陳灼華,羅霖
( 湖北省宜昌市鼎誠工程技術服務有限公司田西高速四部試驗室,湖北 宜昌 443000)
GB/T 14684—2011《建設用砂》在建設工程中使用的頻率很高,涉及的面也很廣,它是許多行業標準的規范性引用文件。我們在多年的工作實踐中,發現該標準的 7.6 泥塊含量似乎有些不妥,現提出來供大家探討。
2019 年 5 月的一天,在某工地上,我們對一批次近 600 噸的天然河砂例行抽檢取樣時,明顯覺得這批河砂的顆粒粒徑偏小。樣品的母樣烘干后,按 GB/T 14684—2011 中 7.6 要求做泥塊含量的檢測時,頭一次遇到了這樣的情況:母樣 2×2500g 的河砂中竟篩不出2×200g 的粒徑不小于 1.18mm 的試樣!此次試驗只得中斷,得回頭去認真研讀標準。標準原文節選如下:
7.6.3.1 泥塊含量按式(6)計算,精確至 0.1%
式中:
Qb——泥塊含量,%;
G1——1.18mm 篩篩余試樣的質量,g;
G2——試驗后烘干試樣的質量,g。
細讀后發現,GB/T 14684—2011 中泥塊含量的檢測結果與母樣的關系不密切。即是說,按該標準得到的泥塊含量的結果很大程度上不代表母樣的含量。因為兩者之間沒有比例關系。
舉個例子,若按該標準得到的泥塊含量為 0.5%,只能說明 200g 的試樣中(顆粒粒徑不小于 1.18mm)中有 1g(200g×0.5%)的泥塊,絕對不能說 2×2500g的母樣中有 25g(2×2500×0.5%)的泥塊。因為不同批次的砂料中粒徑不小于 1.18mm 顆粒的含量是不一樣的。同樣是 5000g 的母樣,其含量可能是 200g、400g、1000g 也可能是 3000g,等等,不盡相同且差別很大。
GB/T 14684—2011 中表 1 顆粒級配也說明了這一點,現摘錄如下:
表 1 顆粒級配(部分)
從表 1 中可以看出,天然砂中粒徑不小于 1.18mm顆粒的含量在 0~65% 之間,該標準中 6.1 顆粒級配中還有一句話:砂的實際顆粒級配除 4.75mm 和 600μm篩檔外,可以略有超出,但各級累計篩余超出總和應不大于 5%。是不是可以理解為 65% 還有可能是 70%?
可以說,只有確定母樣中粒徑不小于 1.18mm 顆粒的含量,并以此對 200g 試樣中泥塊含量進行修正,其結果才有指導意義。
這讓我們想起了以往生產實戰中,屢次出現矛盾的場面。施工現場情況理想,而檢測部門則說原材料不合格,泥塊嚴重超標,要求停止施工、原料退場。鬧得不可開交。只是后來的混凝土各項指標都很好,又不了了之。如此看來,泥塊含量的檢測標準確實有問題。
(1)測定粒徑不小于 1.18mm 顆粒的含量,對泥塊含量進行修正。
即按 GB/T 14684—2011 中的 7.6.2 試驗步驟,得到的烘干至恒量的試樣,冷卻至室溫后,稱重(G3),精確至 0.1g,篩除小于 1.18mm 的顆粒,對不小于1.18mm 顆粒稱重(G4),精確至 0.1g,其余按標準執行。則:
式中:
β——不小于 1.18mm 顆粒含量,精確至 0.01%;
G3——試驗前烘干至恒重試樣的質量,g;
G4——試驗前烘干至恒重試樣中不小于 1.18mm 顆粒質量,g。
最后,泥塊含量為 Qb=β×[(G1-G2)/G1]×100
取兩次平均值,精確至 0.1%,采用修約法進行評定。這樣才是所檢砂料中的泥塊含量。
舉例,見表 2。
順便說一句,該標準 7.5.3.2 亞甲藍 MB 值測定,也存在類似的問題,這里就不多議了。
表 2 舉例
(2)提議取消集料(砂,卵石和碎石)中泥塊含量指標,設立泥和泥塊總量指標。
泥塊含量是一個重要的指標,許多行業標準均將其列為必檢指標之一。泥塊對混凝土的危害比含泥要厲害得多。泥的顆粒粒徑小于 75μm,其附著在集料的表面,影響粘結,會降低混凝土的強度。而粒徑不小于 1.18mm(粗集料 4.75mm)的泥塊,其存在于混凝土中,不僅會降低混凝土強度,而且會使施工中混凝土的需水量忽高忽低,變化劇烈,難以控制。最終導致混凝土體積不穩定,干燥時收縮厲害,潮濕時膨脹明顯。泥塊還會截斷混凝土的斷面,破壞混凝土的連續性;泥塊的密度小于混凝土中的其它物料,在振搗過程中一部分會浮到面層,凝固后,混凝土表面會出凹凸不平的缺陷。
如此重要的控制指標,我們建議取消是有其原因的。
我們做過多次試驗。以天然河砂為例。稱取粒徑不小于 1.18mm 的砂粒 200g,將其倒在白色瓷盤中,用平鏟均勻地攤開(因顆粒較大,數量較小,肉眼比較好分辨),經反復挑選,直至確信盤中這 200g 的砂粒中再無一顆泥塊后,注入清水,水體立馬渾濁,且短時間難以澄清;或者用 300g 砝碼一遍又一遍地按壓瓷盤中的砂粒,再一遍又一遍地過 1.18mm 的篩子,直至確認無泥塊時,再注入清水,水體也是立馬渾濁。將這兩種狀況下的砂粒浸泡 2h(按含泥標準),過 75μm 篩子,烘干后,其質量一定會減少,這減少的質量,絕對不是泥塊迅速地溶于水而造成的,而是粒徑小于 75μm、粘附在砂粒上的泥快速地溶入水的結果。
可以說,當 200g 的試樣經 24h 浸泡,再手捏水洗,經 600μm 篩子過濾后,其烘干質量沒有不減少的。這減少的質量中,一定有泥,甚至可能全部是泥,但就是沒有泥塊。而 GB/T 14684 卻將這些全當成泥塊了。
我們還做過這樣的對比試驗,在砂的顆粒級配試驗中,加入 75μm 的篩子,將其放在 150μm 篩子的下面,這樣可以得到一個干砂 75μm 的通過量;再就是按“7.4”的要求得出一個濕砂 75μm 的通過量。比較這兩個數值,前者總是小于后者,即使在搖篩機上搖二十分鐘,其結果依然是前者小于后者,只是兩者的差距縮小了一些。
試驗說明,粒徑小于 75μm 的泥,其粘附力較強,只有在水中浸泡淘洗后才能較徹底地與砂粒分離。同樣GB/T 14684 也將這些全當成泥塊了。
為此,特建議設立泥和泥塊總量指標。
大意是(仿照 GB/T 14684—2011 中 7.4):稱取500g(精確至 0.1g)試樣,將試樣倒入淘洗容器中注入清水,使水面高于試樣面約 150mm,充分攪拌后浸泡 24h。然后用手在水中碾碎泥塊,并淘洗試樣,使塵屑、淤泥和粘土與砂粒分離,把水緩緩倒入 1.18mm 及75μm 的套篩上(1.18mm 篩放在 75μm 篩上面),濾去小于 75μm 的顆粒(其余同 7.4 含泥量)。
經 24h 浸泡,經手捏水洗,仍不能通過 75μm 篩孔的物料,我們將其歸屬于砂粒。此過程損失的質量即為泥和泥塊的總量。若要單獨計算泥塊含量,可用差減法得到:泥塊含量=泥和泥塊總量-含泥量
如此可將含泥和泥塊較清楚地分開。
我們用此方法在一重點建設項目上,控制天然砂的含泥量和泥塊含量,效果很好。