湖北省机制砂水泥混凝土应用技术指南模板Word文档格式.docx
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B.10条文说明(5.2.3有害物质)23
B.11条文说明(5.2.6压碎指标)23
B.12条文说明(5.2.6坚固性)24
B.13条文说明(5.2.7表观密度、堆积密度、空隙率)24
B.14条文说明(5.2.8碱集料反应)24
B.15条文说明(5.2.9磨光值)24
B.16条文说明(6.1.4样品处理)24
B.17条文说明(6.2试验方法)24
B.18条文说明(6.3机制砂检验项目)24
B.19条文说明(7.1一般规定)25
B.20条文说明(7.2.2配制强度)25
B.21条文说明(7.2.3配合比设计参数的选取)25
B.22条文说明(7.2.4配合比的试配与调整)25
B.23条文说明(7.3机制砂混凝土的应用)26
附录C27
前言
鉴于近年来湖北省河砂资源日渐匮乏,机制砂混凝土的应用迅速普及,机制砂的生产与应用亟需标准化与规范化。
针对湖北省交通建设领域机制砂生产与应用的技术需求,湖北省交通运输厅组织湖北省公路管理局、武汉理工大学编制了《湖北省机制砂水泥混凝土应用技术指南》(以下简称《指南》)。
本指南的制订综合了机制砂混凝土国内外研究成果,参照了各地方标准、行业标准、团体标准以及国家建设用砂的相关规定,主要技术内容包括:
1.范围;
2.规范性引用文件;
3.术语与定义;
4.机制砂的生产与检验;
5.机制砂的质量标准;
6.机制砂的试验方法;
7.机制砂混凝土的应用。
本指南在执行过程中,请各有关单位将发现的问题和建议,及时函告湖北省公路管理局(地址:
湖北省武汉市建设大道384号;
邮编:
********;
电话:
E-mail:
********@),以便修订时参考。
本指南依据GB/1.1¾
2009给出的规则起草。
本指南由湖北省交通运输厅提出。
本指南由湖北省交通运输厅归口管理。
本指南主要起草单位:
湖北省交通运输厅公路管理局武汉理工大学。
本标准主要起草人:
蒋明星、沈卫国、詹勇,刘颖、朱正海、姚茂超、周明凯、李北星、王桂明、
赵青林、陈潇
1范围
本指南规定了机制砂及其混凝土的术语和定义、机制砂的生产与检验、机制砂的质量标准、机制砂的试验方法、机制砂混凝土制备方法、机制砂混凝土的施工与验收。
本指南适用于公路工程中机制砂预拌水泥混凝土、现场搅拌水泥混凝土以及水泥混凝土预制构件等。
2规范性引用文件
下列标准、规范与规程对于本指南的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用标准、规范与规程仅注日期的版本适用本指南。
凡是不注明日期的引用标准、规范与规程,其最新版本(包括所有的修改版)适用于本指南。
GB/T14684《建设用砂》
JT/T819《公路工程水泥混凝土用机制砂》
JGJ52《普通混凝土用砂、石质量及检验方法》
JTG/TF30《公路水泥混凝土路面施工技术规范》
JTGE41《公路工程岩石试验规程》
JTGE42《公路工程集料试验规程》
GB175《通用硅酸盐水泥》
JTG/TF50《公路桥涵施工技术规范》
GB13693《道路硅酸盐水泥》
GB1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》
GB/T18046《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》
GB/T176《水泥化学分析方法》
JC/T420《水泥原料中氯离子的化学分析方法》
GB/T1346《水泥标注稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》
GB/T8074《水泥比表面积测定方法(勃氏法)》
GB/T18736《高强高性能混凝土用矿物外加剂》
JGJ/T241《人工砂混凝土应用技术规程》
GB50119《混凝土外加剂应用技术规范》
GB8076《混凝土外加剂》
JG/T223《聚羧酸系高性能减水剂》
JT/T523《公路工程混凝土外加剂》
JGJ63《混凝土用水标准》
GB6566《建筑材料放射性核素限量》
JGJ55《普通混凝土配合比设计规程》
GB/T50080《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》
GB/T50082《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》
JTJ270《水运工程混凝土试验规程》
GB50010《混凝土结构设计规范》
GB/T50107《混凝土强度检验评定标准》
GB/T50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》
GB50164《混凝土质量控制标准》
JTGD62《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
JC/T1083《水泥与减水剂相容性试验方法》
GB/T10171《混凝土拌合站(楼)》
JGJ/T10《泵送混凝土施工技术规程》
JGJ/T281《高强混凝土应用技术规程》
JTG/TF60《公路隧道施工技术规范》
JTGF801《公路工程质量检验评定标准》(土建工程)
GB50204《混凝土结构工程施工质量验收规范》
3术语和定义
下列术语与定义适用于本指南。
3.1.
机制砂manufacturedsand,orcrushedsand
岩石经除土开采、机械破碎、筛分制成的,粒径在4.75mm以下的岩石颗粒,但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。
3.2.
混合砂blendedsand
由机制砂、天然砂、建筑废弃物、工业废弃物的两种或数种混合制成的砂。
3.3.
泥块含量claylumpcontent
机制砂中原粒径大于1.18mm,经水浸洗、手捏后变成小于600μm的颗粒含量。
3.4.
粉料含量powdercontent
机制砂中粒径小于75μm的颗粒含量,是石粉与泥粉含量的总和。
3.5.
石粉含量crusheddustcontent,orrockfines,orrockdusts
机制砂中粒径小于75μm的颗粒且其矿物组成和化学成分与被加工母岩相同的颗粒含量。
3.6.
泥粉含量claypowdercontent
机制砂中粒径小于75μm的非石粉的颗粒含量,大多数是表土和夹层粘土组成。
3.7.
亚甲蓝MB值methylenebluevalue
亚甲基蓝吸收值,用于判定机制砂中粒径小于75μm颗粒的吸附性能的指标。
3.8.
粉体质量指数Powderqualityindex
用于判定机制砂中粒径小于75μm颗粒质与量的指数,是机制砂中75μm筛通过率百分数以及机制砂MB值的乘积。
3.9.
轻物质lightMaterials,orlightcomponent
表观密度小于2000kg/m3的物质。
3.10.
压碎值crushingvalue
用于检验机制砂抵抗压碎的性能指标,用在规定受压条件下压碎碎屑质量与试样总质量的百分数表示。
3.11.
碱集料反应alkali-aggregatereaction
指水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱(Na+和K+)与集料中碱活性矿物成分,在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土膨胀破坏的反应。
3.12.
胶凝材料cementitiousmaterial,orbinder
用于配制混凝土的水泥与粉煤灰、磨细矿渣、磨细钢渣、磨细磷渣、沸石粉、偏高岭土、稻壳灰、硅灰等矿物掺合料的总称。
矿物掺合料在混凝土配比中的用量,通常以其占胶凝材料总量的百分比(质量比)表示。
3.13.
填充材料filler
用于混凝土配制的颗粒粒径小于0.08mm但不具备潜在水硬性的矿物粉体,通常是磨细石灰石、磨细尾矿等成分,其用量通常以胶凝材料內掺百分比(质量比)表示。
3.14.
水胶比water-binderratio
混凝土配制时的用水量与胶凝材料总量之比。
3.15.
机制砂混凝土manufacturedsandconcrete
以机制砂为主要细骨料配制的混凝土。
3.16.
高性能混凝土highperformanceconcrete
以建设工程设计、施工和使用对混凝土性能特定要求为总体目标,选用优质、常规原材料,合理掺加外加剂和矿物掺合料,采用较低水胶比并优化配合比,通过预拌和绿色生产方式以及严格的施工措施,制成具有优异的拌合物性能、力学性能、耐久性能和长期性能的混凝土。
3.17.
流动性混凝土flowingconcrete
拌合物坍落度在100~150mm的混凝土。
3.18.
大流动性混凝土highflowingconcrete
拌合物坍落度不低于160mm的混凝土。
3.19.
自密实混凝土SelfCompactingConcrete/Self-ConsolidatingConcrete简称SCC
指在自身重力作用下,能够流动、密实,即使存在致密钢筋也能完全填充模板,同时获得很好均质性,并且不需要附加振动的混凝土。
3.20.
抗渗混凝土impermeableconcrete
抗渗等级不低于P6的混凝土。
3.21.
抗冻混凝土frost-resistantconcrete
抗冻等级不低于F50的混凝土。
3.22.
泵送混凝土pumpingconcrete
可在施工现场通过压力泵送及输送管道进行浇筑的混凝土。
3.23.
大体积混凝土massconcrete
体积较大的、可能由胶凝材料水化热引起的温度应力导致有害裂缝的结构混凝土。
3.24.
水泥混凝土路面cementconcretepavement
水泥混凝土铺筑的道路面层。
4机制砂的生产与检验
4.1矿山选择
4.1.1矿点选择
新建砂场应做好矿山资源的勘察工作,石料母岩开采断面应规避土层较厚、夹层含泥较多、母岩强度低、强风化、碱活性和母岩分层薄的矿山和矿点。
4.1.2材质要求
1.机制砂生产应优先选择非碱活性母岩为原料。
如采用了具有碱骨料反应活性的母岩,应在机制砂混凝土配制时采用低碱水泥并采用活性矿物掺合料控制其碱骨料反应。
2.用于加工机制砂的母岩硫化物及硫酸盐含量必须符合规定,按SO3质量计≤1.0%。
3.坚硬的天然砂卵石,如圆砾石、卵石、漂石、砾石土、砂卵石等,以及角砾石、碎石、块石、砾岩等,如果其制备的机制砂成品能满足压碎值要求,也可用于生产机制砂。
4.1.3母岩强度
用于生产机制砂的母岩的岩芯强度应符合表1的规定。
对于风化花岗岩和片麻岩,母岩强度可以不受表1限制,但制备的机制砂成品压碎值必须满足表8的要求。
表1机制砂母岩岩芯强度
母岩类型
火成岩
变质岩
沉积岩
岩芯强度(MPa)
≥100
≥80
≥60
4.2机制砂生产
4.2.1生产线地点
制砂生产线应离采石场爆破区150m以外安装,确保机制砂生产的安全。
4.2.2原石堆放
用于机制砂的原石应有堆放场地,在进入初破前应有足够的堆存时间以保证粘土与岩质的剥离,减少砂石成品中的泥块与泥粉含量,以降低机制砂泥粉含量。
4.2.3生产线及设备选择
1.机制砂生产线宜采用砂石联产工艺,充分利用岩石资源。
宜优先选用楼站式数控制砂的成套装备,生产线宜带有加湿降尘装置。
2.宜用碎石、石屑复合投料或级配碎石投料工艺制砂。
3.机制砂的破碎设备应具有良好的整形功能,优先选择次序宜为立轴式冲击破碎机、棒磨机、锤式破碎机或反击式破碎。
4.应通过水洗、风选或收尘系统控制机制砂的粉料含量,并根据具体情况选择适宜的洗砂机、收尘器或选粉设备。
5.水洗法宜优先采用轮式洗砂机,宜安装细砂回收装置,应配备不少于3级的料浆沉淀池,废水应达到排放标准。
6.宜通过振动筛筛孔尺寸和角度的选择调整控制机制砂细度模数。
7.干法生产应配备喷水降尘装置以保证机制砂的生产环境质量并消除离析,机制砂含水量不得超过饱和面干含水量。
4.2.4机制砂堆放
1.机制砂应按规格分别堆放,标识清晰,堆放场地要求清洁、硬化并设置排水盲沟。
2.为防止离析,干砂料堆高度不应高于5m,机制砂落高大于1m时应安装导流装置。
4.3机制砂质量检验
机制砂必须按《建设用砂》(GB/T14684)规定的试验方法进行质量检验。
质量检验的项目包括:
颗粒级配,泥块含量,石粉含量,有害物质,压碎指标,母岩抗压强度,表观密度、堆积密度、空隙率,碱集料反应活性。
4.4机制砂检验评定
4.4.1型式检验
以下情况应进行型式检验:
机制砂新产品投产和品种改变时;
原材料来源或生产工艺发生变化;
生产工艺正常时每年一次;
停产半年以上恢复生产时;
国家质量监督机构要求检验时。
4.4.2出厂检验
机制砂出厂时,供需双方在厂内验收产品,生产厂应提供产品质量合格证书,其内容包括:
母岩的岩性、母岩抗压强度、砂的级别、规格和生产商;
批量编号及供货数量;
出厂检验结果、日期及执行标准编号;
合格证编号及发放日期;
检验部门及检验人员签章。
4.4.3进场复检
使用机制砂生产混凝土或制品时,应按机制砂出厂检验同等批量进行进场复检并进行分级评定。
复检的项目包括:
颗粒级配、细度模数、泥块含量、石粉含量、MB值、压碎值。
4.4.4验收批次
机制砂宜按同产地、同规格、连续进场数量超过600t时,以600t为一批;
不足600t亦视为一批;
机制砂生产线日产量超过2000t,按1000t为一批;
不足1000t,以一天产量为一批。
当确认产品质量稳定可按1000t为一个批次检验验收。
4.4.5合格评定
检验后各项性能指标均符合本规范的相应规定时可判定该批产品验收合格。
检验中质量指标若有一项不符合本规范相应规定的要求或产品批次间质量不稳定时,则应在该批产品中加倍取样检验,对不符合要求的项目进行复验。
复验后,该项指标符合本规范要求时,可判定该批产品合格;
若仍然不符合本规范的要求时,则该批产品应根据实测指标降级使用或判为不合格。
4.5机制砂的储存
1.机制砂成品应按品种、规格分别堆放,防止混放、久存、倒堆、碾压和污染。
2.机制砂堆放场地应事先进行硬化,应具备完善的排水系统。
3.机制砂料堆高度不宜超过5m。
4.机制砂堆放处宜设有防雨措施。
5.机制砂洒水降尘时不得用水柱直接冲淋砂堆,含水量宜控制在3.5%以下。
4.6混合砂
机制砂可以和天然河砂、特细砂、坚硬的尾矿砂等以合理的比例混合使用,应对混合砂的成品进行质量检验和质量分级。
5机制砂质量标准
5.1分级与规格
5.1.1分级
机制砂按技术级配、粉料含量、MB值、粉体质量指数、压碎值等技术标准分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级,分别适用于如下情况:
1.Ⅰ级砂宜用于强度等级大于C60的混凝土,可用于强度等级C60以下的混凝土。
2.Ⅱ级砂宜用于强度等级C30~C60及有抗冻、抗渗或其它要求的混凝土,可用于强度等级小于C30的混凝土,不得用于强度等级大于C60混凝土。
3.Ⅲ级砂宜用于强度等级小于C30的混凝土,不得用于强度等级C30以上及有抗冻、抗渗或其它要求的混凝土。
5.1.2规格
机制砂的粗细程度按细度模数分为粗砂、中砂、细砂三种规格,其细度模数分别为:
1.粗砂:
3.7~3.1。
2.中砂:
3.0~2.3。
3.细砂:
2.2~1.6。
5.2质量标准
5.2.1颗粒级配
砂的颗粒级配应符合表2的规定;
各级砂的级配区间应符合表3的规定。
对于砂浆用砂,4.75mm筛孔的累计筛余量应为0。
砂的实际累计筛余除4.75mm和0.6mm筛档外,可以略有超出,但各级累计筛余超出值的总合应不大于5%。
表2机制砂的颗粒级配区
方孔筛孔径
级配区
1区
2区
3区
累计筛余(%)
9.50mm
4.75mm
100
2.36mm
355
250
150
1.18mm
6535
5010
600μm
8571
7041
4016
300μm
9580
9270
8555
150μm
9785
9480
9475
注1:
当采用机制砂的颗粒级配不符合表2的要求时,应采取相应的技术措施,经试验证明能确保工程质量的前提下,经相关部门认可后方允许使用。
注2:
配制混凝土时宜优先选用2区砂。
当采用1区砂时,应提高砂率,并保持足够的胶凝材料用量,以满足混凝土的和易性。
注3:
泵送混凝土应选用2区砂。
表3等级与级配
类别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1,2,3区
5.2.2粉料含量和MB值
1.机制砂中的粉料含量和MB值应符合表4的规定。
表4机制砂中泥块含量和粉料含量限值
项目
指标
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
MB≤1.40或合格
MB值
≤0.5
≤1.0
≤1.4
粉料含量(按质量计,%)
≤10.01
泥块含量(按质量计,%)
≤1.0
≤2.02
MB>
1.40或不合格
≤2.0
≤3.0
≤5.03
石粉含量大于10%但小于等于15%的情况下,根据使用部位和用途,经试验证明能确保工程质量的前提下,经质量管理部门认可后方可使用。
对于有抗冻、抗渗或其他特殊要求的混凝土,机制砂泥块含量应不大于1.0%。
粉料含量大于5%但小于等于10%的情况下,根据使用部位和用途,经试验证明能确保工程质量的前提下,经质量管理部门认可后方可使用。
2.推荐采用粉料质量指数PQI作为机制砂评级依据:
(4.2.2)
其中:
PQI:
为粉料质量指数;
P:
为粉料含量百分数;
MB:
为机制砂MB值。
各等级的机制砂PQI值必须满足表5的要求。
表5机制砂中粉料质量指数限值
PQI
≤5
>
5但≤10
10但≤14
5.2.3有害物质
机制砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块、炉渣、沥青等杂物。
机制砂中如含有的泥块、云母、轻物质、有机物、氯化物、硫化物及硫酸盐等有害物质,应符合表6的规定。
5.2.4岩石抗压强度
机制砂母岩强度除应满足表1的要求外,对配制C50-C80强度等级的混凝土用机制砂,其母岩抗压强度与混凝土强度等级之比不宜小于1.5;
对于配制C80以上混凝土,其母岩抗压强度与混凝土强度等级之比不宜小于1.2。
5.2.5坚固性
机制砂的坚固性用硫酸钠溶液法进行检验,试样经5次循环后的砂的质量损失应符合表7的要求。
5.2.6压碎指标
机制砂的压碎指标应符合表8的规定。
当机制砂母岩强度虽不能满足表1的要求,但坚固性合格的情况下,宜以压碎值指标对机制砂质量进行分级。
表6机制砂中的有害物质限值
指标
桥涵、隧道结构物
泥块含量(%)
云母含量(%)
轻物质含量(%)
硫化物及硫酸盐(按SO3质量计,%)
氯化物(以氯离子质量计,%)
≤0.01
≤0.02
≤0.06
有机物含量(用比色法试验)
合格
路面、桥面
泥块含量(%)
<1.0
<2.0
硫化物及硫酸盐(按SO3质量计,%)
<0.5
氯化物(以氯离子质量计,%)
<0.01
<0.02
<0.06
有抗冻、抗渗要求的混凝土,机制砂中云母含量不应大于1.0%。
机制砂中如发现含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时,则要进行专门检验,确认能满足混凝土耐久性要求时,方能采用。
表7机制砂等级与坚固性指标
砂的等级
质量损失(%)
≤6
≤8
≤10
表8机制砂等级与压碎值指标
项目
单级最大压碎指标(%)
≤20
≤25
≤30
5.2.7表观密度、堆积密度、空隙率
机制砂的表观密度、堆积密度、空隙率应符合如下规定:
表观密度大于2500kg/m3、松散堆积密度大于1400kg/m3、空隙率小于45%。
5.2.8碱集料活性
机制砂按如下程序检验其碱活性:
1.在碱集料反应实验前,首先应采用岩相法判定集料的碱活性类型以及所含活性矿物的数量。
2.对于碱硅酸反应类型的集料采用砂浆棒快速法进行碱集料反应活性检验,要求机制砂砂浆棒试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象,且在规定试验龄期的膨胀率应小于0.1%。
3.当检验出集料中含有活性碳酸盐岩时,应采用岩石柱法进行碱活性检验。
5.2.9磨光值
路面和桥面混凝土所用机制砂,还应检验母岩集料磨光值,其值宜满足表9的要求。
表9机制砂等级与磨光值指标
机制砂母岩磨光值
≥38
≥35
≥30
6机制砂试验方法
6.1试样采集
6.1.1取样规定
机制砂的取样、试样数量、试样处理应按《建设用砂》(GB/T1
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