詳細介紹
行業(yè) | 我國細骨料試驗方法標準分析及修訂建議
引 言
我國涉及細骨料試驗方法的標準有六部，包括一部國家標準、五部行業(yè)標準。其中國家推薦性標準 GB/T 14684—2011《建設用砂》（以下簡稱 GB/T 14684），由國家標準化委員會發(fā)布。五部行業(yè)標準包括 JTG E 42—2005《公路工程集料試驗規(guī)程》（以下簡稱 JTG E 42），由國家交通部發(fā)布；SL 352—2006《水工混凝土試驗規(guī)程》（以下簡稱 SL 352），由國家水利部發(fā)布；JGJ 52—2006《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》（以下簡稱 JGJ 52），由國家建設部發(fā)布；DL/T 5151—2014《水泥混凝土砂石骨料試驗規(guī)程》（以下簡稱 DL/T 5151），由國家能源局發(fā)布；JTJ 270—98《水運工程混凝土試驗規(guī)程》（以下簡稱 JTJ 270），由國家交通部發(fā)布。各標準所規(guī)定的試驗方法有些細節(jié)存在不同，在實際執(zhí)行中給使用單位帶來困擾。比如混凝土生產企業(yè)，存在同時供應房屋建筑、市政道路、河道水利等多個不同行業(yè)，都要求按照本行業(yè)標準試驗方法進行檢測，取得材性數(shù)據(jù)，造成同一指標試驗方法多種，重復測試，容易混亂，影響結果的可靠性。
本文從篩分、含泥量、含水率這三個檢驗項目入手，通過對試驗 備樣、試驗過程、試驗結果計算這幾個方面的分析、比較，找出各標準之間試驗方法的異同。從國家標準、行業(yè)標準的合理定位、相互補充角度提出建議。
1 篩分試驗
各標準試驗方法的總體對比見表 1。
表1 各標準關于細骨料篩分試驗方法的總體對比
由表 1 可知，在備樣程序、試驗用篩、稱料質量、分計篩余計算四個方面，各標準的要求都不一致。其中關于備樣程序，僅 GB/T 14684、JTJ 270 要求取樣不少于 4.4kg，其他標準對此未做要求；GB/T 14684 要求先烘干至恒重再縮分，而其他標準均要求先縮分再烘干。關于試驗用篩，僅 JTJ 270 要求圓孔篩與方孔篩結合使用，其他標準均要求使用方孔篩。而且各標準間關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。關于稱料質量，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。關于分計篩余，僅 JTG E 42 明確試樣總量為篩分前試樣質量 m1，其余標準均未明確。
關于試驗用篩的改革已有十多年，早已統(tǒng)一改為方孔篩，而且是參照國際標準 ISO 6274—1982 中 B 系列的要求，孔徑要求為內徑，GB/T 14684 關于試驗用篩雖然參照 GB/T 6003.1—2012《試驗篩 技術要求和檢驗 第 1 部分：金屬絲編織網(wǎng)試驗篩》（以下簡稱 GB/T 6003.1）、GB/T 6003.2—2012《試驗篩 技術要求和檢驗 第 2 部分：金屬穿孔板試驗篩》（以下簡稱 GB/T 6003.2），但 GB/T 6003.1、GB/T 6003.2 對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《砂石料試驗篩檢驗方法》（以下簡稱 SL 126）對水工混凝土用砂、石骨料試驗篩的技術要求、檢驗條件與檢驗方法均提出了明確要求。
關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，河砂供應比較緊張，出廠的河砂進站后當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，河砂會粘附在篩孔上，導致篩除困難。關于篩分中的分計篩余計算，僅 JTG E 42 明確試樣總量為篩分前試樣質量 m1，其余標準均未明確。關于稱料質量，按照 GB/T 14684 進行，稱取試樣 500g，精確至 1g。而 JTG E 42 要求的精確至 0.5g，現(xiàn)實操作意義不大，對篩分結果影響也不大。關于分計篩余計算，按照 JTG E 42 進行，明確試樣總量為篩分前試樣質量 m1，便于試驗結果的計算。關于細骨料篩分試驗綜上分析，建議：（1）將河砂烘干后，篩除 10mm 以上顆粒，再縮分出試驗用量；（2）稱量精度 1g；（3）明確試樣總量為篩分前試樣質量 m1。
2 含泥量試驗
各標準試驗方法的總體對比見表 2。
表 2 各標準關于細骨料含泥量試驗方法的總體對比
由表 2 可知，備樣程序、稱料質量、稱量精度、試驗步驟、結果取值五個方面，各標準的要求都不一致。其中關于備樣程序，僅 GB/T 14684 要求取樣不少于 4.4kg，其他標準對此均未做要求；關于稱料質量，GB/T 14684、SL 352、DL/T 5151 要求稱重 500g，其余標準要求稱重 400g；關于稱料質量精確度，僅 GB/T 14684 要求精確至 0.1g，其余標準均要求精確至 1g；關于試驗步驟，JTG E 42 要求最為嚴格，要求浸泡試樣 24h，其余標準均要求浸泡 2h；關于細骨料的清洗程度，JTJ 270 寫得最為詳細；關于結果取值，僅 GB/T 14684 要求采用修約值比較法進行評定，其他標準均要求兩次結果之差不大于 0.5%。
關于備樣程序，含泥量試驗與篩分試驗正好相反，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，影響含泥量檢測結果；關于稱料質量、稱量精度，由于含泥量對于混凝土強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面及夾角處不易清理出來的現(xiàn)象，所以對稱料質量、稱量精度均需更為嚴格。關于浸泡時間，2h 的浸泡時間在實際操作中指導意義不大，保證淘洗河砂的水不渾濁即可。關于結果取值，采用修約值比較法進行評定既不直觀，也不便于結果的取值計算，而采用兩次結果之差不大于 0.5%，既直觀方便，又考慮到試驗過程中粒徑在 0.16mm 以下砂粒的損失對試驗結果的影響。關于細骨料含泥量試驗綜上分析，建議：（1）含泥量改為先將濕試樣縮分至兩份，然后烘干，再稱量出試驗用量；（2）稱樣質量取為 500g、精確精度為 0.1g；（3）浸泡時間不做要求，保證淘洗河砂的水不渾濁即可；（4）結果取值采用兩次結果平均值，要求兩次結果之差不大于 0.5%。
3 含水率（標準法）試驗
各標準試驗方法的總體對比見表 3。
表 3 各標準關于細骨料含水率（標準法）試驗方法的總體對比
由表 3 可知，備樣程序、稱料質量、結果取值三個方面，各標準的要求都不一致。其中關于備樣程序，GB/T 14684、JGJ 52 要求得較為詳細，其他標準要求比較粗糙。關于稱料質量，GB/T 14684 由于標準錯誤，未寫明取樣質量；JGJ 52 要求取樣 400g，其余標準均要求取樣 500g；關于稱料質量精確度，GB/T 14684 要求精確至 0.1g，JTG E 42、JTJ 270 要求精確至 2g，其余標準要求精確至 1g。結果取值，JTG E 42、JGJ 52、JTJ 270 僅要求取兩次試驗結果的平均值，而 GB/T 14684 要求兩次試驗結果之差不大于 0.2%，SL 352、DL/T 5151 則要求兩次試驗結果之差不大于 0.5%。
就筆者所從事的混凝土攪拌站行業(yè)來說，含水率（標準法）無法滿足生產上的需求，一般攪拌站試驗室都采用快速法來測量細骨料含水率，而 GB/T 14684 卻未采用此種檢測方法。建議 GB/T 14684 將含水率（快速法）也收錄到標準中去。
關于備樣程序，因為進場河砂含水量較高時，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用樣；關于稱料質量，應明確為 500g，便于實際試驗中試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、記錄；關于稱量精度，由表 4 可知，2g 感量的天平與 0.1g、1g 感量的天平相比，對含水率結果影響較大，最大偏差達到 0.3%，而 0.1g 與 1g 感量的天平相比，含水率結果偏差很小。
表 4 不同感量天平對細骨料含水率的影響
關于結果取值，一方面應便于結果取值計算，一方面也保證試驗結果的準確性。關于細骨料含水率（標準法）試驗綜上分析，建議：（1）詳細明確取樣流程，要求從來樣不同位置分別取樣，拌合均勻后再進行含水率試驗；（2）稱樣質量取為 500g，天平感量不大于 1g；（3）結果取值采用兩次結果平均值，且兩次結果之差不大于 0.2%。
4 結論
綜合上述分析，對細骨料試驗方法標準的修訂提出以下建議：
（1）將 SL 126 和 JTG E 42 附錄 A 整合、補充為砂石骨料試驗篩的國家標準。
（2）GB/T 14684 作為國家標準，要明確定位，統(tǒng)一試驗方法，補充試驗內容，并完善細節(jié)，此標準應以原材試驗方法為主，以混凝土原材質量要求為輔。
（3）將 SL 352 中的骨料試驗、JTJ 270 中的骨料試驗及 DL/T 5151 合并成為《水利工程用骨料質量控制標準》，將 JGJ 52 改為《建筑工程用骨料質量控制標準》，將 JTG E 42 改為《公路工程用骨料質量控制標準》，這三個標準均以混凝土原材質量要求為主，以原材試驗方法為輔，其細骨料試驗方法可參照 GB/T 14684 進行。
作者：林松、周文娟、砼享未來聞寶聯(lián)技術空間，如涉及作品內容、版權和其它問題，請及時聯(lián)系，我們將盡快處理。
