混凝土的细骨料一般采用天然砂，如河砂、海砂及山谷砂，其中以河砂品质最好，应用最多。当地缺乏合格的天然砂时，也可用坚硬岩石磨碎的人工砂。通常规定混凝土用砂的公称粒径（即砂子颗粒的直径）范围为0.15～5.0mm。大于5mm的列入石子范围。对砂的质量要求包括有害杂质含量、细度和颗粒级配及物理性质等。
3.3.2.1 颗粒形状及表面特征
细骨料的颗粒形状及表面特征会影响其与水泥石的黏结及混凝土拌和物的流动性。山砂和人工砂的颗粒多具有棱角，表面粗糙，与水泥石黏结较好，用它拌制的混凝土强度较高，但拌和物的流动性较差；与山砂及人工砂相比，河砂、海砂的颗粒缺少棱角，表面较光滑，与水泥石黏结较差，用其拌制的混凝土强度较低，但拌和物的流动性较好。
3.3.2.2 有害杂质
混凝土用砂应颗粒坚实、清洁、不含杂质。但砂中常含有一些有害杂质，如云母、黏土及淤泥、硫化物及硫酸盐、有机杂质及轻物质等。云母呈薄片状，表面光滑，与水泥石黏结极弱，会降低混凝土的强度及耐久性。黏土、淤泥等粘附在砂粒表面，阻碍砂与水泥石的黏结，除降低混凝土的强度及耐久性外，还增大干缩率。当黏土以团块存在时，危害性更大。有机物、硫化物及硫酸盐，其可溶性物质能与水泥的水化产物起反应，对水泥有侵蚀作用。轻物质如煤和褐煤等，质轻、颗粒软弱，与水泥石黏结力很低，使混凝土强度降低。为保证混凝土质量，砂中有害杂质的含量应符合有关规范[6]的要求。
当怀疑砂（或粗骨料）中含有活性骨料时，应进行专门试验，以确定是否可用，常见碱活性岩石见表3.6。
海砂中常含有氯盐，会引起钢筋锈蚀。为防止钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土结构受到腐蚀，这些工程不宜用海砂。若受条件限制必须采用海砂时，应限制砂中含盐量[7]。必要时，应使用淡水对砂进行淋洗，也可在混凝土中掺入占水泥质量0.6%～1.0%的亚硝酸钠，以抑制钢筋锈蚀。
表3.6 常见碱活性岩石
3.3.2.3 砂的粗细程度与颗粒级配
砂子粗细程度常用细度模数FM 表示，它是指不同粒径的砂粒混在一起后的平均粗细程度。将砂进行筛分析并按式（3.10）计算细度模数，即
式中：A1、A2、A3、A4、A5、A6 分别是方孔筛筛孔边长为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm时各筛上累计筛余百分率。方孔筛筛孔边长、砂的公称粒径及砂筛筛孔的公称直径应符合表3.7的规定。
表3.7 砂的公称粒径、砂筛筛孔的公称直径和方孔筛筛孔边长尺寸 单位：mm
按细度模数的大小，可将砂分为粗砂、中砂、细砂及特细砂。细度模数为3.7～3.1的是粗砂，3.0～2.3的是中砂，2.2～1.6的是细砂，1.5～0.7的属特细砂。
在配合比相同的情况下，若砂子过粗，拌出的混凝土黏聚性差，容易产生分离、泌水现象；若砂子过细，虽然拌制的混凝土黏聚性较好，但流动性显著减小，为满足流动性要求，需耗用较多的水泥，混凝土强度也较低。因此，混凝土用砂不宜过粗，也不宜过细，以中砂较为适宜。
砂的颗粒级配是指不同粒径的砂粒的组合情况。当砂子由较多的粗颗粒、适当的中等颗粒及少量的细颗粒组成时，细颗粒填充在粗、中颗粒间，使其空隙率及总表面积都较小，即构成良好的级配。使用较好级配的砂子，不仅节约水泥，而且还可以提高混凝土的强度及密实性。
砂的级配常用各筛上累计筛余百分率来表示。对于细度模数为3.7～1.6的砂，按筛孔公称直径0.63mm筛上累计筛余百分率分为三个区间 （表3.8）。级配较好的砂，各筛上累计筛余百分率应处在同一区间之内 （除公称直径为5.0mm及0.63mm的筛上累计筛余外，允许稍有超出界限，但其他筛上累计筛余超出的总量不应大于5%）。
表3.8 砂的颗粒级配区%(www.xing528.com)
天然砂一般都具有较好的级配，故只要其细度模数适当，均可用于拌制一般强度等级的混凝土。人工砂内粗颗粒一般含量较多，当将细度模数控制在理想范围 （中砂）时，若小于公称直径0.16mm的石粉含量过少，往往使混凝土拌和物的黏聚性较差；但若石粉含量过多，又会使混凝土用水量增大并影响混凝土强度及耐久性。故其石粉含量一般控制在6%～12%之间。
若砂子用量很大，选用时应贯彻就地取材的原则。若有些地区的砂料过粗、过细或级配不良时，在可能的情况下，应将粗细两种砂掺配使用，以调节砂的细度，改善砂的级配。在只有细砂或特细砂的地方，可以考虑采用人工砂，或者采取一些措施以降低水泥用量，如掺入一些细石屑或掺用减水剂、引气剂等。
3.3.2.4 砂的物理性质
（1）砂的视密度、堆积表观密度及空隙率。
砂的视密度大小反映砂粒的密实程度，混凝土用砂的视密度一般要求不小于2.50g/cm3。石英砂的视密度约在2.60～2.70g/cm3之间。砂的堆积表观密度与空隙率有关。在自然状态下干砂的堆积表观密度约为1400～1600kg/m3，振实后的堆积表观密度可达1600～1700kg/m3。
砂子空隙率的大小与颗粒形状及颗粒级配有关。带有棱角的砂，特别是针片状颗粒较多的砂，其空隙率较大；球形颗粒的砂，其空隙率较小；级配良好的砂，空隙率较小。一般天然河砂的空隙率为40%～45%，级配良好的河砂其空隙率可小于40%。
（2）砂的含水状态及饱和面干吸水率。
砂的含水状态如图3.12所示。砂子含水量的大小，可用含水率表示。
图3.12 砂的含水状态
当砂粒表面干燥而颗粒内部孔隙含水饱和时，称为饱和面干状态。此时砂的含水率称为饱和面干吸水率（简称吸水率）。砂的颗粒越坚实，其吸水率越小，品质也就越好。一般石英砂的吸水率在2%以下。
饱和面干砂既不从混凝土拌和物中吸取水分，也不往拌和物中带入水分。我国水工混凝土工程多按饱和面干状态的砂、石来设计混凝土配合比。
在工业及民用建筑工程中，习惯按干燥状态的砂 （含水率小于0.5%）及石子 （含水率小于0.2%）来设计混凝土配合比。
（3）砂的坚固性。
混凝土用砂必须具有一定的坚固性，以抵抗各种风化因素及冻融破坏作用。砂的坚固性差，会直接影响混凝土的耐久性和强度，试验方法见 《水工混凝土砂石料试验规程》（DL/T 5151—2001）。
《水工混凝土施工规范》（DL/T 5144—2001）对砂的品质要求见表3.9。
表3.9 砂的品质要求
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