天然砂颗粒级配试验的分析.pdf

2013年第6期
黑龙
水利科技
No.6.2013
(第41卷)
Heilongjiang Science
echnology of Water Conservancy
Total No41)
文章编号:1007-7596(2013)06-0050-04
天然砂颗粒級配试验的分析
葛文军',李小超2,晏姝2
(1.黑龙江省农垦宝泉岭管理局水务局,黑龙江宝泉岭15421;2.华北水利水电学院资源与环境学院,郑州45000
摘要;通过天然砂的直接筛分试验与去除泥质后的筛分试验,对比分析了两种情况下细度模
数和平均粒径的差异。同时,对比分析了现行各规范中关于砂料细度模数的计算式,
提出了直接筛分试验中含泥量较高情况下细度模数的修正计算方法,以便更切合生产
实际。
关键词:天然砂;细度模数;颗粒级配;平均粒径;含泥量
中图分类号:TU41
文献标识码:B
天然砂作为水利水电工程主要的天然建筑材的品质。
料,其各项物化指标不仅影响工程质量,同时,对工1.2试验2
程造价也有重要意义。砂料颗粒级配作为一项重要
由含泥量实验可知,1“砂含泥量为18.0%>
物理指标对评定砂料品质和施工质量控制起着关键5%,2“砂含泥量为5.12%略高于5%(若不做含泥量
作用。本次试验所采用的天然砂来自洛阳市洛宁县实验,可在实验1中加上0.075m的筛子,<0.075
渡洋河砂场(简记为1)和洛河河漫滩砂场(简记为的颗粒为黏粒,近而估算含泥量,此值肯定要比实际
含泥量实验测值小些)。
1试验过程
按照《JCJ52-2006普通混凝土用砂、石质量及
试验过程按2个方式进行,具体为
检验方法标准》中6.1节砂料颗粒级配试验要求,先
1.1试验1
将试样水洗,然后烘干至恒重,再进行筛分并计算细
按照《SI352-2006水工混凝土试验规程》中
度模数和平均粒径,结合级配曲线评定砂的品
2.1节砂料颗粒级配试验要求,将两种砂样分别通过质-列。具体筛分方法同实验
10mm筛,充分拌匀后,用四分法缩分至每份≥5508】.3实验说明
的砂样4份,分别记为1“-1、11-2、2*-1和2-2,
在实验室中只有孔宽为4.75、2.36、1.18、0.6、
在105士5℃下烘至质量恒定,冷却至室温后,分别0.30.15mm的标准方孔筛,孔径为5、2.5、1.25、
称取500g砂样,置于公称直径由上到下依次为5
0.63、0.315mm和0.16mm的标准筛为圆孔筛。规
2.5、1.250.630.315m和0.16mm的标准方孔套范く(SL352-2065》虽未明确说明,但规范《JCJ52
筛上,在播筛机上摇动10min后,分别称量各号筛上2006却给出了两者的对应关系,见表1,同时指出两
的质量,计算分计筛余百分率和累计筛余百分率,最种筛对砂的级配曲线和细度模数无明显差异。因此
后计算细度模数和平均粒径,结合级配曲线评定砂按现行标准统一要求使用方孔筛。
[收稿日期]2013-02-01
[作者简介]葛文军(1967-),男,山东东平人,高级エ程师;李小超(198-),男,河南焦作人,硕士研究
生;晏姝(1991-),女,河南信阳人,学生。
葛文军,等:天然砂颗粒级配试验的分析
第6期
表1砂筛孔径(公称直径)与
掉,因此细颗粒的含量在计算细度模数时将是一个
方孔筛筛边长的对应关系
mm值得注意的问题,当细颗粒的含量较高时(一般认为
砂孊筛孔的公称直径
方孔孊孊孔的边长
>10%),式(1)算出的FM是不符合生产实际的。
4.75
《SL352-2006》对于以上情况没有给出相关的
l,18
说明或处理办法,《JCJ52-2006》指出当试样含泥
量>5%时,应先将试样水洗,然后烘干至恒重,再进
0.315
0.15
行筛分。对此,综合以上考虑,提出简易的FM计算
0.08
0.075
方法:将粒径<0.16mm的质量忽略,即将标准质量
2砂细度的划分
简化为500g-m<0.16作为计算分计筛余百分率
根据《JGJ52-2060),按细度模数和平均的基准。例如1"-1试样中1.25mm筛的分计筛余
径“,可将天然砂分为以下4种,见表2。
百分率为12.8
500-192.25.8%。将粒径5~10mm
表2天然砂细度划分表
的颗粒考虑进去。计算公式为:
分类指标
中砂
细砂
特細砂
PM s Anl
+A2+A"+AA+A4'+A
细度模数FM
3.7-3.13.0~2.32.2~1.61.5~0.7
平均粒经d/mm
>(0.S0.49~0.350.34~0.260.25-0.15
式中:FM"为实用砂料细度模数;A1',A1',A1'分别
3细度模数和平均粒径的计算
为5.0、2.5、1.25m各筛上的累计筛余百分数;
细度模数和平均粒径的计算按2种方式表达:
,As',A6'分别为0.63、0.315、0.16mm各筛上的
3.1按我国现行标准计算
累计筛余百分数。
按我国现行标准《SL352-2006水工混凝土试
同时笔者通过实验2对比了规范《JCJ52
验规程》、(JCJ52-2006普通混凝土用砂、石质量及200要求试样水洗娂干后再次筛分试验结果与此
检验方法标准》规定,砂子的细度模数按下式计算
种计算方法的差异。对比结果见表5,表6。
(A2+A43+A4+A5+A6)-5A
对比分析表3和表5,表4和表6,我们有以下结
PM=
100-A
论:
式中:FM为砂料细度模数;A1,A2,A3分别为5.0
1)由表3可见,FM为1.10-1.12,按细度模数
2.5、1.25mm各筛上的累计筛余百分数;A4,43,A应为特细砂,平均粒径为0.26,按平均粒径应为细
分别为0.63、0.315、0.16mm各筛上的累计筛余百砂,显然存在矛盾。表5经过综合考虑的实用细度
分数。
模数与平均粒径均在细砂范围之内,最终确定1砂
在实验1的基础上,按照式(1)可计算出1"和2”在生产中可经过处理作为细砂使用。由表3和表5
砂的细度模数,见表3和表4。
可见,FM'-FM=0.93~0.88>0.2,我们知道在
由式(1)算出来的FM的物理意义是:在不考虑配置混凝土时,细度模数如有0.2以上的变化时,就
粒径>5.0mm和粒径<0.16m的颗粒的情况下,要改变配合比,否则混凝土的稠度就会发生变化。
其它各粒径累计筛余百分率之和,它是砂料粗细程可见这种情况下对细度模数的影响是不容忽视的。
度的直观描述,FM的值越大,砂子越粗。
2)由表6可见,按实用细度模数,2砂为粗砂,
显然,>5.0m(同时<10mm)颗粒对混凝土由于其平均粒径为0.41~0.43在中砂范围之内,说
配置、施工都是无害的,尤其是对配置砂浆反倒是有明其0.16~0.63mm的颗粒含量较多;由表4和表6
利的,可以显著提高其强度;考虑到成品砂料的筛分可见,FM"-FM=0.17~0.15<0.2。
生产一般要加水,在水洗筛分的过程中,使得部分细
这种