砂的颗粒级配与筛分析法成果

颗粒级配是指砂中不同粒径颗粒搭配的比例情况。在砂中，砂粒之间的空隙由水泥浆填充，为达到节约水泥和提高混凝土强度的目的，应尽量降低砂粒之间的空隙。从图4-1可以看出，采用相同粒径的砂，空隙率最大（图4-1a）；两种粒径的砂搭配起来，空隙率减小（图4-1b）；三种粒径的砂搭配，空隙率就更小（图4-1c）。因此，要减少砂的空隙率，就必须采用大小不同的颗粒搭配，形成良好的颗粒级配砂。

图4-1 骨料的颗粒级配

砂的颗粒级配采用筛分析法来测定。用一套孔径为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm、150μm的标准筛，将抽样后经缩分所得500g干砂由粗到细依次过筛，然后称取各筛上的筛余量，并计算出分计筛余百分率a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆（各筛筛余量与试样总量之比）及累计筛余百分率A₁、A₂、A₃、A₄、A₅、A₆（该号筛的筛余百分率与该号筛以上各筛筛余百分率之和）。分计筛余与累计筛余的关系见表4-4。

表4-4 分计筛余与累计筛余的关系

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砂的颗粒级配用级配区表示，应符合表4-5的规定。

表4-5 砂的颗粒级配

为方便应用，可将表4-5中的数值绘制成砂的级配区曲线图，即以累计筛余为纵坐标，以筛孔尺寸为横坐标，画出砂的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区的级配区曲线，如图4-2所示。使用时以级配区或级配区曲线图判定砂级配的合格性。普通混凝土用砂的颗粒级配只要处于表4-5中的任何一个级配区中均为级配合格，或者将筛分析试验所计算的累计筛余百分率标注到级配区曲线图中，观察此筛分结果曲线，只要落在三个区的任何一个区内，即为级配合格。配制混凝土宜优先选用Ⅱ区砂。当采用Ⅰ区砂时，应适当提高砂率，并保证足够的水泥用量，以满足混凝土和易性要求。当采用Ⅲ区砂时，宜适当降低砂率，以保证混凝土强度。