混凝土中机制砂石料质量标准与检测方法

混凝土用机制砂石料质量原则及检测

措施

混凝土用机制砂石料质量原则及检测措施

2023年05月13日

人工砂在生产过程中.不可防I卜地要产生一定量的石粉C某些人将

人工砂混凝土日勺大用水量归咎于石粉，认为石粉对混凝土是有害H勺，其实这是

错误口勺。人工砂锋利口勺颗粒形状对混凝土和砂浆的和易性是很不利的，尤其是

强度等级低的混凝土和砂浆H勺和易性很差，而适量石粉H勺存在便弥补了这一缺

陷。我们应当改善对石粉H勺认识，更好地运用其鸵制良好H勺混凝土和砂浆。

石粉FI勺定义原则石粉的定义是：加工前经除土处理，加工后形成粒

径不不小于75um,其矿物质构成和化学成分与被加工母岩相似的物质。

GB/T14648T993将0.08imn如下颗粒含量划分为“泥”，这一措施用于天然砂

尚可，石粉H勺粒径虽然不不小于0.08mm,不过石粉与天然砂中H勺泥成分不一

样，粒径分布不一样，起到日勺作用也不一样，天然砂中日勺泥土对混凝土和砂浆

是有害口勺，必须控制其含量，而适量口勺石粉对混凝土和砂浆是有利的，人工砂

在开采和生产过程中由于多种原因或多或少会掺入泥土，而这又是目测和老式

含泥量检测所不能辨别口勺，国外许多国家都用亚甲蓝试验评估黏土成分含量，

我国新原则中也尤其规定了测人工砂石粉含量必须先进行亚甲蓝MB值H勺检查

或迅速检查，这样就防止了因人工砂石粉泥土含量过高而给混凝土及水泥制品

带来口勺负作用。干法机制砂中石粉的作用机理混凝土中若存在大量的孔隙，

这对于混凝土的强度发展、抗冻、抗渗等方面是不利H勺。石粉不具有活性,不

过石粉日勺粒径一般在75um如下，从而具有微集料填充效果。在人工砂混凝土

中，石粉填充了其中口勺孔隙，可以较明显改善混凝土的孔隙特性，改善浆一一

集料界面构造。资料表明，石粉在水泥水化过程中起到一定H勺晶核作用，诱导

水泥口勺水化产物析晶，加速水泥水化，并参与水泥的水化反应，生成水化碳铝

酸钙，并制止钙矶石向单硫型H勺水化硫铝酸钙转化。而粒径在0.08mm如下的

石粉可以与水泥熟料生成水化碳铝酸钙，从而导致混凝土晶相会有不一样程度

口勺变化，提高水泥水化产物口勺结晶化程度，进而提高混凝土的密实性，使混凝

土日勺综合性能得以改善。石粉对混凝土和易性的影响泵送混凝土用砂石粉含

量宜控制在8%〜15%左右，级配越合理，石粉含量越高，混凝土和易性越

好，沁水率越低，尤其是低强度等级混凝土更为明显，混凝土刚出机时看上去

略有“蓬松”的感觉，流动度扩展时间较天然砂拌制日勺混凝土略长。石粉对

混凝土强度日勺影响据有关试验表明：（1）机制砂制成於J混凝土中不不小于

0.075mm骨料（石粉）含量在特定范围内提高时会增长混凝土的抗压强度，而

用天然砂制成H勺混凝土中不不小于0.075mm骨料含量则对抗压强度无明显改

善；（2）当配合比、石粉含量相似时机制尾矿砂较天然砂初期、后期强度均

有明显提高。具有石粉的机制砂对混凝土耐久性、渗透性的影响机制砂粒形

越方正，级配越好，在i定范围内石粉含量越高，就可以保证骨料可以被有效

压实，混凝土拌合物更黏稠。混凝土破型后显示砂浆部分水化反应充足，胶结

状态优于天然砂，特细颗粒有效填充空隙，能制止液体的流动、减少渗透。同

步，由于防止了化学物质和液体侵入混凝土中，提高了其耐久性。石粉在机

制砂中日勺含量人工砂中石粉含量日勺限值规定是争议较大的问题，诸多学者都致

力于石粉含量日勺试验与研究。国标中对石粉含量理格限制为跳、5乐7%,比

天然砂含泥量相对放宽2乐但实际生产中可以再深入放宽这种限制，诸多研

究表明，在低标号混凝土中石粉含量高达15%〜18舟时混凝土仍然具有很好『、J

性能，并且在碾压混凝土中，只有高石粉含量才能满足工作性的规定。但在高

标号混凝土中，对人工砂中H勺石粉应进行严格H勺限制，由于在高标号混凝土中

水灰比较小，石粉口勺存在严重影响了混凝土口勺工作性，一般人工砂石粉含量限

制在5%如下。用石灰石生成日勺人工砂，按不一样的石粉掺量配制等水灰比日勺

混凝土，配制低标号混凝土H勺石粉掺量可以放宽限定，高含量石粉配制混凝土

是可行口勺，并且可以得到工作性好、综合性能高『口混凝土。目前，人工制砂

工艺可分为湿法和干法两种，而湿法制砂通过水洗，不仅使石粉含量很难控

制，并且洗走口勺并非只是75um如下日勺颗粒，同步，还洗走了包括150um、

300um,600um的颗粒。因此说，水洗H勺成果一是挥霍，二是破坏了人工砂

H勺自然级配，不利于到达骨料H勺最大密实。而干法制砂不仅节省了水资源，并

且通过选粉机对砂进行分选，能有效控制石粉的含量，使得砂的细度模数到达

最佳。此外所分离出来口勺石粉还可用于公路改性沥青或路基垫层，使资源得到

高效综合运用，实现零排放。

1总则

1.0.1为在一般混凝土中合理使用天然砂，人工砂和碎石、卵石，保

证一般混凝土用砂、石H勺质量，制定本原则。

1.0.2本原则合用于一般工业与民用建筑和构筑物中一般混凝土用

砂H勺质量规定和检查。

1.0.3对于长期处在潮湿环境的重要混凝土构造所用的砂、石，应

进行碱活性检查。

1.0.3砂和石的质量规定和检查,除应符合本原则外，尚应符合国家

现行有关原则的规定。

2术语、符号

2.1术语

2.1.1天然砂naturalsand

由自然条件作用而形成的，公称粒径不不小于5nmi的岩石颗粒。按其

产源不一样,可分为河砂、海砂和山砂。

2.1.2人工砂artificialsand

岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成『、J,公称粒径不不小于5mm

的岩石颗粒。

2.1.3混合砂mixedsand

由天然砂与人工砂按一定比例组合而成的砂。

2.1.4碎石crushedstone

由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得的，公称粒径不小于5nmi的岩

石颗粒。

2.1.5卵石gravel

由自然条件作用而形成H勺，公称粒径不小于5.00mm的岩石颗粒。

2.1.6含泥量dustcontent

砂、石中公称粒径不不小于80Hm颗粒的含量。

2.1.7砂H勺泥块含量claylumpcontentinsands

砂中公称粒径不小于L25mm,经水洗、手捏后变成不不小于630um

口勺颗粒口勺含量。

2.1.8石日勺泥块含量claylumpcontentinstones

石中公称粒径不小于5.mm,经水洗、手捏后变成不不小于2.50mm

日勺颗粒日勺含量。

2.1.9石粉含量crusherdustcontent

人工砂中公称粒径不不小于80um,且其矿物构成和成分与被加工母

岩石相似H勺颗粒含量。

2.1.10表观密度apparentdensity

骨料颗粒单位体积（包括内封闭孔隙）的质量。

2.1.11紧密密度tightdensity

骨料安规定措施颠实后单位体积H勺质量。

2.1.12堆积密度bulkdensity

骨料在自然堆积状态下单位体积H勺质量。

2.1.13结实性soundness

骨料在气候、环境变化或其他物理原因作用下抵御破裂的能力。

2.1.14轻物质lightmaterial

砂中表观密度不不小于2023kg/m3H勺物质。

2.1.15针、片〃颗粒elongatedandflakyparticle

凡岩石颗粒的长度不小于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍者为针

状颗粒；厚度不不小于平均粒径0.4倍者为片,比颗粒。平均粒径指该粒级上、

下限粒径口勺平均值。

2.1.16压碎值指标crushingvalueindex

人工砂、碎石或卵石抵御压碎『、J能力。

2.1.17碱活性骨料alkali-activeaggregate

能在一定条件下与混凝土中H勺碱发生化学反应导致混凝土产生膨

胀、开裂甚至破坏日勺骨料。

2.2符号

一一碎石或卵石的压碎指标值。

6sa一一人工砂压碎值指标；

——试件在t天龄期的膨胀率；

一一试件浸泡t天的长度变化率：

——细度模数；

一一表观密度；

c——紧密密度；

L一一堆积密度；

3b——贝壳含量；

3c---含泥量：

3C,L---泥块含量；

3cl一一氯离子含量；

3f——石粉含量；

31一—轻物质含量；

3m------云母含量；

3P一—碎石或卵石中针、片》颗粒含量；

3va------吸水率

wwc——含水率；

mt一一试样在一种筛上的剩留量；

MB——人工砂中亚甲蓝测定值。

3质量规定

3.1砂的质量规定

3.1.1砂的粗细程度按细度模数uf分为粗、中、细、特细四级，其

范围应符合如下规定：

粗砂：uf=3.7〜3.1

中砂：uf=3.0-2.3

细砂：yf=2.2-1.6

特细砂：uf=1.5〜0.7

3.1.2砂筛应采用方孔筛。砂时公称粒径、砂筛筛孔的公称真径和

方孔筛筛孔边长应符合表3.1.2-1的规定。

表3.1.27砂H勺公称粒径、砂筛筛孔的公称直径和方孔筛筛孔边长

尺寸

砂的公称粒径

砂筛筛孔的公称直径

方孔筛筛孔边长

5.00m

5.00mm

4.75mm

2.50inm

2.50mm

2.35mm

1.25mm

1.25mm

1.18mm

630uin

630um

500um

315Hm

315uin

300um

160mn

160um

150um

80um

80ym

75um

除特细砂外，砂的颗粒级配可按公称直径630nm筛孔欧I合计筛余量

（以质量百分率计,下同），提成三个级配区（见表3.1.2-2）,且砂的颗粒级配应

处在表3.1.2.2中的某一区内。

砂的实际颗粒级配与表3.1.2-2中的合计筛余相比，除公称粒径的

5.00mm和630Hm（表3.1.2-2斜体所标数值）的合计筛余外,其他公称粒径的

合计筛余可稍有超过分界线，但总超过量不应不小于5%o

当日然砂的实际颗粒级配不符合规定时，宜采用对应的技术措施，

并经试验证明能保证混凝土质量后，方容许使用。

表3.1.2-2砂颗粒级配区

累级

计配

筛区

余(%)

公称粒径

I区

II区

in区

5.00mm

10-0

10-0

10-0

2.50mm

35〜5

25-0

15〜0

1.25mm

65〜35

50〜10

25-0

630um

85〜71

70〜41

40〜16

315um

95〜80

92〜70

85〜55

160um

100-90

100-90

100〜90

配制混凝土时宜优先选用H区砂。当采用I区砂时，应提高砂率，并

保持足够的水泥用量，满足混凝土的和易性；当采用山区砂时,宜合适减少砂率,

当采用特细砂时，应符合对应的规定。

配制泵送混凝土,宜选用中砂。

3.1.3天然砂中含泥量应符合表3.1.3欢）规定。

表3.1.3天然砂中含泥量

混凝土强度等级

2c60

C55^C30

WC25

含泥量（按重量计%）

W2.0

W3.0

（5.0

对有抗冻、抗渗或其他特殊规定的不不小于或等于C25混凝土用砂,

含泥量应不不小于3.0%o

3.1.4砂中的泥块含量应符合表3.1.4H勺规定。

表3.1.4砂中的泥块含量

混凝土强度等级

2c60

C55^C30

WC25

含泥量（按重量计酚

（0.5

W1.0

《2.0

对于有抗冻、抗渗或其他特殊规定的不不小于或等于C25混凝土用

砂，其泥块含量不应不小于1.0%。

3.1.5人工砂或混合砂中石粉含量应符合表3.1.5的规定：

表3.1.5人工砂或混合砂中石粉含量

混凝土强度等级

2c60

C55^C30

WC25

石粉含量

%

MBVI.4（合格）

W5.0

W7.0

・10.0

MB21.4（不合格）

（2.0

W3.0

《5.0

3.1.6砂的结实性应采用硫酸钠溶液检查，试样经5次循环后，其

质量损失应符合表3.1.6H勺规定。

表3.1.6砂R勺结实性指标

混凝土所处H勺环境条件及其性能规定

5次循环后的重量损失（盼

在寒冷及寒冷地区室外使用并常常处在潮湿或干湿交替状态下的混

凝土

对于有抗疲劳、耐磨、、抗冲击要职H勺混凝土

有腐蚀介质作用或常常处在水位变化区的地下构造混凝土

W8

其他条件下使用的混凝土

W10

3.1.7人工砂『、J总压碎值指标应不不小于30%<,

3.1.8当砂中如具有云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐等有

害物质时,其含量应符合表3.1.8的规定。

表3.1.8砂中的有害物质限值

项目

质量指标

云母含量（按重量计，粉

W2.0

轻物质含量（按重量计，给

《1.0

硫化物及硫酸盐含量

（折算成SC3按重量计,%）

W1.0

有机物含量（用比色法试验）

颜色不应深于原则色，当颜色深于原则色时,应按水泥胶砂强度试

验措施进行强度对比试验,抗压强度比不应低于0.95o

对于有抗冻、抗渗规定的混凝土，砂中云母含量不应不小于1.0%

当砂中具彳j颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时,应进行专门检查,确认

能满足混凝土耐久性规定后,方能采用。

3.1.9对于长期处在潮湿环境的重要混凝土构造用砂，应采用砂浆

棒（迅速法）或砂浆长度法进行骨料的碱活性检查。经上述检查判断为有潜在

危害时，应控制混凝土中H勺碱活性检查。经上述检查判断为有潜在危害时，应

控制混凝土中啊碱含量不超过3kg/m3,或采用能克制碱-骨料反应的有效措

施。

3.1.10砂中氯离子含量应符合下列规定：

1对于钢筋混凝土用砂，其氯离子含量不得不小于0.06%（以干砂的

质量百分率计）；

2对于预应力混凝土用砂，其氯离子含量不得不小于0.02%（以干砂

日勺质量率计）。

3.1.11海砂中贝壳含量应符合表3.1.11的规定。

混凝土强度等级

2c40

C35〜C30

C25〜C15

贝壳含量（按质量计，%）

WC3

W5

W8

对于有抗冻、抗渗或其他特殊规定H勺不不小于或等于C25混凝土用

砂，其贝壳含量不应不小于5%。

3.2石的质量规定

3.2.1石筛应采用方孔筛。石的公称粒径、石筛筛孔的公称直径与

方孔筛筛孔边长应符合表3.2.1-1H勺规定。

表3.2.1T石筛筛孔口勺公称直径与方孔筛尺寸(mm)

石H勺公称粒径

石筛筛孔的公称直径

方孔筛筛孔边长

2.50

2.50

2.36

5.00

5.00

4.75

10.0

10.0

9.5

16.0

16.0

16.0

20.0

20.0

19.0

25.0

25.0

26.5

31.5

31.5

31.5

40.0

40.0

37.5

50.0

50.0

53.0

63.0

63.0

63.0

80.0

80.0

75.0

100.0

100.0

90.0

碎石或卵石H勺颗粒级配，应符合表3.2.1-2的规定。混凝土用石应采

用持续粒级。

单粒级宜用于组合成满足规定级配的持续粒级，也可与持续粒级混合

使用，以改善其级配或配成较大粒度的持续粒级。

当卵石的颗粒级配不符合本原则表3.2.1-2规定时，应采用措施并

经试验证明能保证工程质量后，方容许使用。

表3.2.1-2碎石或卵石口勺颗粒级配范围

级

配

情

况

公称

粒级

(mm)

合计筛余按重量计(％)

方孔筛筛孔尺寸(mm)

2.36

4.75

9.5

16.0

19.0

26.5.

31.5

37.5

53.0

63.0

75.0

90

连

续

粒

级

5〜10

95〜100

80-100

0〜15

0

5〜16

95〜100

85〜100

30〜60

0〜10

0

5〜20

95-100

90〜100

40〜80

0-10

0

5〜25

95〜100

90-100

30〜70

0〜5

0

5-31.5

95〜100

90-100

70〜90

15〜45

0〜5

0

5〜40

95〜100

70〜90

30〜65

0〜5

0

单

粒

级

10〜20

95〜100

85〜100

075

0

16〜31.5

95〜100

85〜100

0-10

0

20〜40

95〜100

80〜100

0-10

0

31.5〜63

95〜100

75〜100

45〜75

0-10

0

40〜80

95〜100

70-100

30〜60

0-10

0

3.2.2碎石或卵石中针、片以颗粒含量应符合表3.2.2日勺规定。

针、片》颗粒含量表3.2.2

混凝土强度等级

2C60

C55-C30

小WC25

针、片以颗粒含量，按重量计（盼

W8

（15

W25

混凝土强度等级

2c60

C55〜C30

WC25

针、片以颗粒含量（按质量计，%）

W0.5

<1.0

W2.0

对于有抗冻、抗渗或其他特殊规定的的混凝土，其所用碎石或卵石

的含泥量不应不小于L0机当碎石或卵石的含泥是非黏土质H勺石粉时，其含

混量可由表3.2.3日勺0.5%、1.0%、2.0%,分别提高到1.0%、1.5%、3.0%；

3.2.4碎石或卵石中H勺泥块含量应符合表3.2.4H勺规定。

碎石或卵石中H勺泥块含量表3.2.4

混凝土强度等级

2c60

C55〜C30

WC25

泥块含量（按质量计，%）

W0.2

W0.5

W0.7

对于有抗冻、抗渗和其他特殊规定的强度等级不不小于C30的混凝

土,其所用碎石或卵石的泥块含量应不不小于0.5%；

3.2.5碎石口勺强度可用岩石的抗压强度和压碎值指标表达。岩石的

抗压强度应比所配制R勺混凝土强度至少高20%o当混凝土强度等级不小于或等

于C60时，应进行岩石抗压强度检查，岩石强度首先应由生产单位提供，工程

中可采用压碎值指标进行质量控制。碎石口勺压碎值指标宜符合表3.2.5T的规

定。

表3.2.5-1碎