浅谈人工砂压碎值指标试验的体会

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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/T 14684-2001	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》 JGJ 52-2006	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/T 14684-2001	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， %  ＜		20		25		30
2	《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》   JGJ 52-2006	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》  JTG E42-2005	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/T 14684-2001和JTG E42-2005的方法一致。而JGJ 52-2006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JGJ 52-2006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	1			2
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(%)
4.75	19	3.8	3.8	20	4.0	4.0	3.9
2.36	35	7.0	10.8	35	7.0	11.0	7.0
1.18	89	17.8	28.6	91	18.2	29.2	18.0
0.600	93	18.6	47.2	91	18.2	47.4	18.4
0.300	180	36.0	83.2	178	35.6	83.0	35.8
0.150	72	14.4	97.6	73	14.6	97.6	14.5
0.075	0	0.0	97.6	0	0.0	97.6	0.0
筛底	12	2.4	100.0	11	2.2	99.8	2.3
合计	500			499

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JGJ 52-2006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～5.00mm	1	300	208	30.7	30.6	7.0	21.2
	2	300	207	31.0
	3	300	210	30.0
1.25mm～2.50mm	1	300	231	23.0	22.2	18.0
	2	300	239	20.3
	3	300	230	23.3
630μm～1.25mm	1	300	235	21.6	21.9	18.4
	2	300	234	22.0
	3	300	234	22.0
315μm～630μm	1	300	244	18.7	18.9	35.8
	2	300	243	19.0
	3	300	243	19.0

同样的砂，如果按GB/T 14684-2001检测，其压碎值结果见表5

表5  按GB/T 14684-2001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～4.75mm	1	330	228	30.9	30.7	30.7
	2	329	227	31.0
	3	330	230	30.3
1.18mm～2.36mm	1	330	257	22.1	22.3
	2	329	254	22.8
	3	330	257	22.1
600μm～1.18mm	1	331	259	21.8	22.1
	2	330	256	22.4
	3	331	258	22.0
300μm～600μm	1	331	268	19.0	19.0
	2	329	266	19.1
	3	329	267	18.8

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。

钟山/qq布衣

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钟山/qq布衣

谢谢分享啊！

很无奈

谢谢，目前人工砂检测压碎指标值还比较少。。。

韦海龙

好东西，学习一下

ysw720

谢谢楼主，学习一下！