顆粒級(jí)配簡介

在耐火材料的生產(chǎn)中根據(jù)原料特性、工藝條件和產(chǎn)品性能來確定合理的顆粒級(jí)配。具有合理顆粒級(jí)配的泥料，既有利于成形，也有利于坯體的燒結(jié)，并可獲得密度較高的制品。對(duì)于密度和氣孔率等要求不同的耐火制品，可通過調(diào)整顆粒級(jí)配的方法而獲得。當(dāng)物料破碎后，只控制臨界粒度，不再對(duì)其進(jìn)行粒度分級(jí)，也不再調(diào)整其粒度組成時(shí)，稱自然粒度。

顆粒級(jí)配是指各種粒徑顆粒在骨料中所占的比例，該比例采用規(guī)定孔徑的一組篩子得篩余量來表示。我國JGJ53-92對(duì)碎石河卵石的顆粒級(jí)配作了詳細(xì)的規(guī)定，具體應(yīng)用可使用間斷。

顆粒級(jí)配，工程地質(zhì)學(xué)術(shù)語，即分析粒徑的大小及其在土中所占的比例。

顆粒級(jí)配粗細(xì)程度

砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂?；旌象w平均粒徑大小，用細(xì)度模數(shù)（Mx）表示。細(xì)度模數(shù)Mx越大，表示砂越粗，Mx越小，則砂比表面積越大。

砂的顆粒級(jí)配是指不同粒徑的砂粒搭配比例。良好的級(jí)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(xì)顆粒填充，如此逐級(jí)填充使砂形成最密致的堆積狀態(tài)，空隙率達(dá)到最小值，堆積密度達(dá)最大值。這樣可達(dá)到節(jié)約水泥，提高混凝土綜合性能的目標(biāo)。因此，砂顆粒級(jí)配反映空隙率大小。

1）細(xì)度模數(shù)和顆粒級(jí)配的測(cè)定。砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配用篩分析方法測(cè)定，用細(xì)度模數(shù)表示粗細(xì)，用級(jí)配區(qū)表示砂的級(jí)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(biāo)準(zhǔn)篩，將500克干砂由粗到細(xì)依次過篩（詳見試驗(yàn)），稱量各篩上的篩余量mi（g），計(jì)算各篩上的分計(jì)篩余率ai（%），再計(jì)算累計(jì)篩余率Ai（%）。ai和Ai的計(jì)算關(guān)系見表4-3。細(xì)度模數(shù)的計(jì)算見例題。

2）砂的摻配使用。

配制普通混凝土的砂宜為中砂（Mx=2.3～3.0）Ⅱ級(jí)區(qū)。但實(shí)際工程中往往出現(xiàn)砂偏細(xì)或偏粗的情況。通常有兩種處理方法：只有一種砂源時(shí)，對(duì)偏細(xì)砂適當(dāng)減少砂用量，即降低砂率；對(duì)偏粗砂則適當(dāng)增加砂用量，即增加砂率。粗砂和細(xì)砂可同時(shí)提供時(shí)，宜將細(xì)砂和粗砂按一定比例摻配使用，這樣既可調(diào)整Mx，也可改善砂的級(jí)配，有利于節(jié)約水泥，提高混凝土性能。摻配比例可根據(jù)砂資源狀況，粗細(xì)砂各自的細(xì)度模數(shù)及級(jí)配情況，通過試驗(yàn)和計(jì)算確定。

顆粒級(jí)配砂的含水狀態(tài)

砂的含水狀態(tài)有如下4種，如圖《顆粒級(jí)配》所示。

絕干狀態(tài)：砂粒內(nèi)外不含任何水，通常在105±5℃條件下烘干而得。

顆粒級(jí)配氣干狀態(tài)

砂粒表面干燥，內(nèi)部孔隙中部分含水。指室內(nèi)或室外（天晴）空氣平衡的含水狀態(tài)，其含水量的大小與空氣相對(duì)濕度和溫度密切相關(guān)。

飽和面干狀態(tài)：砂粒表面干燥內(nèi)部孔隙全部吸水飽和。水利工程上通常采用飽和面干狀態(tài)計(jì)量砂用量。

濕潤狀態(tài)：砂粒內(nèi)部吸水飽和，表面還含有部分表面水。施工現(xiàn)場(chǎng)，特別是雨后常出現(xiàn)此種狀況，攪拌混凝土中計(jì)量砂用量時(shí)，要扣除砂中的含水量；同樣，計(jì)量水用量時(shí)，要扣除砂中帶入的水量。

粗骨料顆粒粒徑大于5mm的骨料為粗骨料。有碎石和卵石兩大類。碎石為巖石（有時(shí)采用大塊卵石，稱為碎卵石）經(jīng)破碎、篩分而得；卵石多為自然形成的河卵石經(jīng)篩分而得。通常根據(jù)卵石和碎石的技術(shù)要求分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類。Ⅰ類用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土；Ⅱ類用于C30～C60的混凝土；Ⅲ類用于小于C30的混凝土。

顆粒級(jí)配技術(shù)指標(biāo)

1、有害雜質(zhì)；2、顆粒形態(tài)及表面特征；3、 粗骨料最大粒徑；4. 粗骨料的顆粒級(jí)配；5、 粗骨料的強(qiáng)度；6．粗骨料的堅(jiān)固性。

顆粒級(jí)配常檢項(xiàng)

1、顆粒級(jí)配；2、含泥量；3、泥塊含量；4、針、片狀顆粒含量；5、壓碎指標(biāo)；6、表觀密度；7、堆積密度與空隙率。

顆粒級(jí)配有害雜質(zhì)

與細(xì)骨料中的有害雜質(zhì)一樣，主要有粘土、硫化物及硫酸鹽、有機(jī)物等。根據(jù)《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2011），其含量應(yīng)符合其的要求。JGJ53《普通混凝土用碎石和卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》也作了相應(yīng)規(guī)定。

顆粒級(jí)配形態(tài)特征

粗骨料的顆粒形狀以近立方體或近球狀體為最佳，但在巖石破碎生產(chǎn)碎石的過程中往往產(chǎn)生一些針片狀，使骨料的空隙率增大，并降低混凝土的強(qiáng)度，特別是抗折強(qiáng)度。針狀指長度大于該顆粒所屬粒級(jí)平均粒徑的2.4倍的顆粒；片狀是指厚度小于平均粒徑0.4倍的顆粒。粗骨料的表面特征指表面粗糙程度。碎石表面比卵石粗糙，且多棱角，因此，拌制的混凝土拌合物流動(dòng)性較差，但與水泥粘結(jié)強(qiáng)度較高，配合比相同時(shí)，混凝土強(qiáng)度相對(duì)較高。卵石表面較光滑，少棱角，因此拌合物的流動(dòng)性較好，但粘結(jié)性能較差，強(qiáng)度相對(duì)較低。但若保持流動(dòng)性相同，用卵石可比碎石少用適量水。

粒狀材料被廣泛應(yīng)用于巖土工程中，比如堆石大壩，鐵路路基等，涉及到大量粒狀材料級(jí)配變動(dòng)引起的工程問題。工程實(shí)踐和室內(nèi)試驗(yàn)表明，破碎導(dǎo)致的粒狀材料的顆粒級(jí)配演化對(duì)其力學(xué)性能有顯著的影響。研究不排水條件下粒狀材料的某些力學(xué)特性，如抗剪強(qiáng)度和不穩(wěn)定性，對(duì)巖土工程有重要的科學(xué)與工程意義。近年來，粒狀材料不排水抗剪強(qiáng)度的影響因素得到了廣泛的關(guān)注。這些研究中大部分將顆粒級(jí)配的影響因素和其他因素混合在一起，比如平均粒徑、顆粒形狀等。顆粒級(jí)配又稱（粒度）級(jí)配。由不同粒度組成的散狀物料中各級(jí)粒度所占的數(shù)量。常以占總量的百分?jǐn)?shù)來表示。由不間斷的各級(jí)粒度所組成的稱連續(xù)級(jí)配；只由某幾級(jí)粒度所組成的稱間斷級(jí)配。合理的顆粒級(jí)配是使配料獲得低氣孔率的重要途徑。2100433B