砂子快速检测试验方法

张勇（北京榆构有限公司，工程师）

在商品混凝土中生产过程中，砂子的细度、含泥对混凝土工作性能影响和外加剂需求量影响很大，但是如果按照标准方法做周期长、人为因素影响大，造成试验误差大。

为了简化试验方法、消除人为造成的误差，我们的快速检测方法是：先取六、七百克湿砂子，做完含水率检测后拿炒干的砂子（不管剩多少量）直接做筛分。做完筛分的料直接去做含泥量检测。这样一条线做下来，省时省力。准确度方面，我们也与标准方法做了大量的对比验证。

1 砂子的筛分试验

砂的样品缩分方法包含两种方法：（1）用分料器缩分；（2）人工四分法缩分。搅拌站在日常生产试验过程中基本采用人工四分法缩分，不同试验人员进行试验操作时，存在缩分不均匀的情况，对试验结果造成一定的误差。并且在实际生产中，若试验工责任心不强，在筛分后用小铲铲的过程中，易将筛底部分丢弃，那么1.25mm 以下的细粉含量就不准了，这会严重影响混凝土生产中外加剂的定量和需水量。

针对此问题，我们通过对比试验，在快速测定砂含水试验后，将剩余样品直接进行筛分析试验，发现其试验结果更准确，与严格按照人工四分缩分法进行试验的结果几乎一致。

其试验过程为：从生产料堆中按照标准方法进行取样进行对比试验，试验一按照人工四分法缩分进行两次重复试验，试验二按照取样进行快速测定含水后剩余样品直接进行筛分析试验。

举例：按照标准方法（人工四分法），取 550g 烘干，再取 500g 做筛分试验，每个级配的分计筛余量都记录一个数值。按照快速检测方法，取两组样品，一组取样品593g，炒干后的重量是 558g，另一组取样513g，炒干后剩余 483g，得出砂的含水率是 6.3%，然后直接拿这 558g 和 483g 两组样品去做筛分。这样做的筛分，不论筛底的细粉还是大颗粒，分布都是比较均匀的。将快速试验方法与标准四分法得出的数据（分计筛余和累计筛余）结果相对比，发现基本上差不多。

2 砂的含泥量检测

砂子中含泥量试验按照标注试验方法分为“标准法”和“虹吸管法”，此方法重复浸泡等待时间较长，不利于快速掌握砂子含泥指标。

通过砂子含泥量两种不同检测方法对比，结合日常生产过程中快速检测试验数据比对，砂子取样进行含水测定后直接进行含泥量试验时，砂子细度模数低时，含泥量较细度模数高时差异较大，即在细砂检测时，与标准方法含泥量偏小些，但粗砂检测时基本相同。

相关探讨

李玉琳（住建集团 高工）

JTJ 52 原来 2006 版有这么一个规定：当含泥量大于 5% 的时候，应该把泥洗掉，意思是级配本身与 0.075mm以下的颗粒含量没有任何关系。后来牵扯到机制砂的筛分，机制砂的石粉就是 0.075mm 以下的颗粒。个人也是建议还应该把小于 0.075mm 的粉体应该筛掉再做级配。

宋少民（北京建筑大学土木与交通工程学院 教授）

很多原来标准方法都针对河砂来考虑。机制砂出现后，很多方面需要调整。机制砂含有石粉，天然砂含泥，天然砂中的泥好处理，泥超过标准就是不合格，做级配时可洗掉或用其他方法除掉泥。而机制砂的石粉不好处理，有的可以多一点儿，有的却不能多。按照亚甲蓝值或石粉流动度比考查，来评判石粉是允许多还是少。现在的标准里面，不管细度模数也好、比粒度也好，都不考虑石粉，但是石粉在机制砂中又是客观存在的，把石粉完全剔除出去，不实际，也不能这么做，否则会大幅提升砂的生产成本，而且也没必要，尤其像石灰岩机制砂，它有 10% 左右挺好的。

谢开嫣（北京班诺混凝土有限公司 高工）

快速测定方法，不管采取什么方式，应该从定量的角度对材料的稳定性进行评判，用评判的结果去指导生产。个人感觉今天提到的这些快速检测方法在定量这块还没有很明确。

下面重点提一点，机制砂 MB 值的测定出来数值的大小与机制砂混凝土中的外加剂用量和坍落度损失常常没有规律性。比如，通过一系列的试验，不同 MB 值，不同石粉的掺量，得不出来一个很规律性的东西，甚至是无规律可寻。来自于两个矿山的机制砂，一个 MB 值为 2 或 3，外加剂掺量并不高，但混凝土坍落度损失很小；另一个 MB值小于 1.4，但做出来的混凝土工作性能很不好。这可能与机制砂的岩性不同有关。机制砂的母岩来源很杂，搅拌站目前也没有有效的手段去判定它到底属于哪一种岩石，只能使用现有的材料，根据现有的方法，看到一些表相，却没有办法确认。是否有一个很简捷的判定机制砂岩性的方法，以便于指导机制砂的使用。

机制砂有粒形不好和断级配的特性，北京几家机制砂生产质量不错的厂家生产出的机制砂仍断级配，介于中砂和粗砂之间。如果细度模数小于 3.0 的机制砂还可以单独使用，细度模数超过 3.0 了，那必须还要搭配其他更细的砂使用，因为它是湿法生产的，细粉料含量少，需用细粉料来补充缺级配的情况。

宋少民（北京建筑大学土木与交通工程学院 教授）

从机制砂的研究生产和应用情况来看，总体上石灰岩是最适合加工机制骨料的母岩。但石灰岩也不是一成不变的，石灰岩还可能混有其他的杂质，有的在生产中没有把控好可能会混进很多泥。个人觉得第一重要的倒不是要判定岩性，不管是什么岩性的机制砂，到搅拌站，都按混凝土的状态和性能来评判机制砂是否质量好，只看试验数据。硅质机制砂有很多种，花岗岩也有很多不错的，都是花岗岩差异都会很大，虽然加工机制砂的母岩对机制砂的使用效果有影响，但还需要从机制砂的整体质量和适应性上综合考查。如果在不考虑级配的前提下，看整体的吸附性，正如高超介绍的，吸附大小并不完全取决于石粉，砂子颗粒也吸附，这与砂子本身岩石的情况有关，比如凝灰岩、片麻岩，云母含量比较高的花岗岩，干脆不管具体情况怎样，但还是从整体考虑做一个综合判定。方法是有，各企业根据自己的应用情况来设定自己的一个波动范围。机制砂的稳定性是最重要的。

总之，虽然石灰岩相对较适合加工机制骨料，但是在全国许多地区使用硅质母岩加工骨料，关键还是要看机制砂的质量和对混凝土的适应性。

李彦昌（北京高强混凝土有限责任公司 总工）

李总（李玉琳总工）刚才所说的是终极目标，如果诚信做得好，不需要检测，目前我们还达不到。企业不能等到产品出了问题再去处理，那就晚了，成本太高。搞快速检测的目的是为了控制混凝土生产质量，保证工程质量。预期目标就是为了拌合物的性能满足要求，能够保证顺利生产。个人认为只要拌合物性能没有问题，生产能够顺利进行，最终工程质量是能够保证的，因为混凝土强度保证率还是很高的。后期的强度靠试验、试配，这是提前要做的。混凝土是试验科学，应该提前做了试配以后，在这个基础上来控制拌合物满足预定目标要求。不管是什么指标，最后肯定会反应在拌合物上，因为生产中就是控制拌合物。所以只要是试配没问题，拌合物状态没问题，那么最终的结构质量不会有问题。原材料质量波动变化大，那就要重新做试配。