顆粒級配

grain composition；grain size distribution

在耐火材料的生產中根據原料特性、工藝條件和產品性能來確定合理的顆粒級配。具有合理顆粒級配的泥料，既有利於成形，也有利於坯體的燒結，並可獲得密度較高的製品。對於密度和氣孔率等要求不同的耐火製品，可通過調整顆粒級配的方法而獲得。當物料破碎后，只控制臨界粒度，不再對其進行粒度分級，也不再調整其粒度組成時，稱自然粒度。

顆粒級配是指各種粒徑顆粒在骨料中所佔的比例，該比例採用規定孔徑的一組篩子得篩余量來表示。我國JGJ53-92對碎石河卵石的顆粒級配作了詳細的規定，具體應用可使用間斷。

顆粒級配，工程地質學術語，即分析粒徑的大小及其在土中所佔的比例。

砂的粗細程度是指不同粒徑的砂粒混合體平均粒徑大小，用細度模數（Mx）表示。細度模數Mx越大，表示砂越粗，Mx越小，則砂比表面積越大。

砂的顆粒級配是指不同粒徑的砂粒搭配比例。良好的級配指粗顆粒的空隙恰好由中顆粒填充，中顆粒的空隙恰好由細顆粒填充，如此逐級填充使砂形成最密緻的堆積狀態，空隙率達到最小值，堆積密度達最大值。這樣可達到節約水泥，提高混凝土綜合性能的目標。因此，砂顆粒級配反映空隙率大小。

1）細度模數和顆粒級配的測定。砂的粗細程度和顆粒級配用篩分析方法測定，用細度模數表示粗細，用級配區表示砂的級配。篩分析是用一套孔徑為4.75，2.36，1.18，0.600，0.300，0.150mm的標準篩，將500克干砂由粗到細依次過篩（詳見試驗），稱量各篩上的篩余量mi（g），計算各篩上的分計篩余率ai（%），再計算累計篩余率Ai（%）。ai和Ai的計算關係見表4-3。細度模數的計算見例題。

2）砂的摻配使用。

配製普通混凝土的砂宜為中砂（Mx=2.3～3.0）Ⅱ級區。但實際工程中往往出現砂偏細或偏粗的情況。通常有兩種處理方法：只有一種砂源時，對偏細砂適當減少砂用量，即降低砂率；對偏粗砂則適當增加砂用量，即增加砂率。粗砂和細砂可同時提供時，宜將細砂和粗砂按一定比例摻配使用，這樣既可調整Mx，也可改善砂的級配，有利於節約水泥，提高混凝土性能。摻配比例可根據砂資源狀況，粗細砂各自的細度模數及級配情況，通過試驗和計算確定。

砂的含水狀態有如下4種，如圖4-4所示。絕干狀態：砂粒內外不含任何水，通常在105±5℃條件下烘乾而得。

砂粒表面乾燥，內部孔隙中部分含水。指室內或室外（天晴）空氣平衡的含水狀態，其含水量的大小與空氣相對濕度和溫度密切相關。

飽和面干狀態：砂粒表面乾燥內部孔隙全部吸水飽和。水利工程上通常採用飽和面干狀態計量砂用量。

濕潤狀態：砂粒內部吸水飽和，表面還含有部分表面水。施工現場，特別是雨後常出現此種狀況，攪拌混凝土中計量砂用量時，要扣除砂中的含水量；同樣，計量水用量時，要扣除砂中帶入的水量。

粗骨料顆粒粒徑大於5mm的骨料為粗骨料。有碎石和卵石兩大類。碎石為岩石（有時採用大塊卵石，稱為碎卵石）經破碎、篩分而得；卵石多為自然形成的河卵石經篩分而得。通常根據卵石和碎石的技術要求分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類。Ⅰ類用於強度等級大於C60的混凝土；Ⅱ類用於C30～C60的混凝土；Ⅲ類用於小於C30的混凝土。

粗骨料的主要技術指標有：1、有害雜質；2、顆粒形態及表面特徵；3、粗骨料最大粒徑；4. 粗骨料的顆粒級配；5、粗骨料的強度；6．粗骨料的堅固性。

粗骨料的常檢項有：1、顆粒級配；2、含泥量；3、泥塊含量；4、針、片狀顆粒含量；5、壓碎指標；6、表觀密度；7、堆積密度與空隙率。

有害雜質：與細骨料中的有害雜質一樣，主要有粘土、硫化物及硫酸鹽、有機物等。根據《建築用卵石、碎石》（GB/T14685-2011），其含量應符合表4-7的要求。JGJ53《普通混凝土用碎石和卵石質量標準及檢驗方法》也作了相應規定。

顆粒形態及表面特徵：粗骨料的顆粒形狀以近立方體或近球狀體為最佳，但在岩石破碎生產碎石的過程中往往產生一些針片狀，使骨料的空隙率增大，並降低混凝土的強度，特別是抗折強度。針狀指長度大於該顆粒所屬粒級平均粒徑的2.4倍的顆粒；片狀是指厚度小於平均粒徑0.4倍的顆粒。各別類粗骨料針片狀含量要符合表4－7的要求。粗骨料的表面特徵指表面粗糙程度。碎石表面比卵石粗糙，且多稜角，因此，拌制的混凝土拌合物流動性較差，但與水泥粘結強度較高，配合比相同時，混凝土強度相對較高。卵石表面較光滑，少稜角，因此拌合物的流動性較好，但粘結性能較差，強度相對較低。但若保持流動性相同，由於卵石可比碎石少用適量水。