国内外混凝土天然骨料质量评价标准的初步对比分析

熊博 张丽艳 尹津航 黄向春

在水利水电工程领域，勘察设计是项目重要组成部分之一，而工程地质是项目勘察设计主要任务之一，天然建筑材料又是工程地质勘察主要内容之一。天然建筑材料质量对水利水电工程的设计方案、工期和投资有一定的影响，但天然建筑材料的质量评价标准和项目，国内外规范和标准存在一定差别；通过对比分析、研究，从本质理解其中差别，有利于对天然建筑材料认识和充分利用，为设计方案优化提供基础。

1 国内规范

在国内水利水电工程地质勘察工作中，天然建筑材料勘察和质量评价主要遵循SL 251—2015《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》、DL/T 5388—2007《水电水利工程天然建筑材料勘察规程》，这两个规范差别不大。本文主要就SL 251—2015《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》与国外标准规范关于混凝土的天然骨料的质量标准进行初步对比分析与研究。

依据SL 251—2015《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》，天然砂作为混凝土细骨料质量指标详见表1，天然砾料作为混凝土粗骨料质量指标详见表2。

2 国外规范

在国际上，混凝土天然骨料的质量标准也不完全相同，有些指标数值差别还较大。一般来看，主要包括几何性质、物理性质、化学性质等方面，主要指标包括级配、密度、吸水率、片状和针状指数、杂质和有害物质、破碎值、洛杉矶磨损率、坚固性、冻融重量损失率、冲击强度指数等。本文主要就美国ASTM、英国BS 882混凝土骨料规范、英国BS 812、英国GS 16土木工程通用标准（2006）、美国桥梁公路设计规范（AASHTO），对混凝土天然骨料质量标准进行初步整理分析。

表1 混凝土细骨料质量指标

表2 混凝土粗骨料质量指标

对前述国际项目上常用技术标准规范中混凝土骨料质量指标进行了初步整理统计，混凝土细骨料质量指标详见表3，粗骨料质量指标详见表4。

表3 混凝土细骨料质量指标

表4 混凝土粗骨料质量指标

3 天然骨料质量评价对比与分析

3.1 国外规范对比

在国际水利水电工程领域，欧美规范被广泛认可和应用，据收集到的有关规范和标准，混凝土骨料的质量标准，各个规范标准也不完全相同，采用质量评价指标亦有所差别，或应用领域不同，质量控制数值也有不同。混凝土骨料含泥量，例如细骨料控制指标为1%～16%，粗骨料控制指标为1%～5%；粗骨料吸水率控制指标为0.8%～2.0%；洛杉矶耐磨损率控制指标为10%～45%；硫酸钠法坚固性控制指标为10%～12%；片状指数控制指标为25%～45%。

3.2 国内外规范对比

3.2.1 质量指标

混凝土骨料的质量评价。一般而言，国内外规范和标准的原则是基本一致，从几何性质、物理性质、力学性质等方面较为全面；但相比较而言，与国内规范标准相比较，欧美规范和标准采用混凝土骨料质量项目较多，破碎值、洛杉矶耐磨损率、冲击强度指数、坚固性等指标在欧美规范标准应用广泛，而国内规范尚未采用。我国水利水电工程天然建筑材料规范中，堆积密度、平均粒径是混凝土骨料物理性质和颗粒组成控制的主要指标之一，但欧美规范通常没有较为严格要求。

在骨料的冻融性能方面，国内规范采用指标为冻融质量损失率，国外规范则采用冻融重量损失率，两者基本一致。

3.2.2 质量标准

在国内规范中，骨料泥质含量控制指标为1%～3%；而国外规范细骨料泥质含量控制指标为1%～16%，两者差别较大，相比较而言，国内规范要求较高，国外规范要求较低。粗骨料吸水率，国内规范控制指标为1.5%～2.5%，而国外规范控制指标为0.8%～2.0%，国外标准较严。在有机质含量方面，国内规范细骨料质量控制指标为浅于标准色，而国外规范细骨料质量控制指标为小于0.05%或浅于标准色，两者差别不大。在轻物质含量方面，国内规范控制指标为小于1%（细骨料）或不存在（粗骨料），国外规范粗细骨料控制指标为小于0.5%，粗骨料国内规范较严，国外规范较宽松，而细骨料相反；粗骨料破碎指数，国内规范技术控制指标为不大于14.0%，国外规范技术控制指标为25%～45%，差别较大，且国外规范划分较为详细，针对不同用途适用不同标准。骨料冻融性能质量指标也不一致，国内规范控制指标质量损失率为小于1.0%，加拿大规范CSA A23.2-24A控制指标重量损失率为10.2%～20.9%（平均值为15.6%），因此，差别还是存在的。

3.2.3 试验方法

一般而言，几何性能和物理性质、常规力学性质、冻融损失率试验方法基本差别不大，但力学性质和几何性质方面，国外规范粗骨料质量指标较多，例如洛杉矶耐磨损率、冲击强度指数、坚固性、片状指数等，而这些试验方法目前国内应用少。

4结语

（1）目前，各国技术标准规范修编与更新发展较快，本文所涉及到的有关规范和标准可能并不是现行的最新版本，有关项目和质量指标可能存在一些问题或缺陷，甚至错误，敬请谅解，但这并不会影响本拙作之意图。

（2）利用收集的资料以及实际工作中接触到的有关资料，匆忙整理编制本篇论文，其最终和真实目的就是尽可能为同仁提供一点借鉴和帮助，这是本文之本意，可能难免存在谬误之处，欢迎指正，共同交流。

（3）欧美技术规范标准之间也存在一定的差异，相同的项目，其质量指标也不完全相同；此外，每个规范标准体系均具有适用条件和范围，需要在具体工程实际中正确理解，熟练应用。