水泥混凝土用机制砂编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

近年来，由于天然河砂存量不断减少以及环境保护限制开采，我国不少省

区在公路工程建设中已出现天然河砂资源匮乏甚至无合格天然河砂可用的情

况，公路工程可持续发展受到严重制约。天然河砂资源短时间内不可再生，随

着河砂资源的日益枯竭，采用机制砂替代河砂配制混凝土已经是当前公路工程

建设的趋势。2009年，交通运输部科技司针对这一问题的迫切性，立项编制《公

路工程水泥混凝土用机制砂》（JT/T819—2011）标准。该标准于2011年编制

完成并发布，于2012年正式实施。该标准结合当时的机制砂生产工艺和技术水

平，根据水泥混凝土的性能要求提出了对机制砂的技术指标要求，适用范围合

理、适用性强。自实施以来，对规范公路工程水泥混凝土用机制砂的产品质量

发挥了重要作用，为我国公路工程建设提供了重要的标准支撑，产生了巨大社

会、经济和环保效益。在2018年11月26日国家统计局公布《战略性新兴产业

分类（2018）》中，机制砂被列入重点产品和服务，由此可见机制砂在建设中的

重要地位。

随着我国公路工程建设持续开展，使用机制砂是公路工程长期发展的必然

趋势。《公路工程水泥混凝土用机制砂》（JT/T819—2011）实施10年来，机制

砂加工技术不断进步发展、机制砂在混凝土中的应用经验和研究成果不断丰富，

机制砂的部分加工指标得到了改善，如机制砂颗粒形状指标、石粉含量限值等；

其在混凝土中的应用分类也将更加精细化、应用范围将更加广泛，如机制砂混

凝土强度等级范围、在超高性能混凝土中的应用等。

基于此，交通运输部在2020年6月9日《交通运输部关于下达2020年交

通运输标准化计划（第一批）的通知》，对现行《公路工程水泥混凝土用机制

砂》（JT/T819—2011）进行修订，及时补充完善有关技术规定、调整技术指标

值，以适应机制砂生产和应用技术的发展进步，更好地促进和规范机制砂在公

路工程水泥混凝土中的应用。该工作由交通运输部公路科学研究所主持，计划

编号：JT2020-19。

1

（二）主要工作过程

交通运输部公路科学研究所接到标准修订计划任务后，立即着手进行标准

修订工作，主要工作过程如下：

（1）2020年6月～2020年8月，交通运输部公路科学研究所牵头成立了

标准编制组，并进行人员分工。编制组提出标准修订的原则、编写思路，广泛

收集了国内外机制砂产品数据，及国家、行业标准及科技论文等成果资料，进

行了初步的技术分析，编写了标准修订工作大纲和章节条文草案。

（2）2020年9月～2020年12月，整理有关资料和试验数据，编写标准

初稿；编制组内部对初稿进行讨论和完善，形成征求意见稿初稿。

（3）2021年1月~2021年6月，召开征求意见稿会议，对征求意见稿进

一步修改、完善；向全国各交通运输主管部门和相关单位征求意见。

（三）协作单位

本文件由交通运输部公路科学研究所主持编制。在本文件的修订过程中，

得到了相关单位的支持、协助，取得了大量试验数据和标准修订建议，保证了

标准的修订质量。协作单位名单主要有：交通运输部公路科学研究所、贵州省

交通规划勘察设计研究院有限公司、广东冠粤路桥有限公司、保利长大工程有

限公司、中交一公局集团有限公司、山东高速集团有限公司、广西交通投资集

团有限公司、中海建筑有限公司贵州分公司、中交一公局集团有限公司二公司、

中交一公局集团有限公司三公司、中国建筑科学研究院集团有限公司、贵州宏

信创达工程检测咨询有限公司、武汉理工大学、西南交通大学、同济大学、河

南中州路桥建设有限公司。在本文件编制过程中，视编制工作需要再按程序要

求对协作单位调整优化。

（四）主要起草人及其所做的工作

根据当前的编制工作安排，拟定编制组主要成员及其分工如表1所示。在

标准编制过程中，根据编制工作实际需求，将对编制单位和编制人员进行调整

优化。

2

表1编制组主要成员及分工

序号主要成员编制单位工作任务

总体负责，起草标准编制大

1赵尚传交通运输部公路科学研究所纲和章节内容框架，负责修

订第1、2、5、6章

贵州省交通规划勘察设计研究院有

2乔东华负责修订第7章检验项目

限公司

负责修订第5章机制砂母材

3李连生广东冠粤路桥有限公司

范围

4何涛保利长大工程有限公司负责修订第3章术语和定义

负责机制砂技术指标调研、

5万桂军中海建筑有限公司贵州分公司编写机制砂母材安全和环保

要求

负责机制砂技术指标调研、

6孔德胜河南中州路桥建设有限公司

修订第3章机制砂的定义

负责修订第4章机制砂分类

7王玉果中交一公局集团有限公司

与规格

8王稷良交通运输部公路科学研究所修订第4章机制砂使用范围

参加机制砂技术指标调研、

9王少鹏交通运输部公路科学研究所

负责修订第5章颗粒级配

10李北星武汉理工大学负责修订第5章石粉含量

参加机制砂技术指标调研、

贵州宏信创达工程检测咨询有限公

11何飞参与修订第5章表观密度和

司

孔隙率

负责机制砂技术指标调研、

12李响中交一公局集团有限公司二公司

修订第5章吸水率

负责机制砂指标调研、负责

13夏京亮中国建筑科学研究院集团有限公司

修订第5章片状颗粒含量

参加机制砂指标调研、参与

14贺亮山东高速集团有限公司

修订第4章机制砂分类要求

参加机制砂技术指标调研、

15廉向东广西交通投资集团有限公司

参与修订第5章级配范围

贵州宏信创达工程检测咨询有限公参加机制砂技术指标调研、

16杨黔

司参与修订第5章石粉含量

17刘春舵中海建筑有限公司贵州分公司负责机制砂指标调研、参与

3

序号主要成员编制单位工作任务

修订第7章出场检验项目

参加机制砂指标调研、参与

18李增荣中交一公局集团有限公司二公司

修订第5章片状颗粒含量

参加机制砂指标调研、参与

19黄斌中交一公局集团有限公司三公司

修订第5章片状颗粒含量

参加机制砂指标调研、参与

20李固华西南交通大学

修订第5章颗粒级配范围

参加机制砂技术指标调研、

21沈卫国武汉理工大学

参与修订第5章石粉含量

参加机制砂指标调研、参与

22刘志华广东冠粤路桥有限公司

修订第7章出场检验项目

参加机制砂技术指标调研、

23荣国城保利长大工程有限公司

修订第5章卵石压碎指标

参加机制砂指标调研、参与

24蒋正武同济大学

修订第5章片状颗粒含量

负责机制砂技术指标调研、

25赵长龙中海建筑有限公司贵州分公司

修订第5章碎石压碎指标

参加机制砂技术调研、修订

26卢瑜山东高速集团有限公司

第5章表观密度和孔隙率

参加机制砂技术指标调研、

27黄永亮中交一公局集团有限公司二公司

修订第5章松散堆积密度

参加机制砂技术指标调研、

28苏爱斌广西交通投资集团有限公司

修订第5章母材强度要求

参加机制砂技术指标调研、

29付刚山东高速集团有限公司

参与修订第2章机制砂定义

参加机制砂技术指标调研、

30刘龙龙交通运输部公路科学研究所

参编第4章附录A磨光值试验

参加机制砂指标调研、参与

31左新黛交通运输部公路科学研究所

修订第3章亚甲蓝值定义

参加机制砂技术指标调研、

32白冰交通运输部公路科学研究所

参与修订第5章颗粒级配

参加机制砂技术指标调研、

33白伟广西交通投资集团有限公司

修订第5章石粉含量

参加机制砂技术指标调研、

34王来永交通运输部公路科学研究所

参与修订第5章吸水率

4

序号主要成员编制单位工作任务

参加机制砂指标调研、参与

35何哲交通运输部公路科学研究所

修订第7章型式检验项目

参加机制砂技术指标调研、

36吕竟铭交通运输部公路科学研究所

修订第2章引用标准

二、标准编制原则与确定主要内容的依据

（一）标准编制原则

1.协调性原则

做好与相关标准、规范的协调、衔接，保证本文件与现行公路桥梁、隧道

和路面施工规范和细则等相关行业标准协调性。本文件位产品标准，从保证产

品质量均匀性、稳定性、可靠性以及对混凝土施工过程质量控制的支撑性等角

度来对产品指标进行规定。

2.可操作性原则

为便于工程应用，起草的条文应明晰、规范，试验方法中仪器、关键步骤

等内容应详细、明确，可操作性强。

3.成熟性原则

标准修订的条文及指标需进行充分技术论证或试验验证，应依据充分，理

论正确，验证可信，确保技术成熟性、可靠性。

4.代表性和先进性原则

标准必须能够满足工程上对机制砂产品的基本性能要求，同时也必须考虑

试验验证样品的代表性，使国内市场上大部分产品能够满足标准要求；同时能

够引导机制砂产品在工程应用中不断改进、完善，从而推动机制砂产业和公路

5

工程行业的持续进步。

（二）标准编制框架

1.标准框架

本文件为《水泥混凝土用机制砂》，属于修订标准，标准总体框架与原标准

保持一致，章节名称稍微进行了调整，包括范围、规范性引用文件、术语和定

义、分类与规格、技术要求、试验方法、检验规则以及储存、标志和运输，增

加了附录A：机制砂片状颗粒含量试验方法。

2.参考标准

本文件参考相关技术标准有：

建设用砂(GB/T14684—2011)

建筑材料放射性核素限量（GB6566）

公路工程岩石试验规程（JTGE41—2005）

公路工程集料试验规程（JTGE42—2005）

公路桥涵施工技术规范（JTG/T3650）

公路水泥混凝土路面施工技术细则（JTG/TF30）

公路隧道施工技术规范（JTG/T3660）

公路工程水泥混凝土机制砂技术标准(JT/T819—2011)

人工砂混凝土应用技术规程(JGJ/T241—2011)

高性能混凝土用骨料(JG/T568—2019)

混凝土用机制砂质量及检验方法标准(重庆市)(DBJ50/T—150—2012)

贵州省高速公路机制砂高性能混凝土技术规程（贵州省）(DBJ52/T

055—2015)

机制砂及机制砂混凝土应用技术规范(广西省)(DB45/T1621—2017)

机制砂生产与应用技术规程(陕西省)(DBJ61/T137—2017)

广东省公路工程机制砂水泥混凝土应用技术规范(广东省)(GDJTG/T

B01—2017)

6

机制砂混凝土应用技术规程（甘肃省）(DB62/T2917—2018)

公路水运工程混凝土用机制砂生产与应用技术规程（江西省）(DB36/T

1153—2019)

混凝土用机制砂质量及检验方法标准(河南省)(DBJ41T232—2020)

公路机制砂高性能混凝土技术规程(T/CECSG：K50—30—2018)

StandardSpecificationforConcreteAggregates，ASTM,C33/C33M–18

StandardSpecificationforAggregatesforMasonryGrout,ASTM,C404−18

（三）标准主要内容的确定依据

1.术语和定义

（1）机制砂（第3.1条）

本术语定义在上一版基础上根据机制砂的工艺要求进行了局部调整，补充

了颗粒整形和粉控两个工艺环节。

《建设用砂》（GB/T14684）2011版中包括矿山尾矿、工业废渣等机制砂制

作原材料。本文件根据公路工程的使用特点和年限，对原材料进行了适当限制，

仍采用了上一版标准的规定，限制为“岩石”颗粒，不包括工业废渣。对于矿山尾

矿，以及近几年随着公路建设向山岭重丘区的发展而出现的越来越多的隧道弃

渣，也由于其存在质量不稳定、材质性能复杂多变等问题，其用于水泥混凝土

中，很容易导致混凝土工作性不稳定、耐久性差等问题。本文件不提倡采用这

类母岩材料作为机制砂生产的原材料。因此，在机制砂定义中没有明确规定这

类材料可作为机制砂的生产原材料，但是也没有明显排斥。只要生产的机制砂

指标能够满足本文件规定的技术指标，这类母岩也可以用来生产机制砂。但明

确注明了机制砂母岩不包括软质岩、风化岩，因为这类岩石生产的机制砂，其

强度和耐久性均较差。

（2）亚甲蓝值（第3.3条）

本术语定义在上一版和《建设用砂》（GB/T14684—2011）中亚甲蓝值定义

7

的基础上结合亚甲蓝值试验方法进行了局部修改。原定义为“每千克0~2.36mm

粒级试样所消耗的亚甲蓝质量”，这种表述更像是亚甲蓝值的计算方法。《建设用

砂》（GB/T14684—2011）中的定义为“用于判定机制砂中小于75um粒级颗粒的

吸附性能的指标”。实际上，《建设用砂》（GB/T14684—2011）中关于亚甲蓝值

测试的试验方法中采用的是0~2.36mm粒级颗粒，虽然小于75um粒级颗粒的吸

附性远大于75um~2.36mm颗粒的吸附性能，但是75um~2.36mm颗粒也具有一

定的吸附性，尤其75um~0.15mm颗粒的吸附性。因此，《建设用砂》（GB/T14684

—2011）中对亚甲蓝值的定义没有与其试验方法相对应。

（3）片状颗粒（第3.5条）

本文件在I类机制砂中，引入了片状颗粒含量将I类机制砂分为Ia类机制砂

和Ib类机制砂。为便于标准使用者理解和标准直接的协调一致，参照建工标准

《高性能混凝土用骨料》（JG/T568—2019）中的定义给出本文件片状颗粒的定

义。

2.分类与规格（第4.1、第5.2.2）

对I类机制砂按片状颗粒含量分为了Ia类机制砂和Ib类机制砂两个类别。

随着高性能和超高性能混凝土的出现，以及机制砂使用范围的推广与扩大，

在超高性能混凝土和高性能混凝土中也开始了机制砂的应用。由于超高性能混

凝土和高性能混凝土对于混凝土粘聚性、抗离析性能、坍落度等工作性能要求

比较高，对机制砂颗粒形状比较敏感。为便于超高性能混凝土和高性能混凝土

的制备，本文件给出了对I类机制砂按颗粒形状进一步划分的规定。

当前，对于机制砂形状的表征主要有三种方式：球体类似度、颗粒形貌和

片状颗粒含量。球体类似度是表征机制砂形状与理想外接球体差异的指标，在

中国工程建设标准化协会标准《公路机制砂高性能混凝土技术规程》（T/CECSG

K50—30—2018）中规定了相关试验方法，在1.18~2.36mm和2.36~4.75mm粒级

各取10粒取平均值；机制砂颗粒形貌指标采用圆形度和长径比来表征，在铁路

工程机制砂标准中拟采用这个指标，可采用专门的颗粒形貌测试仪进行测试分

析；片状颗粒含量是机制砂中较粗颗粒1.18~2.36mm、2.36~4.75mm和

8

4.75~9.5mm三个粒级中片状颗粒之和，通过特制的筛子进行筛分得到，建工行

业标准《高性能混凝土用骨料》（JG/T568—2019）中关于机制砂（人工砂）颗

粒形状的表征采用了这个指标，并给出了特级砂和I级砂的指标值要求。

球体类似度的表征方法，由于采用人工测量、砂颗粒数量少、不同的投影

面结果有差别等，结果代表性还有待改进；颗粒形貌指标虽然在测试方法上采

用了连续自动计量的设备可大量检测，理论上可用，但测试结果准确度受测试

设备限制，且设备测量过程中还存在一定的黑匣子问题。片状颗粒含量采用筛

子可进行大量筛分，测试过程便捷易行，可较为直观地反映机制砂的颗粒形状

特性。

综上，本文件采用了片状颗粒含量大小把I类机制砂细化分为2个类别Ia

和Ib，并参考《高性能混凝土用骨料》（JG/T568—2019）及其相关研究成果，

增加了机制砂片状颗粒含量要求（第5.2.2条），以及片状颗粒含量的试验方法

——附录A：机制砂片状颗粒含量试验方法。

在“注”中增加了“Ia类机制砂通常用于超高性能混凝土”的规定，为“Ia类

机制砂”这一级别的提出提供依据。

3.机制砂母材

（1）放射性（第5.1.1条）

根据国标《建设用砂》（GB/T14684—2011）中的相关要求，增加“5.1.1生

产机制砂用的母材应符合我国环保和安全相关标准的规定，不应对人体、生物、

环境及混凝土产生有害影响，放射性应满足GB6566对建筑主体材料的要求”。

（2）机制砂母材强度要求（第5.1.2条）

本文件根据机制砂生产母材的实际情况，增加“卵石或碎石”。通过调研，发

现机制砂的生产除直接采用开采的母岩经过多级破碎外，也有直接采用碎石进

行生产的，两者仅在破碎级数有区别，其他都是一致的。另外，在卵石丰富地

区，也可采用满足技术要求的卵石生产机制砂，以扩大机制砂母材的范围，促

进地方材料的有效利用。

9

同时，在增加卵石和碎石作为机制砂生产原材料后，本文件对卵石和碎石

的压碎指标也参照国标《建设用卵石、碎石》（GB/T14685—2011）提出了要求，

以保障机制砂的原材料强度。

（3）碱集料反应（第5.1.3条）

在原材料的碱集料反应方面，新修订的《公路桥涵施工技术规范》（JTG

3650—2020）在表6.3.1中规定了对细集料的碱集料反应要求，“经碱集料反应

试验后，试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢现象，在规定试验龄期的膨胀率应小

于0.10%”。而在表注6中，要求“当碱集料反应不符合表中要求时，应采取抑

制碱集料反应的措施”。因此，本文件在原标准要求进行碱集料反应检验的基

础上，增加了对采用具有碱-硅酸反应活性母材生产的机制砂，在使用时应按有

关规范采取有效抑制措施的规定，对《公路桥涵施工技术规范》（JTG3650—2020）

进行细化和补充，为这类机制砂的生产和应用提供了依据。

4.机制砂技术要求

（1）表观密度、松散堆积密度和空隙率（第5.2.1条）

根据《建设用砂》（GB/T14684—2011）的规定，将本文件上一版的空隙率

宜小于等于45%修改为空隙率宜小于等于44%，并删除对于松散堆积密度的要

求。

（2）吸水率（第5.2.4条）

机制砂原料成分复杂，质地粗糙，表面裂隙较多，吸水率波动较大，尤其

在早期，对于较高吸水性的机制砂，如某些表面质地疏松的砂岩或风化程度较

高的机制砂，往往吸水率较大，其对混凝土拌合物工作性影响明显，后期对混

凝土强度、干缩和耐久性也有一定影响。母岩的岩性、表面开口孔隙情况、石

粉含量、泥块含量和有害物质在一定程度上均会影响机制砂吸水率。目前，世

界上仅有少数标准对机制砂吸水率作出相关规定。日本标准《Crushedstoneand

manufacturedsandforconcrete》（JISA5005—2009）规定机制砂吸水率应小于

10

3.0%，湖南省地方标准《公路工程机制砂混凝土应用技术规程》（DB43/T1287

—2017）规定，Ⅰ、Ⅱ类机制砂宜小于2.0%，Ⅲ类机制砂宜小于2.5%

编制单位之一武汉理工大学测试了24种不同岩性的原状机制砂的吸水率，

试验结果如下表。所有24种机制砂的吸水率平均值为1.98%，87.5%数量的机制

砂吸水率＜3%，79.2%数量的机制砂吸水率＜2.5%，50%数量的机制砂吸水率＜

2.0%，25%数量的机制砂吸水率＜1.0%。当机制砂石粉含量不超过15%时，93.8%

的机制砂吸水率＜2.5%，68.8%的机制砂吸水率＜2.0%；当石粉含量不超过10%

时，100%的机制砂吸水率＜2.5%，72.7%的机制砂吸水率＜2.0%。因此，考虑

机制砂实际吸水率特性，并参考现行国家标准《建设用碎石、卵石》GB/T14685

和行业标准《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50、《水工混凝土施工规范》DL/T

5144中有关粗骨料的吸水率最高不超过2.5%的指标，本标准规定机制砂的吸水

率指标为：Ⅰ、Ⅱ类宜小于2.0%，Ⅲ类宜小于2.5%。

表2机制砂饱和面干吸水率试验结果

石粉含量吸水率石粉含量吸水率

编号机制砂岩性编号机制砂岩性

（%）（%）（%）（%）

1辉绿岩11.40.4313石灰岩14.01.45

2白云岩15.50.7814砂岩3.22.18

3卵石破碎砂2.01.5716石灰岩3.40.80

4砂岩8.70.9717铁尾矿砂6.90.81

5石灰岩12.02.0019花岗岩7.572.01

6石灰岩18.72.0920石灰岩13.42.60

7花岗岩2.80.8721石灰岩9.52.32

8石灰岩17.32.6122石灰岩17.54.22

9辉绿岩14.91.5223石灰岩25.54.35

10砂岩16.32.1224石英岩15.74.05

11花岗岩6.51.7625石灰岩8.41.95

12玄武岩6.51.6326石灰岩11.52.36

11

（3）颗粒级配（第5.2.5条）

适度扩大了II类、III类机制砂的级配范围。

现行公路工程行业标准《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650—2020）是

2020年修订后发布实施的，其中关于机制砂级配的要求与现行国标《建设用砂》

（GB/T14684—2011）一致。这两项标准中，机制砂的级配范围在4.75、2.36、

1.18、0.6和0.3（mm）筛孔尺寸的累计筛余量均与河砂一致，考虑到机制砂细

粉颗粒含量较大，仅在0.15这一档进行了调整，通过率有所增加。机制砂的级

配均按1区、2区和3区划分，分别对应粗砂、中砂和细砂。I类砂的级配满足

2区级配要求；II类和III类砂满足1、2和3区均可。本文件编制过程中调研了

71种来自贵州、福建、四川、广东、浙江、重庆、云南等地区的机制砂的级配

范围，该级配范围规定与实际生产的机制砂的级配范围对比见图1。可以看出，

该规定的细砂部分在实际工程中基本上不存在；粗砂部分2.36mm筛孔的含量，

很多没有包含，实际上，这一部分颗粒含量应该是机制砂中粗颗粒的主要组成。

这限制了很多机制砂在工程中使用。

图1公路工程行标和国标规定的机制砂级配范围与调研机制砂级配范围

本文件规定的I类砂的级配范围，是在2区机制砂的基础上，根据本编制组

的研究成果分析得到，是2区砂中更加合理的级配范围。采用本文件规定的I

类砂级配范围的机制砂，更容易配制性能良好的混凝土。而对II类、III类机制

12

砂的级配范围的规定，是根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650—2020）

中1区和2区级配范围并结合机制砂产品现状适度扩展综合而成，级配下限偏

细部分采用《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650—2020）中2区中砂的下限，

上限即偏粗部分采用了本文件上一版级配曲线的上限。见图2所示。本文件粗

砂上限值采用的是上一版的粗砂上限值。上一版标准编制过程中的试验结果表

明，这个级配范围内的机制砂是可以拌制出性能符合要求的公路工程水泥混凝

土。从图中可以看出，本文件的级配范围包含了大部分的机制砂级配。既保障

了本文件既与现行标准协调，又符合实际情况。

本文件上一版在编制中对机制砂的级配进行了调查和分析，机制砂颗粒总

体上比河砂偏粗，细度模数大于3.7的也有很多。从既适应机制砂生产现状、又

较容易配制满足性能要求的混凝土的角度，在编制过程中通过混凝土试验验证，

本文件上一版对较粗的机制砂各个筛孔的筛余进行了适当扩大，将粗砂的细度

模数适度扩大到3.9，相对于《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650—2020），

本文件机制砂对于级配范围的要求是根据机制砂生产情况进行了适度扩大，以

便于将更多的机制砂产品在不损害混凝土性能的前提下应用到工程中去。为了

防止较粗的机制砂在混凝土中无序使用，本文件也提出了需要结合JTG/T3650、

JTG/TF30的技术要求来验证水泥混凝土性能的规定。

图2本文件规定的机制砂级配范围与调研机制砂级配范围

13

（4）石粉含量（第5.2.6条）

为保持规范之间的协调性，根据新发布实施的《公路桥涵施工技术规范》

（JTG/T3650—2020）和现行国标《建设用砂》（GB/T14684—2011）进行了调

整。

本文件在上一版对MB值≤1.40或快速法试验合格的机制砂进行石粉含量规

定的基础上，增加了对其MB值的规定。由于机制砂MB值反映了吸附性能大

小，太大的话，对机制砂在水泥混凝土应用中会产生不利于混凝土工作性的影

响，因此需要加以控制。现行国标《建设用砂》（GB/T14684—2011）在此基础

上进行了细化，对于MB值≤1.4的，提出了不同类别机制砂MB值的规定，如I

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

不同类别机制砂的石粉含量要求。新发布实施的《公路桥涵施工技术规范》

（JTG/T3650—2020）采用了国标《建设用砂》（GB/T14684—2011）的相关规

定。本文件相应采用相同的思路进行修改以与之相协调，但是对于具体限值的

规定，本文件根据调研结果进行了调整。本文件编制过程中对福建、贵州、广

东、云南、海南的77个试样进行了调研分析，结果如下图所示：

图3机制砂MB值与石粉含量

当机制砂石粉含量小于10%时，机制砂MB值绝大部分都小于1.4，即机制

砂MB值含量不大于1.4也是可以满足大部分机制砂要求的，但是机制砂MB值

不大于0.5的样本则非常少。说明以机制砂MB值0.5作为I类砂的上限太严格，

很难达到I类砂的要求。当机制砂的MB值要小于0.5时，某些机制砂的石粉含

量要控制很低才能达到，因为不同岩性岩石加工的机制砂本底MB值（不含石

14

粉的机制砂MB值）差别很大，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（譬如目前发现的某些花岗岩、凝

灰岩等），石粉含量稍微多一点，其MB值就超过了0.5。若控制MB值控制太

严格，则会限制很多硅铝质母材生产的机制砂的使用。因此，本文件对MB值

不大于1.4或合格的机制砂，在类别划分上将其MB值适当进行了调整，I、II

类砂的MB值界限调整为0.8，II、III类砂的MB值界限调整为1.1。

机制砂中石粉含量较低时对混凝土性能影响不明显，甚至还有改善作用。

国外有标准规定机制砂石粉最高含量可达到20%。但是，当石粉含量比较高时，

机制砂的离析和石粉富集就越来越明显，不利于产品质量的均匀性和稳定性，

在应用过程中会导致混凝土质量出现较大的离散性。因此，从石粉的需水量比、

吸附性和产品稳定性角度出发，机制砂本身的石粉含量不宜过高。上一版对不

同类别机制砂分别进行了限值规定。现行国标《建设用砂》（GB/T14684—2011）

对石粉含量统一规定了10%上限值，即所有类别的机制砂石粉含量都控制一个

数即10%。从本文件的对机制砂类别的区分和规定来看，不同类别的砂有其不

同的适用范围，如I类砂适于配制高强度混凝土，II类砂适于配制中等强度混凝

土，III类砂适于配制较低强度混凝土。由于高强混凝土中胶凝材料用量大、水

胶比低，能容纳的机制砂中石粉少，而低强度混凝土中胶凝材料少、水胶比较

高，可以容纳的机制砂石粉多。因此，本文件对于不同机制砂类别的石粉含量

依然提出了一定的要求，用于高强度混凝土的I类砂石粉含量应该低些，而用于

中低强度混凝土的II、III类砂的石粉含量可以多些

考虑到粉含量超过10%会对机制砂产品质量稳定性产生影响，本文件对机

制砂石粉含量的最大值依然采用上一版的规定，即III类砂石粉含量上限值为

10%。考虑到III类机制砂一般用于较低强度混凝土，增加了“此指标经试验验证

后，由供需双方协商确定，但不应超过15%”的规定，以利于更大范围地利用现

状机制砂产品，但是前提是不能损害设计要求的混凝土性能。对于机制砂MB

值含量不大于1.4的，本文件依然沿用了上一版对于石粉含量的限制。

5.机制砂母材磨光值试验方法

水泥混凝土路面起抗滑作用的主要是表层砂浆。其抗滑性能不仅与砂浆的

15

水灰比、胶凝材料种类有关，而且也与机制砂母材性质有关。本标准沿用了上

一版标准中的机制砂母材磨光值指标，主要用于控制用于水泥混凝土路面的机

制砂的抗滑性能。上一版标准中直接引用了公路工程行业标准《公路工程集料

试验规程》（JTGE42—2005）中T0321—2005粗集料磨光值试验方法。本标准

修订过程中，由于标准编写管理要求的更新，对于试验方法的引用不能采用公

路工程行业标准，本标准将JTGE42—2005中T0321—2005粗集料磨光值试验

方法全文引用作为本标准的附录，供使用人员参照。

6.国内相关标准规范技术指标的对比

主要从机制砂的分类、颗粒级配、石粉含量、含泥量、泥块含量、云母含

量、轻物质、硫化物及硫酸盐、有机物、氯化物、坚固性、碱集料反应等十余

项技术指标进行了对比。

首先进行了国内不同地区在不同时间制定的机制砂技术指标的对比，然后

和国外机制砂规范的关键技术指标进行了对比。通过对比国内外机制砂规范的

关键技术指标，目的在于紧跟工程技术发展的需要，使得机制砂技术指标日趋

完善，提高行业的生产技术水平，促进产品质量不断提高，保证建设工程的质

量。

（1）颗粒级配、分类

根据混凝土强度等级，《混凝土用机制砂质量及检验方法标准》(河南省)

(DBJ41T232—2020)、《机制砂混凝土应用技术规程》（甘肃省）(DB62/T2917—

2018)中“Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类宜用于强度等级C30~C60

及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土和

建筑砂浆”，将机制砂分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类。表3中《公路工程水泥混凝土机制

砂技术标准》(JT/T819—2011)定义了Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类机制砂的颗粒级配范围。

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

DBJ41T232—2020规定了1区、2区、3区的累计筛余量，DBJ61/T137—2017，

DB62/T2917—2018，DB36/T1153—2019规定了1区、2区的累计筛余量，都

是2区作为Ⅰ类砂，1区、2区、3区砂可作为Ⅱ类和Ⅲ类砂，DBJ50/T—150—2012

16

只规定了1区的砂，可作为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类机制砂使用。JGJ/T241—2011，DBJ

52/T055—2015，DB45/T1621—2017，DBJ41T232—2020累计筛余量相同，其

中DBJ52/T055—2015，DB45/T1621—2017增加了9.5mm的累计筛余量。DBJ

61/T137—2017，DB36/T1153—2019增加了75µm的累计筛余量。

各规范的颗粒级配见图4，其中图4(b),(c),(e),(f)(j)中机制砂分为Ⅰ区、Ⅱ

区和Ⅲ区，1(g),(h),(i)中机制砂分为Ⅰ区和Ⅱ区，图4(d)只有Ⅰ区。图4(b),(c),(e),

(f)(j)对比，图4(e)和(f)级配相同，图4(b)和(c)在Ⅱ区和Ⅲ区0.15mm的累计筛余

量不同，图4(c)的累计筛余量范围更小。为更好对比，将各规范颗粒级配和《建

设用砂》(GB/T14684—2011)机制砂颗粒级配进行对比分析，见图5~图8。

100

100Ⅰ类

Ⅰ类

80Ⅱ、Ⅲ类80Ⅰ区

Ⅱ、Ⅲ类Ⅱ区

Ⅲ区

/%

/%6060

4040

累计筛余

累计筛余

2020

00

012345678910012345

筛孔尺寸/mm筛孔尺寸/mm

(a)(b)

100100

80Ⅰ区80Ⅰ区

Ⅱ区

Ⅲ区

/%

60/%60

4040

累计筛余

累计筛余

2020

00

012345012345

筛孔尺寸/mm筛孔尺寸/mm

(c)(d)

17

100100

80Ⅰ区80Ⅰ区

Ⅱ区Ⅱ区

Ⅲ区

Ⅲ区/%

/%6060

4040

累计筛余

累计筛余

2020

00

012345678910012345678910

筛孔尺寸/mm筛孔尺寸/mm

(e)(f)

100100

80Ⅰ区80Ⅰ区

Ⅱ区Ⅱ区

/%

/%6060

4040

累计筛余

累计筛余

2020

00

012345012345678910

筛孔尺寸/mm筛孔尺寸/mm

(g)(h)

100

100

80Ⅰ区

80Ⅰ区

Ⅱ区

Ⅱ区

Ⅲ区

6060

4040

累计筛余/%

累计筛余/%

2020

00

012345012345

筛孔尺寸/mm筛孔尺寸/mm

(i)(j)

图4级配曲线图

图中编号含义分别为：(a)《公路工程水泥混凝土机制砂技术标准》JT/T

819—2011;(b)《建设用砂》GB/T14684—2011;(c)《人工砂混凝土应用技术规程》

JGJ/T241—2011;(d)《混凝土用机制砂质量及检验方法标准》(重庆

市)DBJ50/T—150—2012;(e)《贵州省高速公路机制砂高性能混凝土技术规程》

DBJ52/T055—2015;(f)《机制砂及机制砂混凝土应用技术规范》(广西省)DB45/T

1621—2017;(g)《机制砂生产与应用技术规程》(陕西省)DBJ61/T137—2017;(h)

《机制砂混凝土应用技术规程》(甘肃省)DB62/T2917—2018;(i)《公路水运工程

18

混凝土用机制砂生产与应用技术规程》(江西省)DB36/T1153—2019;(j)《混凝土

用机制砂质量及检验方法标准》(河南省)DBJ41T232—2020。

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

DBJ41T232—2020级配相同，只将DBJ52/T055—2015与GB/T14684—2011级

配对比，DBJ61/T137—2017、DB62/T2917—2018、DB36/T1153—2019都分

为两区，同时和GB/T14684—2011级配对比，其他规范颗粒级配分别和GB/T

14684—2011对比绘图。

100

100Ⅰ类Ⅰ区

Ⅱ、Ⅲ类

80Ⅰ区80

Ⅱ区Ⅰ区

Ⅲ区Ⅱ区

/%

/%6060

Ⅲ

4040

累计筛余

累计筛余

2020

0.30.3

00

0.150.61.182.364.750.150.61.182.364.75

筛孔尺寸/mm筛孔尺寸/mm

图5JT/T819—2011与GB/T14684—2011图6JGJ/T241—2011与GB/T

14684—2011

从图5可以看出，JT/T819—2011直接将颗粒级配分为Ⅰ类和Ⅱ、Ⅲ类，JT/T

819—2011中Ⅰ类范围比GB/T14684—2011Ⅱ区小，在其包含范围内。JT/T

819—2011中Ⅱ、Ⅲ类范围比GB/T14684—2011中Ⅰ区和Ⅱ区、Ⅲ区小。

图6中JGJ/T241—2011与GB/T14684—2011级配对比，二者之间的主要

区别就是0.15mm以下累计筛余不同，JGJ/T241—2011要求更为严格，Ⅱ区、Ⅲ

区的累计筛余都是90%~100%，而GB/T14684—2011Ⅱ区、Ⅲ区的累计筛余分别

是94%~80%，94%~75%。