浅谈人工砂压碎值指标试验的体会

浅谈人工砂压碎值指标试验的体会王美芹沈栋娟淮安市建筑工程检测中心有限公司摘要：通过对国标、行标等相关标准的比较，分析人工砂压碎值检测及数据处理差异。关键词：人工砂压碎值试验1、前言随着天然砂资源的日益减少，特别是河沙、江砂的超采现象普遍，使用人工砂代替天然砂成为必要与可能。人工砂的压碎值指标是检验其坚固性及耐久性的一项指标，不同标准对压碎值指标的规定有所不同，试验方法和数据处理也不尽一致。2、人工砂压碎值指标试验设备及过程比较表1不同标准中压碎值指标试验设备及试验过程标准名称代号仪器设备试验步骤《建筑用砂》GB/T14684-2001鼓风烘箱，温控范围（105±5）℃；天平，称量1000g，感量1g；压力试验机，50kN～1000kN；受压钢模（圆筒、底盘、加压快）；方孔筛：筛孔直径分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm、的筛各一只；瓷盘、小勺、毛刷等1、按标准规定取样，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，待冷却至室温后，筛除大于4.75mm及小于300μm的颗粒，然后筛分成300μm～600μm；600μm～1.18mm；1.18mm～2.36mm及2.36mm～4.75mm四个粒级，每级1000g备用。2、称取单粒级试样330g，精确至1g。将试样倒入已组装成的受压钢模内，使试样距底盘面的高度约为50mm。整平钢模内试样的表面，将加压块放入圆筒内，并转动一周使之与试样均匀接触。3、将装好的试样的受压钢模置于压力机的支承板上，对准压板中心后，开动机器，以每秒钟500N的速度加荷。加荷至25kN时稳荷5s后，以同样速度卸荷。4、取下压模，移去加压块，倒出压过的试样，然后用该粒级的下限筛进行筛分，称出试样的筛余量和通过量，均精确至1g。《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006压力试验机，荷载300kN；受压钢模（圆筒、底盘、加压快）天平，称量1000g，感量1g；试验筛：筛孔直径分别为5.00mm、2.5mm、1.25mm、630μm、315μm、160μm、80μm的方孔筛各一只；烘箱，温控范围（105±5）℃；瓷盘10个，小勺2把1、置圆筒于底盘上，组成受压模，将单一级砂样约300g装入模内，使试样距底盘约为50mm；2、平整试模内试样的表面，将加压块放入圆筒内，并转动一周使之于试样均匀接触；3、将装好砂样的受压模置于压力机的支承板上，对准压板中心后，开动机器，以500N/s的速度加荷，加荷至25kN时持荷5s，而后以同样的速度卸荷；4、取下受压模，移去加压块，倒出压过的试样并称其质量（m0），然后用该粒级的下限筛进行筛分，并称出该粒级试样的筛余量（m1）。3、人工砂压碎值指标试验比较人工砂的压碎值指标是检验其坚固性及耐久性的一项指标。在不同标准中对压碎值指标的技术要求有所不同，详见表2。表2不同标准中压碎值指标试验要求比较序号标准名称代号压碎指标配样数量试验结果计算1《建筑用砂》GB/T14684-2001项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类300μm～600μm、600μm～1.18mm、1.18mm～2.36mm及2.36mm～4.75mm四个粒级，每级1000g备用。第ⅰ单级压碎值指标取三次试验结果的算术平均值，精确至1%，取最大单粒级压碎指标值作为其压碎值指标。单粒级最大压碎值指标，%＜2025302《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006人工砂的总压碎值指标应小于30%5.00mm～2.5mm、2.50mm～1.25mm、1.25mm～630μm、630μm～315μm四个粒级，每级试样质量不少于1000g。第ⅰ单级以三份试验结果的算术平均值作为各单粒级试样的测定值，四级砂样总的压碎值指标按公式2计算。3《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类4.75mm～2.36mm、2.36mm～1.18mm、1.18mm～0.6mm、0.6mm～0.3mm四组试样，各组取1000g备用。依据JTGE42-2005检测，方法与GB/T14684-2001相同。机械砂单粒级最大压碎值指标(%)＜20＜25＜30从表2可以看出，国标和两个行标在进行人工砂压碎值试验时，所用的试样都分为四个粒级，所用筛子的规格也是一致的，只是最后检测结果的计算表达有所区别，其中GB/T14684-2001和JTGE42-2005的方法一致。而JGJ52-2006的总压碎值指标δsα的计算与其他两个标准有所不同，具体公式见公式1和公式2。第ⅰ单级砂样的压碎值指标按公式1计算，精确至0.1%。δⅰ=×100%……………………………（公式1）式中δⅰ—第ⅰ单级砂样的压碎值指标（%）；—第ⅰ单级试样的质量（g）；—第ⅰ单级试样的压碎试验后筛余的试样质量（g）；以三份试样试验结果的算术平均值作为各单粒级试样的测定值。四级砂样总的压碎值指标按下式计算：δsα=×100%……………………………（公式2）、、、—公称直径分别为2.50mm、1.25mm、630μm、315μm各方孔筛的分计筛余（%）；、、、—公称粒级分别为5.00～2.50mm、2.50～1.25mm、2.50～630μm、630～315μm单级试样压碎值指标（%）。所以，如果按照JGJ52-2006进行人工砂压碎值指标检测，需首先对人工砂进行颗粒级配检测，从而确定公称直径分别为2.50mm、1.25mm、630μm和315μm各方孔筛的分计筛余（取两次筛分试验的平均值），然后再进行压碎值试验，从而用公式2求出四级砂样总的压碎值指标δsα，下面我们以实际检测数据列于表3、表4。表3根据JGJ52-2006检测人工砂筛分结果次数12筛孔尺寸(mm)筛余量(g)分计筛余(%)累计筛余(%)筛余量(g)分计筛余(%)累计筛余(%)分计筛余平均值(%)4.75193.83.8204.04.03.92.36357.010.8357.011.07.01.188917.828.69118.229.218.00.6009318.647.29118.247.418.40.30018036.083.217835.683.035.80.1507214.497.67314.697.614.50.07500.097.600.097.60.0筛底122.4100.0112.299.82.3合计500499从表4得知，筛孔尺寸2.36mm、1.18mm、0.600mm、0.300mm的分计筛余分别为：=7.0%、=18.0%、=18.4%、=35.8%。表4按JGJ52-2006检测人工砂压碎值试验结果人工砂级配次数试样质量(g)压碎试验后筛余质量(g)单粒级压碎值指标(%)分计筛余总的压碎值指标δsα(%)单个值平均值2.50mm～5.00mm130020830.730.67.021.2230020731.0330021030.01.25mm～2.50mm130023123.022.218.0230023920.3330023023.3630μm～1.25mm130023521.621.918.4230023422.0330023422.0315μm～630μm130024418.718.935.8230024319.0330024319.0同样的砂，如果按GB/T14684-2001检测，其压碎值结果见表5表5按GB/T14684-2001检测人工砂压碎值结果人工砂粒级次数试样质量(g)压碎试验后筛余质量(g)单粒级压碎值指标(%)最大单粒级压碎值指标(%)单个值平均值2.36mm～4.75mm133022830.930.730.7232922731.0333023030.31.18mm～2.36mm133025722.122.3232925422.8333025722.1600μm～1.18mm133125921.822.1233025622.4333125822.0300μm～600μm133126819.019.0232926619.1332926718.8从表4和表5可以看出，依据不同的检测标准，对同一种人工砂进行压碎值指标检测时，其计算结果相差较大，主要是因为压碎值最终结果计算方法两种标准相差较大，其实，实测数据是相近的，应注意其中的区别。4、结语4.1人工砂压碎值指标检测在不同标准中有所不同，特别是JGJ52-2006中需先进行筛分试验，确定相应压碎值试验时四个粒级分计筛余值。4.2依据不同标准，虽是同种人工砂，其最终压碎值结果差异较大。建议各工程质量检测机构在受理委托时，应仔细询问人工砂压碎值指标是否委托受检，以便采取合适的检测方法进行压碎值指标试验。参考文献：[1]GB/T14684-2001《建筑用砂》中国标准出版出版社[2]JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中国建筑工业出版社[3]JTGE42-2005《公路工程集料试验规程》人民交通出版社[4]JTGF30-2003《水泥混凝土路面施工技术规范》人民交通出版社单位地址：淮安市青年路14号邮编：223001联系电话：[phone]