水泥混凝土用機制砂編制說明

一、工作簡況

（一）任務來源

近年來，由于天然河砂存量不斷減少以及環(huán)境保護限制開采，我國不少省

區(qū)在公路工程建設中已出現天然河砂資源匱乏甚至無合格天然河砂可用的情

況，公路工程可持續(xù)發(fā)展受到嚴重制約。天然河砂資源短時間內不可再生，隨

著河砂資源的日益枯竭，采用機制砂替代河砂配制混凝土已經是當前公路工程

建設的趨勢。2009年，交通運輸部科技司針對這一問題的迫切性，立項編制《公

路工程水泥混凝土用機制砂》（JT/T819—2011）標準。該標準于2011年編制

完成并發(fā)布，于2012年正式實施。該標準結合當時的機制砂生產工藝和技術水

平，根據水泥混凝土的性能要求提出了對機制砂的技術指標要求，適用范圍合

理、適用性強。自實施以來，對規(guī)范公路工程水泥混凝土用機制砂的產品質量

發(fā)揮了重要作用，為我國公路工程建設提供了重要的標準支撐，產生了巨大社

會、經濟和環(huán)保效益。在2018年11月26日國家統計局公布《戰(zhàn)略性新興產業(yè)

分類（2018）》中，機制砂被列入重點產品和服務，由此可見機制砂在建設中的

重要地位。

隨著我國公路工程建設持續(xù)開展，使用機制砂是公路工程長期發(fā)展的必然

趨勢?！豆饭こ趟嗷炷劣脵C制砂》（JT/T819—2011）實施10年來，機制

砂加工技術不斷進步發(fā)展、機制砂在混凝土中的應用經驗和研究成果不斷豐富，

機制砂的部分加工指標得到了改善，如機制砂顆粒形狀指標、石粉含量限值等；

其在混凝土中的應用分類也將更加精細化、應用范圍將更加廣泛，如機制砂混

凝土強度等級范圍、在超高性能混凝土中的應用等。

基于此，交通運輸部在2020年6月9日《交通運輸部關于下達2020年交

通運輸標準化計劃（第一批）的通知》，對現行《公路工程水泥混凝土用機制

砂》（JT/T819—2011）進行修訂，及時補充完善有關技術規(guī)定、調整技術指標

值，以適應機制砂生產和應用技術的發(fā)展進步，更好地促進和規(guī)范機制砂在公

路工程水泥混凝土中的應用。該工作由交通運輸部公路科學研究所主持，計劃

編號：JT2020-19。

1

（二）主要工作過程

交通運輸部公路科學研究所接到標準修訂計劃任務后，立即著手進行標準

修訂工作，主要工作過程如下：

（1）2020年6月～2020年8月，交通運輸部公路科學研究所牽頭成立了

標準編制組，并進行人員分工。編制組提出標準修訂的原則、編寫思路，廣泛

收集了國內外機制砂產品數據，及國家、行業(yè)標準及科技論文等成果資料，進

行了初步的技術分析，編寫了標準修訂工作大綱和章節(jié)條文草案。

（2）2020年9月～2020年12月，整理有關資料和試驗數據，編寫標準

初稿；編制組內部對初稿進行討論和完善，形成征求意見稿初稿。

（3）2021年1月~2021年6月，召開征求意見稿會議，對征求意見稿進

一步修改、完善；向全國各交通運輸主管部門和相關單位征求意見。

（三）協作單位

本文件由交通運輸部公路科學研究所主持編制。在本文件的修訂過程中，

得到了相關單位的支持、協助，取得了大量試驗數據和標準修訂建議，保證了

標準的修訂質量。協作單位名單主要有：交通運輸部公路科學研究所、貴州省

交通規(guī)劃勘察設計研究院有限公司、廣東冠粵路橋有限公司、保利長大工程有

限公司、中交一公局集團有限公司、山東高速集團有限公司、廣西交通投資集

團有限公司、中海建筑有限公司貴州分公司、中交一公局集團有限公司二公司、

中交一公局集團有限公司三公司、中國建筑科學研究院集團有限公司、貴州宏

信創(chuàng)達工程檢測咨詢有限公司、武漢理工大學、西南交通大學、同濟大學、河

南中州路橋建設有限公司。在本文件編制過程中，視編制工作需要再按程序要

求對協作單位調整優(yōu)化。

（四）主要起草人及其所做的工作

根據當前的編制工作安排，擬定編制組主要成員及其分工如表1所示。在

標準編制過程中，根據編制工作實際需求，將對編制單位和編制人員進行調整

優(yōu)化。

2

表1編制組主要成員及分工

序號主要成員編制單位工作任務

總體負責，起草標準編制大

1趙尚傳交通運輸部公路科學研究所綱和章節(jié)內容框架，負責修

訂第1、2、5、6章

貴州省交通規(guī)劃勘察設計研究院有

2喬東華負責修訂第7章檢驗項目

限公司

負責修訂第5章機制砂母材

3李連生廣東冠粵路橋有限公司

范圍

4何濤保利長大工程有限公司負責修訂第3章術語和定義

負責機制砂技術指標調研、

5萬桂軍中海建筑有限公司貴州分公司編寫機制砂母材安全和環(huán)保

要求

負責機制砂技術指標調研、

6孔德勝河南中州路橋建設有限公司

修訂第3章機制砂的定義

負責修訂第4章機制砂分類

7王玉果中交一公局集團有限公司

與規(guī)格

8王稷良交通運輸部公路科學研究所修訂第4章機制砂使用范圍

參加機制砂技術指標調研、

9王少鵬交通運輸部公路科學研究所

負責修訂第5章顆粒級配

10李北星武漢理工大學負責修訂第5章石粉含量

參加機制砂技術指標調研、

貴州宏信創(chuàng)達工程檢測咨詢有限公

11何飛參與修訂第5章表觀密度和

司

孔隙率

負責機制砂技術指標調研、

12李響中交一公局集團有限公司二公司

修訂第5章吸水率

負責機制砂指標調研、負責

13夏京亮中國建筑科學研究院集團有限公司

修訂第5章片狀顆粒含量

參加機制砂指標調研、參與

14賀亮山東高速集團有限公司

修訂第4章機制砂分類要求

參加機制砂技術指標調研、

15廉向東廣西交通投資集團有限公司

參與修訂第5章級配范圍

貴州宏信創(chuàng)達工程檢測咨詢有限公參加機制砂技術指標調研、

16楊黔

司參與修訂第5章石粉含量

17劉春舵中海建筑有限公司貴州分公司負責機制砂指標調研、參與

3

序號主要成員編制單位工作任務

修訂第7章出場檢驗項目

參加機制砂指標調研、參與

18李增榮中交一公局集團有限公司二公司

修訂第5章片狀顆粒含量

參加機制砂指標調研、參與

19黃斌中交一公局集團有限公司三公司

修訂第5章片狀顆粒含量

參加機制砂指標調研、參與

20李固華西南交通大學

修訂第5章顆粒級配范圍

參加機制砂技術指標調研、

21沈衛(wèi)國武漢理工大學

參與修訂第5章石粉含量

參加機制砂指標調研、參與

22劉志華廣東冠粵路橋有限公司

修訂第7章出場檢驗項目

參加機制砂技術指標調研、

23榮國城保利長大工程有限公司

修訂第5章卵石壓碎指標

參加機制砂指標調研、參與

24蔣正武同濟大學

修訂第5章片狀顆粒含量

負責機制砂技術指標調研、

25趙長龍中海建筑有限公司貴州分公司

修訂第5章碎石壓碎指標

參加機制砂技術調研、修訂

26盧瑜山東高速集團有限公司

第5章表觀密度和孔隙率

參加機制砂技術指標調研、

27黃永亮中交一公局集團有限公司二公司

修訂第5章松散堆積密度

參加機制砂技術指標調研、

28蘇愛斌廣西交通投資集團有限公司

修訂第5章母材強度要求

參加機制砂技術指標調研、

29付剛山東高速集團有限公司

參與修訂第2章機制砂定義

參加機制砂技術指標調研、

30劉龍龍交通運輸部公路科學研究所

參編第4章附錄A磨光值試驗

參加機制砂指標調研、參與

31左新黛交通運輸部公路科學研究所

修訂第3章亞甲藍值定義

參加機制砂技術指標調研、

32白冰交通運輸部公路科學研究所

參與修訂第5章顆粒級配

參加機制砂技術指標調研、

33白偉廣西交通投資集團有限公司

修訂第5章石粉含量

參加機制砂技術指標調研、

34王來永交通運輸部公路科學研究所

參與修訂第5章吸水率

4

序號主要成員編制單位工作任務

參加機制砂指標調研、參與

35何哲交通運輸部公路科學研究所

修訂第7章型式檢驗項目

參加機制砂技術指標調研、

36呂竟銘交通運輸部公路科學研究所

修訂第2章引用標準

二、標準編制原則與確定主要內容的依據

（一）標準編制原則

1.協調性原則

做好與相關標準、規(guī)范的協調、銜接，保證本文件與現行公路橋梁、隧道

和路面施工規(guī)范和細則等相關行業(yè)標準協調性。本文件位產品標準，從保證產

品質量均勻性、穩(wěn)定性、可靠性以及對混凝土施工過程質量控制的支撐性等角

度來對產品指標進行規(guī)定。

2.可操作性原則

為便于工程應用，起草的條文應明晰、規(guī)范，試驗方法中儀器、關鍵步驟

等內容應詳細、明確，可操作性強。

3.成熟性原則

標準修訂的條文及指標需進行充分技術論證或試驗驗證，應依據充分，理

論正確，驗證可信，確保技術成熟性、可靠性。

4.代表性和先進性原則

標準必須能夠滿足工程上對機制砂產品的基本性能要求，同時也必須考慮

試驗驗證樣品的代表性，使國內市場上大部分產品能夠滿足標準要求；同時能

夠引導機制砂產品在工程應用中不斷改進、完善，從而推動機制砂產業(yè)和公路

5

工程行業(yè)的持續(xù)進步。

（二）標準編制框架

1.標準框架

本文件為《水泥混凝土用機制砂》，屬于修訂標準，標準總體框架與原標準

保持一致，章節(jié)名稱稍微進行了調整，包括范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定

義、分類與規(guī)格、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及儲存、標志和運輸，增

加了附錄A：機制砂片狀顆粒含量試驗方法。

2.參考標準

本文件參考相關技術標準有：

建設用砂(GB/T14684—2011)

建筑材料放射性核素限量（GB6566）

公路工程巖石試驗規(guī)程（JTGE41—2005）

公路工程集料試驗規(guī)程（JTGE42—2005）

公路橋涵施工技術規(guī)范（JTG/T3650）

公路水泥混凝土路面施工技術細則（JTG/TF30）

公路隧道施工技術規(guī)范（JTG/T3660）

公路工程水泥混凝土機制砂技術標準(JT/T819—2011)

人工砂混凝土應用技術規(guī)程(JGJ/T241—2011)

高性能混凝土用骨料(JG/T568—2019)

混凝土用機制砂質量及檢驗方法標準(重慶市)(DBJ50/T—150—2012)

貴州省高速公路機制砂高性能混凝土技術規(guī)程（貴州?。?DBJ52/T

055—2015)

機制砂及機制砂混凝土應用技術規(guī)范(廣西省)(DB45/T1621—2017)

機制砂生產與應用技術規(guī)程(陜西省)(DBJ61/T137—2017)

廣東省公路工程機制砂水泥混凝土應用技術規(guī)范(廣東省)(GDJTG/T

B01—2017)

6

機制砂混凝土應用技術規(guī)程（甘肅?。?DB62/T2917—2018)

公路水運工程混凝土用機制砂生產與應用技術規(guī)程（江西省）(DB36/T

1153—2019)

混凝土用機制砂質量及檢驗方法標準(河南省)(DBJ41T232—2020)

公路機制砂高性能混凝土技術規(guī)程(T/CECSG：K50—30—2018)

StandardSpecificationforConcreteAggregates，ASTM,C33/C33M–18

StandardSpecificationforAggregatesforMasonryGrout,ASTM,C404?18

（三）標準主要內容的確定依據

1.術語和定義

（1）機制砂（第3.1條）

本術語定義在上一版基礎上根據機制砂的工藝要求進行了局部調整，補充

了顆粒整形和粉控兩個工藝環(huán)節(jié)。

《建設用砂》（GB/T14684）2011版中包括礦山尾礦、工業(yè)廢渣等機制砂制

作原材料。本文件根據公路工程的使用特點和年限，對原材料進行了適當限制，

仍采用了上一版標準的規(guī)定，限制為“巖石”顆粒，不包括工業(yè)廢渣。對于礦山尾

礦，以及近幾年隨著公路建設向山嶺重丘區(qū)的發(fā)展而出現的越來越多的隧道棄

渣，也由于其存在質量不穩(wěn)定、材質性能復雜多變等問題，其用于水泥混凝土

中，很容易導致混凝土工作性不穩(wěn)定、耐久性差等問題。本文件不提倡采用這

類母巖材料作為機制砂生產的原材料。因此，在機制砂定義中沒有明確規(guī)定這

類材料可作為機制砂的生產原材料，但是也沒有明顯排斥。只要生產的機制砂

指標能夠滿足本文件規(guī)定的技術指標，這類母巖也可以用來生產機制砂。但明

確注明了機制砂母巖不包括軟質巖、風化巖，因為這類巖石生產的機制砂，其

強度和耐久性均較差。

（2）亞甲藍值（第3.3條）

本術語定義在上一版和《建設用砂》（GB/T14684—2011）中亞甲藍值定義

7

的基礎上結合亞甲藍值試驗方法進行了局部修改。原定義為“每千克0~2.36mm

粒級試樣所消耗的亞甲藍質量”，這種表述更像是亞甲藍值的計算方法?！督ㄔO用

砂》（GB/T14684—2011）中的定義為“用于判定機制砂中小于75um粒級顆粒的

吸附性能的指標”。實際上，《建設用砂》（GB/T14684—2011）中關于亞甲藍值

測試的試驗方法中采用的是0~2.36mm粒級顆粒，雖然小于75um粒級顆粒的吸

附性遠大于75um~2.36mm顆粒的吸附性能，但是75um~2.36mm顆粒也具有一

定的吸附性，尤其75um~0.15mm顆粒的吸附性。因此，《建設用砂》（GB/T14684

—2011）中對亞甲藍值的定義沒有與其試驗方法相對應。

（3）片狀顆粒（第3.5條）

本文件在I類機制砂中，引入了片狀顆粒含量將I類機制砂分為Ia類機制砂

和Ib類機制砂。為便于標準使用者理解和標準直接的協調一致，參照建工標準

《高性能混凝土用骨料》（JG/T568—2019）中的定義給出本文件片狀顆粒的定

義。

2.分類與規(guī)格（第4.1、第5.2.2）

對I類機制砂按片狀顆粒含量分為了Ia類機制砂和Ib類機制砂兩個類別。

隨著高性能和超高性能混凝土的出現，以及機制砂使用范圍的推廣與擴大，

在超高性能混凝土和高性能混凝土中也開始了機制砂的應用。由于超高性能混

凝土和高性能混凝土對于混凝土粘聚性、抗離析性能、坍落度等工作性能要求

比較高，對機制砂顆粒形狀比較敏感。為便于超高性能混凝土和高性能混凝土

的制備，本文件給出了對I類機制砂按顆粒形狀進一步劃分的規(guī)定。

當前，對于機制砂形狀的表征主要有三種方式：球體類似度、顆粒形貌和

片狀顆粒含量。球體類似度是表征機制砂形狀與理想外接球體差異的指標，在

中國工程建設標準化協會標準《公路機制砂高性能混凝土技術規(guī)程》（T/CECSG

K50—30—2018）中規(guī)定了相關試驗方法，在1.18~2.36mm和2.36~4.75mm粒級

各取10粒取平均值；機制砂顆粒形貌指標采用圓形度和長徑比來表征，在鐵路

工程機制砂標準中擬采用這個指標，可采用專門的顆粒形貌測試儀進行測試分

析；片狀顆粒含量是機制砂中較粗顆粒1.18~2.36mm、2.36~4.75mm和

8

4.75~9.5mm三個粒級中片狀顆粒之和，通過特制的篩子進行篩分得到，建工行

業(yè)標準《高性能混凝土用骨料》（JG/T568—2019）中關于機制砂（人工砂）顆

粒形狀的表征采用了這個指標，并給出了特級砂和I級砂的指標值要求。

球體類似度的表征方法，由于采用人工測量、砂顆粒數量少、不同的投影

面結果有差別等，結果代表性還有待改進；顆粒形貌指標雖然在測試方法上采

用了連續(xù)自動計量的設備可大量檢測，理論上可用，但測試結果準確度受測試

設備限制，且設備測量過程中還存在一定的黑匣子問題。片狀顆粒含量采用篩

子可進行大量篩分，測試過程便捷易行，可較為直觀地反映機制砂的顆粒形狀

特性。

綜上，本文件采用了片狀顆粒含量大小把I類機制砂細化分為2個類別Ia

和Ib，并參考《高性能混凝土用骨料》（JG/T568—2019）及其相關研究成果，

增加了機制砂片狀顆粒含量要求（第5.2.2條），以及片狀顆粒含量的試驗方法

——附錄A：機制砂片狀顆粒含量試驗方法。

在“注”中增加了“Ia類機制砂通常用于超高性能混凝土”的規(guī)定，為“Ia類

機制砂”這一級別的提出提供依據。

3.機制砂母材

（1）放射性（第5.1.1條）

根據國標《建設用砂》（GB/T14684—2011）中的相關要求，增加“5.1.1生

產機制砂用的母材應符合我國環(huán)保和安全相關標準的規(guī)定，不應對人體、生物、

環(huán)境及混凝土產生有害影響，放射性應滿足GB6566對建筑主體材料的要求”。

（2）機制砂母材強度要求（第5.1.2條）

本文件根據機制砂生產母材的實際情況，增加“卵石或碎石”。通過調研，發(fā)

現機制砂的生產除直接采用開采的母巖經過多級破碎外，也有直接采用碎石進

行生產的，兩者僅在破碎級數有區(qū)別，其他都是一致的。另外，在卵石豐富地

區(qū)，也可采用滿足技術要求的卵石生產機制砂，以擴大機制砂母材的范圍，促

進地方材料的有效利用。

9

同時，在增加卵石和碎石作為機制砂生產原材料后，本文件對卵石和碎石

的壓碎指標也參照國標《建設用卵石、碎石》（GB/T14685—2011）提出了要求，

以保障機制砂的原材料強度。

（3）堿集料反應（第5.1.3條）

在原材料的堿集料反應方面，新修訂的《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG

3650—2020）在表6.3.1中規(guī)定了對細集料的堿集料反應要求，“經堿集料反應

試驗后，試件應無裂縫、酥裂、膠體外溢現象，在規(guī)定試驗齡期的膨脹率應小

于0.10%”。而在表注6中，要求“當堿集料反應不符合表中要求時，應采取抑

制堿集料反應的措施”。因此，本文件在原標準要求進行堿集料反應檢驗的基

礎上，增加了對采用具有堿-硅酸反應活性母材生產的機制砂，在使用時應按有

關規(guī)范采取有效抑制措施的規(guī)定，對《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG3650—2020）

進行細化和補充，為這類機制砂的生產和應用提供了依據。

4.機制砂技術要求

（1）表觀密度、松散堆積密度和空隙率（第5.2.1條）

根據《建設用砂》（GB/T14684—2011）的規(guī)定，將本文件上一版的空隙率

宜小于等于45%修改為空隙率宜小于等于44%，并刪除對于松散堆積密度的要

求。

（2）吸水率（第5.2.4條）

機制砂原料成分復雜，質地粗糙，表面裂隙較多，吸水率波動較大，尤其

在早期，對于較高吸水性的機制砂，如某些表面質地疏松的砂巖或風化程度較

高的機制砂，往往吸水率較大，其對混凝土拌合物工作性影響明顯，后期對混

凝土強度、干縮和耐久性也有一定影響。母巖的巖性、表面開口孔隙情況、石

粉含量、泥塊含量和有害物質在一定程度上均會影響機制砂吸水率。目前，世

界上僅有少數標準對機制砂吸水率作出相關規(guī)定。日本標準《Crushedstoneand

manufacturedsandforconcrete》（JISA5005—2009）規(guī)定機制砂吸水率應小于

10

3.0%，湖南省地方標準《公路工程機制砂混凝土應用技術規(guī)程》（DB43/T1287

—2017）規(guī)定，Ⅰ、Ⅱ類機制砂宜小于2.0%，Ⅲ類機制砂宜小于2.5%

編制單位之一武漢理工大學測試了24種不同巖性的原狀機制砂的吸水率，

試驗結果如下表。所有24種機制砂的吸水率平均值為1.98%，87.5%數量的機制

砂吸水率＜3%，79.2%數量的機制砂吸水率＜2.5%，50%數量的機制砂吸水率＜

2.0%，25%數量的機制砂吸水率＜1.0%。當機制砂石粉含量不超過15%時，93.8%

的機制砂吸水率＜2.5%，68.8%的機制砂吸水率＜2.0%；當石粉含量不超過10%

時，100%的機制砂吸水率＜2.5%，72.7%的機制砂吸水率＜2.0%。因此，考慮

機制砂實際吸水率特性，并參考現行國家標準《建設用碎石、卵石》GB/T14685

和行業(yè)標準《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/TF50、《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T

5144中有關粗骨料的吸水率最高不超過2.5%的指標，本標準規(guī)定機制砂的吸水

率指標為：Ⅰ、Ⅱ類宜小于2.0%，Ⅲ類宜小于2.5%。

表2機制砂飽和面干吸水率試驗結果

石粉含量吸水率石粉含量吸水率

編號機制砂巖性編號機制砂巖性

（%）（%）（%）（%）

1輝綠巖11.40.4313石灰?guī)r14.01.45

2白云巖15.50.7814砂巖3.22.18

3卵石破碎砂2.01.5716石灰?guī)r3.40.80

4砂巖8.70.9717鐵尾礦砂6.90.81

5石灰?guī)r12.02.0019花崗巖7.572.01

6石灰?guī)r18.72.0920石灰?guī)r13.42.60

7花崗巖2.80.8721石灰?guī)r9.52.32

8石灰?guī)r17.32.6122石灰?guī)r17.54.22

9輝綠巖14.91.5223石灰?guī)r25.54.35

10砂巖16.32.1224石英巖15.74.05

11花崗巖6.51.7625石灰?guī)r8.41.95

12玄武巖6.51.6326石灰?guī)r11.52.36

11

（3）顆粒級配（第5.2.5條）

適度擴大了II類、III類機制砂的級配范圍。

現行公路工程行業(yè)標準《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/T3650—2020）是

2020年修訂后發(fā)布實施的，其中關于機制砂級配的要求與現行國標《建設用砂》

（GB/T14684—2011）一致。這兩項標準中，機制砂的級配范圍在4.75、2.36、

1.18、0.6和0.3（mm）篩孔尺寸的累計篩余量均與河砂一致，考慮到機制砂細

粉顆粒含量較大，僅在0.15這一檔進行了調整，通過率有所增加。機制砂的級

配均按1區(qū)、2區(qū)和3區(qū)劃分，分別對應粗砂、中砂和細砂。I類砂的級配滿足

2區(qū)級配要求；II類和III類砂滿足1、2和3區(qū)均可。本文件編制過程中調研了

71種來自貴州、福建、四川、廣東、浙江、重慶、云南等地區(qū)的機制砂的級配

范圍，該級配范圍規(guī)定與實際生產的機制砂的級配范圍對比見圖1?？梢钥闯觯?/p>

該規(guī)定的細砂部分在實際工程中基本上不存在；粗砂部分2.36mm篩孔的含量，

很多沒有包含，實際上，這一部分顆粒含量應該是機制砂中粗顆粒的主要組成。

這限制了很多機制砂在工程中使用。

圖1公路工程行標和國標規(guī)定的機制砂級配范圍與調研機制砂級配范圍

本文件規(guī)定的I類砂的級配范圍，是在2區(qū)機制砂的基礎上，根據本編制組

的研究成果分析得到，是2區(qū)砂中更加合理的級配范圍。采用本文件規(guī)定的I

類砂級配范圍的機制砂，更容易配制性能良好的混凝土。而對II類、III類機制

12

砂的級配范圍的規(guī)定，是根據《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/T3650—2020）

中1區(qū)和2區(qū)級配范圍并結合機制砂產品現狀適度擴展綜合而成，級配下限偏

細部分采用《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/T3650—2020）中2區(qū)中砂的下限，

上限即偏粗部分采用了本文件上一版級配曲線的上限。見圖2所示。本文件粗

砂上限值采用的是上一版的粗砂上限值。上一版標準編制過程中的試驗結果表

明，這個級配范圍內的機制砂是可以拌制出性能符合要求的公路工程水泥混凝

土。從圖中可以看出，本文件的級配范圍包含了大部分的機制砂級配。既保障

了本文件既與現行標準協調，又符合實際情況。

本文件上一版在編制中對機制砂的級配進行了調查和分析，機制砂顆粒總

體上比河砂偏粗，細度模數大于3.7的也有很多。從既適應機制砂生產現狀、又

較容易配制滿足性能要求的混凝土的角度，在編制過程中通過混凝土試驗驗證，

本文件上一版對較粗的機制砂各個篩孔的篩余進行了適當擴大，將粗砂的細度

模數適度擴大到3.9，相對于《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/T3650—2020），

本文件機制砂對于級配范圍的要求是根據機制砂生產情況進行了適度擴大，以

便于將更多的機制砂產品在不損害混凝土性能的前提下應用到工程中去。為了

防止較粗的機制砂在混凝土中無序使用，本文件也提出了需要結合JTG/T3650、

JTG/TF30的技術要求來驗證水泥混凝土性能的規(guī)定。

圖2本文件規(guī)定的機制砂級配范圍與調研機制砂級配范圍

13

（4）石粉含量（第5.2.6條）

為保持規(guī)范之間的協調性，根據新發(fā)布實施的《公路橋涵施工技術規(guī)范》

（JTG/T3650—2020）和現行國標《建設用砂》（GB/T14684—2011）進行了調

整。

本文件在上一版對MB值≤1.40或快速法試驗合格的機制砂進行石粉含量規(guī)

定的基礎上，增加了對其MB值的規(guī)定。由于機制砂MB值反映了吸附性能大

小，太大的話，對機制砂在水泥混凝土應用中會產生不利于混凝土工作性的影

響，因此需要加以控制?，F行國標《建設用砂》（GB/T14684—2011）在此基礎

上進行了細化，對于MB值≤1.4的，提出了不同類別機制砂MB值的規(guī)定，如I

類砂≤0.5、II類砂≤1.0、III類砂≤1.4或合格；另外，也對MB值>1.4的，提出了

不同類別機制砂的石粉含量要求。新發(fā)布實施的《公路橋涵施工技術規(guī)范》

（JTG/T3650—2020）采用了國標《建設用砂》（GB/T14684—2011）的相關規(guī)

定。本文件相應采用相同的思路進行修改以與之相協調，但是對于具體限值的

規(guī)定，本文件根據調研結果進行了調整。本文件編制過程中對福建、貴州、廣

東、云南、海南的77個試樣進行了調研分析，結果如下圖所示：

圖3機制砂MB值與石粉含量

當機制砂石粉含量小于10%時，機制砂MB值絕大部分都小于1.4，即機制

砂MB值含量不大于1.4也是可以滿足大部分機制砂要求的，但是機制砂MB值

不大于0.5的樣本則非常少。說明以機制砂MB值0.5作為I類砂的上限太嚴格，

很難達到I類砂的要求。當機制砂的MB值要小于0.5時，某些機制砂的石粉含

量要控制很低才能達到，因為不同巖性巖石加工的機制砂本底MB值（不含石

14

粉的機制砂MB值）差別很大，本底MB值低的在0.1~0.3，高的在0.4~0.6，而

往往是本底MB值高的其石粉的吸附性也大（譬如目前發(fā)現的某些花崗巖、凝

灰?guī)r等），石粉含量稍微多一點，其MB值就超過了0.5。若控制MB值控制太

嚴格，則會限制很多硅鋁質母材生產的機制砂的使用。因此，本文件對MB值

不大于1.4或合格的機制砂，在類別劃分上將其MB值適當進行了調整，I、II

類砂的MB值界限調整為0.8，II、III類砂的MB值界限調整為1.1。

機制砂中石粉含量較低時對混凝土性能影響不明顯，甚至還有改善作用。

國外有標準規(guī)定機制砂石粉最高含量可達到20%。但是，當石粉含量比較高時，

機制砂的離析和石粉富集就越來越明顯，不利于產品質量的均勻性和穩(wěn)定性，

在應用過程中會導致混凝土質量出現較大的離散性。因此，從石粉的需水量比、

吸附性和產品穩(wěn)定性角度出發(fā)，機制砂本身的石粉含量不宜過高。上一版對不

同類別機制砂分別進行了限值規(guī)定。現行國標《建設用砂》（GB/T14684—2011）

對石粉含量統一規(guī)定了10%上限值，即所有類別的機制砂石粉含量都控制一個

數即10%。從本文件的對機制砂類別的區(qū)分和規(guī)定來看，不同類別的砂有其不

同的適用范圍，如I類砂適于配制高強度混凝土，II類砂適于配制中等強度混凝

土，III類砂適于配制較低強度混凝土。由于高強混凝土中膠凝材料用量大、水

膠比低，能容納的機制砂中石粉少，而低強度混凝土中膠凝材料少、水膠比較

高，可以容納的機制砂石粉多。因此，本文件對于不同機制砂類別的石粉含量

依然提出了一定的要求，用于高強度混凝土的I類砂石粉含量應該低些，而用于

中低強度混凝土的II、III類砂的石粉含量可以多些

考慮到粉含量超過10%會對機制砂產品質量穩(wěn)定性產生影響，本文件對機

制砂石粉含量的最大值依然采用上一版的規(guī)定，即III類砂石粉含量上限值為

10%?？紤]到III類機制砂一般用于較低強度混凝土，增加了“此指標經試驗驗證

后，由供需雙方協商確定，但不應超過15%”的規(guī)定，以利于更大范圍地利用現

狀機制砂產品，但是前提是不能損害設計要求的混凝土性能。對于機制砂MB

值含量不大于1.4的，本文件依然沿用了上一版對于石粉含量的限制。

5.機制砂母材磨光值試驗方法

水泥混凝土路面起抗滑作用的主要是表層砂漿。其抗滑性能不僅與砂漿的

15

水灰比、膠凝材料種類有關，而且也與機制砂母材性質有關。本標準沿用了上

一版標準中的機制砂母材磨光值指標，主要用于控制用于水泥混凝土路面的機

制砂的抗滑性能。上一版標準中直接引用了公路工程行業(yè)標準《公路工程集料

試驗規(guī)程》（JTGE42—2005）中T0321—2005粗集料磨光值試驗方法。本標準

修訂過程中，由于標準編寫管理要求的更新，對于試驗方法的引用不能采用公

路工程行業(yè)標準，本標準將JTGE42—2005中T0321—2005粗集料磨光值試驗

方法全文引用作為本標準的附錄，供使用人員參照。

6.國內相關標準規(guī)范技術指標的對比

主要從機制砂的分類、顆粒級配、石粉含量、含泥量、泥塊含量、云母含

量、輕物質、硫化物及硫酸鹽、有機物、氯化物、堅固性、堿集料反應等十余

項技術指標進行了對比。

首先進行了國內不同地區(qū)在不同時間制定的機制砂技術指標的對比，然后

和國外機制砂規(guī)范的關鍵技術指標進行了對比。通過對比國內外機制砂規(guī)范的

關鍵技術指標，目的在于緊跟工程技術發(fā)展的需要，使得機制砂技術指標日趨

完善，提高行業(yè)的生產技術水平，促進產品質量不斷提高，保證建設工程的質

量。

（1）顆粒級配、分類

根據混凝土強度等級，《混凝土用機制砂質量及檢驗方法標準》(河南省)

(DBJ41T232—2020)、《機制砂混凝土應用技術規(guī)程》（甘肅省）(DB62/T2917—

2018)中“Ⅰ類宜用于強度等級大于C60的混凝土；Ⅱ類宜用于強度等級C30~C60

及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；Ⅲ類宜用于強度等級小于C30的混凝土和

建筑砂漿”，將機制砂分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類。表3中《公路工程水泥混凝土機制

砂技術標準》(JT/T819—2011)定義了Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類機制砂的顆粒級配范圍。

GB/T14684—2011，JGJ/T241—2011，DBJ52/T055—2015，DB45/T1621—2017，

DBJ41T232—2020規(guī)定了1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)的累計篩余量，DBJ61/T137—2017，

DB62/T2917—2018，DB36/T1153—2019規(guī)定了1區(qū)、2區(qū)的累計篩余量，都

是2區(qū)作為Ⅰ類砂，1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)砂可作為Ⅱ類和Ⅲ類砂，DBJ50/T—150—2012

16

只規(guī)定了1區(qū)的砂，可作為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類機制砂使用。JGJ/T241—2011，DBJ

52/T055—2015，DB45/T1621—2017，DBJ41T232—2020累計篩余量相同，其

中DBJ52/T055—2015，DB45/T1621—2017增加了9.5mm的累計篩余量。DBJ

61/T137—2017，DB36/T1153—2019增加了75μm的累計篩余量。

各規(guī)范的顆粒級配見圖4，其中圖4(b),(c),(e),(f)(j)中機制砂分為Ⅰ區(qū)、Ⅱ

區(qū)和Ⅲ區(qū)，1(g),(h),(i)中機制砂分為Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)，圖4(d)只有Ⅰ區(qū)。圖4(b),(c),(e),

(f)(j)對比，圖4(e)和(f)級配相同，圖4(b)和(c)在Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)0.15mm的累計篩余

量不同，圖4(c)的累計篩余量范圍更小。為更好對比，將各規(guī)范顆粒級配和《建

設用砂》(GB/T14684—2011)機制砂顆粒級配進行對比分析，見圖5~圖8。

100

100Ⅰ類

Ⅰ類

80Ⅱ、Ⅲ類80Ⅰ區(qū)

Ⅱ、Ⅲ類Ⅱ區(qū)

Ⅲ區(qū)

/%

/%6060

4040

累計篩余

累計篩余

2020

00

012345678910012345

篩孔尺寸/mm篩孔尺寸/mm

(a)(b)

100100

80Ⅰ區(qū)80Ⅰ區(qū)

Ⅱ區(qū)

Ⅲ區(qū)

/%

60/%60

4040

累計篩余

累計篩余

2020

00

012345012345

篩孔尺寸/mm篩孔尺寸/mm

(c)(d)

17

100100

80Ⅰ區(qū)80Ⅰ區(qū)

Ⅱ區(qū)Ⅱ區(qū)

Ⅲ區(qū)

Ⅲ區(qū)/%

/%6060

4040

累計篩余

累計篩余

2020

00

012345678910012345678910

篩孔尺寸/mm篩孔尺寸/mm

(e)(f)

100100

80Ⅰ區(qū)80Ⅰ區(qū)

Ⅱ區(qū)Ⅱ區(qū)

/%

/%6060

4040

累計篩余

累計篩余

2020

00

012345012345678910

篩孔尺寸/mm篩孔尺寸/mm

(g)(h)

100

100

80Ⅰ區(qū)

80Ⅰ區(qū)

Ⅱ區(qū)

Ⅱ區(qū)

Ⅲ區(qū)

6060

4040

累計篩余/%

累計篩余/%

2020

00

012345012345

篩孔尺寸/mm篩孔尺寸/mm

(i)(j)

圖4級配曲線圖

圖中編號含義分別為：(a)《公路工程水泥混凝土機制砂技術標準》JT/T

819—2011;(b)《建設用砂》GB/T14684—2011;(c)《人工砂混凝土應用技術規(guī)程》

JGJ/T241—2011;(d)《混凝土用機制砂質量及檢驗方法標準》(重慶

市)DBJ50/T—150—2012;(e)《貴州省高速公路機制砂高性能混凝土技術規(guī)程》

DBJ52/T055—2015;(f)《機制砂及機制砂混凝土應用技術規(guī)范》(廣西省)DB45/T

1621—2017;(g)《機制砂生產與應用技術規(guī)程》(陜西省)DBJ61/T137—2017;(h)

《機制砂混凝土應用技術規(guī)程》(甘肅省)DB62/T2917—2018;(i)《公路水運工程

18

混凝土用機制砂生產與應用技術規(guī)程》(江西省)DB36/T1153—2019;(j)《混凝土

用機制砂質量及檢驗方法標準》(河南省)DBJ41T232—2020。

從表3可以看出，DBJ52/T055—2015、DB45/T1621—2017、

DBJ41T232—2020級配相同，只將DBJ52/T055—2015與GB/T14684—2011級

配對比，DBJ61/T137—2017、DB62/T2917—2018、DB36/T1153—2019都分

為兩區(qū)，同時和GB/T14684—2011級配對比，其他規(guī)范顆粒級配分別和GB/T

14684—2011對比繪圖。

100

100Ⅰ類Ⅰ區(qū)

Ⅱ、Ⅲ類

80Ⅰ區(qū)80

Ⅱ區(qū)Ⅰ區(qū)

Ⅲ區(qū)Ⅱ區(qū)

/%

/%6060

Ⅲ

4040

累計篩余

累計篩余

2020

0.30.3

00

0.150.61.182.364.750.150.61.182.364.75

篩孔尺寸/mm篩孔尺寸/mm

圖5JT/T819—2011與GB/T14684—2011圖6JGJ/T241—2011與GB/T

14684—2011

從圖5可以看出，JT/T819—2011直接將顆粒級配分為Ⅰ類和Ⅱ、Ⅲ類，JT/T

819—2011中Ⅰ類范圍比GB/T14684—2011Ⅱ區(qū)小，在其包含范圍內。JT/T

819—2011中Ⅱ、Ⅲ類范圍比GB/T14684—2011中Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)小。

圖6中JGJ/T241—2011與GB/T14684—2011級配對比，二者之間的主要

區(qū)別就是0.15mm以下累計篩余不同，JGJ/T241—2011要求更為嚴格，Ⅱ區(qū)、Ⅲ

區(qū)的累計篩余都是90%~100%，而GB/T14684—2011Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)的累計篩余分別

是94%~80%，94%~75%。