GB/T 14684-2022《建设用砂》是中华人民共和国国家标准,由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会于2022年4月15日发布、2022年11月1日实施,代替GB/T 14684-2011《建设用砂》,由中国建筑材料联合会提出并归口,历次版本:1993年首次发布(GB/T 14684《建筑用砂》)、2001年第一次修订、2011年第二次修订,本次为第三次修订。引言提示:本文件涉及7.15(机制砂片状颗粒含量测定方法)相关专利,专利持有人(北京建筑大学、北京科技大学)已承诺在公平合理无歧视基础上免费许可实施本文件时的专利使用。
砂是混凝土和砂浆的必需骨料(占混凝土体积的30%-40%),砂的品质(级配、含泥量、有害物质)直接决定混凝土和砂浆的工作性、强度和耐久性。本文件规定了建设用砂的分类与类别、总体要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志储存和运输,适用于建设工程中水泥混凝土及其制品和普通砂浆用砂,与GB/T 14685《建设用卵石、碎石》配套构成建设用骨料标准体系。修订背景与天然砂资源形势有关:天然砂(河砂)资源日益紧缺、禁采限采范围扩大,机制砂(岩石、矿山废石、尾矿机制砂)成为建设用砂的重要来源——2011版已引入机制砂,2022版进一步完善机制砂质量指标(增加片状颗粒含量新指标及检测方法、增加混合砂术语),体现“天然砂与机制砂并重”的行业发展方向。
按产源分类(4.1)。 天然砂(在自然条件作用下岩石产生破碎、风化、分选、运移、堆(沉)积形成的粒径小于4.75mm的岩石颗粒,包括河砂、湖砂、山砂、净化处理的海砂,不包括软质风化的颗粒);机制砂(以岩石、卵石、矿山废石和尾矿等为原料,经除土处理,由机械破碎、整形、筛分、粉控等工艺制成的级配、粒形和石粉含量满足要求且粒径小于4.75mm的颗粒,不包括软质风化的颗粒);混合砂(由机制砂和天然砂按一定比例混合而成的砂)。按细度模数分类(4.1.2)。 粗砂(细度模数3.7-3.1)、中砂(3.0-2.3)、细砂(2.2-1.6)、特细砂(1.5-0.7)。类别(4.2)。 建设用砂按颗粒级配、含泥量(石粉含量)、亚甲蓝(MB)值、泥块含量、有害物质、坚固性、压碎指标、片状颗粒含量技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类——类别与用途对应(Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土、Ⅱ类宜用于C30-C60及抗冻抗渗或其他要求的混凝土、Ⅲ类宜用于小于C30的混凝土和建筑砂浆——类别越高对砂质量要求越高,这是混凝土配合比设计选用砂的依据)。
总体要求(5)。 用矿山废石和尾矿等生产的机制砂有害物质除应符合6.4规定外,还应符合我国环保和安全相关标准、规范的要求(尾矿机制砂须满足环保安全要求);混合砂的技术要求、试验方法、检验规则、标志储存和运输等应按机制砂执行(混合砂按机制砂管理——机制砂指标比天然砂多石粉含量、压碎指标等)。
颗粒级配(6.1)。 除特细砂外,Ⅰ类砂的累计筛余应符合表1中2区的规定、分计筛余应符合表2的规定;Ⅱ类和Ⅲ类砂的累计筛余应符合表1的规定。砂的实际颗粒级配除4.75mm和0.60mm筛挡外可以超出,但各级累计筛余超出值总和不应大于5%。表2分计筛余附加规定:对于机制砂,4.75mm筛的分计筛余不应大于5%;对于MB>1.4的机制砂,0.15mm筛和筛底的分计筛余之和不应大于25%;对于天然砂,筛底的分计筛余不应大于10%。Ⅰ类砂的细度模数应为2.3-3.2(Ⅰ类砂颗粒级配要求更严——限于2区且细度模数范围收窄)。
含泥量、石粉含量与亚甲蓝值(6.2)。 天然砂的含泥量(粒径小于75μm颗粒含量):Ⅰ类≤1.0%、Ⅱ类≤3.0%、Ⅲ类≤5.0%。机制砂的石粉含量按亚甲蓝值(MB值)分级控制(表4):Ⅰ类砂MB≤0.5时石粉含量≤15.0%、0.5<MB≤1.0时≤10.0%、1.0<MB≤1.4或快速试验合格时≤5.0%、MB>1.4或快速试验不合格时≤1.0%;Ⅱ类、Ⅲ类砂按MB值相应放宽——MB值判定石粉质量(MB值反映机制砂中小于75μm颗粒的吸附性能:MB值小说明是石粉(无害)、MB值大说明含泥(有害)——用亚甲蓝值区分“石粉”与"泥"是机制砂质量评价的关键);注:砂浆用砂的石粉含量不做限制(砂浆对石粉要求不同)。
泥块含量(6.3)。 砂的泥块含量(原粒径大于1.18mm、经水浸泡淘洗后小于0.60mm的颗粒):Ⅰ类≤0.2%、Ⅱ类≤1.0%、Ⅲ类≤2.0%。
有害物质(6.4)。 砂中如含有云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯化物、贝壳,含量应符合表6规定:云母Ⅰ类≤1.0%、Ⅱ类≤2.0%(Ⅲ类未规定或放宽);轻物质(表观密度小于2000kg/m³的物质)≤1.0%;有机物合格;硫化物及硫酸盐(按SO3质量计)≤0.5%;氯化物(以氯离子质量计)Ⅰ类≤0.01%、Ⅱ类≤0.02%、Ⅲ类≤0.06%(注:对于钢筋混凝土用净化处理的海砂,其氯化物含量应小于或等于0.02%——海砂氯离子引起钢筋锈蚀,用于钢筋混凝土的海砂须净化处理且氯离子≤0.02%);贝壳(仅适用于净化处理的海砂)Ⅰ类≤3.0%、Ⅱ类≤5.0%、Ⅲ类≤8.0%。
坚固性、压碎指标、片状颗粒含量、密度、放射性(6.5-6.10)。 坚固性(硫酸钠溶液法质量损失):Ⅰ类≤8%、Ⅱ类≤10%(Ⅲ类或未规定);机制砂压碎指标:单级最大压碎指标Ⅰ类≤20%、Ⅱ类≤25%、Ⅲ类≤30%;片状颗粒含量:Ⅰ类机制砂的片状颗粒含量不应大于10%(2022版新增指标——机制砂粒形控制);表观密度、松散堆积密度和空隙率:除特细砂外,表观密度不小于2500kg/m³、松散堆积密度不小于1400kg/m³、空隙率不大于44%;放射性应符合GB 6566的规定(建筑材料放射性核素限量)。
检验规则(8)。 检验分为出厂检验和型式检验(2022版更改了出厂检验和型式检验项目):出厂检验——生产厂家出厂时对产品进行检验(检验项目包括颗粒级配、细度模数、含泥量(石粉含量)、泥块含量、有害物质等主要项目),检验合格并附合格证方可出厂;型式检验——产品定型、原材料工艺变化或正常生产定期进行的全面检验(覆盖全部技术要求项目);组批规则(2022版更改)——按同产地、同规格、同类别组批(每批数量有上限规定,超出上限分批),组批后按标准规定抽样进行检验;判定——全部检验项目符合要求判合格,有一项不符合则判不合格或按复检规则处理。标志、储存和运输(9)。 产品应有标志(产品名称、类别、规格、产地、生产日期等);储存——防止混料和污染(不同类别规格分开堆放);运输——防止撒漏和混入杂物。
"产源+细度+类别“的三维分类体系。 建设用砂分类是”按产源分品种(天然砂/机制砂/混合砂)、按细度模数分规格(粗中细特细砂)、按技术指标分类别(ⅠⅡⅢ类)"的三维体系——品种决定管理规则(混合砂按机制砂执行——机制砂指标更全)、规格决定用途(混凝土配合比按细度模数选砂,中砂最常用)、类别决定强度等级适配(Ⅰ类宜用于C60以上混凝土、Ⅱ类宜用于C30-C60及抗冻抗渗混凝土、Ⅲ类宜用于C30以下混凝土和砂浆)——三个维度对应生产、配合比设计、验收三个环节的不同使用者。
"MB值分级控制石粉含量"的机制砂质量核心。 机制砂与天然砂的本质区别在于小于75μm颗粒的性质:天然砂中是"泥“(有害——包裹骨料、增大用水量、降低强度)、机制砂中主要是”石粉"(石灰石等岩石粉末——适量石粉可改善混凝土和易性和密实性,过量则有害)——亚甲蓝值(MB值)是区分石粉与泥的定量判据(MB值小=吸附性弱=石粉为主;MB值大=吸附性强=含泥为主),表4按MB值分级规定石粉含量上限(MB≤0.5时Ⅰ类砂允许15%石粉、MB>1.4时仅允许1.0%)——"MB值+石粉含量双指标控制“解决机制砂”粉"的质量问题,是机制砂标准的技术特色。
"海砂氯离子≤0.02%+贝壳限量"的海砂利用约束。 海砂资源丰富但氯离子腐蚀钢筋是结构安全的重大隐患,表6规定:钢筋混凝土用净化处理的海砂氯离子含量应≤0.02%(净化处理——淡水冲洗去除氯离子和贝壳);贝壳含量按类别限值(Ⅰ≤3%Ⅱ≤5%Ⅲ≤8%,贝壳强度低影响骨料性能)——"净化处理+氯离子限量"使海砂在受控条件下可用于钢筋混凝土,既缓解河砂短缺又守住结构安全底线。
"片状颗粒≤10%+专利检测法"的粒形控制新指标。 2022版新增片状颗粒含量指标(Ⅰ类机制砂≤10%)及检测方法(7.15)——机制砂由机械破碎生产、粒形不如天然砂圆润,片状颗粒(最小一维尺寸小于所属粒级平均粒径0.45倍的颗粒)含量高会降低混凝土工作性和强度;该检测方法涉及专利(北京建筑大学、北京科技大学持有人承诺免费许可实施)——"新指标+专利声明"是标准与技术创新的结合(标准采用有专利的检测方法时须按GB/T 1.1规则在引言中声明)。
本文件适用于砂石骨料生产企业和矿山企业(机制砂生产质量控制),混凝土搅拌站和预制构件企业(原材料验收),建筑施工和监理单位(砂料进场检验),混凝土和砂浆配合比设计人员,检测机构(砂检验),以及高校土木工程、建筑材料专业师生。
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