砂的粗細程度的評定

張冬梅

(長江工程職業技術學院，湖北 武漢 430212)

砂的粗細程度有很大的技術經濟意義，關系到混凝土的性能，是評定砂質量的重要指標。本文對砂的粗細程度的概念及意義，砂的粗細程度的評定方法進行了討論，并舉例說明了砂的粗細程度如何評定。

1 砂的粗細程度的概念及意義

砂的粗細程度，是指不同粒徑的砂粒混合在一起的平均粗細程度。不是說從砂中找出一個最粗的或最細的來評定它的粗細，而是指混合后的平均粗細程度。國家標準將砂分為粗砂、中砂、細砂和特細砂四種，砂子的粗細關系到混凝土的性能。相同用量的砂，細砂的總表面積較大，而粗砂的總表面積較小，在混凝土中，砂子的表面需要由水泥漿包裹，砂子的總表面積越大，則需要包裹砂粒表面的水泥漿就越多，不夠經濟。一般來說，用粗砂拌制的混凝土比用細砂拌制的混凝土所需的水泥漿少，但用粗砂拌制的混凝土和易性較差，因此，混凝土用砂以中砂為宜。

2 砂的粗細程度的評定方法及實例分析

如何評定砂的粗細，粗細用什么來表示。砂的粗細程度，常用篩分析的方法進行評定，用細度模數(μf)表示砂的粗細程度。篩分析的方法是用一套孔徑為4.75 mm，2.36 mm，1.18 mm，0.60 mm，0.30 mm，0.15 mm 的標準篩，將500 g 質量的干砂試樣進行篩分，然后稱取各篩上的篩余量，計算各篩的分計篩余百分率a1，a2，a3，a4，a5，a6及累計篩余百分率β1，β2，β3，β4，β5，β6，累計篩余百分率和分計篩余百分率其關系如表1 所示。

分計篩余百分率是各篩的篩余量除以砂子的總量，m1除以總量就是a1，m2除以總量就是a2，然后計算a3，a4，a5，a6，這樣計算出各篩上的分計篩余百分率，再由分計篩余百分率求累計篩余百分率。累計篩余百分率是各個篩和比該篩粗的所有分計篩余百分率之和，就是用累加的方式來計算的。比如，4.75 mm 的這層篩子，它上面只有它自己，所以，β1=a1;2.36 mm 的這層篩子，它的累計篩余百分率就等于4.75 mm 這層篩子的分計篩余百分率a1加上2.36 mm 這層篩子的分計篩余百分率a2，因此，a1+a2就是2.36 mm 這層篩子上的累計篩余百分率;1.18 mm 這層篩子上的累計篩余百分率就是a1+a2+a3;依此類推，0.15 mm 這層篩子上的累計篩余百分率就等于上面所有分計篩余百分率之和，就是a1+a2+a3+a4+a5+a6。然后，根據下列公式計算砂的細度模數(μf):

表1 累計篩余百分率與分計篩余百分率的關系

國家標準將普通混凝土用砂按細度模數分為粗砂、中砂、細砂和特細砂四級，細度模數越大，表示砂越粗。細度模數在3.7～3.1 的為粗砂，細度模數在3.0～2.3 的為中砂，細度模數在2.2～1.6 的為細砂，細度模數在1.5～0.7 的為特細砂，混凝土用砂以中砂為宜。下面，舉例說明砂的粗細程度的評定。例:某干砂500 g的篩分結果如表2 所示，試評定該砂的粗細程度。分析:我們取500 g 的干砂進行篩分，篩分完后，每一層篩子上面都有一定的篩余量，這是給出的。做完這個試驗以后，我們根據試驗結果計算砂的分計篩余百分率、累計篩余百分率及細度模數，評定砂的粗細程度，評定方法就按前面的步驟來計算。

表2 某干砂篩分結果

表3 各篩的分計篩余百分率和累計篩余百分率

1)計算各篩上的分計篩余百分率ai及累計篩余百分率βi，見表3。

2)計算細度模數。

結果評定:由給出的篩余量，先計算出每層篩子上的分計篩余百分率，20 除以500 得到它的百分數，就是4%，60 除以500 得到12%，最后得到結果如下:4，12，17，28，22，14。然后計算累計篩余百分率，4.75 mm 這層篩子上的是它自身，β1就是a1(4)，2.36 mm 這層篩子上是a1+a2(16)，1.18 mm 這層篩子上的是a1+a2+a3(33)，依此類推，這樣就得到累計篩余百分率分別為4，16，33，61，83，97。將累計篩余百分率代入細度模數公式里面，就可以得到細度模數為2.81，查國家標準，2.81 落在中砂的細度模數范圍內，所以，可評定該砂為中砂。

［1］崔長江.建筑材料［M］.鄭州:黃河水利出版社，2001.