砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合体平均粒径大小,用细度模数(Mx)表示。细度模数Mx越大,表示砂越粗,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。
1)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。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mi(g),计算各筛上的分计筛余率ai(%),再计算累计筛余率Ai(%)。ai和Ai的计算关系见表4-3。细度模数的计算见例题。
2)砂的掺配使用。
配制普通混凝土的砂宜为中砂(Mx=2.3~3.0)Ⅱ级区。但实际工程中往往出现砂偏细或偏粗的情况。通常有两种处理方法:只有一种砂源时,对偏细砂适当减少砂用量,即降低砂率;对偏粗砂则适当增加砂用量,即增加砂率。粗砂和细砂可同时提供时,宜将细砂和粗砂按一定比例掺配使用,这样既可调整Mx,也可改善砂的级配,有利于节约水泥,提高混凝土性能。掺配比例可根据砂资源状况,粗细砂各自的细度模数及级配情况,通过试验和计算确定。
砂的含水状态有如下4种,如图《颗粒级配》所示。
绝干状态:砂粒内外不含任何水,通常在105±5℃条件下烘干而得。
砂粒表面干燥,内部孔隙中部分含水。指室内或室外(天晴)空气平衡的含水状态,其含水量的大小与空气相对湿度和温度密切相关。
饱和面干状态:砂粒表面干燥内部孔隙全部吸水饱和。水利工程上通常采用饱和面干状态计量砂用量。
湿润状态:砂粒内部吸水饱和,表面还含有部分表面水。施工现场,特别是雨后常出现此种状况,搅拌混凝土中计量砂用量时,要扣除砂中的含水量;同样,计量水用量时,要扣除砂中带入的水量。