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行业 | 我国细骨料试验方法标准分析及修订建议​

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行业 | 我国细骨料试验方法标准分析及修订建议

引 言

我国涉及细骨料试验方法的标准有六部,包括一部国家标准、五部行业标准。其中国家推荐性标准 GB/T 14684—2011《建设用砂》(以下简称 GB/T 14684),由国家标准化委员会发布。五部行业标准包括 JTG E 42—2005《公路工程集料试验规程》(以下简称 JTG E 42),由国家交通部发布;SL 352—2006《水工混凝土试验规程》(以下简称 SL 352),由国家水利部发布;JGJ 52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(以下简称 JGJ 52),由国家建设部发布;DL/T 5151—2014《水泥混凝土砂石骨料试验规程》(以下简称 DL/T 5151),由国家能源局发布;JTJ 270—98《水运工程混凝土试验规程》(以下简称 JTJ 270),由国家交通部发布。各标准所规定的试验方法有些细节存在不同,在实际执行中给使用单位带来困扰。比如混凝土生产企业,存在同时供应房屋建筑、市政道路、河道水利等多个不同行业,都要求按照本行业标准试验方法进行检测,取得材性数据,造成同一指标试验方法多种,重复测试,容易混乱,影响结果的可靠性。
本文从筛分、含泥量、含水率这三个检验项目入手,通过对试验 备样、试验过程、试验结果计算这几个方面的分析、比较,找出各标准之间试验方法的异同。从国家标准、行业标准的合理定位、相互补充角度提出建议。
1  筛分试验
各标准试验方法的总体对比见表 1。
表1   各标准关于细骨料筛分试验方法的总体对比
由表 1 可知,在备样程序、试验用筛、称料质量、分计筛余计算四个方面,各标准的要求都不一致。其中关于备样程序,仅 GB/T 14684、JTJ 270 要求取样不少于 4.4kg,其他标准对此未做要求;GB/T 14684 要求先烘干至恒重再缩分,而其他标准均要求先缩分再烘干。关于试验用筛,仅 JTJ 270 要求圆孔筛与方孔筛结合使用,其他标准均要求使用方孔筛。而且各标准间关于筛孔尺寸的说法较为混乱,有的要求孔径、有的要求公称直径。关于称料质量,除 DL/T 5151 要求湿试样 550~600g 烘干后直接筛分外,其他均为 500g;除 JTG E 42 要求称样精确至 0.5g 外,其他均精确至 1g。关于分计筛余,仅 JTG E 42 明确试样总量为筛分前试样质量 m1,其余标准均未明确。
关于试验用筛的改革已有十多年,早已统一改为方孔筛,而且是参照国际标准 ISO 6274—1982 中 B 系列的要求,孔径要求为内径,GB/T 14684 关于试验用筛虽然参照 GB/T 6003.1—2012《试验筛 技术要求和检验 第 1 部分:金属丝编织网试验筛》(以下简称 GB/T 6003.1)、GB/T 6003.2—2012《试验筛 技术要求和检验 第 2 部分:金属穿孔板试验筛》(以下简称 GB/T 6003.2),但 GB/T 6003.1、GB/T 6003.2 对孔径要求与砂石用筛却不相同,而且 JTG E 42 在附录 A 中专门要求了筛孔的形式和规格,SL 126—2011《砂石料试验筛检验方法》(以下简称 SL 126)对水工混凝土用砂、石骨料试验筛的技术要求、检验条件与检验方法均提出了明确要求。
关于筛分中的备样程序,以笔者所在地区混凝土行业而言,随着环保要求的增大,河砂供应比较紧张,出厂的河砂进站后当天或者隔天就要使用,河砂含水率一般在 7%~10% 之间,这种河砂若直接过筛筛除 10mm 以上颗粒,河砂会粘附在筛孔上,导致筛除困难。关于筛分中的分计筛余计算,仅 JTG E 42 明确试样总量为筛分前试样质量 m1,其余标准均未明确。关于称料质量,按照 GB/T 14684 进行,称取试样 500g,精确至 1g。而 JTG E 42 要求的精确至 0.5g,现实操作意义不大,对筛分结果影响也不大。关于分计筛余计算,按照 JTG E 42 进行,明确试样总量为筛分前试样质量 m1,便于试验结果的计算。关于细骨料筛分试验综上分析,建议:(1)将河砂烘干后,筛除 10mm 以上颗粒,再缩分出试验用量;(2)称量精度 1g;(3)明确试样总量为筛分前试样质量 m1。
2  含泥量试验
各标准试验方法的总体对比见表 2。
表 2   各标准关于细骨料含泥量试验方法的总体对比
由表 2 可知,备样程序、称料质量、称量精度、试验步骤、结果取值五个方面,各标准的要求都不一致。其中关于备样程序,仅 GB/T 14684 要求取样不少于 4.4kg,其他标准对此均未做要求;关于称料质量,GB/T 14684、SL 352、DL/T 5151 要求称重 500g,其余标准要求称重 400g;关于称料质量精确度,仅 GB/T 14684 要求精确至 0.1g,其余标准均要求精确至 1g;关于试验步骤,JTG E 42 要求最为严格,要求浸泡试样 24h,其余标准均要求浸泡 2h;关于细骨料的清洗程度,JTJ 270 写得最为详细;关于结果取值,仅 GB/T 14684 要求采用修约值比较法进行评定,其他标准均要求两次结果之差不大于 0.5%。
关于备样程序,含泥量试验与筛分试验正好相反,以笔者所在地区使用的河砂来说,含泥量超出 5% 的河砂占河砂市场总量的 60% 以上,河砂在烘干过程中极易出现泥粉沉至容器底部的现象,不利于缩分均匀,影响含泥量检测结果;关于称料质量、称量精度,由于含泥量对于混凝土强度和耐久性影响较大,而且在淘洗河砂过程中,极易出现河砂 0.16mm 以下砂粒粘到筛子侧面及夹角处不易清理出来的现象,所以对称料质量、称量精度均需更为严格。关于浸泡时间,2h 的浸泡时间在实际操作中指导意义不大,保证淘洗河砂的水不浑浊即可。关于结果取值,采用修约值比较法进行评定既不直观,也不便于结果的取值计算,而采用两次结果之差不大于 0.5%,既直观方便,又考虑到试验过程中粒径在 0.16mm 以下砂粒的损失对试验结果的影响。关于细骨料含泥量试验综上分析,建议:(1)含泥量改为先将湿试样缩分至两份,然后烘干,再称量出试验用量;(2)称样质量取为 500g、精确精度为 0.1g;(3)浸泡时间不做要求,保证淘洗河砂的水不浑浊即可;(4)结果取值采用两次结果平均值,要求两次结果之差不大于 0.5%。
3 含水率(标准法)试验
各标准试验方法的总体对比见表 3。
表 3   各标准关于细骨料含水率(标准法)试验方法的总体对比
由表 3 可知,备样程序、称料质量、结果取值三个方面,各标准的要求都不一致。其中关于备样程序,GB/T 14684、JGJ 52 要求得较为详细,其他标准要求比较粗糙。关于称料质量,GB/T 14684 由于标准错误,未写明取样质量;JGJ 52 要求取样 400g,其余标准均要求取样 500g;关于称料质量精确度,GB/T 14684 要求精确至 0.1g,JTG E 42、JTJ 270 要求精确至 2g,其余标准要求精确至 1g。结果取值,JTG E 42、JGJ 52、JTJ 270 仅要求取两次试验结果的平均值,而 GB/T 14684 要求两次试验结果之差不大于 0.2%,SL 352、DL/T 5151 则要求两次试验结果之差不大于 0.5%。
就笔者所从事的混凝土搅拌站行业来说,含水率(标准法)无法满足生产上的需求,一般搅拌站试验室都采用快速法来测量细骨料含水率,而 GB/T 14684 却未采用此种检测方法。建议 GB/T 14684 将含水率(快速法)也收录到标准中去。
关于备样程序,因为进场河砂含水量较高时,砂堆易上边含水低,下边含水高,所以不同部位均需取样,并拌合均匀后再缩分出试验用样;关于称料质量,应明确为 500g,便于实际试验中试验数据的统一、记录;关于称量精度,由表 4 可知,2g 感量的天平与 0.1g、1g 感量的天平相比,对含水率结果影响较大,最大偏差达到 0.3%,而 0.1g 与 1g 感量的天平相比,含水率结果偏差很小。
表 4   不同感量天平对细骨料含水率的影响
关于结果取值,一方面应便于结果取值计算,一方面也保证试验结果的准确性。关于细骨料含水率(标准法)试验综上分析,建议:(1)详细明确取样流程,要求从来样不同位置分别取样,拌合均匀后再进行含水率试验;(2)称样质量取为 500g,天平感量不大于 1g;(3)结果取值采用两次结果平均值,且两次结果之差不大于 0.2%。
4  结论
综合上述分析,对细骨料试验方法标准的修订提出以下建议:
(1)将 SL 126 和 JTG E 42 附录 A 整合、补充为砂石骨料试验筛的国家标准。
(2)GB/T 14684 作为国家标准,要明确定位,统一试验方法,补充试验内容,并完善细节,此标准应以原材试验方法为主,以混凝土原材质量要求为辅。
(3)将 SL 352 中的骨料试验、JTJ 270 中的骨料试验及 DL/T 5151 合并成为《水利工程用骨料质量控制标准》,将 JGJ 52 改为《建筑工程用骨料质量控制标准》,将 JTG E 42 改为《公路工程用骨料质量控制标准》,这三个标准均以混凝土原材质量要求为主,以原材试验方法为辅,其细骨料试验方法可参照 GB/T 14684 进行。
作者:林松、周文娟、砼享未来闻宝联技术空间,如涉及作品内容、版权和其它问题,请及时联系,我们将尽快处理。
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