我國(guó)細(xì)骨料試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)分析及修訂建議

林松，周文娟

（1. 北京燕鉦混凝土配送有限公司，北京 102502；2. 北京建筑大學(xué)，北京 102616）

0 引言

我國(guó)涉及細(xì)骨料試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)有六部，包括一部國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、五部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其中國(guó)家推薦性標(biāo)準(zhǔn) GB/T 14684—2011《建設(shè)用砂》（以下簡(jiǎn)稱 GB/T 14684），由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)發(fā)布。五部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括 JTG E 42—2005《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱 JTG E 42），由國(guó)家交通部發(fā)布；SL 352—2006《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱 SL 352），由國(guó)家水利部發(fā)布；JGJ 52—2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱 JGJ 52），由國(guó)家建設(shè)部發(fā)布；DL/T 5151—2014《水泥混凝土砂石骨料試驗(yàn)規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱 DL/T 5151），由國(guó)家能源局發(fā)布；JTJ 270—98《水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱 JTJ 270），由國(guó)家交通部發(fā)布。各標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的試驗(yàn)方法有些細(xì)節(jié)存在不同，在實(shí)際執(zhí)行中給使用單位帶來困擾。比如混凝土生產(chǎn)企業(yè)，存在同時(shí)供應(yīng)房屋建筑、市政道路、河道水利等多個(gè)不同行業(yè)，都要求按照本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行檢測(cè)，取得材性數(shù)據(jù)，造成同一指標(biāo)試驗(yàn)方法多種，重復(fù)測(cè)試，容易混亂，影響結(jié)果的可靠性。

本文從篩分、含泥量、含水率這三個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目入手，通過對(duì)試驗(yàn)備樣、試驗(yàn)過程、試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算這幾個(gè)方面的分析、比較，找出各標(biāo)準(zhǔn)之間試驗(yàn)方法的異同。從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的合理定位、相互補(bǔ)充角度提出建議。

1 篩分試驗(yàn)

各標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的總體對(duì)比見表1。

由表1 可知，在備樣程序、試驗(yàn)用篩、稱料質(zhì)量、分計(jì)篩余計(jì)算四個(gè)方面，各標(biāo)準(zhǔn)的要求都不一致。其中關(guān)于備樣程序，僅 GB/T 14684、JTJ 270 要求取樣不少于 4.4kg，其他標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此未做要求；GB/T 14684 要求先烘干至恒重再縮分，而其他標(biāo)準(zhǔn)均要求先縮分再烘干。關(guān)于試驗(yàn)用篩，僅 JTJ 270 要求圓孔篩與方孔篩結(jié)合使用，其他標(biāo)準(zhǔn)均要求使用方孔篩。而且各標(biāo)準(zhǔn)間關(guān)于篩孔尺寸的說法較為混亂，有的要求孔徑、有的要求公稱直徑。關(guān)于稱料質(zhì)量，除 DL/T 5151 要求濕試樣 550～600g 烘干后直接篩分外，其他均為 500g；除 JTG E 42 要求稱樣精確至 0.5g 外，其他均精確至 1g。關(guān)于分計(jì)篩余，僅 JTG E 42 明確試樣總量為篩分前試樣質(zhì)量 m1，其余標(biāo)準(zhǔn)均未明確。

關(guān)于試驗(yàn)用篩的改革已有十多年，早已統(tǒng)一改為方孔篩，而且是參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO 6274—1982 中 B 系列的要求，孔徑要求為內(nèi)徑，GB/T 14684 關(guān)于試驗(yàn)用篩雖然參照 GB/T 6003.1—2012《試驗(yàn)篩 技術(shù)要求和檢驗(yàn) 第 1 部分：金屬絲編織網(wǎng)試驗(yàn)篩》（以下簡(jiǎn)稱 GB/T 6003.1）、GB/T 6003.2—2012《試驗(yàn)篩 技術(shù)要求和檢驗(yàn) 第 2 部分：金屬穿孔板試驗(yàn)篩》（以下簡(jiǎn)稱 GB/T 6003.2），但 GB/T 6003.1、GB/T 6003.2 對(duì)孔徑要求與砂石用篩卻不相同，而且 JTG E 42 在附錄 A 中專門要求了篩孔的形式和規(guī)格，SL 126—2011《砂石料試驗(yàn)篩檢驗(yàn)方法》（以下簡(jiǎn)稱 SL 126）對(duì)水工混凝土用砂、石骨料試驗(yàn)篩的技術(shù)要求、檢驗(yàn)條件與檢驗(yàn)方法均提出了明確要求。

表1 各標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于細(xì)骨料篩分試驗(yàn)方法的總體對(duì)比

關(guān)于篩分中的備樣程序，以筆者所在地區(qū)混凝土行業(yè)而言，隨著環(huán)保要求的增大，河砂供應(yīng)比較緊張，出廠的河砂進(jìn)站后當(dāng)天或者隔天就要使用，河砂含水率一般在 7%～10% 之間，這種河砂若直接過篩篩除 10mm 以上顆粒，河砂會(huì)粘附在篩孔上，導(dǎo)致篩除困難。關(guān)于篩分中的分計(jì)篩余計(jì)算，僅 JTG E 42 明確試樣總量為篩分前試樣質(zhì)量 m1，其余標(biāo)準(zhǔn)均未明確。關(guān)于稱料質(zhì)量，按照 GB/T 14684 進(jìn)行，稱取試樣 500g，精確至 1g。而 JTG E 42 要求的精確至 0.5g，現(xiàn)實(shí)操作意義不大，對(duì)篩分結(jié)果影響也不大。關(guān)于分計(jì)篩余計(jì)算，按照 JTG E 42 進(jìn)行，明確試樣總量為篩分前試樣質(zhì)量 m1，便于試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算。關(guān)于細(xì)骨料篩分試驗(yàn)綜上分析，建議：（1）將河砂烘干后，篩除 10mm 以上顆粒，再縮分出試驗(yàn)用量；（2）稱量精度 1g；（3）明確試樣總量為篩分前試樣質(zhì)量 m1。

2 含泥量試驗(yàn)

各標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的總體對(duì)比見表2。

表2 各標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于細(xì)骨料 含泥量試驗(yàn)方法的總體對(duì)比

由表2 可知，備樣程序、稱料質(zhì)量、稱量精度、試驗(yàn)步驟、結(jié)果取值五個(gè)方面，各標(biāo)準(zhǔn)的要求都不一致。其中關(guān)于備樣程序，僅 GB/T 14684 要求取樣不少于 4.4kg，其他標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此均未做要求；關(guān)于稱料質(zhì)量，GB/T 14684、SL 352、DL/T 5151 要求稱重 500g，其余標(biāo)準(zhǔn)要求稱重 400g；關(guān)于稱料質(zhì)量精確度，僅 GB/T 14684 要求精確至 0.1g，其余標(biāo)準(zhǔn)均要求精確至 1g；關(guān)于試驗(yàn)步驟，JTG E 42 要求最為嚴(yán)格，要求浸泡試樣 24h，其余標(biāo)準(zhǔn)均要求浸泡 2h；關(guān)于細(xì)骨料的清洗程度，JTJ 270 寫得最為詳細(xì)；關(guān)于結(jié)果取值，僅 GB/T 14684 要求采用修約值比較法進(jìn)行評(píng)定，其他標(biāo)準(zhǔn)均要求兩次結(jié)果之差不大于 0.5%。

關(guān)于備樣程序，含泥量試驗(yàn)與篩分試驗(yàn)正好相反，以筆者所在地區(qū)使用的河砂來說，含泥量超出 5% 的河砂占河砂市場(chǎng)總量的 60% 以上，河砂在烘干過程中極易出現(xiàn)泥粉沉至容器底部的現(xiàn)象，不利于縮分均勻，影響含泥量檢測(cè)結(jié)果；關(guān)于稱料質(zhì)量、稱量精度，由于含泥量對(duì)于混凝土強(qiáng)度和耐久性影響較大，而且在淘洗河砂過程中，極易出現(xiàn)河砂 0.16mm 以下砂粒粘到篩子側(cè)面及夾角處不易清理出來的現(xiàn)象，所以對(duì)稱料質(zhì)量、稱量精度均需更為嚴(yán)格。關(guān)于浸泡時(shí)間，2h 的浸泡時(shí)間在實(shí)際操作中指導(dǎo)意義不大，保證淘洗河砂的水不渾濁即可。關(guān)于結(jié)果取值，采用修約值比較法進(jìn)行評(píng)定既不直觀，也不便于結(jié)果的取值計(jì)算，而采用兩次結(jié)果之差不大于 0.5%，既直觀方便，又考慮到試驗(yàn)過程中粒徑在 0.16mm 以下砂粒的損失對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。關(guān)于細(xì)骨料含泥量試驗(yàn)綜上分析，建議：（1）含泥量改為先將濕試樣縮分至兩份，然后烘干，再稱量出試驗(yàn)用量；（2）稱樣質(zhì)量取為 500g、精確精度為 0.1g；（3）浸泡時(shí)間不做要求，保證淘洗河砂的水不渾濁即可；（4）結(jié)果取值采用兩次結(jié)果平均值，要求兩次結(jié)果之差不大于 0.5%。

3 含水率（標(biāo)準(zhǔn)法）試驗(yàn)

各標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的總體對(duì)比見表3。

表3 各標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于細(xì)骨料含水率（標(biāo)準(zhǔn)法）試驗(yàn)方法的總體對(duì)比

由表3 可知，備樣程序、稱料質(zhì)量、結(jié)果取值三個(gè)方面，各標(biāo)準(zhǔn)的要求都不一致。其中關(guān)于備樣程序，GB/T 14684、JGJ 52 要求得較為詳細(xì)，其他標(biāo)準(zhǔn)要求比較粗糙。關(guān)于稱料質(zhì)量，GB/T 14684 由于標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤，未寫明取樣質(zhì)量；JGJ 52 要求取樣 400g，其余標(biāo)準(zhǔn)均要求取樣 500g；關(guān)于稱料質(zhì)量精確度，GB/T 14684 要求精確至 0.1g，JTG E 42、JTJ 270 要求精確至 2g，其余標(biāo)準(zhǔn)要求精確至 1g。結(jié)果取值，JTG E 42、JGJ 52、JTJ 270 僅要求取兩次試驗(yàn)結(jié)果的平均值，而 GB/T 14684 要求兩次試驗(yàn)結(jié)果之差不大于 0.2%，SL 352、DL/T 5151 則要求兩次試驗(yàn)結(jié)果之差不大于 0.5%。

就筆者所從事的混凝土攪拌站行業(yè)來說，含水率（標(biāo)準(zhǔn)法）無法滿足生產(chǎn)上的需求，一般攪拌站試驗(yàn)室都采用快速法來測(cè)量細(xì)骨料含水率，而 GB/T 14684 卻未采用此種檢測(cè)方法。建議 GB/T 14684 將含水率（快速法）也收錄到標(biāo)準(zhǔn)中去。

關(guān)于備樣程序，因?yàn)檫M(jìn)場(chǎng)河砂含水量較高時(shí)，砂堆易上邊含水低，下邊含水高，所以不同部位均需取樣，并拌合均勻后再縮分出試驗(yàn)用樣；關(guān)于稱料質(zhì)量，應(yīng)明確為 500g，便于實(shí)際試驗(yàn)中試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、記錄；關(guān)于稱量精度，由表4 可知，2g 感量的天平與 0.1g、1g 感量的天平相比，對(duì)含水率結(jié)果影響較大，最大偏差達(dá)到 0.3%，而 0.1g 與 1g 感量的天平相比，含水率結(jié)果偏差很小。

表4 不同感量天平對(duì)細(xì)骨料含水率的影響

關(guān)于結(jié)果取值，一方面應(yīng)便于結(jié)果取值計(jì)算，一方面也保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。關(guān)于細(xì)骨料含水率（標(biāo)準(zhǔn)法）試驗(yàn)綜上分析，建議：（1）詳細(xì)明確取樣流程，要求從來樣不同位置分別取樣，拌合均勻后再進(jìn)行含水率試驗(yàn)；（2）稱樣質(zhì)量取為 500g，天平感量不大于 1g；（3）結(jié)果取值采用兩次結(jié)果平均值，且兩次結(jié)果之差不大于 0.2%。

4 結(jié)論

綜合上述分析，對(duì)細(xì)骨料試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的修訂提出以下建議：

（1）將 SL 126 和 JTGE42 附錄 A 整合、補(bǔ)充為砂石骨料試驗(yàn)篩的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

（2）GB/T 14684 作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，要明確定位，統(tǒng)一試驗(yàn)方法，補(bǔ)充試驗(yàn)內(nèi)容，并完善細(xì)節(jié)，此標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以原材試驗(yàn)方法為主，以混凝土原材質(zhì)量要求為輔。

（3）將 SL 352 中的骨料試驗(yàn)、JTJ 270 中的骨料試驗(yàn)及 DL/T 5151 合并成為《水利工程用骨料質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》，將 JGJ 52 改為《建筑工程用骨料質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》，將 JTGE42 改為《公路工程用骨料質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》，這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均以混凝土原材質(zhì)量要求為主，以原材試驗(yàn)方法為輔，其細(xì)骨料試驗(yàn)方法可參照 GB/T 14684 進(jìn)行。