机制砂硬度与细度模数检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-05-07  

机制砂硬度与细度模数是评价其工程适用性的核心指标。本文依据国家标准及行业规范,系统阐述压碎值、莫氏硬度及颗粒级配的检测要点,明确试验方法及仪器操作规范,为建设工程用砂质量管控提供技术支撑。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

机制砂质量评价体系包含两大核心指标:硬度特性与细度模数。硬度检测涵盖压碎值试验与矿物硬度测定:压碎值反映骨料抗压强度性能,直接影响混凝土结构耐久性;莫氏硬度表征母岩矿物组成稳定性。细度模数检测包含颗粒级配筛分与粒径分布曲线分析,用于判定砂料粗细程度是否符合级配要求。

检测范围

本检测适用于建筑、交通、水利等领域机制砂质量控制:1. 混凝土用砂需满足C30及以上强度等级时压碎值≤30%;2. 沥青路面面层用砂细度模数应控制在2.3-3.0区间;3. 水工混凝土用砂需通过硫酸钠溶液浸泡法验证坚固性;4. 干混砂浆用砂需满足0.15mm筛累计筛余≤8%。特殊工程需按JTGE42、GB/T14684等规范调整验收阈值。

检测方法

压碎值试验:依据GB/T14684-2022规定:取4.75-2.36mm粒径试样3000g分三层装入钢制量筒,施加200kN压力后计算破碎颗粒占比。

莫氏硬度测试:采用划痕比对法确定母岩矿物组成等级:取代表性岩样与标准硬度片进行刻划对比。

细度模数测定:按ISO6274标准执行筛分试验:将500g烘干试样依次通过4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm及150μm标准筛网,计算各粒级累计筛余百分比。

颗粒分析:采用激光粒度仪进行亚微米级颗粒分布测定时需进行超声分散预处理。

检测仪器

仪器类型技术参数操作规范
压力试验机量程≥300kN/精度±1%加载速率5kN/s/保载时间30s
标准方孔筛孔径误差≤±1%机械振筛时间10min±5s
莫氏硬度计标准硬度片组(1-10级)划痕载荷500g±5g
激光粒度仪测量范围0.1-3000μm折射率设定1.52-1.55
恒温干燥箱控温精度±2℃试样烘干温度105℃±5℃

注:所有仪器均需通过CMA计量认证并定期进行期间核查。

试验环境控制要求

实验室温度20±5℃/相对湿度≤65%RH

试样预处理需达到恒重状态(质量变化≤0.1%)

电子天平精度等级不低于Ⅱ级(分度值0.01g)

振动筛分机振幅设定为1-3mm可调式参数

数据处理准则

压碎值计算结果保留至小数点后一位(修约规则四舍六入五成双)

细度模数两次平行试验差值超过0.20时需重新取样测试

累计筛余百分比计算采用负压筛修正系数法消除系统误差

异常值剔除依据Grubbs检验法(置信水平95%)执行

质控关键点说明

控制环节允许偏差范围
取样代表性误差≤5%(四分法缩分次数≥4次)
烘干失重率波动值≤0.3%(间隔2h称量差异)
振筛时间偏差控制±10s(电子计时器校准)
压力机加载线性度误差≤±1.5%(年度检定证书)
粒度分析重复性误差RSD值<3%(n=6次平行测试)

注意:当母岩矿物成分含云母类层状硅酸盐时需增加XRD物相分析项目。

引用标准清单(无解释说明)

GB/T14684-2022《建设用砂》第7.3节压碎指标试验方法

T0327-2005《公路工程集料试验规程》细集料筛分试验细则

AASHTO T304《Uncompacted Void Content of Fine Aggregate》

ASTMC136/C136M-19《Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates》

CJ/T340-2016《混凝土和砂浆用机制砂技术规程》附录B质量检验方法

T/CBMF38-2018《机制砂石生产技术规程》第6章品质检验要求

T/CCPA7-2018《高性能混凝土用骨料》第4.2节坚固性指标

T/CECS10158-2021《超高性能混凝土用机制砂》第5章技术指标

T/CECS G:D54-01-2019《公路机制砂高性能混凝土技术规程》第4章原材料检验

报告编制规范(无联系方式)

【检测报告要素】 1. 样品唯一性标识码(含生产批号) 2. 原始记录溯源编号 3. 实测压碎值(注明是否含泥量修正) 4. 细度模数计算过程及结果 5. 累计筛余百分比分布曲线图 6. 仪器校准证书有效期核查记录 7. 环境条件监控数据 8. 三级审核人员电子签章 9. 判定结论(符合性声明) 10. 报告签发日期及有效期标注 --------------------------- 【数据修约规则】 ①压碎值:X.X%(按GB/T8170修约) ②细度模数:X.XX(保留两位小数) ③累计筛余:整数百分比 ④莫氏硬度:整数等级 --------------------------- 【免责声明】 本报告仅对来样负责 数据有效期为签发后90个自然日 禁止部分复制使用检测结果 --------------------------- (此处不添加任何二维码或地址信息)

术语定义(无备注说明)

[机制砂]

经除土处理由机械破碎筛分制成的粒径小于4.75mm的岩石颗粒。

[压碎值]

按规定方法测得的人工砂抵抗压碎的能力指标。

[细度模数]

表征砂料粗细程度的计算值公式为:(A4+A3+A2+A1+A0)/100。

[累计筛余]

某号筛的分计筛余百分率与大于该号筛的各筛分计筛余百分率之和。

[级配区间]

各粒径颗粒分布应处于规定范围的连续区域。

[坚固性]

砂在自然风化和其他外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力。

[MB值]

亚甲蓝吸附量指标用于判定石粉中黏土质含量。

[表观密度]

材料在自然状态下单位体积的质量。

[碱活性]

骨料与混凝土中的碱发生化学反应导致膨胀破坏的潜在危害。

[针片状颗粒]

凡岩石颗粒的最大长度方向尺寸与最小厚度方向的尺寸之比大于3者。

(无标题)典型不合格案例数据表(无解释)

- 级配断档 关键筛孔缺失 A样4.75mm筛余98% C样150μm通过率92% 含泥量异常 MB值≥1.4 A样MB=2.1 C样MB=1.8 表观密度不足 标准≥2500kg/m³ A样2430kg/m³ C样2385kg/m³ 碱活性超标 膨胀率≥0.10% A样0.15% C样0.12% 针片状含量高 标准≤15% A样22% C样18% 含水率波动大 允许偏差±0.5% A样+1.2%/-0.8% C样+0.9%/-1.1% 氯离子超标 限值≤0.02% A样0.05% C样0.03% 硫化物超标 限值≤0.5% A样1.8% C样0.9% 轻物质超标 限值≤1% A样3% C样2% 放射性异常 IRa≤1.0/Iγ≤1.0 A样IRa=1.5/Iγ=1.8 < tr/> 微生物污染 < tr/>菌落总数≥100CFU/g < tr/>A样120CFU/g < tr/> 重金属析出 < tr/>铅含量≥50mg/kg < tr/>C样65mg/kg < tr/> 有机杂质检出 < tr/>目测可见植物残骸 < tr/>A样含木屑纤维碎片< tr/> < tr/>

缺陷类型 实测数据
A样 B样 C样
压碎值超标 标准限值≤30%
A:34.7% - C:32.5%
细度模数偏离 目标区间2.6±0.2
A:1.9 -

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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