編制說明《砂漿和混凝土用合成球砂》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定

PAGE編制說明《砂漿和混凝土用合成球砂》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(guān)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(xì)集料。其致密的晶相結(jié)構(gòu)保證了其高硬度、高強(qiáng)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(yīng)用廣泛，是極具推廣意義的新產(chǎn)品。該產(chǎn)品特點(diǎn)如下：1）高強(qiáng)度/高硬度：骨料維式硬度（HVI）可達(dá)到660以上（洛式硬度（HRC）60/莫氏硬度7級），具有高硬度、高強(qiáng)度、低壓碎值的性能特點(diǎn)。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(yīng)：具有光滑球形表面，形成良好的滾珠效應(yīng)，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(lǐng)域具有顯著的優(yōu)勢，并在高強(qiáng)管樁泵送生產(chǎn)工藝中得到了創(chuàng)新性應(yīng)用。4）高密度：密度在3600Kg/m3以上，可廣泛應(yīng)用于配重混凝土領(lǐng)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(jìn)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(kuò)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(yīng)用于配重混凝土、砂漿地坪、灌漿料、超高性能混凝土、預(yù)應(yīng)力管樁等產(chǎn)品，但還沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可參考?！渡皾{和混凝土用合成球砂》標(biāo)準(zhǔn)的制定，將規(guī)范合成球砂的性能和檢驗(yàn)方法，有利于規(guī)范市場，提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大產(chǎn)品應(yīng)用范圍，填補(bǔ)我國在該領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)空白。預(yù)期的社會經(jīng)濟(jì)效益本標(biāo)準(zhǔn)對于規(guī)范砂漿和混凝土用合成球砂的生產(chǎn)和應(yīng)用，促進(jìn)骨料產(chǎn)品的升級，擴(kuò)大特種骨料的應(yīng)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(xiàng)目開展應(yīng)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(wù)來源中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會2022年4月29日發(fā)文（材試標(biāo)字〔2022〕063號），下達(dá)了關(guān)于CSTM標(biāo)準(zhǔn)《砂漿和混凝土用合成球砂》的立項(xiàng)公告，標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目歸口管理委員會為CSTM/FC03/TC02建筑材料領(lǐng)域委員會水泥制品技術(shù)委員會，標(biāo)準(zhǔn)計劃編號為CSTMLX030200930-2022，標(biāo)準(zhǔn)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(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定項(xiàng)目組并積極聯(lián)系國內(nèi)相關(guān)企業(yè)共同著手收集砂漿和混凝土用合成球砂相關(guān)資料，包括已有地方法規(guī)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、使用規(guī)程、生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)狀、使用情況及國外標(biāo)準(zhǔn)資料等，同時派出相關(guān)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(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的起草工作奠定基礎(chǔ)。2、主要工作過程2022年5月～6月，標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組編寫了《砂漿和混凝土用合成球砂》CSTM團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品調(diào)研工作。2022年7月，《砂漿和混凝土用合成球砂》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)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(luò)會議的形式。中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會建筑材料領(lǐng)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(xué)、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(yīng)用單位近20位領(lǐng)導(dǎo)、專家和代表參加了會議。中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會建筑材料領(lǐng)域委員會主任委員薛萬銀教授級高工在會上致辭，并對標(biāo)準(zhǔn)編制工作作出指導(dǎo)。標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組介紹了標(biāo)準(zhǔn)制定的前期調(diào)研工作和初步試驗(yàn)驗(yàn)證工作。會議成立了標(biāo)準(zhǔn)工作起草小組，通過了標(biāo)準(zhǔn)工作方案。會議代表對標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)難點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)討論稿進(jìn)行了充分討論，一致認(rèn)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(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)是必要的、及時的，標(biāo)準(zhǔn)制定將進(jìn)一步完善我國特種骨料的產(chǎn)品系列、生產(chǎn)工藝技術(shù)和產(chǎn)品檢測方法，不僅可以更好地指導(dǎo)合成球砂產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用，還可以填補(bǔ)我國在該領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)空白。在這次會議中，標(biāo)準(zhǔn)起草小組還對標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)驗(yàn)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(xué)結(jié)合前期研究對合成球砂各項(xiàng)指標(biāo)開展驗(yàn)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(yīng)用性能開展驗(yàn)證。2022年8月～10月，標(biāo)準(zhǔn)工作組開展了試驗(yàn)驗(yàn)證工作，根據(jù)試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果對標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)要求、試驗(yàn)方法進(jìn)行了初步調(diào)整，在此基礎(chǔ)上完成了《砂漿和混凝土用合成球砂》(討論稿)。2022年11月，標(biāo)準(zhǔn)編制組在蘇州召開了《砂漿和混凝土用合成球砂》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定第二次工作會議。中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會建筑材料領(lǐng)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(yàn)檢測中心、蘇州科技大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、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(yīng)用單位共15位領(lǐng)導(dǎo)、專家和代表參加了本次會議。會議匯報了標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)驗(yàn)證的詳細(xì)情況。會議對標(biāo)準(zhǔn)討論稿逐條進(jìn)行了討論，在標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)、試驗(yàn)方法等章節(jié)作了相關(guān)調(diào)整。2022年12月～2023年1月，標(biāo)準(zhǔn)編制組在第二次工作會議的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多次討論，補(bǔ)充了部分試驗(yàn)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)編制組將標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿發(fā)至相關(guān)單位和專家，廣泛收集對標(biāo)準(zhǔn)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(jī)構(gòu)等?！?、主要參加單位及成員………………（待補(bǔ)充）。標(biāo)準(zhǔn)制定原則總體原則：充分考慮最新技術(shù)水平和當(dāng)前市場情況，認(rèn)真分析所涉及領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化需求；在準(zhǔn)確把握標(biāo)準(zhǔn)化對象、文件使用者和文件編制目的的基礎(chǔ)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(shè)置和編寫文件的層次和要素，準(zhǔn)確表達(dá)文件的技術(shù)內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)的制定結(jié)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(yàn)方法和應(yīng)用情況的最新進(jìn)展，并參考類似產(chǎn)品的生產(chǎn)使用情況及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定。力求做到：1.標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品規(guī)格系列適用；2.主要技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)；3.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)方法適用、可靠；4.標(biāo)準(zhǔn)可操作性強(qiáng)。標(biāo)準(zhǔn)條文說明0.標(biāo)準(zhǔn)名稱《砂漿和混凝土用合成球砂》，從標(biāo)準(zhǔn)名稱可以看出，該標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)，一是多種原料合成的，二是產(chǎn)品呈球形，三是應(yīng)用在砂漿和混凝土中。該標(biāo)準(zhǔn)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(shù)語和定義、分類、一般要求、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、貯存和運(yùn)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(xì)骨料相類似，建議在選擇使用時結(jié)合工況，綜合考慮性能指標(biāo)和成本。規(guī)范性引用文件標(biāo)準(zhǔn)中列入與砂漿和混凝土用合成球砂相關(guān)的規(guī)范性引用文件，主要目的是為標(biāo)準(zhǔn)的使用者提供方便，本產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)主要引用了相關(guān)檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，引用到所有規(guī)范性技術(shù)文件，都是本標(biāo)準(zhǔn)的重要延伸和補(bǔ)充。本標(biāo)準(zhǔn)的使用者應(yīng)對本標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的規(guī)范性引用文件進(jìn)行認(rèn)真的研究，有利于正確理解本標(biāo)準(zhǔn)的含義。3．術(shù)語和定義GB/T14684《建設(shè)用砂》界定的術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)，因此提出了微粉含量定義，以控制生產(chǎn)過程中形成的細(xì)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)將砂漿和混凝土用合成球砂按細(xì)度模數(shù)分為粗砂、中砂、細(xì)砂和特細(xì)砂。哥兒類別界限與GB/T14684《建設(shè)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(yīng)用應(yīng)符合我國環(huán)保和安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求，不應(yīng)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(shù)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(jìn)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(zhǔn)確控制顆粒級配，表1中的顆粒級配符合GB/T14684《建設(shè)用砂》中的Ⅱ級要求，適宜在砂漿和混凝土中應(yīng)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(xì)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(yán)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(jiān)固性的要求。6.6條規(guī)定了合成球砂壓碎值的要求。試驗(yàn)驗(yàn)證表明，粒級越小，壓碎值指標(biāo)越低。合成球砂2.36mm以上粒級合成球砂粘連較多，不能反應(yīng)其壓碎性能的真實(shí)指標(biāo)。因此選取1.18mm～2.36mm進(jìn)行檢測，以反應(yīng)其真實(shí)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(biāo)，方便各項(xiàng)工程選用。6.8條規(guī)定了合成球砂的堿集料反應(yīng)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(yīng)的風(fēng)險，由于市場對該產(chǎn)品不夠熟悉，產(chǎn)品應(yīng)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(xiàng)指標(biāo)。6.9條規(guī)定了合成球砂壓蒸粉化率的指標(biāo)。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(yàn)驗(yàn)證，參照鋼渣類骨料對其壓蒸粉化率作出相應(yīng)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(yùn)輸，不含水且不具有吸水性，因此標(biāo)準(zhǔn)中未對該類指標(biāo)提出要求。7．試驗(yàn)方法本章主要是對合成球砂的取樣方法，各項(xiàng)性能試驗(yàn)方法提出要求，其中大部分項(xiàng)目可參考GB/T14684規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。其中壓蒸粉化率按照附錄A的要求進(jìn)行試驗(yàn)，放射性按照GB6566的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。8．檢驗(yàn)規(guī)則本文件將檢驗(yàn)分類分為出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)兩種。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的出廠檢驗(yàn)項(xiàng)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(yàn)項(xiàng)目包括第6章規(guī)定的所有項(xiàng)目。開展型式檢驗(yàn)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(jìn)行檢驗(yàn)。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(yàn)結(jié)果均符合本文件的相應(yīng)項(xiàng)目規(guī)定時，判該批產(chǎn)品合格。檢驗(yàn)結(jié)果中若有一項(xiàng)指標(biāo)不符合本文件規(guī)定時，應(yīng)從同一批產(chǎn)品中加倍取樣，對該項(xiàng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。復(fù)驗(yàn)后，若試驗(yàn)結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)及以上試驗(yàn)結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時，則判該批產(chǎn)品不合格。9．標(biāo)志、貯存和運(yùn)輸9.1條規(guī)定了合成球砂產(chǎn)品質(zhì)量合格證書應(yīng)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(yùn)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(yùn)輸，因此特別提出了是干燥環(huán)境。9.3條提出了為了保護(hù)環(huán)境，球砂在運(yùn)輸時應(yīng)采取防撒漏措施。主要試驗(yàn)驗(yàn)證情況分析《砂漿和混凝土用合成球砂》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)起草小組負(fù)責(zé)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證試驗(yàn)工作，并委托第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)檢測。根據(jù)《砂漿和混凝土用合成球砂》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制組第一次會議討論，對砂漿和混凝土用合成球砂的驗(yàn)證試驗(yàn)內(nèi)容及分工包括：1）級配試驗(yàn)（宏佰益篩分后的砂，蘇州院原砂）稱取500g進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)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(yàn)和計算參照GB/T14684-2022中7.16、7.17章節(jié)3）壓蒸粉化率試驗(yàn)（宏佰益、南京工業(yè)大學(xué)），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(xì)參考YB/T4201-2009。江蘇省建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心有限公司對產(chǎn)品進(jìn)行了檢驗(yàn)，并出具了檢驗(yàn)報告?；跇悠返脑囼?yàn)檢測數(shù)據(jù)及現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，從嚴(yán)格把關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)砂漿和混凝土用合成球砂在建材中應(yīng)用角度考慮，制定了本標(biāo)準(zhǔn)。對涉及到安全性等重要指標(biāo)進(jìn)行了嚴(yán)格限定，對一般性參數(shù)主要以滿足現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的指標(biāo)進(jìn)行限定。本標(biāo)準(zhǔn)涉及專利的情況本標(biāo)準(zhǔn)中未涉及專利方面的問題。采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的情況本標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中沒有采用國際和國外標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中充分考慮到和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)配套。在標(biāo)準(zhǔn)適用范圍、技術(shù)指標(biāo)、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則等方面保持標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)立性、系統(tǒng)性，并符合現(xiàn)行相關(guān)法律和法規(guī)。重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)制定過程中沒有重大分歧。貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議建議在本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，組織標(biāo)準(zhǔn)宣貫培訓(xùn)班，對相關(guān)各方單位的人員進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)的宣貫培訓(xùn)。標(biāo)準(zhǔn)的宣貫工作不僅包