國(guó)內(nèi)外混凝土天然骨料質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的初步對(duì)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(jì)是項(xiàng)目重要組成部分之一，而工程地質(zhì)是項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)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(duì)水利水電工程的設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)外規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)存在一定差別；通過(guò)對(duì)比分析、研究，從本質(zhì)理解其中差別，有利于對(duì)天然建筑材料認(rèn)識(shí)和充分利用，為設(shè)計(jì)方案優(yōu)化提供基礎(chǔ)。

1 國(guó)內(nèi)規(guī)范

在國(guó)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(píng)價(jià)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(gè)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(guó)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(jìn)行初步對(duì)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(xì)骨料質(zhì)量指標(biāo)詳見(jiàn)表1，天然礫料作為混凝土粗骨料質(zhì)量指標(biāo)詳見(jiàn)表2。

2 國(guó)外規(guī)范

在國(guó)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(lái)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(jí)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(jiān)固性、凍融重量損失率、沖擊強(qiáng)度指數(shù)等。本文主要就美國(guó)ASTM、英國(guó)BS 882混凝土骨料規(guī)范、英國(guó)BS 812、英國(guó)GS 16土木工程通用標(biāo)準(zhǔn)（2006）、美國(guó)橋梁公路設(shè)計(jì)規(guī)范（AASHTO），對(duì)混凝土天然骨料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行初步整理分析。

表1 混凝土細(xì)骨料質(zhì)量指標(biāo)

表2 混凝土粗骨料質(zhì)量指標(biāo)

對(duì)前述國(guó)際項(xiàng)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(jìn)行了初步整理統(tǒng)計(jì)，混凝土細(xì)骨料質(zhì)量指標(biāo)詳見(jiàn)表3，粗骨料質(zhì)量指標(biāo)詳見(jiàn)表4。

表3 混凝土細(xì)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(píng)價(jià)對(duì)比與分析

3.1 國(guó)外規(guī)范對(duì)比

在國(guó)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(gè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也不完全相同，采用質(zhì)量評(píng)價(jià)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。混凝土骨料含泥量，例如細(xì)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(jiān)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(guó)內(nèi)外規(guī)范對(duì)比

3.2.1 質(zhì)量指標(biāo)

混凝土骨料的質(zhì)量評(píng)價(jià)。一般而言，國(guó)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(guó)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(xiàng)目較多，破碎值、洛杉磯耐磨損率、沖擊強(qiáng)度指數(shù)、堅(jiān)固性等指標(biāo)在歐美規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用廣泛，而國(guó)內(nèi)規(guī)范尚未采用。我國(guó)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(méi)有較為嚴(yán)格要求。

在骨料的凍融性能方面，國(guó)內(nèi)規(guī)范采用指標(biāo)為凍融質(zhì)量損失率，國(guó)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(guó)內(nèi)規(guī)范中，骨料泥質(zhì)含量控制指標(biāo)為1%～3%；而國(guó)外規(guī)范細(xì)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(guó)內(nèi)規(guī)范要求較高，國(guó)外規(guī)范要求較低。粗骨料吸水率，國(guó)內(nèi)規(guī)范控制指標(biāo)為1.5%～2.5%，而國(guó)外規(guī)范控制指標(biāo)為0.8%～2.0%，國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)較嚴(yán)。在有機(jī)質(zhì)含量方面，國(guó)內(nèi)規(guī)范細(xì)骨料質(zhì)量控制指標(biāo)為淺于標(biāo)準(zhǔn)色，而國(guó)外規(guī)范細(xì)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(guó)內(nèi)規(guī)范控制指標(biāo)為小于1%（細(xì)骨料）或不存在（粗骨料），國(guó)外規(guī)范粗細(xì)骨料控制指標(biāo)為小于0.5%，粗骨料國(guó)內(nèi)規(guī)范較嚴(yán)，國(guó)外規(guī)范較寬松，而細(xì)骨料相反；粗骨料破碎指數(shù)，國(guó)內(nèi)規(guī)范技術(shù)控制指標(biāo)為不大于14.0%，國(guó)外規(guī)范技術(shù)控制指標(biāo)為25%～45%，差別較大，且國(guó)外規(guī)范劃分較為詳細(xì)，針對(duì)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(guó)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(yàn)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(yàn)方法基本差別不大，但力學(xué)性質(zhì)和幾何性質(zhì)方面，國(guó)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(qiáng)度指數(shù)、堅(jiān)固性、片狀指數(shù)等，而這些試驗(yàn)方法目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用少。

4結(jié)語(yǔ)

（1）目前，各國(guó)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(xiàng)目和質(zhì)量指標(biāo)可能存在一些問(wèn)題或缺陷，甚至錯(cuò)誤，敬請(qǐng)諒解，但這并不會(huì)影響本拙作之意圖。

（2）利用收集的資料以及實(shí)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(shí)目的就是盡可能為同仁提供一點(diǎn)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(xiàng)目，其質(zhì)量指標(biāo)也不完全相同；此外，每個(gè)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(shí)際中正確理解，熟練應(yīng)用。