國內(nèi)外混凝土天然骨料質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)的初步對比分析

熊博 張麗艷 尹津航 黃向春

在水利水電工程領(lǐng)域，勘察設(shè)計是項目重要組成部分之一，而工程地質(zhì)是項目勘察設(shè)計主要任務(wù)之一，天然建筑材料又是工程地質(zhì)勘察主要內(nèi)容之一。天然建筑材料質(zhì)量對水利水電工程的設(shè)計方案、工期和投資有一定的影響，但天然建筑材料的質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)和項目，國內(nèi)外規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)存在一定差別；通過對比分析、研究，從本質(zhì)理解其中差別，有利于對天然建筑材料認(rèn)識和充分利用，為設(shè)計方案優(yōu)化提供基礎(chǔ)。

1 國內(nèi)規(guī)范

在國內(nèi)水利水電工程地質(zhì)勘察工作中，天然建筑材料勘察和質(zhì)量評價主要遵循SL 251—2015《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》、DL/T 5388—2007《水電水利工程天然建筑材料勘察規(guī)程》，這兩個規(guī)范差別不大。本文主要就SL 251—2015《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》與國外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范關(guān)于混凝土的天然骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進行初步對比分析與研究。

依據(jù)SL 251—2015《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》，天然砂作為混凝土細骨料質(zhì)量指標(biāo)詳見表1，天然礫料作為混凝土粗骨料質(zhì)量指標(biāo)詳見表2。

2 國外規(guī)范

在國際上，混凝土天然骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也不完全相同，有些指標(biāo)數(shù)值差別還較大。一般來看，主要包括幾何性質(zhì)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)等方面，主要指標(biāo)包括級配、密度、吸水率、片狀和針狀指數(shù)、雜質(zhì)和有害物質(zhì)、破碎值、洛杉磯磨損率、堅固性、凍融重量損失率、沖擊強度指數(shù)等。本文主要就美國ASTM、英國BS 882混凝土骨料規(guī)范、英國BS 812、英國GS 16土木工程通用標(biāo)準(zhǔn)（2006）、美國橋梁公路設(shè)計規(guī)范（AASHTO），對混凝土天然骨料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進行初步整理分析。

表1 混凝土細骨料質(zhì)量指標(biāo)

表2 混凝土粗骨料質(zhì)量指標(biāo)

對前述國際項目上常用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中混凝土骨料質(zhì)量指標(biāo)進行了初步整理統(tǒng)計，混凝土細骨料質(zhì)量指標(biāo)詳見表3，粗骨料質(zhì)量指標(biāo)詳見表4。

表3 混凝土細骨料質(zhì)量指標(biāo)

表4 混凝土粗骨料質(zhì)量指標(biāo)

3 天然骨料質(zhì)量評價對比與分析

3.1 國外規(guī)范對比

在國際水利水電工程領(lǐng)域，歐美規(guī)范被廣泛認(rèn)可和應(yīng)用，據(jù)收集到的有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，混凝土骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，各個規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也不完全相同，采用質(zhì)量評價指標(biāo)亦有所差別，或應(yīng)用領(lǐng)域不同，質(zhì)量控制數(shù)值也有不同?；炷凉橇虾嗔?，例如細骨料控制指標(biāo)為1%～16%，粗骨料控制指標(biāo)為1%～5%；粗骨料吸水率控制指標(biāo)為0.8%～2.0%；洛杉磯耐磨損率控制指標(biāo)為10%～45%；硫酸鈉法堅固性控制指標(biāo)為10%～12%；片狀指數(shù)控制指標(biāo)為25%～45%。

3.2 國內(nèi)外規(guī)范對比

3.2.1 質(zhì)量指標(biāo)

混凝土骨料的質(zhì)量評價。一般而言，國內(nèi)外規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的原則是基本一致，從幾何性質(zhì)、物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)等方面較為全面；但相比較而言，與國內(nèi)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相比較，歐美規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)采用混凝土骨料質(zhì)量項目較多，破碎值、洛杉磯耐磨損率、沖擊強度指數(shù)、堅固性等指標(biāo)在歐美規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用廣泛，而國內(nèi)規(guī)范尚未采用。我國水利水電工程天然建筑材料規(guī)范中，堆積密度、平均粒徑是混凝土骨料物理性質(zhì)和顆粒組成控制的主要指標(biāo)之一，但歐美規(guī)范通常沒有較為嚴(yán)格要求。

在骨料的凍融性能方面，國內(nèi)規(guī)范采用指標(biāo)為凍融質(zhì)量損失率，國外規(guī)范則采用凍融重量損失率，兩者基本一致。

3.2.2 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

在國內(nèi)規(guī)范中，骨料泥質(zhì)含量控制指標(biāo)為1%～3%；而國外規(guī)范細骨料泥質(zhì)含量控制指標(biāo)為1%～16%，兩者差別較大，相比較而言，國內(nèi)規(guī)范要求較高，國外規(guī)范要求較低。粗骨料吸水率，國內(nèi)規(guī)范控制指標(biāo)為1.5%～2.5%，而國外規(guī)范控制指標(biāo)為0.8%～2.0%，國外標(biāo)準(zhǔn)較嚴(yán)。在有機質(zhì)含量方面，國內(nèi)規(guī)范細骨料質(zhì)量控制指標(biāo)為淺于標(biāo)準(zhǔn)色，而國外規(guī)范細骨料質(zhì)量控制指標(biāo)為小于0.05%或淺于標(biāo)準(zhǔn)色，兩者差別不大。在輕物質(zhì)含量方面，國內(nèi)規(guī)范控制指標(biāo)為小于1%（細骨料）或不存在（粗骨料），國外規(guī)范粗細骨料控制指標(biāo)為小于0.5%，粗骨料國內(nèi)規(guī)范較嚴(yán)，國外規(guī)范較寬松，而細骨料相反；粗骨料破碎指數(shù)，國內(nèi)規(guī)范技術(shù)控制指標(biāo)為不大于14.0%，國外規(guī)范技術(shù)控制指標(biāo)為25%～45%，差別較大，且國外規(guī)范劃分較為詳細，針對不同用途適用不同標(biāo)準(zhǔn)。骨料凍融性能質(zhì)量指標(biāo)也不一致，國內(nèi)規(guī)范控制指標(biāo)質(zhì)量損失率為小于1.0%，加拿大規(guī)范CSA A23.2-24A控制指標(biāo)重量損失率為10.2%～20.9%（平均值為15.6%），因此，差別還是存在的。

3.2.3 試驗方法

一般而言，幾何性能和物理性質(zhì)、常規(guī)力學(xué)性質(zhì)、凍融損失率試驗方法基本差別不大，但力學(xué)性質(zhì)和幾何性質(zhì)方面，國外規(guī)范粗骨料質(zhì)量指標(biāo)較多，例如洛杉磯耐磨損率、沖擊強度指數(shù)、堅固性、片狀指數(shù)等，而這些試驗方法目前國內(nèi)應(yīng)用少。

4結(jié)語

（1）目前，各國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范修編與更新發(fā)展較快，本文所涉及到的有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)可能并不是現(xiàn)行的最新版本，有關(guān)項目和質(zhì)量指標(biāo)可能存在一些問題或缺陷，甚至錯誤，敬請諒解，但這并不會影響本拙作之意圖。

（2）利用收集的資料以及實際工作中接觸到的有關(guān)資料，匆忙整理編制本篇論文，其最終和真實目的就是盡可能為同仁提供一點借鑒和幫助，這是本文之本意，可能難免存在謬誤之處，歡迎指正，共同交流。

（3）歐美技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)之間也存在一定的差異，相同的項目，其質(zhì)量指標(biāo)也不完全相同；此外，每個規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系均具有適用條件和范圍，需要在具體工程實際中正確理解，熟練應(yīng)用。