砂的细度模数对混凝土性能的影响

2012年12月

第41卷增刊施工技术

CONSTRUCTION TECHNOLOGY

砂的细度模数对混凝土性能的影响

吴立红，赵丽平，张小波

（中交一公局第三工程有限公司，北京100120）

［摘要］结合工程实际，在大量室内试验的基础上，得出砂子细度模数不同对混凝土和易性的影响。试验结果可以指导后续混凝土施工的配合比，控制混凝土生产质量。［关键词］混凝土；砂；细度模数；和易性［中图分类号］

TU528［文献标识码］A

［文章编号］1002-

8498（2012）S1-0107-04The Influence of Sand Fineness Modulus on Concrete Performance

Wu Lihong ，Zhao Liping ，Zhang Xiaobo

（The Third Engineering Co．，Ltd．of the First Highway Engineering Bureau of CCCC ，Beijing 100120，China ）

Abstract ：Fineness modulus of sand has effect on concrete performance．Combined with engineering practice ，the effect is

obtained based on indoor test．The test results can provide reference for concrete mix proportion and improve concrete quali-ty．

Key words ：concrete ；sand ；fineness modulus ；workability

［收稿日期］2012-10-20［作者简介］吴立红，助理工程师，

E-mail ：408461480@qq．com 1

工程概况

连云港横五路蒿东河桥位于连云港徐圩新区XW －6单元横五路，跨越蒿东河，起点位于6号路路口，终点位于9号路路口，桩号为K0+000—K0+360，路线全长360m 。本工程主桥为95m 上承式系杆拱桥，两侧引桥分别为6?13m =78m 空心板梁。本桥为徐圩新区“路桥之门”，施工中必须保证外露混凝土的外观质量，因此在施工中必须保证混凝土中各原材料用量的合理配合。

由于原材料源缺乏，再加上施工条件限制，导致进场砂子的细度模数不稳定。在施工过程中，砂子时粗时细，混凝土的和易性难以保持稳定，给质量控制造成严重影响。为此，项目试验室对砂子细度模数不同是否影响混凝土的性能进行了试验，

并根据试验结果采取了有效措施，基本上消除了施工过程中砂子细度模数不稳定对混凝土的影响。2砂细度模数不同对混凝土性能的影响2．1

对坍落度的影响

本试验采用的砂子，均取自拌合站料场分批进场的砂，

经筛分其级配和细度模数如表1所示。水泥采用连云港中联P ·O42．5水泥，碎石采用4．75 9．5mm 用量占20%，9．5 26．5mm 用量占80%配制成连续级配的碎石。混凝土配合比如表2所示，保持配合比不变，用表1中不同细度模数的砂子拌制

混凝土（将拌制好的混凝土按细度模数不同各制作2组试件），其外观如图1所示，坍落度和外观描述如表3所示。

图1不同细度模数砂拌制的混凝土外观

以上试验表明，在水泥用量、砂率和水胶比一定的条件下，混凝土坍落度随砂子细度模数的减小成比例降低，

两者近线性关系。砂子细度模数每减小0．1，坍落度降低约10mm 。这主要是因为砂子变细时其表面积增大，在混凝土中水泥浆用量一定的情况下，骨料颗粒表面积相对减薄，混凝土就变得干稠，流动性就变小，

导致坍落度降低。相反，当砂子变粗时其表面积减小，在混凝土中水泥浆用量一定的情况下，包裹砂子表面后就会有多余的水泥浆流出，混凝土就会变稀，流动性变大，

从而导致坍落度增大。7

01

砂的年级配和细度模数

砂的年级配和细度模数 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

在土木工程中，粒径大于5mm的骨料为粗骨料，又称为“石子”；粒径小于5mm的骨料为细骨料，又称为“砂”。 我们可以通过筛分析,计算砂子的大小搭配状况,判断砂子的级配和细度模数。粗细程度与颗粒级配：砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合体平均粒径大小。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，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。细度模数和颗粒级配的测定：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，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，，，，，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 (g)，计算各筛上的分计筛余率 (%)，再计算累计筛余率 (%)。(JGJ52采用的筛孔尺寸为、、、、及。其测试和计算方法均相同，目前混凝土行业普遍采用该标准。) 细度模数根据下式计算(精确至：根据细度模数Mx大小将砂按下列分类： Mx> 特粗砂;Mx=～粗砂;Mx=～中砂;Mx=～细砂;Mx=～特细砂。砂的颗粒级配根据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。级配良好的

砂的级配和细度模数

在土木工程中，粒径大于5mm的骨料为粗骨料，又称为“石子”；粒径小于5mm的骨料为细骨料，又称为“砂”。 我们可以通过筛分析,计算砂子的大小搭配状况,判断砂子的级配和细度模数。粗细程度与颗粒级配：砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合体平均粒径大小。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，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。细度模数和颗粒级配的测定：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，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4.75，2.36，1.18，0.600，0.300，0.150mm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(g)，计算各筛上的分计筛余率(%)，再计算累计筛余率(%)。(JGJ52采用的筛孔尺寸为5.00、2.50、1.25、0.630、0.315及0.160mm。其测试和计算方法均相同，目前混凝土行业普遍采用该标准。) 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0.600mm筛孔对应的累计

细集料细度模数的计算方法

一、计算题可能设计的方面 1. 细集料细度模数的计算方法 （以上分计、累计、通过各2分） 计算细度模数 6.25 1005 5)9580552913(=-?-++++= M （2分） 由细度模数得出该砂为中砂，满足设计通过率要求（级配曲线图省略）。（2分） 2. 水泥抗折，抗压强度的试验处理方法 抗折强度：以三个试件的平均值作为试验结果，当三个值中强度有超出平均值的±10％。应舍去超出值再取平均值后作为抗折强度，如有两个超出平均值的±10％，试件作废。 , ， 3 5.1b FL R = L ＝100mm ，b ＝40mm ， MPa ， MPa R= MPa 抗压强度：以六个试件的平均值作为试验结果，当六个值中有一个强度有超出平均值的±10％，应舍去，取剩余五个值的平均值后作为结果，如果五个值中有一个强度有超出五个结果平均值的±10％，试件作废。 , ， ， , ， A F p = a=40mm

， MPa ， MPa ， ， MPa ， P= MPa 3. 混凝土抗折，抗压强度的试验处理方法 2 bh FL f = L=450mm ，b ＝150mm ，h ＝150mm A F p = a ＝150mm 无论抗折抗压强度均取以三个试件的平均值作为试验结果，当三个值中强度有超出中值的±15％，取中值作为试验结果，如有两个超出中值的±15％，试件作废。 4. 混凝土强度评定 设计强度为C30的水泥混凝土，施工抽检了10组试件，其28天的抗压强度（标准尺寸试件、标准养生）如下： 、、、、、、、、，, 试评定该结果是否满足设计要求（取判定系数k1=,k2=）。 解答：1、MPa n k R n i n 88.33, 10== =∑ MPa n k k S n i n 763.31 ) (2 =--= ∑ R=30MPa R min = MPa S K R n n 817.31763.37.188.331=?-=- MPa R 279.0309.0=?= ∴R S K R n n 9.01>- MPa R 4.28min = MPa R K 27309.02=?= ∴R k R 2min > 判定结果是强度满足设计要求。 5混凝土配合比设计 1、混凝土计算配合比为1：：，水灰比为，在试拌调整时，增加了10%的水泥浆用量。试求 （1）该混凝土的基准配合比（不能用假定密度法）； （2）若已知以实验室配合比配制的混凝土，每m 3 需用水泥320kg ，求1m 3 混凝土中其它材料的用量； （3）如施工工地砂、石含水率分别为5%、1%，试求现场拌制400L 混凝土各种材料的

砂的级配和细度模数

砂的级配和细度模数公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

在土木工程中，粒径大于5mm的骨料为粗骨料，又称为“石子”；粒径小于 5mm的骨料为细骨料，又称为“砂”。 我们可以通过筛分析,计算砂子的大小搭配状况,判断砂子的级配和细度模数。粗细程度与颗粒级配：砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合体平均粒径大小。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，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。细度模数 和颗粒级配的测定：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，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，，，，，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 (g)，计算各筛上的分计筛余率 (%)，再计算累 计筛余率 (%)。(JGJ52采用的筛孔尺寸为、、、、及。其测试和计算方法均相同，目前混凝土行业普遍采用该标准。) 细度模数根据下式计算(精确至： 根据细度模数Mx大小将砂按下列分类： Mx> 特粗砂;Mx=～粗砂;Mx=～中 砂;Mx=～细砂;Mx=～特细砂。砂的颗粒级配根据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。级配良好的粗砂应落在Ⅰ区;级配良好 的中砂应落在Ⅱ区;细砂则在Ⅲ区。实际使用的砂颗粒级配可能不完全符合要

细度模数计算

细度模数计算公式1、砂的细度模数按下式计算，精确到0.01： 1 1 6 5 4 3 2 1100 5 ) ( β ββ β β β β μ - ? - + + + + = 试验。 时，应重新取试样进行 大于 度模数之差。当两次试验所得的细 确到 平均值作为测定值，精以两次试验接轨的算术分数。 园孔筛上的累计筛余百 、 、 、 、、 分别为公称直径 、 、 、 、 、 为砂的细度模数， 20 .0 1.0 mm 160 .0 mm 315 .0 mm 63 .0 mm 25 .1 mm 50 .2 mm 00 .5 6 5 4 3 2 1 1 β β β β β β μ 2、例子： 称取砂子500g已知5.00（方孔4.75）㎜、2.50（方孔2.36）㎜、1.25（方孔1.18）㎜、0.63（方孔0.6）㎜、0.315（方孔0.3）㎜、0.16（方孔0.15）㎜各筛上的分计筛余重量为39g、77g、70g、78g、95g、106g和筛底34g求其细度模数。 在细度模数计算器输入39g、77g、70g、78g、95g、106g就可以计算出以下结果： 分计筛余重量为：39g、 77g、 70g、 78g、 95g、 106g 筛余百分数：7.8％、15.4％、14％、15.6％、19％、 21.2％

累计筛余：39 g、 116 g、 186 g、164 g、 359 g、465 g 累计筛余百分数：7.8%、23.2%、37.2%、52.8%、71.8%、93% 损失：500-（39+77+70+78+95+106）＝35 g 散失：（500-（39+77+70+78+95+106+34））/500=0.2%（即散失：35－34＝1 g）细度模数：（（23.2+37.2+52.8+71.8+93）-5*7.8）/（100-7.8）=2.59 3、细度模数的意义： 注：1μm(微米)=1×10-6m（米） 4、配制高强度混凝土 必须经试配确定还要看水泥强度具体多少 水灰比取0.32 0.35和0.38三个值分别进行试配 看试配的工作性如何如果距离远还要考虑损失（这点很重要） 砂率应该在0.37左右然后根据试配调整保证又足够粘聚性不至离析 石子的粒径必须要小于25mm的碎石砂子细度模数2.8左右最好 另外砂石必须要进行清洗做到基本不含泥和泥块 然后就是看强度了做好强度曲线定好具体水灰比 我个人建议最好是煤灰矿粉双掺如实在没矿粉煤灰掺量应在25%左右 保证起后期强度的持续增长。

细度模数计算

细度模数计算公式 1、砂的细度模数按下式计算，精确到0.01： 1 16543211005)(βββββββμ-?-++++= 试验。 时，应重新取试样进行大于度模数之差。当两次试验所得的细确到平均值作为测定值，精以两次试验接轨的算术分数。 园孔筛上的累计筛余百、、、、 、分别为公称直径、、、、、为砂的细度模数，20.01.0mm 160.0mm 315.0mm 63.0mm 25.1mm 50.2mm 00.56543211ββββββμ 2、例子： 称取砂子500g 已知5.00（方孔4.75）㎜、2.50（方孔2.36）㎜、1.25（方孔1.18）㎜、0.63（方孔0.6）㎜、0.315（方孔0.3）㎜、0.16（方孔0.15）㎜各筛上的分计筛余重量为39g 、77g 、70g 、78g 、95g 、106g 和筛底34g 求其细度模数。 在细度模数计算器输入39g 、77g 、70g 、78g 、95g 、106g 就可以计算出以

下结果： 分计筛余重量为：39g、77g、70g、78g、95g、106g 筛余百分数：7.8％、15.4％、14％、15.6％、19％、21.2％ 累计筛余：39 g、116 g、186 g、164 g、359 g、465 g 累计筛余百分数：7.8%、23.2%、37.2%、52.8%、71.8%、93% 损失：500-（39+77+70+78+95+106）＝35 g 散失：（500-（39+77+70+78+95+106+34））/500=0.2%（即散失： 35－34＝1 g） 细度模数：（（23.2+37.2+52.8+71.8+93）-5*7.8）/（100-7.8）=2.59 3、细度模数的意义： 注：1μm(微米)=1×10-6m（米） 4、配制高强度混凝土 必须经试配确定还要看水泥强度具体多少 水灰比取0.32 0.35和0.38三个值分别进行试配 看试配的工作性如何如果距离远还要考虑损失（这点很重要） 砂率应该在0.37左右然后根据试配调整保证又足够粘聚性不至离析 石子的粒径必须要小于25mm的碎石砂子细度模数2.8左右最好 另外砂石必须要进行清洗做到基本不含泥和泥块 然后就是看强度了做好强度曲线定好具体水灰比 我个人建议最好是煤灰矿粉双掺如实在没矿粉煤灰掺量应在25%左右 保证起后期强度的持续增长。