DGTJ 08-506-2025 人工砂在混凝土中的应用技术标准(附条文说明)标准立项发展报告

人工砂在混凝土中的应用技术标准（附条文说明）立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TechnicalStandardforApplicationofManufacturedSandinConcrete(withArticleExplanations)摘要随着天然砂石资源日益紧缺与环境保护政策持续收紧，人工砂作为天然砂的重要替代材料，在混凝土及其制品生产中应用规模不断扩大。为规范人工砂在混凝土中的应用技术要求和质量控制方法，保障工程质量安全，编制《人工砂在混凝土中的应用技术标准（附条文说明）》（标准编号：DG/TJ08-506-2025）具有重要的现实意义和工程应用价值。本报告系统阐述了该标准的立项背景、编制依据、技术内容及其与现行标准体系的衔接关系，分析了当前人工砂应用的主要技术难点，包括颗粒级配波动、石粉含量控制、粒形优化及与外加剂适应性等问题，并介绍了标准修订的主要参与单位及其技术贡献。本标准的发布实施，将进一步完善我国地方工程建设标准体系，为人工砂在混凝土中的科学应用提供技术依据，对促进绿色建材发展和循环经济建设具有重要推动作用。关键词：人工砂；混凝土；技术标准；颗粒级配；石粉含量；质量控制；绿色建材；标准修订AbstractWiththeincreasingscarcityofnaturalsandandgravelresourcesandthecontinuoustighteningofenvironmentalprotectionpolicies,manufacturedsand,asanimportantsubstitutefornaturalsand,hasbeenincreasinglyappliedinconcreteandconcreteproductproduction.Tostandardizethetechnicalrequirementsandqualitycontrolmethodsfortheapplicationofmanufacturedsandinconcreteandensureengineeringqualityandsafety,thecompilationofthe*TechnicalStandardforApplicationofManufacturedSandinConcrete(withArticleExplanations)*(StandardNo.:DG/TJ08-506-2025)holdssignificantpracticalimportanceandengineeringvalue.Thisreportsystematicallyelaboratesontheprojectbackground,compilationbasis,technicalcontent,andtheconnectionwiththecurrentstandardsystem,analyzesthemaintechnicalchallengesinmanufacturedsandapplication,includingparticlegradationfluctuation,microfinescontentcontrol,particleshapeoptimization,andadaptabilitywithadmixtures,andintroducesthemajorparticipatingorganizationsandtheirtechnicalcontributions.ThereleaseandimplementationofthisstandardwillfurtherimproveChina'slocalengineeringconstructionstandardsystem,providetechnicalbasisforthescientificapplicationofmanufacturedsandinconcrete,andplayanimportantroleinpromotingthedevelopmentofgreenbuildingmaterialsandcirculareconomy.Keywords:ManufacturedSand;Concrete;TechnicalStandard;ParticleGradation;MicrofinesContent;QualityControl;GreenBuildingMaterials;StandardRevision1引言1.1研究背景混凝土是当今世界用量最大、应用最广泛的建筑材料，其中细骨料（砂）作为混凝土的重要组分，其质量直接影响混凝土拌合物的工作性能、力学性能和耐久性能。长期以来，天然砂凭借其资源丰富、加工成本低、颗粒形态优良等特点，一直是混凝土细骨料的主要来源。然而，随着我国基础设施建设的持续推进和城镇化进程的不断加快，天然砂资源消耗量急剧攀升，部分地区已出现天然砂资源枯竭、河砂断供的严峻局面。人工砂是指由岩石、尾矿或工业废渣经除土开采、机械破碎、筛分制成的粒径小于4.75mm的岩石颗粒。与天然砂相比，人工砂具有颗粒棱角多、表面粗糙、级配可调、质量稳定等特点，但其在生产过程中也带来了颗粒级配波动、石粉含量偏高、粒形不规则等技术问题，直接影响了人工砂在混凝土中的应用效果。因此，亟需制定专门的技术标准，对人工砂在混凝土中的应用技术加以规范。1.2编制目的与意义本标准的编制旨在解决人工砂在混凝土应用中面临的关键技术问题，为工程实践提供统一的技术依据。具体而言，本标准的意义体现在以下几个方面：第一，保障工程质量安全。人工砂的质量波动性较大，若缺乏有效的质量控制标准，可能导致混凝土强度不足、耐久性能下降等质量隐患。通过建立统一的技术指标体系，可有效控制人工砂质量，确保混凝土工程质量。第二，促进资源循环利用。人工砂的生产可利用矿山废弃石屑、尾矿等工业废料，实现资源的高效利用和循环利用，具有显著的环保效益和经济效益。第三，完善标准体系。本标准作为对国家标准和行业标准的补充和完善，结合地方实际工程条件，为人工砂应用提供更具针对性和可操作性的技术指导。2标准编制依据与原则2.1编制依据本标准的编制依据主要包括以下法律法规和标准文件：法律法规层面：《中华人民共和国标准化法》《建设工程质量管理条例》《建筑法》等法律法规对工程建设标准编制和工程质量管理提出了基本要求。标准规范层面：《建设用砂》（GB/T14684-2022）、《混凝土用机制砂》（JG/T568-2019）、《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52-2006）、《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）、《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2017）等现行国家标准和行业标准，为本标准的编制提供了基础技术参考。2.2编制原则本标准编制遵循以下基本原则：（1）协调一致性原则。与现行国家标准和行业标准保持协调一致，在技术指标体系、试验方法、检验规则等方面与上位标准衔接，避免矛盾与冲突。（2）科学合理性原则。技术指标和参数设置基于大量试验研究和工程实践验证，确保标准的科学性、合理性和可操作性。（3）适用性原则。充分考虑不同工程类型、不同结构部位、不同环境条件对混凝土的技术要求差异，分类设置技术指标，增强标准的适用性。3标准主要技术内容3.1适用范围本标准适用于人工砂在普通混凝土和预应力混凝土中的应用，包括工业与民用建筑、市政工程、交通工程、水利工程等建设工程中的混凝土结构。标准对人工砂的定义、分类、技术要求、检验规则、运输与储存等方面进行了全面规定。3.2人工砂的技术要求（1）颗粒级配。本标准对人工砂的颗粒级配提出了明确的分区要求，规定人工砂的颗粒级配应满足连续级配要求，并对其在各筛孔上的累计筛余百分率进行了规定。考虑到人工砂在生产过程中容易出现级配不合理的问题，标准对级配的允许波动范围进行了适当放宽，但同时加强了对级配稳定性的控制要求，确保不同批次人工砂的级配波动在可控范围内。（2）石粉含量。石粉含量是影响人工砂应用性能的关键指标之一。本标准将人工砂分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类三个类别，分别规定了不同的石粉含量限值。值得注意的是，标准对石粉含量的控制并不是简单地加以限制，而是根据人工砂中石粉的品质（如母岩强度、石粉的需水量比等）设置了差异化的允许含量范围，体现了"合理利用石粉、有效控制有害组分"的技术思路。同时，标准还规定了人工砂的泥块含量、云母含量、轻物质含量、有机物含量、硫化物及硫酸盐含量等有害物质的技术要求。（3）压碎指标与坚固性。人工砂的母岩强度和颗粒自身强度直接影响混凝土的力学性能。本标准规定了人工砂的压碎指标限值，按类别不同分别控制，并要求人工砂的坚固性采用硫酸钠溶液法进行检验，质量损失应满足相应类别的要求。（4）碱活性。为防止碱-骨料反应对混凝土耐久性的损害，本标准要求人工砂应进行碱活性检验，当用于重要工程或处于潮湿环境时，应采取抑制碱-骨料反应的措施。（5）表观密度、堆积密度与空隙率。标准规定了人工砂的表观密度、堆积密度和空隙率的控制范围，以保障混凝土配合比设计的准确性和拌合物的密实性。（6）氯化物含量。考虑到人工砂可能来源于海砂或受氯盐污染的原料，标准对人工砂中氯离子含量进行了严格限制，确保混凝土中氯离子总含量满足设计要求和相关标准的规定。3.3人工砂混凝土配合比设计本标准对采用人工砂配制混凝土时的配合比设计提出了专门要求。与天然砂混凝土相比，人工砂混凝土的配合比设计应根据人工砂的石粉含量、颗粒形态和级配特征进行相应调整。标准提出了以下关键技术要求：（1）砂率选择。由于人工砂颗粒棱角多、表面粗糙，其需水量较天然砂大，标准建议在配合比设计时适当调整砂率，并根据人工砂的石粉含量进行合理修正。（2）胶凝材料用量。石粉在混凝土中可发挥一定的填充效应和晶核效应，适当含量的石粉可改善混凝土的孔结构和界面过渡区。标准允许在配合比设计中综合考虑石粉的活性效应，在保证强度和耐久性的前提下，适度优化胶凝材料用量，实现经济性和环保性的统一。（3）外加剂适应性。人工砂中石粉含量和颗粒表面特性对外加剂（特别是减水剂）的吸附性能有显著影响。标准要求应根据人工砂的品质特征进行外加剂与胶凝材料、人工砂的适应性试验，合理确定外加剂掺量。（4）工作性能调整。针对人工砂混凝土容易出现的泌水、离析等问题，标准建议通过调整砂率、掺加矿物掺合料、优化外加剂复配方案等措施改善混凝土拌合物的工作性能。3.4施工与质量控制标准对人工砂混凝土的施工和质量控制提出了明确要求，包括原材料进场检验、生产过程质量控制、混凝土拌合物性能检测、硬化混凝土性能检验等方面，并对人工砂的堆放、储存、运输提出了防雨、防尘、防混料的具体规定。此外，标准还建立了人工砂质量的批次检验制度和合格判定规则，为工程质量管理提供了可操作的技术依据。4标准与现行标准体系的衔接本标准在编制过程中，充分考虑了与现行国家标准和行业标准的衔接关系，确保标准体系的统一性和协调性。与《建设用砂》（GB/T14684-2022）的衔接：GB/T14684-2022是建设用砂的基础性国家标准，对建设用砂的分类、技术要求、试验方法等进行了规定。本标准在技术指标体系上以GB/T14684-2022为基础框架，结合人工砂在混凝土中应用的实际需求，细化和补充了相关技术指标和应用要求，使标准的针对性和可操作性更强。与《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52-2006）的衔接：JGJ52-2006中虽然有关于人工砂的技术规定，但其制定时间较早，部分指标已不能适应人工砂生产和应用技术发展的需要。本标准在JGJ52-2006的基础上，更新了人工砂的质量指标体系，增加了石粉含量分档控制、碱活性检验等新要求，并结合近年来人工砂应用的研究成果和实践经验，对相关条款进行了补充和完善。与《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）的衔接：本标准关于混凝土施工质量控制、检验评定等要求与GB50164-2011保持协调一致，并在人工砂应用的特定技术环节进行了细化和补充。5主要参与单位介绍本标准由行业内具有深厚技术积累的科研机构和企业共同参与编制。其中，上海市建筑科学研究院是本标准的主要起草单位之一，在标准编制过程中发挥了核心作用。上海市建筑科学研究院创建于1958年，是上海市属综合性建筑科学研究机构，长期从事建筑材料、混凝土技术、工程质量管理等领域的研究与技术服务。研究院设有建筑材料与工程研究所、绿色建筑与低碳发展研究所等专业研究部门，拥有国家绿色建筑材料质量检验检测中心、上海市建筑材料及构件质量监督检验站等多个省部级质检平台，具备雄厚的科研实力和丰富的工程实践经验。在人工砂应用技术研究方面，上海市建筑科学研究院自2000年代初即开展了机制砂在预拌混凝土中应用的系统性研究，先后承担了多项省部级科研项目，包括"机制砂高性能混凝土关键技术研究""人工砂在建设工程中的应用技术研究"等课题，积累了大量的试验数据和工程应用经验。该院在人工砂颗粒级配优化、石粉含量控制技术、人工砂混凝土配合比设计方法、人工砂与外加剂适应性等关键技术领域取得了多项创新性研究成果，为本标准的编制提供了坚实的技术支撑。此外，研究院还积极参与国家和地方标准的编制工作，主编或参编了多项混凝土和建筑材料领域的国家标准、行业标准和地方标准，在标准编制方面积累了丰富的经验，确保了本标准编制工作的科学性和规范性。6结论与展望6.1主要结论本标准的编制和发布具有以下重要意义：（1）填补了人工砂应用技术标准在地方层面的空白。本标准结合区域自然条件和工程实际，提出了适合本地区应用的人工砂混凝土技术指标体系，是对国家标准和行业标准的有力补充。（2）系统解决了人工砂在混凝土中应用的关键技术难题。标准针对人工砂颗粒级配波动、石粉含量控制、粒形差等技术特点，提出了系统的技术解决方案，为工程实践提供了明确的技术指引。（3）有力支撑了绿色建材的推广和循环经济的发展。本标准的实施有利于扩大人工砂在混凝土中的应用范围和用量，减少对天然砂资源的依赖，推动建筑行业绿色低碳转型。6.2未来展望随着我国生态文明建设的持续推进和"双碳"战略的深入实施，人工砂在混凝土中的应用将更加广泛和深入。未来，人工砂应用技术标准的发展将呈现以下趋势：第一，技术指标体系将进一步完善。随着人工砂生产工艺的不断进步和品质的持续提升，标准中的技术指标将不断优化细化，特别是在颗粒形貌评价、石粉活性利用、级配智能化控制等方面将提出更高的技术要求。第二，标准体系将向系列化方向发展。人工砂应用技术标准将逐步涵盖更多应用领域，如高性能混凝土、预制构件、喷射混凝土等，形成较为完善的标准体系。第三，绿色化、低碳化要求将更加突出。未来标准将更加注重人工砂全生命周期的环境影响评价，推动人工砂生产过程的节能降耗和碳排放控制。第四，数字化和智能化技术将融入标准体系。随着人工智能、物联网等技术在建材领域的应用，未来标准中可能纳入人工砂质量在线检测、智能控制等技术要求，推动人工砂应用的智能化管理。参考文献[1]全国标准化原理与方法标准