颗粒级配简介

在耐火材料的生产中根据原料特性、工艺条件和产品性能来确定合理的颗粒级配。具有合理颗粒级配的泥料，既有利于成形，也有利于坯体的烧结，并可获得密度较高的制品。对于密度和气孔率等要求不同的耐火制品，可通过调整颗粒级配的方法而获得。当物料破碎后，只控制临界粒度，不再对其进行粒度分级，也不再调整其粒度组成时，称自然粒度。

颗粒级配是指各种粒径颗粒在骨料中所占的比例，该比例采用规定孔径的一组筛子得筛余量来表示。我国JGJ53-92对碎石河卵石的颗粒级配作了详细的规定，具体应用可使用间断。

颗粒级配，工程地质学术语，即分析粒径的大小及其在土中所占的比例。

颗粒级配粗细程度

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。

颗粒级配砂的含水状态

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。

颗粒级配气干状态

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。

粗骨料颗粒粒径大于5mm的骨料为粗骨料。有碎石和卵石两大类。碎石为岩石（有时采用大块卵石，称为碎卵石）经破碎、筛分而得；卵石多为自然形成的河卵石经筛分而得。通常根据卵石和碎石的技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类。Ⅰ类用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类用于C30～C60的混凝土；Ⅲ类用于小于C30的混凝土。

颗粒级配技术指标

1、有害杂质；2、颗粒形态及表面特征；3、 粗骨料最大粒径；4. 粗骨料的颗粒级配；5、 粗骨料的强度；6．粗骨料的坚固性。

颗粒级配常检项

1、颗粒级配；2、含泥量；3、泥块含量；4、针、片状颗粒含量；5、压碎指标；6、表观密度；7、堆积密度与空隙率。

颗粒级配有害杂质

与细骨料中的有害杂质一样，主要有粘土、硫化物及硫酸盐、有机物等。根据《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2011），其含量应符合其的要求。JGJ53《普通混凝土用碎石和卵石质量标准及检验方法》也作了相应规定。

颗粒级配形态特征

粗骨料的颗粒形状以近立方体或近球状体为最佳，但在岩石破碎生产碎石的过程中往往产生一些针片状，使骨料的空隙率增大，并降低混凝土的强度，特别是抗折强度。针状指长度大于该颗粒所属粒级平均粒径的2.4倍的颗粒；片状是指厚度小于平均粒径0.4倍的颗粒。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动性较差，但与水泥粘结强度较高，配合比相同时，混凝土强度相对较高。卵石表面较光滑，少棱角，因此拌合物的流动性较好，但粘结性能较差，强度相对较低。但若保持流动性相同，用卵石可比碎石少用适量水。

粒状材料被广泛应用于岩土工程中，比如堆石大坝，铁路路基等，涉及到大量粒状材料级配变动引起的工程问题。工程实践和室内试验表明，破碎导致的粒状材料的颗粒级配演化对其力学性能有显著的影响。研究不排水条件下粒状材料的某些力学特性，如抗剪强度和不稳定性，对岩土工程有重要的科学与工程意义。近年来，粒状材料不排水抗剪强度的影响因素得到了广泛的关注。这些研究中大部分将颗粒级配的影响因素和其他因素混合在一起，比如平均粒径、颗粒形状等。颗粒级配又称（粒度）级配。由不同粒度组成的散状物料中各级粒度所占的数量。常以占总量的百分数来表示。由不间断的各级粒度所组成的称连续级配；只由某几级粒度所组成的称间断级配。合理的颗粒级配是使配料获得低气孔率的重要途径。2100433B