編制說明《砂漿和混凝土用合成球砂》團體標準制定

PAGE編制說明《砂漿和混凝土用合成球砂》團體標準制定目的意義據(jù)不完全統(tǒng)計，我國現(xiàn)堆存的各種尾礦近50億t，年排出尾礦高達5億t以上，尾礦的綜合回收利用問題已受到全社會的廣泛關注。合成球砂以廢棄鐵尾礦、廢棄硅鈣質(zhì)尾礦為原料，經(jīng)熔融、混合、提煉、造粒等工藝制作成球形顆粒，經(jīng)過篩分可以形成各級配的細集料。其致密的晶相結構保證了其高硬度、高強度和球形玻璃體表面等優(yōu)異性能，產(chǎn)品質(zhì)量非常穩(wěn)定、應用廣泛，是極具推廣意義的新產(chǎn)品。該產(chǎn)品特點如下：1）高強度/高硬度：骨料維式硬度（HVI）可達到660以上（洛式硬度（HRC）60/莫氏硬度7級），具有高硬度、高強度、低壓碎值的性能特點。2）高穩(wěn)定性：骨料由工業(yè)化生產(chǎn)而成，能長期保持產(chǎn)品性能和產(chǎn)能的穩(wěn)定性，可減少一般骨料質(zhì)量波動對產(chǎn)品性能的影響。3）球形滾珠效應：具有光滑球形表面，形成良好的滾珠效應，可增大產(chǎn)品流動度，因此在水泥基自流平、石膏基自流平、灌漿材料等流動性產(chǎn)品領域具有顯著的優(yōu)勢，并在高強管樁泵送生產(chǎn)工藝中得到了創(chuàng)新性應用。4）高密度：密度在3600Kg/m3以上，可廣泛應用于配重混凝土領域。合成球砂產(chǎn)品已在江蘇、浙江、安徽、廣東、廣西、福建、河南等地進行生產(chǎn)和試用，目前多家企業(yè)年產(chǎn)量超百萬噸，并在不斷擴大生產(chǎn)、市場范圍覆蓋華東、華南、華中地區(qū)。目前該產(chǎn)品已應用于配重混凝土、砂漿地坪、灌漿料、超高性能混凝土、預應力管樁等產(chǎn)品，但還沒有相關標準可參考。《砂漿和混凝土用合成球砂》標準的制定，將規(guī)范合成球砂的性能和檢驗方法，有利于規(guī)范市場，提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴大產(chǎn)品應用范圍，填補我國在該領域的標準空白。預期的社會經(jīng)濟效益本標準對于規(guī)范砂漿和混凝土用合成球砂的生產(chǎn)和應用，促進骨料產(chǎn)品的升級，擴大特種骨料的應用范圍，具有重要推動作用。砂漿和混凝土用合成球砂具有更高的承載力、耐久性，其性能優(yōu)越、成本合理，已在國內(nèi)多個項目開展應用，可以部分取代河砂、石英砂、鋼丸等骨料，具有巨大的市場需求。工作簡況1、任務來源中國材料與試驗團體標準委員會2022年4月29日發(fā)文（材試標字〔2022〕063號），下達了關于CSTM標準《砂漿和混凝土用合成球砂》的立項公告，標準項目歸口管理委員會為CSTM/FC03/TC02建筑材料領域委員會水泥制品技術委員會，標準計劃編號為CSTMLX030200930-2022，標準牽頭單位為蘇州混凝土水泥制品研究院有限公司。為此，我院專門成立了《砂漿和混凝土用合成球砂》團體標準制定項目組并積極聯(lián)系國內(nèi)相關企業(yè)共同著手收集砂漿和混凝土用合成球砂相關資料，包括已有地方法規(guī)、企業(yè)標準、使用規(guī)程、生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)狀、使用情況及國外標準資料等，同時派出相關人員開展市場調(diào)研工作，收集了大量的第一手材料，為我國《砂漿和混凝土用合成球砂》團體標準的起草工作奠定基礎。2、主要工作過程2022年5月～6月，標準項目組編寫了《砂漿和混凝土用合成球砂》CSTM團體標準制定調(diào)研提綱，向行業(yè)內(nèi)廣泛發(fā)送調(diào)研函，順利開展標準產(chǎn)品調(diào)研工作。2022年7月，《砂漿和混凝土用合成球砂》團體標準制定第一次工作會議在江蘇省蘇州市召開，會議采用網(wǎng)絡會議的形式。中國材料與試驗團體標準委員會建筑材料領域委員會、蘇州混凝土水泥制品研究院有限公司、江蘇宏佰益新材料科技有限公司、南京工業(yè)大學、無錫和榮光能材料有限公司、北京韓建河山管業(yè)股份有限公司等科研、高校、生產(chǎn)、應用單位近20位領導、專家和代表參加了會議。中國材料與試驗團體標準委員會建筑材料領域委員會主任委員薛萬銀教授級高工在會上致辭，并對標準編制工作作出指導。標準項目組介紹了標準制定的前期調(diào)研工作和初步試驗驗證工作。會議成立了標準工作起草小組，通過了標準工作方案。會議代表對標準編制技術難點、標準討論稿進行了充分討論，一致認為：砂漿和混凝土用合成球砂具有優(yōu)異性能，在混凝土工程中的使用必將越來越廣泛，制定《砂漿和混凝土用合成球砂》團體標準是必要的、及時的，標準制定將進一步完善我國特種骨料的產(chǎn)品系列、生產(chǎn)工藝技術和產(chǎn)品檢測方法，不僅可以更好地指導合成球砂產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用，還可以填補我國在該領域的標準空白。在這次會議中，標準起草小組還對標準的試驗驗證工作作出分工：蘇州混凝土水泥制品研究院有限公司、江蘇宏佰益新材料科技有限公司、南京工業(yè)大學結合前期研究對合成球砂各項指標開展驗證；無錫和榮光能材料有限公司、北京韓建河山管業(yè)股份有限公司對產(chǎn)品應用性能開展驗證。2022年8月～10月，標準工作組開展了試驗驗證工作，根據(jù)試驗驗證結果對標準中技術要求、試驗方法進行了初步調(diào)整，在此基礎上完成了《砂漿和混凝土用合成球砂》(討論稿)。2022年11月，標準編制組在蘇州召開了《砂漿和混凝土用合成球砂》團體標準制定第二次工作會議。中國材料與試驗團體標準委員會建筑材料領域委員會、蘇州混凝土水泥制品研究院有限公司、國家水泥混凝土制品質(zhì)量檢驗檢測中心、蘇州科技大學、南京工業(yè)大學、無錫和榮光能材料有限公司、《混凝土與水泥制品》雜志社等科研、高校、生產(chǎn)、應用單位共15位領導、專家和代表參加了本次會議。會議匯報了標準試驗驗證的詳細情況。會議對標準討論稿逐條進行了討論，在標準技術指標、試驗方法等章節(jié)作了相關調(diào)整。2022年12月～2023年1月，標準編制組在第二次工作會議的基礎上，經(jīng)過多次討論，補充了部分試驗驗證，完成了《砂漿和混凝土用合成球砂》(征求意見稿)。2023年2月，標準編制組將標準征求意見稿發(fā)至相關單位和專家，廣泛收集對標準的意見，發(fā)出的主要對象為生產(chǎn)企業(yè)、使用單位、檢測機構等。……3、主要參加單位及成員………………（待補充）。標準制定原則總體原則：充分考慮最新技術水平和當前市場情況，認真分析所涉及領域的標準化需求；在準確把握標準化對象、文件使用者和文件編制目的的基礎上明確文件的類別和功能類型，選擇和確定文件的規(guī)范性要素，合理設置和編寫文件的層次和要素，準確表達文件的技術內(nèi)容。本標準的制定結合我國砂漿和混凝土用合成球砂的生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品性能、檢驗方法和應用情況的最新進展，并參考類似產(chǎn)品的生產(chǎn)使用情況及相關標準進行制定。力求做到：1.標準產(chǎn)品規(guī)格系列適用；2.主要技術指標先進；3.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗方法適用、可靠；4.標準可操作性強。標準條文說明0.標準名稱《砂漿和混凝土用合成球砂》，從標準名稱可以看出，該標準涵蓋的產(chǎn)品具有以下特點，一是多種原料合成的，二是產(chǎn)品呈球形，三是應用在砂漿和混凝土中。該標準的內(nèi)容不包括鑄造產(chǎn)業(yè)用鋼丸、鐵丸等產(chǎn)品，也不包括煅燒制成的各種輕骨料。范圍本文件規(guī)定了砂漿和混凝土用合成球砂的術語和定義、分類、一般要求、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、貯存和運輸。本文件適用于砂漿和混凝土用合成球砂，本文件規(guī)定的合成球砂適用范圍同其他細骨料相類似，建議在選擇使用時結合工況，綜合考慮性能指標和成本。規(guī)范性引用文件標準中列入與砂漿和混凝土用合成球砂相關的規(guī)范性引用文件，主要目的是為標準的使用者提供方便，本產(chǎn)品標準主要引用了相關檢驗方法標準，引用到所有規(guī)范性技術文件，都是本標準的重要延伸和補充。本標準的使用者應對本標準相關的規(guī)范性引用文件進行認真的研究，有利于正確理解本標準的含義。3．術語和定義GB/T14684《建設用砂》界定的術語和定義適用于本標準，此外還對合成球砂作了定義，由于合成球砂采用高溫熔融制球生產(chǎn)，沒有含泥量等指標，因此提出了微粉含量定義，以控制生產(chǎn)過程中形成的細小微粒含量。4．分類本章節(jié)旨在對砂漿和混凝土用合成球砂進行分類，分類主要原則是最大限度滿足生產(chǎn)使用需要。本標準將砂漿和混凝土用合成球砂按細度模數(shù)分為粗砂、中砂、細砂和特細砂。哥兒類別界限與GB/T14684《建設用砂》相一致。5．一般要求本章主要是對制作砂漿和混凝土用合成球砂從安全和環(huán)保等方面提出總體要求。合成球砂的生產(chǎn)和應用應符合我國環(huán)保和安全相關標準、規(guī)范的要求，不應對人體、生物、環(huán)境及混凝土、砂漿性能產(chǎn)生有害影響。6、技術要求6.1條主要規(guī)定了合成球砂的外觀質(zhì)量。合成球砂一般通過離心或拋丸等工藝成球，在生產(chǎn)過程中因原材料特性差異和生產(chǎn)工藝參數(shù)波動，會有一定數(shù)量的長條狀、連體、尖角、拖尾及破碎等畸形顆粒，本節(jié)對其進行了規(guī)范，要求總量不超過10%。6.2條規(guī)定了合成球砂的顆粒級配，合成球砂生產(chǎn)成球后，通過篩分可以準確控制顆粒級配，表1中的顆粒級配符合GB/T14684《建設用砂》中的Ⅱ級要求，適宜在砂漿和混凝土中應用。6.3條規(guī)定了合成球砂中微粉含量的要求，用以控制生產(chǎn)過程中形成的細小微粒含量。6.4條規(guī)定了合成球砂中有害物質(zhì)的要求，嚴格控制硫化物、硫酸鹽和氯化物的含量。6.5條規(guī)定了合成球砂堅固性的要求。6.6條規(guī)定了合成球砂壓碎值的要求。試驗驗證表明，粒級越小，壓碎值指標越低。合成球砂2.36mm以上粒級合成球砂粘連較多，不能反應其壓碎性能的真實指標。因此選取1.18mm～2.36mm進行檢測，以反應其真實的壓碎性能。6.7條規(guī)定了合成球砂的表觀密度、松散堆積密度、空隙率等物理指標，方便各項工程選用。6.8條規(guī)定了合成球砂的堿集料反應要求。合成球砂產(chǎn)品經(jīng)過高溫合成，幾乎沒有堿集料反應的風險，由于市場對該產(chǎn)品不夠熟悉，產(chǎn)品應用量不夠大，為了方便產(chǎn)品推廣、保障工程安全，提出了該項指標。6.9條規(guī)定了合成球砂壓蒸粉化率的指標。合成球砂的產(chǎn)品成分中約60%為二氧化硅、氧化鈣等物質(zhì)、另有40%是四氧化三鐵等化合物。因此，通過試驗驗證，參照鋼渣類骨料對其壓蒸粉化率作出相應規(guī)定。6.10條規(guī)定了合成球砂的放射性要求。合成球砂產(chǎn)品不同于河砂等產(chǎn)品，是干燥狀態(tài)包裝運輸，不含水且不具有吸水性，因此標準中未對該類指標提出要求。7．試驗方法本章主要是對合成球砂的取樣方法，各項性能試驗方法提出要求，其中大部分項目可參考GB/T14684規(guī)定的方法進行試驗。其中壓蒸粉化率按照附錄A的要求進行試驗，放射性按照GB6566的規(guī)定進行試驗。8．檢驗規(guī)則本文件將檢驗分類分為出廠檢驗和型式檢驗兩種。本標準規(guī)定的出廠檢驗項目主要包括顆粒級配、微粉含量、表觀密度、松散堆積密度和空隙率。型式檢驗項目包括第6章規(guī)定的所有項目。開展型式檢驗的條件與普通骨料產(chǎn)品相同。8.2節(jié)規(guī)定了產(chǎn)品組批的規(guī)則。根據(jù)調(diào)研，多數(shù)工廠合成球砂的產(chǎn)量在240t/d到380d/t之間，經(jīng)討論按10天產(chǎn)量取3000t為一個批次，10天內(nèi)生產(chǎn)不足3000t也成為一個批次進行檢驗。8.3節(jié)規(guī)定了合成球砂產(chǎn)品質(zhì)量的判定規(guī)則。檢驗結果均符合本文件的相應項目規(guī)定時，判該批產(chǎn)品合格。檢驗結果中若有一項指標不符合本文件規(guī)定時，應從同一批產(chǎn)品中加倍取樣，對該項進行復驗。復驗后，若試驗結果符合標準規(guī)定，則判該批產(chǎn)品合格；若仍然不符合本文件要求時，則判該批產(chǎn)品不合格。若有兩項及以上試驗結果不符合標準規(guī)定時，則判該批產(chǎn)品不合格。9．標志、貯存和運輸9.1條規(guī)定了合成球砂產(chǎn)品質(zhì)量合格證書應提供的內(nèi)容，便于產(chǎn)品使用。9.2條對合成球砂的貯存和運輸環(huán)境提出了要求。合成球砂一般采用袋裝或噸包貯存運輸，因此特別提出了是干燥環(huán)境。9.3條提出了為了保護環(huán)境，球砂在運輸時應采取防撒漏措施。主要試驗驗證情況分析《砂漿和混凝土用合成球砂》團體標準起草小組負責團體標準的驗證試驗工作，并委托第三方檢測機構進行了相關檢測。根據(jù)《砂漿和混凝土用合成球砂》團體標準編制組第一次會議討論，對砂漿和混凝土用合成球砂的驗證試驗內(nèi)容及分工包括：1）級配試驗（宏佰益篩分后的砂，蘇州院原砂）稱取500g進行試驗。試驗和計算參照GB/T14684-2022中7.3章節(jié)的方法。記錄好各粒級原始重量數(shù)據(jù)。2）表觀密度、松散堆積密度、空隙率（蘇州院、宏佰益），試驗和計算參照GB/T14684-2022中7.16、7.17章節(jié)3）壓蒸粉化率試驗（宏佰益、南京工業(yè)大學），0.3-0.6、0.6-1.18、1.18-2.36三個粒級，每組三個樣，每個樣100±5g，烘干至恒重，置于圧蒸釜中在215.7℃、2.0MPa壓力下蒸煮3h。冷卻后取出容器，繼續(xù)烘干至恒重，將每個樣用下一級篩篩分。稱量篩上質(zhì)量計算圧蒸粉化率。詳細參考YB/T4201-2009。江蘇省建設工程質(zhì)量檢測中心有限公司對產(chǎn)品進行了檢驗，并出具了檢驗報告。基于樣品的試驗檢測數(shù)據(jù)及現(xiàn)行標準規(guī)范，從嚴格把關產(chǎn)品質(zhì)量、促進砂漿和混凝土用合成球砂在建材中應用角度考慮，制定了本標準。對涉及到安全性等重要指標進行了嚴格限定，對一般性參數(shù)主要以滿足現(xiàn)行相關標準規(guī)范的指標進行限定。本標準涉及專利的情況本標準中未涉及專利方面的問題。采用國際標準和國外先進標準的情況本標準在制定過程中沒有采用國際和國外標準內(nèi)容。與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性標準關系本標準在制定過程中充分考慮到和現(xiàn)行標準的協(xié)調(diào)配套。在標準適用范圍、技術指標、試驗方法和檢驗規(guī)則等方面保持標準的獨立性、系統(tǒng)性，并符合現(xiàn)行相關法律和法規(guī)。重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)本標準制定過程中沒有重大分歧。貫徹標準的要求和措施建議建議在本標準實施后，組織標準宣貫培訓班，對相關各方單位的人員進行本標準的宣貫培訓。標準的宣貫工作不僅包