将机制砂质量标准与机制砂对混凝土质量影响及影响显著性相结合，指标的限定更为客观科学。颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷涨负。系统性原则：从设计、施工、验收各环节的内在联系入手，同时避免规程与现行规范之间发生矛盾和冲突，在系统分析国内外标准、规范、规程与指南的基础上，确保了指南的整体性。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻減栖。 编制依据： 标准化工作导则第部分：标准的结构和编写 建设用砂 公路工程水泥混凝土用机制砂 : 銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼鏗穎。 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 ： 挤貼綬电麥结鈺贖哓类芈罷。 ： 赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈極嚕。 ： 塤礙籟馐决穩賽釙冊庫麩适。 ： 公路工程集料试验规程 建筑用卵石、碎石通用硅酸盐水泥 公路桥涵施工技术规范 道路硅酸盐水泥 水工混凝土使用规范 公路水泥混凝土路面施工技术细则用于水泥和混凝土中的粉煤灰 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 水泥化学分析方法 水泥原料中氯离子的化学分析方法 水泥标注稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法 水泥比表面积测定方法（勃氏法） 高强高性能混凝土用矿物外加剂 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 人工砂混凝土应用技术规程 混凝土外加剂应用技术规范混凝土外加剂 聚羧酸系高性能减水剂 混凝土外加剂匀质性试验方法 混凝土泵送剂混凝土用水标准 建筑材料放射性核素限量普通混凝土配合比设计规程 普通混凝土拌合物性能试验方法标准 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准 水运工程混凝土试验规程 混凝土结构设计规范 混凝土强度检验评定标准 普通混凝土力学性能试验方法标准 混凝土质量控制标准 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 水泥细度检验方法（筛析法） 水泥与减水剂相容性试验方法 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 混凝土结构耐久性设计与施工指南 水工混凝土试验规程 混凝土拌合站（楼） 泵送混凝土施工技术规程高强混凝土应用技术规程 混凝土结构工程施工质量验收规范 公路工程质量检验评定标准、主要内容 总则术语 机制砂的生产与检验 机制砂的生产过程质量控制 机制砂的质量检验 机制砂检验程序 机制砂的验收批次 机制砂的运输和贮存 机制砂的使用 机制砂的质量标准 分级与规格 质量标准 机制砂的试验方法 试样 试验方法 机制砂普通混凝土材料 配合比设计 机制砂混凝土的性能 机制砂高性能混凝土 基本规定 原材料 配合比设计 机制砂混凝土的施工与验收 基本规定 原材料管理 混凝土搅拌 混凝土运输 混凝土浇筑 混凝土振捣与整形 混凝土养护 混凝土拆模 混凝土工程质量验收本规程的用词说明附录亚甲蓝值的测定新方法、应用情况本指南指导的分别于广西靖西那坡高速公路，广东广佛肇高速，二广高速，兴平高速，湖北省等多条高速公路中应用，工程质量优良率达到以上，在改善常规机制砂混凝土离析泌水，外观质量方面起到重要的推进作用。裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺递灿。、与有关法律、法规及强制性标准的关系本标准与现行法律、法规和强制性标准没有冲突。本指南在现有国家相关规范的基础上进行了深化和发展：）本指南提出了粉料质量系数；）本指南对现有值测试技术进行了革新。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁絛鯛。 粉料质量系数的提出贵州省是我国最早使用机制砂的地区，最初贵州省将机制砂命名为山砂，以对应于从外地采运的河砂。最早的机制砂质量标准也是贵州省制订的，最初关于石粉含量的限定，见表。当时尚且没有考虑机制砂石粉中的粘土质含量问题，只是针对机制砂混凝土的配制强度对石粉含量做了限定，可以看到，其限量可以达到（筛孔为，略高于目前采用的，其通过率应该相当于目前筛通过率的左右），对于配制强度为的混凝土，限量也达到，该标准中还对筛的通过率做了限定。在当时混凝土强度平均较低，且外加剂使用尚不普及的条件下，该标准对石粉限值的规定较宽，也适应了当时的生产条件，促进了机制砂的应用。另外这个标准和标准一样，没有区别机制砂中石粉的粘土质含量。绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧恒蟬。表 中国最早的石粉限量标准（山砂混凝土技术规程（贵州）混凝土强度等级小于颗粒小于颗粒粉料在机制砂混凝土中的作用具有正面和负面两种（见图），机制砂混凝土的强度等级不同，石粉的正负效应的体现是不同的。在低强度混凝土中，特别是在胶凝材料用量低的混凝土中，由于混凝土中浆体含量小，机制砂中的石粉增加了混凝土的浆体含量，粉料对工作性的提高作用可得到体现充分，其正效应占主导；而在中高强混凝土中，由于粉体大的比表面积，以及对水泥浆体胶凝作用的稀释作用开始凸显，其负效应成为主导，在不同强度等级的混凝土中，机制砂粉体含量应有不同的限定。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙骠弒。图 石粉效应在混凝土中的作用机理不同等级的混凝土对机制砂中粉料（石粉泥粉）限量不同，我国关于机制砂的标准、规范、指南中有不同的分类方式，国标通常采用砂的质量等量来划分，行业标准和地方标准大多则以强度等级来划分。表列举的几种典型的分级方式。可以看到一些地方对机制砂的应用设置了最高强度等级的限值，但从本课题组的研究结果以及国外的经验来看，机制砂可以用于混凝土和自密实混凝土的配制，机制砂可用于任何混凝土的配制。将机制砂进行分级，分级后的不同等级的机制砂用于不同等级的混凝土，本指南将机制砂分成三级，借鉴了混凝土强度等级划分方法。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉貿锕。表 国内机制砂质量分级方法分级依据机制砂分级标准、规范质量等级中国 适用的混凝土强度等级人工砂混凝土应用技术规程（行业标准）预拌机制砂混凝土技术规范（重庆）山砂混凝土技术规程（贵州） 山砂混凝土技术规程（贵州）废止*贵州高速公路机制砂高强混凝土技术规程（贵州）*备注：胶材。机制砂筛下的粉料的性质对混凝土的影响较大，理论上讲石粉的岩性、石粉的粒形、表面粗糙度以及石粉中的杂质对混凝土性能都会有不同程度的影响，实践证明粉料中的粘土质成分的含量对机制砂混凝土的性质影响十分显著，因此国家标准建筑用砂（ ）第一次提出了值的概念，采用机制砂对亚甲蓝的吸收能力的强度反映机制砂中的粘土质成分的含量，开始采用值和以下颗粒的含量对机制砂质量进行分级。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類碍穑。综合分析我国现有的机制砂标准、规范和指南文本，机制砂的值和粉料含量是机制砂分级的依据，以机制砂石粉和值综合限值对机制砂等级进行划分的方式主要有五种，本课题将值和粉料含量限值画成二维坐标图（图图），这样可以明显的看到这五种分类方法两大类（其中图图）为第一类，图为第二类，一类主要以粉体含量作为分类依据，一类在值合格（不大于）的条件下以值为分类依据，但值不合格时以和粉料含量作为分类依据。图图）。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬奧伛。图是建筑用砂国家标准 提出的分级方式，我国大多数标准都沿用了此种分类方式，福建省、上海市和沈阳市以及重庆市的沿用了国标的粉料含量限值方式，交通部现行的公路桥涵施工技术规范（）也沿用了此方式。这种分级方式对粉料的含量要求过于严苛，为了达到标准的要求，往往需要加强机制砂的除粉工艺，如果采用水洗法除尘，往往会加剧其中细砂颗粒的流失，导致机制砂级配的进一步劣化，如果采用干法除尘，由于其中的泥粉容易结团，在除粉过程中往往也难以清除，而出掉的将是对机制砂的混凝土工作性有改善作用的石粉。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应頁諳。图 机制砂常见分级标准图 机制砂常见分级标准改进图是在图的基础上将值小于（合格）的机制砂的粉料含量从，和的限量放大或后得到的，因为大量的研究表明机制砂中石粉的含量在，左右，混凝土具有更高的强度，甚至坍落度也更大，在国标规定的限值基础上适当增加粉料的含量对机制砂混凝土的性质并无不利影响，甚至会改善机制砂混凝土的性质，因此湖北沪蓉西、广西、住建部和交通部的机制砂标准将值合格的情况下，粉料含量放宽到，和，这些标准的制订中体现了机制砂的应用实践。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺诈機。图 放大石粉含量（预拌机制砂混凝土技术规范（重庆）图 放大石粉含量（山砂混凝土技术规程（贵州） ）图和则进一步放大了机制砂中石粉的限量，这主要是重庆市和贵州省，这两个地方机制砂应用多年，积累了丰富的实践经验，而且这两个省市是典型的岩溶地区，机制砂的材质主要是石灰岩质，石灰石石粉对混凝土的性能在一定程度上有改善作用，因此适当放大机制砂中的石粉含量对机制砂混凝土的性能并无不良影响。同时也反映了机制砂中的粉料含量的限值不尽合理，在有充分实践支持的条件下制订合理的限值有利于机制砂的科学应用。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜靈韬。图 建设用砂 粉料与值限值图则是最近的建设用砂（ ）国家标准对机制砂中粉料含量限值的规定，可以看出该标准放大了粉料限值，并且将合格的机制砂值（不大于）的质量等级的划分标准修改为值指标，而粉料含量统一为，这个标准的制订在一定意义上明确了机制砂中粉料含量不必太低，适当放大机制砂中的粉料含量有利于机制砂中粉料的合理利用，因为在一些机制砂生产企业，废弃粉料已经导致了严重的环境污染，这个调整无疑对全国机制砂混凝土的应用起到了风向标的作用。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷华缙。但对比不同地区的地方标准，不同行业的行业标准以及各标准的发展我们不难看出，这些划分方法仍然存在一些明显的不足之处：胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻锵咏。）分级的边界设定不科学：例如当值超过后图中的级砂（粉料含量在）就直接成为级砂，而在值超过后粉料含量为的级砂就直接变为不合格砂；图，当值降到以下后粉料含量为的级砂的等级不仅没有提高而是会变为级砂。这种边界设定的不连续性影响了砂的质量控制，也影响了标准的科学性。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減萵輳。）虽然把机制砂中的粉料质量（值）纳入了质量考察中，但没有充分发挥值对机制砂质量评价的作用，可以认为值低的机制砂中粉料粘土质成分低，其负效应小，可以适当增加石粉在机制砂中的含量，而值大的机制砂则应减少机制砂中粉料的含量，尽管现行标准贯彻了这个理念，但在实践上存在不严密性，通常将值大于称为不合格，但是众所周知，值大于的机制砂其实也能使用，只是不能有太多的泥块含量和粉料含量；对值大于后的分级存在不科学性，因为值大于是一个很宽的范围，如果粘土含量高，粘土塑性大，吸水性强，机制砂中的粉料对混凝土性能的负效应十分明显，因此粉料含量整体控制较低，没有形成渐进的过度。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜椤灣。）对于等级低的机制砂或用于强度等级低混凝土中的机制砂，其粉料用量适当增加可重复发挥其正效应，但是只有重庆和贵州的标准对机制砂的粉料含量放宽到，其实对于值十分低（以下）的机制砂，粉料基本都是干净的母岩石粉，在配制低强度等级的混凝土时，其粉料含量适当增加可改善混凝土的工作性，因此可以借鉴贵州省的经验对其中的石粉适当增加，这有利于减少机制砂生产企业废弃粉料的堆存问题。陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟麗鲍。表 国内外标准对石粉的限量的规定国家地区标准号粒径（）石粉（实为粉料）含量限值中国 中国 强度等级（合格）（不合格）美国 用于耐磨混凝土不用于耐磨混凝土日本 ：澳大利亚 印度英国 ：用于重载混凝土路面普通混凝土欧洲 ：西班牙从表比较可以看出：各国对机制砂中的石粉（实为粉料）的定义有两类：中、美、日、澳和印度的定义是以下颗粒，而英国、欧洲和西班牙则定义为以下颗粒。对于石粉限量的规定只有我国根据石粉的值做了不同的要求，其他国家都只是对石粉的限量进行了规定。各国对石粉限量差异非常大，比较低的是美国、中国和日本，这些国家的限量都不大于，而其他国家都比较大，只有英国的重载混凝土路面的石粉限量为外（粉料粒径为），其他国家的标准都大于，特别是澳大利亚甚至高达。其次是印度（）和欧洲（）标准，都在左右。我国对机制砂石粉限量的要求相对而言比较严格。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應釵蔼。纵观我国的机制砂标准的制订，我国国家标准中的石粉限值也一直在提高，这不是在降低标准，而是对机制砂质量更为科学的界定。机制砂中的粉料主要部分为母岩破碎产生的石粉，也含有不同含量的由于粘土掺杂的泥粉，其中泥粉含量过高对混凝土的需水量和收缩有一定的影响，值反映了机制砂中泥粉和泥块的含量，其中泥块对混凝土质量的影响大一些，对于泥块含量应该严格控制。但作为反应粉料含量的筛通过率的制订应该科学。如果制订过低，不仅不会收到提高混凝土品质的效果，反而增加了除粉难度，特别是采用水洗法除粉时会显著降低机制砂中细砂粒的含量，进一步劣化机制砂级配。钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺缔嵛。图 指南粉料与值限制因此科学制订粉料限值对机制砂的科学使用至关重要。在日本机制砂的石粉限值为，在美国为或。但是当课题组调研混凝土拌合站时也发现大多数粉料含量远超过限值。日本还将机制砂生产过程中的石粉回收后作为混凝土填料使用以改善混凝土的工作性。本指南制订过程中通过大量的试验证明在值较小的机制砂中适当提高石粉含量对混凝土的工作性、强度、耐久性都没有不利影响。对于值高的机制砂，粉料中含有较多的粘土，粉料对混凝土性能有较显著的不利影响，因此要相应降低其含量。提出指数（ ）来综合评价机制砂中石粉与值的限值。机制砂中的粉料含量的控制一直是一个困扰的问题，我国的标准、规范和指南中明显有个不同的标准体系，本指南综合国内各标准与规范，提出了图的分级标准，本指数有利于在保证混凝土质量的前提下，促进机制砂的科学使用。懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮揚銥。综合国内各标准中值和粉料限量的二维坐标，考虑到目前机制砂分级标准的不合理性，本课题提出了一种粉料质量指数划分机制砂等级：謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘鯽礎。（）其中：为粉料质量指数；为粉体含量百分数；为机制砂值。当值不大于时为级机制砂；当值大于但小于时为级机制砂，当值大于但小于时为级机制砂。粉料质量指数的提出可以弥补当前标准和规范的不足，突破了机制砂中粉料含量不能高于的限制，有利于减少机制砂中粉料的废弃量，保护了生态环境；采用粉料质量指数后，机制砂的分级更为渐进连续，不会出现分级的“一刀切”的现象；另外充分发挥了值对机制砂质量的控制作用，不片面强调粉料含量或是其中的值，有利于扩大机制砂母岩的选择范围。呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚趱為。 机制值的测试方法的改进随着机制砂粒级的不断减小，粉料所占的比例不断增高，含有粉料的机制砂测得的值也逐渐增大。不含粉料的机制砂的值随最大粒径的降低变化较小。从这里可以看出粒径的粉料是值的主要贡献者，粗颗粒的表面以及粗颗粒表面吸附的粘土质成分也贡献部分的值，所以机制砂粉料含量直接影响机制砂值。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减籩诹。采用干筛和水筛筛出不同的机制砂粒级并测试其值，试验结果见图。图 不同筛分条件下机制砂各分计筛余的值分布图采用干筛和水筛筛出不同的机制砂粒级并测试其值。由图可以看出，两种筛分随着机制砂在我国的广泛应用，值作为评价机制砂粉料中粒径小于颗粒的吸附性能的指标，值的测定精度与准确性是机制砂分级评价和检验检测的重要指标。值测定作为一个对机制砂的质量评定具有重要意义的指标开始在很多工地试验室开展。我国建设用砂（ ）标准，以及公路工程集料试验规程（ ）介绍了一种值的实验方法，目前被各实验室广泛采用。但是目前在应用中也由于操作习惯和实验室条件等限制，使得试验结果出现不同程度的误差。分析其原因主要有如下几点：）检测样品采用以下颗粒，由于对值贡献最大的颗粒是以下颗粒，在取样的过程中可能会由于取样的误差导致取的样品不能代表样品的实际的粒径分布（特别是细颗粒含量）而导致试验误差；）亚甲蓝溶液加入过程中的误差：在多数实验室，加入亚甲蓝（或快速法）大都采用的是移液管，一些实验人员习惯性的将移液管中的最后一滴用洗耳球吹到烧杯里，这无疑带来了误差；还有一些实验者采用了滴定管加入的方法，由于亚甲蓝溶液颜色很深，难以清晰的看清凹月面，也导致了一些误差的出现；）亚甲蓝用量大：标准试验采用的亚甲蓝溶液消耗量大，对于一个砂样（），如果值在就需要加入的亚甲蓝溶液，对于一些值在以上的样品消耗量更大，这不仅需要大量的标准溶液，而且试验后的样品抛弃后对水土有一定的污染作用。）操作难度大：采用移液管吸取溶液对很多经验不够丰富的实验员难度比较大，难以在内从容的完成吸取溶液，沾染试验等过程。特别对于那些值很高的机制砂，试验难度非常大。麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶尔摊。本课题组发明一种机制砂值检测的简便方法，将不少于机制砂烘至恒重，筛去其中大于颗粒并称取重量（），采用筛将砂样过筛，记录筛上和筛下两部分砂样的重量（上和下），按比例称取筛上（上（上下）和筛下（下（上下）砂样共，倒入盛有的蒸馏水的烧杯中，用叶轮搅拌机以（）的速度搅拌，然后以（）的速度搅拌直至试验结束。采用有刻度的注射器将向悬浮液中加入亚甲蓝溶液，然后采用 的相同的方法搅拌并观察沉淀物在滤纸上的色晕，若未出现色晕，再采用刻度注射器加入的亚甲蓝并观察色晕，重复以上步骤，直至沉淀物周围出现稳定浅蓝色色晕。此时应继续搅拌，按 的相同方法进行相同的沾染试验，若在内消失，再加入的亚甲蓝溶液；若在消失，则再加入亚甲蓝溶液，两种情况下均应继续进行沾染试验，直到色晕可以持续。记录色晕能持续所加的亚甲蓝溶液总体积，精确至。按 的相同方法计算值，精确到。该方法可以有效降低值测试误差，减少样品和试剂消耗。納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬颤階。方式筛分的机制砂值都随着粒级的降低而增加，而干筛法筛出的各粒级机制砂的值明显高于水筛法筛出的同粒级机制砂值。由于颗粒粒级的降低比表面积随之增加，机制砂表面对的吸附作用增强，故水筛法筛分的