混凝土用机制砂技术规范

ICS91.100.30

Q 13 DB45 广西壮族自治区地方标准

DB 45/T XXXXX—2017

混凝土用机制砂技术规范

Technical specification of manufactured-sand for concrete

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（征求意见稿）

2017年6月26日

2017-XX-XX发布2017-XX-XX实施

目次

前言 (Ⅱ)

1 范围 (1)

2 规范性引用文件 (1)

3 术语和定义 (1)

4 基本规定 (2)

5 机制砂的技术要求 (2)

5.1 规格、类别与用途 (2)

5.2 技术指标 (3)

6 机制砂的生产 (4)

6.1 生产准备 (4)

6.2 母岩 (4)

6.3 生产设备选型 (5)

6.4 生产控制 (5)

7 机制砂的检验 (5)

7.1 检验分类 (5)

7.2 检验规则 (5)

7.3 检验方法 (6)

8 机制砂混凝土的配合比设计 (6)

8.1 一般规定 (6)

8.2 配合比设计 (6)

9 机制砂混凝土的施工及验收 (7)

9.1 一般规定 (7)

9.2 拌制 (7)

9.3 运输 (8)

9.4 浇筑 (8)

9.5 养护 (9)

9.6 质量验收 (9)

附录A（规范性附录）型式检验 (10)

前言

本标准按照GB/T 1.1－2009给出的规则起草。

本标准由广西壮族自治区交通运输厅提出。

本标准由广西交通运输标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：广西路桥工程集团有限公司、广西交通投资集团有限公司、同济大学、广西交通规划勘察设计研究院有限公司、广西交通科学研究院有限公司、广西新恒通高速公路有限公司。

本标准主要起草人：韩玉、王建军、梅世龙、周文、庞博新、李彩霞、付宇文、罗岩枫、何涌、蒋正武、冯智、冯春萌、罗吉智、陈光辉、蓝日彦、钱海洋、胡文学、林增海、苏萍、谭华、黄文秋、张坤球、蒙立和、秦大燕、林峰、青志刚、邓家喜、谭海晖、赵月青、姚青云。

混凝土用机制砂技术规范

1 范围

本规程适用于除水泥混凝土路面外的公路工程机制砂及机制砂混凝土的生产与质量管理。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 14684 建设用砂

GB 50010 混凝土结构设计规范

GB/T 50476 混凝土结构耐久性设计规范

GB 50496 大体积混凝土施工规范

JGJ/T 10 泵送混凝土施工技术规程

JGJ 52 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准

JGJ 55 普通混凝土配合比设计规程

JTG E41 公路工程岩石试验规程

JTG E42 公路工程集料试验规程

JTG/T F50 公路桥涵施工技术规范

JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本规程。

3.1

机制砂 manufactured sand

经除土处理，由机械破碎、筛分制成的、粒径介于0.075mm至4.75mm的坚硬岩石颗粒。

3.2

石粉含量 fine content

机制砂中粒径小于75μm的颗粒含量。

3.3

泥块含量 clay lumps and friable particles content

机制砂中原粒径大于1.18mm，经水浸洗、手捏后变成小于600μm的颗粒的含量。

3.4

亚甲蓝(MB)值 methylene blue value

用于判定机制砂中粒径小于75μm颗粒的吸附性能的指标。

3.5

压碎指标 crushing value

用于检验机制砂在自然风化和其它外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力及控制其颗粒形状的技术指标。

3.6

干法制砂 dry-process sand production

在干燥条件下破碎、筛分和采用干法除尘装置除去机制砂中石粉的制砂工艺。

3.7

湿法制砂 wet-process sand production

在干燥或潮湿条件下破碎，采用水力分选和除去机制砂中石粉的制砂工艺。

3.8

半干法制砂 semi-dry process sand production

在干燥条件下破碎、筛分，采用水洗法除去机制砂中石粉的工艺。

3.9

机制砂混凝土 manufactured sand concrete

以机制砂为主要细集料的水泥混凝土。

4 基本规定

4.1 公路工程水泥混凝土结构用机制砂，其源料特性应符合要求。不应采用矿山尾矿及工业废渣生产机制砂。

4.2 机制砂应采用符合要求的岩石，按破碎、筛分、除尘(洗净)和混合的全套工艺标准生产。

4.3 机制砂结构混凝土的设计强度、物理力学性能和耐久性等指标，应根据机制砂混凝土的基本性能进行修正，充分考虑不同来源机制砂及石粉含量的影响，建立经验关系。

4.4 机制砂的料源特性和石粉含量有明显变化时，应经过充分试验论证，符合GB 50010和GB/T 50476的各项要求方可使用。

4.5 机制砂混凝土应采用计量精度符合要求的搅拌楼生产；应根据结构情况，采用高频振动密实工艺或自密实工艺成型。机制砂混凝土施工应加强内部养生和表面覆盖保湿养生，防止混凝土结构开裂。

5 机制砂的技术要求

5.1 规格、类别与用途

5.1.1 机制砂按细度模数可分为粗、中两种规格，其细度模数分别为：

表1 机制砂的细度模数

5.1.2 机制砂按技术要求可分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类。

5.1.3 Ⅰ类机制砂宜用于强度等级大于或等于C60的混凝土；Ⅱ类机制砂宜用于强度等级C30～C55的混凝土；Ⅲ类机制砂宜用于强度等级小于C30的混凝土。

5.2 技术指标

5.2.1 机制砂的级配应符合表2的规定。除4.75mm和0.60mm筛孔外，实际级配与下表所列的累积筛余量相比，允许稍有超出分界线，但超出总量不应大于5%。

表2 机制砂的级配

5.2.2 机制砂的石粉含量和泥块含量应符合表3规定：

表3 机制砂的石粉含量和泥块含量（%）

5.2.3 机制砂的坚固性可采用硫酸钠溶液法进行试验，质量损失应符合表4的规定。

表4 机制砂的坚固性

5.2.4 机制砂的压碎指标应满足表5的规定。

表5 机制砂的压碎指标

5.2.5 机制砂的表观密度、堆积密度、空隙率应符合规定：表观密度大于2500kg/m3、松散堆积密度大于1400kg/m3、空隙率小于45%。

5.2.6 用于混凝土的机制砂应进行碱活性试验。经碱集料反应试验后，试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定的试验龄期膨胀率应小于0.10%。

5.2.7 机制砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块、炉渣等杂物。当机制砂中含有云母、轻物质、有机物、硫酸盐及硫化物、氯离子等有害物质时，其含量应符合表6的规定。

表6 机制砂中有害物质含量限值

6 机制砂的生产

6.1 生产准备

6.1.1 机制砂加工场的选址应符合规划、安全、环保的相关规定。

6.1.2 新建砂场应做好矿山资源的勘察工作，查明母岩物理力学性能、贮量及开采条件。

6.1.3 应鉴定母岩种类、成份，评价母岩的物理力学性能，包括母岩强度、弹性模量、密度和吸水率等。硅质岩或白云岩，应评价碱活性。

6.1.4 石料场确定后，应清除表面覆盖土层或软弱风化层，使岩层裸露，设置排水沟和截水沟，并制定岩石开采方案。

6.2 母岩

6.2.1 强度、密度和吸水率等符合要求的岩石，可用于生产机制砂。

6.2.2 用于生产机制砂母岩的抗压强度应符合表7的规定。

表7 机制砂母岩的抗压强度

6.2.3 母岩种类、强度、密度和吸水率等有明显变化时，应重新取样进行试验，符合要求后方可继续开采。

6.2.4 母岩性能的检验方法和结果处理应按JGJ 52的规定执行。

6.3 生产设备选型

6.3.1 机制砂生产设备选型应根据生产规模确定，确保技术可靠、经济合理、兼顾环保要求。

6.3.2 机制砂生产工艺主要包括全干法、半干法和湿法生产，宜采用全干法或半干法生产工艺。

6.3.3 机制砂生产系统应由给料设备、破碎设备、筛分设备、除尘设备和输送设备等组成。

6.3.4 机制砂的破碎设备选用应符合以下要求：

——应按原料破碎和机制砂破碎的不同要求，分别配备破碎系统，选用破碎设备；

——原料破碎可选用颚式破碎机、旋回式破碎机和反击式破碎机；

——Ⅰ类和Ⅱ类机制砂破碎宜选用圆锥式破碎机或立式冲击破碎机；Ⅱ类和Ⅲ类机制砂可选用圆锥式破碎机、立式冲击破碎机和反击式破碎机。

6.3.5 机制砂的筛分宜采用水平筛、圆振动筛、直线筛、空气筛等设备。

6.3.6 除尘设备应由布袋式除尘系统、喷淋系统或综合除尘系统等组成。

6.3.7 应根据输送长度、输送量、输送高差选择输送设备。

——所有破碎设备应配置皮带式输送机，运输集料的皮带式输送机应加装防雨罩；

——需要将集料垂直或者较大高差提升时，应采用集料提升机。

6.4 生产控制

6.4.1 机制砂应按破碎、筛分、除尘（水洗）、混合配料和贮存的工艺进行生产。

6.4.2 机制砂破碎应采用经过加工的碎石，入料粒径应符合制砂机破碎比的要求。入料前应将碎石中的石粉筛除。

6.4.3 机制砂宜采用闭路循环系统筛分，超粒径的颗粒应重新进入破碎机破碎。机制砂成品不得有超粒径颗粒含量。

6.4.4 采用干法除尘工艺生产时，应采用多级除尘系统。粒径小于0.075mm的粉尘不得回收进入成品仓。采用半干法生产时，宜经过筛分和除尘后水洗。

6.4.5 机制砂应经过混合配料调整级配，颗粒级配、超尺寸颗粒含量及石粉含量符合产品质量标准要求后方可进入成品仓。

6.4.6 机制砂的装卸、运输和堆放，应防止颗粒离析、混入杂质，并应采取措施防止扬尘。不同料源特性、不同类别和规格的机制砂应分别堆放，堆放高度不宜超过5m。堆放场地应设置防雨棚，地面应设置排水沟并硬化处理。

7 机制砂的检验

7.1 检验分类

7.1.1 应按规定批次验收型式检验报告、出厂检验报告或合格证等质量证明文件。型式检验详见附录A。

7.1.2 机制砂进场后，应进行进场检验，在混凝土生产过程中，宜对机制砂进行随机抽检。机制砂的进场检验项目包括：颗粒级配、泥块含量、石粉含量(含亚甲蓝试验)、松散堆积密度、坚固性。

7.2 检验规则

7.2.1 机制砂进场检验的组批规则为：

——按同种类、规格、类别及日产量每600t或400m3为一批，不足600t或400m3亦为一批；

——日产量超过2000t，按1000t或600m3为一批，不足1000t或600m3亦为一批。

7.2.2 经检验（含复验）后，各项技术指标都符合本标准的规定时，应判定该批产品合格。若有任一项技术指标不符合本标准的相应类别规定时，则应从同一批产品中加倍取样，对该项指标进行复验；若复验样品仍有不合格，则应判定该批产品不合格。

7.3 检验方法

7.3.1 机制砂的取样、试样数量、试样处理应符合GB/T 14684的规定。

7.3.2 机制砂技术指标检验方法应按照表8的规定执行。

表8 机制砂技术指标检验方法

8 机制砂混凝土的配合比设计

8.1 一般规定

8.1.1 配合比设计应满足公路工程结构混凝土的施工性能、物理性能、力学性能和耐久性的要求。8.1.2 施工性能设计应根据机制砂的特点，充分考虑施工条件、气候环境和石粉含量波动的影响，采用适宜的施工性能评价指标。混凝土不得有明显的离析、浮浆和泌水。

8.1.3 机制砂混凝土耐久性设计应以水灰比为控制指标。水泥、矿物掺合料、机制砂及碎石中所带入的石粉总量不宜超过水泥用量的10%，经试验论证满足耐久性要求时，石粉总含量可允许适当增加，但不得超过水泥用量的15%。

8.1.4 机制砂混凝土的配合比按抗压强度进行设计。除满足抗压强度要求外，尚应验证混凝土的劈裂抗拉强度、抗剪强度、混凝土与钢筋的黏结强度，符合相关设计规范的设计参数取值标准要求。

8.1.5 机制砂混凝土配合比设计必须通过试生产验证，不得有明显泌水、聚沉和结皮。大体积混凝土和薄壁混凝土结构，尚应检验混凝土的养生工艺，不得有明显蜂窝、麻面和开裂。

8.2 配合比设计

8.2.1 机制砂混凝土的单位用水量可按天然砂混凝土的单位用水量估算，不得超过相同强度等级天然砂混凝土的单位用水量，不满足要求时应通过掺外加剂调整。

8.2.2 机制砂混凝土应按水灰比进行胶凝材料用量设计。活性矿物掺合料时，可替代部分水泥，但水泥浆液的PH不得低于12。石粉不得代替水泥或矿物掺合料，石粉总量不得超过本规程8.1.3规定。

8.2.3 机制砂混凝土的砂率可根据机制砂的细度模数及混凝土施工性能的要求，参照天然砂混凝土的砂率选用，砂率增加不宜超过2%。

8.2.4 机制砂混凝土的配制宜掺用减水剂，具体掺量由试验确定。机制砂配制泵送混凝土时，宜优先选用减水率大、坍落度损失小的缓凝（保塑）高效减水剂；高温施工宜使用缓凝（保塑）（高效）减水剂；低温施工宜使用早强（高效）减水剂。选定外加剂品种前，必须与使用的水泥进行化学成分和剂量适应性检验。

8.2.5 混凝土试配强度应按不同石粉含量进行试验，考虑机制砂混凝土强度离散性，适当提高3～5 MPa。

8.2.6 应验证推荐配合比机制砂混凝土的劈裂抗拉强度、抗剪强度、钢筋与混凝土的黏结强度，不得与天然砂混凝土有明显差异。

8.2.7 应检查机制砂混凝土的水灰比、孔隙溶液的PH值和石粉总含量，必须符合要求。不满足要求时，应通过抗碳化、抗冻性、抗渗性、氯离子迁移和抗化学腐蚀检验，经论证符合要求后方可应用。

8.2.8 机制砂混凝土试拌应检查细度模数及石粉含量波动的影响，细度模量波动范围不宜超过±0.2，石粉含量变化范围不宜超过±1.0%。考虑石粉对外加剂的吸附作用，宜适当增加外加剂用量，达到饱和掺量，增加外加剂掺量0.1%～0.3%时施工性能无明显变化、无离析和泌水。

9 机制砂混凝土的施工及验收

9.1 一般规定

9.1.1 施工前，施工单位应根据设计要求、工程性质、结构特点和环境条件等，制定机制砂混凝土施工技术方案。

9.1.2 施工过程中，应对混凝土原材料计量、拌合物搅拌、拌合物运输、混凝土浇筑与振捣、拆模及养护进行全过程控制。

9.1.3 机制砂、粗骨料含量水的检验每工作班不应少于1次；当雨雪天气等外界影响导致混凝土骨料含水量变化时，应及时检验，并应根据检验结果及时调整施工配合比。

9.1.4 机制砂混凝土运输、输送、浇筑过程中严禁加水。

9.1.5 生产过程中，应做好有关天气记录、生产记录和检验记录。

9.2 拌制

9.2.1 采用自动计量系统称量原材料，并应严格按照施工配合比要求进行称量。每盘原材料计量的允许偏差应符合表9的规定。

表9 每盘原材料计量的允许偏差

9.2.2 搅拌混凝土前，应严格测定粗、细骨料的含水率，准确测定因天气变化引起的粗细骨料含水量的变化，及时调整施工配合比。每工作班抽测2次含水量，雨天应随时抽测，并按测定结果及时调整混凝土施工配合比。

9.2.3 搅拌程序应与天然砂混凝土相同，搅拌时间宜延长10～20s，以确保搅拌均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象。

9.2.4 混凝土拌合过程中，应观察混凝土的拌合质量，当拌合物状态发生变化时，应及时取样检查坍落度、扩展度、坍落度经时损失等指标，并观察其包裹性能、抗离析性能、粘聚性能等。

9.2.5 机制砂混凝土的坍落度允许偏差应符合表10的规定。

表10 坍落度允许偏差

9.3 运输

9.3.1 应选用运输能力与混凝土搅拌机的搅拌能力相匹配的运输设备运送混凝土。长距离运送混凝土时，不得采用机动翻斗车、手推车等工具。在混凝土拌合物的运输和浇筑过程中，严禁向混凝土拌合物中加水。

9.3.2 混凝土出机至浇筑入模之间的间隔时间不宜大于75min。

9.3.3 混凝土运输至浇筑现场时，不得出现离析或分层现象。

9.3.4 采用搅拌运输车运输的混凝土，当坍落度损失较大不能满足施工要求时，可在运输车罐内加入适量的与原配合比相同成分的减水剂，并快速旋转搅拌均匀，并应在达到要求的工作性能后再泵送或浇筑。减水剂加入量应事先由试验确定，并应进行记录。

9.4 浇筑

9.4.1 浇筑混凝土前，应针对工程特点、施工环境条件与施工条件事先设计浇筑方案，包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等；混凝土浇筑过程中，不得无故更改事先确定的浇筑方案。

9.4.2 混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m；当大于2m时，应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现象。

9.4.3 振捣应保证混凝土密实、均匀，并应避免欠振、过振和漏振。

9.4.4 夏期施工时，混凝土拌合物入模温度不应超过30℃，并宜选择夜间浇筑混凝土。当现场温度高于35℃时，宜对金属模板进行浇水降温，并不得留有积水，并可采取遮挡措施避免阳光照射金属模板。

9.4.5 冬期施工时，混凝土拌合物入模温度不应低于5℃，并应采取保温措施。

9.4.6 采用混凝土泵输送混凝土时，应符合JGJ/T 10的规定。

9.4.7 浇筑大体积混凝土时，应采取必要的温控措施，保证混凝土温差控制在设计要求的范围以内。当混凝土温差设计无要求时，应符合GB 50496的规定。

9.4.8 浇筑预应力混凝土预制梁应一次应浇筑完成时，每片梁的浇筑时间不宜超过6～8h，最长不超过混凝土的初凝时间。

9.4.9 混凝土浇筑时，应在平面内均匀布料，不得用振捣棒赶料。

9.4.10 振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。根据不同情况，可选用插入式振动棒、附壁式振捣器或表面平板振捣器振捣混凝土。

9.4.11 应按事先规定的工艺路线和方式将入模的混凝土振捣密实，每点的振捣时间不宜超过30s，以表面呈平坦泛浆为准，避免过振。

9.4.12 在振捣混凝土过程中，应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合状态，不得出现漏浆现象。

9.4.13 机制砂混凝土振捣密实后，在终凝以前应采用抹面机械或人工多次抹压。

9.5 养护

9.5.1 机制砂混凝土应加强早期养护，混凝土不得失水引起早期裂缝。

9.5.2 机制砂桥梁混凝土外露面宜采用保水养护，或者覆盖保水性较好的厚型塑料薄膜覆盖保护，拆模后应采用喷淋、均匀洒水养护，养护时间应大于5d。

9.5.3 养护期内喷淋养护水温与混凝土表面温度相差不宜超过±5℃。

9.5.4 大体积混凝土养护过程中应进行温度控制，混凝土内部和表面的温差不宜超过 25℃,表面与外界温差不宜大于20℃；保温层拆除时，混凝土表面与环境最大温差不宜大于20℃。

9.5.5 冬期施工的机制砂混凝土，环境温度低于5℃时，不得采取浇水自然养护方法，宜采用蒸汽进行保温保湿养护。撤除养护措施时，混凝土强度应至少达到设计强度等级的50%。

9.5.6 混凝土拆模时间应在混凝土抗压强度不小于10MPa之后，且应及时做好养护工作。

9.5.7 混凝土养护期间，施工和监理单位应各自对混凝土的养护过程作详细记录。

9.6 质量验收

9.6.1 公路桥梁混凝土质量验收应符合JTG/T F50的规定。

9.6.2 高速公路混凝土工程验收应符合JTG F80/1中的有关规定。

附录 A

（规范性附录）

型式检验

A.1 型式检验项目

机制砂的型式检验项目包括：碱集料反应、母岩抗压强度、颗粒级配、泥块含量、石粉含量（含亚甲蓝试验）、有害物质、坚固性、压碎指标、表观密度、堆积密度、空隙率、磨光值、吸水率。

A.2 型式检验规则

型式检验应由国家、省部级主管部门认可的检测机构进行，型式检验报告有效期不应超过一年。当产品有下列情况之一时，应进行型式检验：

——原料资源或生产工艺发生变化时；

——新产品投产和老产品转产时；

——正常生产时，每年进行一次；

——停产半年以上，恢复生产时；

——国家质量监督机构要求检验时。

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