关于水泥混凝土用粗集料压碎值技术标准的探讨

关于水泥混凝土用粗集料压碎值技术标准的探讨

王芮文;曹妍;欧定福

【摘要】随着我国公路基础建设投资的加大以及环保政策的推进,混凝土用碎石供应一度紧张,碎石质量控制难度加大.加之新的试验规程对碎石压碎值试验方法作了调整,而新的规范提高了压碎值的要求,使得满足现行规范要求的碎石料源更少.通过对既往各版本试验规程的分析研究,发现各规范之间对于碎石压碎值的要求并不统一,且新的试验规程对水泥混凝土用碎石压碎值规定过于严格.通过大量现场采集样本,运用MINITAB软件中提供的过程能力分析工具,采用统计方法分析出多地区碎石压碎值数据分布情况,发现我国很多地区的碎石压碎值难以满足现行规范的要求,得出了在江苏及周边地区石灰岩碎石压碎值满足现行桥梁结构混凝土规范标准的几率较小、对推进工程建设进度将产生较大影响的结论.据此,提出对现行行业标准进行调整的建议.

【期刊名称】《公路交通技术》

【年(卷),期】2019(035)004

【总页数】9页(P34-42)

【关键词】压碎值;标准;混凝土施工;MINITAB;质量控制

【作者】王芮文;曹妍;欧定福

【作者单位】江苏森淼工程质量检测有限公司,江苏镇江 212000;江苏省交通技师学院,江苏镇江 212000;江苏森淼工程质量检测有限公司,江苏镇江 212000;江苏森淼工程质量检测有限公司,江苏镇江 212000;江苏省交通技师学院,江苏镇江212000

【正文语种】中文

【中图分类】U414

2018年初以来，随着公路基础设施建设的投资加大，对建筑材料的需求随之增加，而近年来对环保控制力度在不断加强，一些建筑材料供应厂家因环保不达标关闭，特别是碎石矿场，由于各地区禁止采矿，包括江苏在内的很多省份石子供应紧张。特别是JTG E42—2005《公路工程集料试验规程》[1]中对碎石压碎值试验方法的更改，同时，公路桥涵施工技术规范对碎石压碎值的要求也随之提高，符合规范的料源更少。本文研究通过大量收集碎石样本，对压碎值分布情况进行分析，得出了现行的碎石压碎值试验规程对于水泥混凝土用碎石要求过高，规范要求过于保守，需进行调整。

1 规范、规程对碎石压碎值的要求

1.1 碎石压碎值试验方法的变化

JTJ 058—2000《公路工程集料试验规程》(简称《旧规程》)中粗集料压碎值试验

有2种方法[2]：T0315的试验方法适用于水泥混凝土粗集料压碎值试验；T0316

的试验方法适用于沥青路面及基层中的粗集料压碎值试验。在JTG E42—2005《公路工程集料试验规程》(简称《新规程》)中将这2种方法合并为一种方法，即无论是水泥混凝土还是沥青路面及基层中使用的粗集料，其压碎值试验都按

T0316的方法和规定进行。各种试验方法的比较见表1。

1.2 现行规范对碎石要求的变化

在《新规程》实施后，考虑到JTG F30—2003《水泥混凝土路面施工技术规范》

对碎石的力学性能要求是基于《旧规程》的，《新规程》建议在此规范下次修订前，先可采用T0316的方法试验后，利用y=0.816x-5换算得到压碎值最终数据[3]。

2014年，JTG/T F30—2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》实施，原规范JTG F30—2003废止，此换算公式不再适用。明确其试验采用《新规程》中

T0316的方法[4]。

表1 《旧规程》T0315、T0316以及GB/T 14685—2001的试验方法比较Table 1 Comparison of test methods for T 0315、T 0316 and GB/T 14685—2001项目T0316(沥青路面及基层用)T0315(水泥混凝土用)GB/T 14685—2001试模尺寸试样数量试样处理试样尺寸试样击实加载方式压碎颗粒内径150 mm、压头149 mm3 000 g,先在内径112 mm、高179.4 mm、容积1 767 mL的圆筒中装料,要求试样深度100 mm,以试样毛体积控制原样不处理13.2 mm～16 mm(新试验规程修改为9.5 mm～13.2 mm)分3次装料,每次用金属棒在50 mm高处自由下落25次在10 min内达到总荷载400 kN,立即卸荷2.36 mm标准筛过筛内径152 mm、压头150 mm3 000 g,距上口10 mm,无试模深度,以试样总量控制筛分后要去除针片状颗粒9.5 mm～19 mm。原规程要求对20 mm以上及以下的材料分别检验后合成计算分2层装料,每次按住试样筒左右交替颠击地面各25次按1 kN/s的速率均匀地施加荷载,达到200 kN后稳压5 s,然后卸载2.5 mm标准筛过筛与T0315相同

以上是《新规程》对水泥路面用碎石压碎值的规定，而对于桥涵混凝土用碎石如何处理并没有明确，但是，从公路桥涵施工技术规范中可以得出初步结论。

在JTJ 041—2000《公路桥涵施工技术规范》中，碎石的技术要求采用了压碎指标的概念[5]，这一概念与当时现行的国标GB/T 14685—2011《建设用卵石、碎石》[6]相同，并采用了T0315的试验方法。

2011年，新版JTG/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》实施。该规范对碎石压碎值又作了相应的调整。其推荐的试验采用《新规程》T0316的方法[7]。

以上各种规范对碎石压碎值的要求见表2。

但是，自《新规程》及新公路桥涵施工技术规范实施以来，江苏省及周边地区矿山碎石压碎值经常出现不合格情况，特别是2018年以来，环保控制加强，很多矿山关闭，一度造成碎石材料供应紧张，严重阻碍了工程施工正常进度。为了摸清碎石压碎值实际情况，以提出解决措施，项目组利用MINNITAB软件提供的统计方法进行压碎值分布情况分析。

表2 各种规范对碎石压碎值要求对比Table 2 Requirements for crushing value of crushed stone in different codes规范名称规范编号对碎石压碎值的要求推荐使用的方法公路桥涵施工技术规范JTJ 041—2000混凝土等级在C40～C55范围内,压碎值≤12%;混凝土强度等级≤C35时,压碎值小于等于16%T0315公路桥涵施工技术规范JTG/T F50—2011当混凝土强度等级>C60时,Ⅰ类碎石压碎值≤18%;当混凝土强度等级在C30～C60时,Ⅱ类碎石压碎值≤20%;当混凝土强度等级

≤C30时,Ⅲ类碎石压碎值≤30%T0316水泥混凝土路面施工技术规范JTG F30—2003当混凝土强度等级>C60时,Ⅰ类碎石压碎值≤12%;当混凝土强度等级在

C30～C60时,Ⅱ类碎石压碎值≤15%;当混凝土强度等级≤C30时,Ⅲ类碎石压碎值

≤20%T0316的方法,结果需经过换算公路水泥混凝土路面施工技术细则JTG/T

F30—2014对于碎石,Ⅰ类碎石压碎值要求≤18%,Ⅱ类碎石压碎值要求≤25%,Ⅲ类碎石压碎值要求≤30%T0316建设用卵石、碎石GB/T 14685—2011混凝土强度

等级在C40～C55内,压碎值≤12%;混凝土强度等级≤C35时,压碎值≤16%T0315

2 MINITAB统计功能简介

MINITAB软件是目前世界上应用最为广泛的数理统计软件，也是六西格玛管理使用最基本的软件[8-9]。软件包含了六西格玛管理中所有的分析工具。本研究就是

采用MINITAB软件中通过对过程能力分析来确定“百万机会缺陷

数”[10](DPMO，也称为百万机会不合格率，用ppm表示)。通过数据统计分析，确定碎石压碎值满足规范的情况。