粗细程度和颗粒级配

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1、一、粗细程度与颗粒级配：（1）                    9的粗细程度和颗粒级配：砂的粗细程度：是指不同粒径的砂粒混合后平均粒径大小。通常用细度模数（Mx）表示，其值并不等于平均粒径，但能较准确反映砂的粗细程度。细度模数Mx越大，表示砂越粗，单位重量总表面积（或比表面积）越小；Mx越小，则砂比表面积越大。砂的颗粒级配：是指不同粒径的砂粒搭配比例。良好的级配指粗颗粒的空隙恰好由中颗粒填充，中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充，如此逐级填充（如图4-1所示）使砂形成最密致的堆积状态，空隙率达到最小值，堆积密度达最大值。这样可达到节约水泥

2、，提高混凝土综合性能的目标。因此，砂颗粒级配反映空隙率大小。砂的粗细程度和颗粒级配用筛分析方法测定，用细度模数表示粗细程度，用级配区表示砂的级配。根据《建筑用砂》（GB/T14684－2001），筛分析是用一套孔径为5.00，2.5，1.25，0.63，0.315，0.160mm的标准筛，将500克干砂由粗到细依次过筛（详见试验），称量各筛上的筛余量mi（g），计算各筛上的分计筛余率ai（%）（各筛上的筛余量占砂样总重量的百分率），再计算累计筛余率Ai（%）（各筛与比该筛粗的所有筛的分计筛余百分率之和）。ai和Ai的计算关系见表4-3。

3、表4-3 累计筛余与分计筛余计算关系筛孔尺寸（mm）筛余量（g）分计筛余（%）累计筛余（%）5.00m12.50m21.25m30.630m40.315m50.160m6底盘m低细度模数根据下式计算（精确至0.01）：根据细度模数Mx大小将砂按下列分类：Mx＞3.7 特粗砂；Mx=3.1～3.7粗砂；Mx=3.0～2.3中砂；Mx=2.2～1.6细砂；Mx=1.5～0.7特细砂。砂的颗粒级配根据0.630mm筛孔对应的累计筛余百分率A4，分成Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区三个级配区，见表4-4。级配良好的粗砂应落在Ⅰ区；级配良好的中砂应落在Ⅱ区；细砂

4、则在Ⅲ区。实际使用的砂颗粒级配可能不完全符合要求，除了5.00mm和0.630mm对应的累计筛余率外，其余各档允许有5%的超界，当某一筛档累计筛余率超界5%以上时，说明砂级配很差，视作不合格。　　以累计筛余百分率为纵坐标，筛孔尺寸为横坐标，根据表4-4的级区可绘制Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级配区的筛分曲线，如图4-2所示。在筛分曲线上可以直观地分析砂的颗粒级配优劣。表4-4 砂的颗粒级配区范围筛孔尺寸（mm）累计筛余（％）Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区10.00005.0010～010～010～02.5035～525～015～01.2565～3550～1025～00.6

5、3085～7170～4140～160.31595～8092～7085～550.160100～90100～90100～90 [例4-1] 某工程用砂，经烘干、称量、筛分析，测得各号筛上的筛余量列于表4-5。试评定该砂的粗细程度（Mx）和级配情况。表4-5 筛分析试验结果筛孔尺寸（mm）5.002.501.250.6300.3150.160底盘合计筛余量（g）28.557.673.1156.6118.555.59.7499.5[解] ①分计筛余率和累计筛余率计算结果列于表4-6。表4-6 分计筛余和累计筛余计算结果分计筛余率（%）a1a2a

6、3a4a5a65.7111.5314.6331.3523.7211.11累计筛余率（%）A1A2A3A4A5A65.7117.2431.8763.2286.9498.05②计算细度模数：③确定级配区、绘制级配曲线：该砂样在0.630mm筛上的累计筛余率A4=63.22落在Ⅱ级区，其他各筛上的累计筛余率也均落在Ⅱ级区规定的范围内，因此可以判定该砂为Ⅱ级区砂。级配曲线图见4-3。　　④结果评定：该砂的细度模数Mx=2.85，属中砂；Ⅱ级区砂，级配良好。可用于配制混凝土。细度模数越大，表示砂越粗。普通混凝土用砂的细度模数范围一般为3.7-1.

7、6为粗砂，应当注意：砂的细度模数并不能反映其级配的优劣，细度模数相同的砂，级配可以很不相同。所以，配制混凝土时必须同时考虑砂的颗粒级配和细度模数。（2）砂的掺配使用：　　配制普通混凝土的砂宜为中砂（Mx=2.3～3.0），Ⅱ级区。但实际工程中往往出现砂偏细或偏粗的情况。通常有两种处理方法：　　①当只有一种砂源时，对偏细砂适当减少砂用量，即降低砂率；对偏粗砂则适当增加砂用量，即增加砂率。　　②当粗砂和细砂可同时提供时，宜将细砂和粗砂按一定比例掺配使用，这样既可调整Mx，也可改善砂的级配，有利于节约水泥，提高混凝土性能。掺配比例可根据砂资源

8、状况，粗细砂各自的细度模数及级配情况，通过试验和计算确定。　　（3）砂的含水状态：砂的含水状态有如下4种，①绝干状态：砂粒内外不含任何水，通常在105±5℃条件下烘干而得。②气干状态：砂粒表面干燥，内部孔隙