漿砌石用砂粒徑模數(shù)分析

劉蜀岷

（丹東市鴨綠江防洪護(hù)岸工程建設(shè)管理局 遼寧 丹東 118000）

1 基本情況

丹東市五道河護(hù)岸基礎(chǔ)漿砌石施工中，基礎(chǔ)漿砌石砂漿設(shè)計(jì)為M10，砂細(xì)度模數(shù)F.M..=2.3，為中砂和細(xì)砂臨界值，施工時(shí)，尚無(wú)砂漿試驗(yàn)成果，開(kāi)始按細(xì)砂配比，用32.5強(qiáng)度等級(jí)水泥，水泥用量 300kg/m3，砂漿稠度控制在 5～7cm。而實(shí)際28d砂漿試樣取樣成果偏高，達(dá)到M14；實(shí)際試驗(yàn)室設(shè)計(jì)砂漿水泥用量為280kg/m3，28d強(qiáng)度達(dá)M12，原因出在5mm篩上小石。砂內(nèi)含5～10mm粒徑，混凝土配合比，澆混凝土前可調(diào)整骨料級(jí)配。砂漿攪拌時(shí)，將5～10mm粒徑同時(shí)拌合，可滿足漿砌石縫砌縫2～3cm的要求，砂漿內(nèi)含有小石，所以砂漿強(qiáng)度高。實(shí)驗(yàn)砂料篩分成果見(jiàn)表1。

表1 砂料篩分成果

2 有關(guān)細(xì)度模數(shù)計(jì)算方法

（1）按《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（SD105-82水利電力出版社）中給定公式

式中 F.M..—砂料細(xì)度模數(shù)；A1，A2，A3，A4，A5，A6—分別為 5.0，2.5，1.25，0.63，0.315，0.16mm 各篩上的累計(jì)篩余百分率。表1砂篩分析成果按上式計(jì)算，F(xiàn).M..=2.3，屬于中砂與細(xì)砂臨界值。

（2）如果將A1計(jì)算在內(nèi)，

F.M..=7+13+21+35+86+96/100=2.58， 屬中砂范圍。

（3）《混凝土手冊(cè)》（美國(guó)內(nèi)務(wù)部墾務(wù)局。王圣培等譯。水利電力出版社）中有砂的級(jí)配分析圖表（見(jiàn)表2）。砂細(xì)度模數(shù)，含5mm以上累計(jì)篩余百分率。

表2 砂的級(jí)配分析

細(xì)度模數(shù)F.M.=285÷100=2.85。

（4）《混凝土的性能》（〔英〕A.M.內(nèi)維爾著，李國(guó)泮、馬真勇譯，）中引用英國(guó)BS標(biāo)準(zhǔn)，列出砂料篩分分析試樣，見(jiàn)表3。

（5）《土木工程學(xué)報(bào)》(1955年3月第二卷第一期)由譚炳訓(xùn)教授(青島工學(xué)院)編寫(xiě)的《砂的平均粒徑與細(xì)度模數(shù)之比較研究》一文中，關(guān)于砂細(xì)度模數(shù)有砂篩分析計(jì)算表，見(jiàn)表4。砂篩分析用ASTM制的 4，8，16，30，50及 100等 6個(gè)號(hào)篩子。篩分析結(jié)果以在每號(hào)篩上篩余重量 （不能通過(guò)顆粒的重量）為全部試樣重量之%數(shù)，表示稱為某號(hào)篩上的“分計(jì)篩余”將某號(hào)篩上分計(jì)篩余與其較大各號(hào)篩上的分計(jì)篩余相加之和，稱為某號(hào)篩的累計(jì)篩余%。

表3 砂細(xì)度模數(shù)計(jì)算，含5mm以上累計(jì)篩余%

表4 砂的篩分析計(jì)算表

細(xì)度模數(shù)(F.M.)的計(jì)算式如下：

F.M.=(A1＋A2＋A3＋A4＋ A5＋ A6)/100

或 F.M.=(a1＋2a2＋3a3＋4a4＋5a5＋6a6)/100

細(xì)度模式計(jì)算式中只包括a6而不包括a0項(xiàng)。

（6）《普通混凝土用砂質(zhì)量檢驗(yàn)方法》2007-06-1標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，建設(shè)部公布。

砂的粗細(xì)程度按細(xì)度模數(shù)Mf分為粗中細(xì)特細(xì)四級(jí)，其范圍符合下列規(guī)定：粗砂Mf=3.7～3.1、中砂 Mf=3.0～2.3、 細(xì)砂 Mf=2.2～1.6、 特細(xì)砂 Mf=1.5～0.7。除特細(xì)砂外，砂顆粒級(jí)配可分成3個(gè)級(jí)配區(qū)。每個(gè)區(qū)均含有5mm以上累計(jì)篩余百分?jǐn)?shù)見(jiàn)表5。

表5 砂顆粒級(jí)配區(qū)

漿砌石砂漿，應(yīng)考慮5～10mm粒徑，按砂細(xì)度模數(shù)計(jì)算在內(nèi)。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）在施工實(shí)踐中，如表1數(shù)據(jù)，直觀看就是細(xì)砂，如全面考慮，將5～10mm計(jì)算在內(nèi)是中砂(F.M.=2.58)，實(shí)際施工中也是這樣做的 (沒(méi)有篩除5～10mm粒徑)，將5～10mm按砂用了。因?yàn)樗挥绊懯┕べ|(zhì)量，漿砌石鋪砂漿厚度規(guī)定2cm以上，這樣砂內(nèi)含5～10mm粒徑還能提高砂漿強(qiáng)度。

因?yàn)樯皾{用砂與混凝土用砂不一樣，因?yàn)樯爸泻∈?，?jì)算混凝土配比時(shí)可以調(diào)整。漿砌石砂漿用砂將5～10mm計(jì)算在內(nèi)是有利的，一般沙場(chǎng)篩砂石料用5～6mm方孔篩篩砂，摻在砂中小石粒徑最大7.1～8.5mm。

（2）表 5、表 6規(guī)范規(guī)定在篩分曲線內(nèi)，也包括5～10mm粒徑，我國(guó)《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)范》規(guī)定，骨料允許有5%超徑。

（3）美國(guó)(ASTM)，英國(guó)(BS)計(jì)算 F.M 將 5～10mm計(jì)算在內(nèi)。在我國(guó)50年前譚炳訓(xùn)教授在演算細(xì)度模數(shù)(F.M.)公式時(shí)將5～10mm含在內(nèi)，必有道理。做純砂試驗(yàn)不含5～10mm粒徑是對(duì)的。結(jié)合工程實(shí)際，尤其漿砌石砂漿，將5～10mm粒徑模數(shù)算在砂內(nèi)，是正確的，是切合實(shí)際的。