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/T 14684-2001 鼓风烘箱，温控范围（105±5）℃； 1、按标准规定取样，放在烘箱中于（105±5）℃下烘天平，称量1000g，感量1g； 干至恒重，待冷却至室温后，筛除大于4.75mm及压力试验机，50kN～1000kN； 小于300μm的颗粒，然后筛分成300μm～600μm；受压钢模（圆筒、底盘、加压快）； 600μm～1.18mm；1.18mm～2.36mm及方孔筛：筛孔直径分别为2.36mm～4.75mm四个粒4.75mm、2.36mm、1.18mm、级，每级1000g备用。 600μm、300μm、的筛各一只； 瓷盘、小勺、毛刷等 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。 1、置圆筒于底盘上，组成受压模，将单一级砂样约受压钢模（圆筒、底盘、加压快） 300g装入模内，使试样距底盘约为50mm； 天平，称量1000g，感量1g； 2、平整试模内试样的表面，试验筛：筛孔直径分别为将加压块放入圆筒内，并转5.00mm、2.5mm、1.25mm、动一周使之于试样均匀接630μm、315μm、160μm、80μm触； 《普通混凝土用砂、的方孔筛各一只； 3、将装好砂样的受压模置石质量及检验方法标烘箱，温控范围（105±5）℃； 于压力机的支承板上，对准准》 压板中心后，开动机器，以瓷盘10个，小勺2把 JGJ 52-2006 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

压力试验机，荷载300kN； 序标准名称代号 号 试验结果 压碎指标 Ⅲ 项目 Ⅰ类 Ⅱ类 类 600μm～1.18mm、 配样数量 计算 300μm～600μm、 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。 1 《建筑用砂》GB/T 14684-2001 单粒级最大压碎值指标， 20 % ＜ 25 30 1.18mm～2.36mm及 2.36mm～4.75mm四个粒 级，每级1000g备用。 5.00mm～2.5mm、 第ⅰ单级以三份试验结果的算术平均值作为各单1.25mm～粒级试样的测定630μm、 值，四级砂样总的压碎值指标按公630μm～315μm式2计算。 四个粒级，每级试样质量不少于1000g。 2.50mm～1.25mm、 2 《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标人工砂的总压碎值指标 准》 应小于30% JGJ 52-2006 项目 Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 4.75mm～2.36mm、 2.36mm～1.18mm、 ＜20 ＜25 ＜30 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。 3 《公路工程集料试验机械砂单粒级规程》 JTG E42-2005 最大压碎值指标(%) 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 筛孔尺寸(mm) 4.75 2.36 1.18 0.600 0.300 0.150 0.075 筛底 合计 1 筛余量 (g) 19 35 89 93 180 72 0 12 500 分计 筛余(%) 3.8 7.0 17.8 18.6 36.0 14.4 0.0 2.4 累计 筛余(%) 3.8 10.8 28.6 47.2 83.2 97.6 97.6 100.0 2 筛余量(g) 20 35 91 91 178 73 0 11 499 分计 累计 分计筛余 平均值(%) 3.9 7.0 18.0 18.4 35.8 14.5 0.0 2.3 筛余(%) 筛余(%) 4.0 7.0 18.2 18.2 35.6 14.6 0.0 2.2 4.0 11.0 29.2 47.4 83.0 97.6 97.6 99.8 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

压碎试验后 单粒级压碎值 筛余质量(g) 208 207 210 231 239 230 235 234 234 244 243 243 指标(%) 单个值 平均值 30.7 31.0 30.0 23.0 20.3 23.3 21.6 22.0 22.0 18.7 19.0 19.0 18.9 35.8 21.9 18.4 22.2 18.0 21.2 30.6 7.0 总的压碎值指标 δsα(%) 人工砂 次数 级配 1 试样 质量(g) 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 分计 筛余 2.50mm～2 5.00mm 3 1.25mm～2 2.50mm 3 630μm～2 1.25mm 3 315μm～2 630μm 3 1 1 1 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 压碎试验后 单粒级压碎值指标次(%) 数 质量(g) 筛余质量(g) 单个值 平均值 试样 1 2 3 1 2 3 1 2 3 330 329 330 330 329 330 331 330 331 228 227 230 257 254 257 259 256 258 30.9 31.0 30.3 22.1 22.8 22.1 21.8 22.4 22.0 22.1 22.3 30.7 30.7 最大单粒级压碎值指标(%) 人工砂粒级 2.36mm～4.75mm 1.18mm～2.36mm 600μm～1.18mm 300μm～600μm 1 2 3 331 329 329 268 266 267 19.0 19.1 18.8 19.0 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/T 14684-2001《建筑用砂》 中国标准出版出版社 [2] JGJ 52-2006《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] JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》 人民交通出版社 [4] JTG F30-2003《水泥混凝土路面施工技术规范》 人民交通出版社

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