浆砌石用砂粒径模数分析

刘蜀岷

（丹东市鸭绿江防洪护岸工程建设管理局 辽宁 丹东 118000）

1 基本情况

丹东市五道河护岸基础浆砌石施工中，基础浆砌石砂浆设计为M10，砂细度模数F.M..=2.3，为中砂和细砂临界值，施工时，尚无砂浆试验成果，开始按细砂配比，用32.5强度等级水泥，水泥用量 300kg/m3，砂浆稠度控制在 5～7cm。而实际28d砂浆试样取样成果偏高，达到M14；实际试验室设计砂浆水泥用量为280kg/m3，28d强度达M12，原因出在5mm筛上小石。砂内含5～10mm粒径，混凝土配合比，浇混凝土前可调整骨料级配。砂浆搅拌时，将5～10mm粒径同时拌合，可满足浆砌石缝砌缝2～3cm的要求，砂浆内含有小石，所以砂浆强度高。实验砂料筛分成果见表1。

表1 砂料筛分成果

2 有关细度模数计算方法

（1）按《水工混凝土试验规程》（SD105-82水利电力出版社）中给定公式

式中 F.M..—砂料细度模数；A1，A2，A3，A4，A5，A6—分别为 5.0，2.5，1.25，0.63，0.315，0.16mm 各筛上的累计筛余百分率。表1砂筛分析成果按上式计算，F.M..=2.3，属于中砂与细砂临界值。

（2）如果将A1计算在内，

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

（3）《混凝土手册》（美国内务部垦务局。王圣培等译。水利电力出版社）中有砂的级配分析图表（见表2）。砂细度模数，含5mm以上累计筛余百分率。

表2 砂的级配分析

细度模数F.M.=285÷100=2.85。

（4）《混凝土的性能》（〔英〕A.M.内维尔著，李国泮、马真勇译，）中引用英国BS标准，列出砂料筛分分析试样，见表3。

（5）《土木工程学报》(1955年3月第二卷第一期)由谭炳训教授(青岛工学院)编写的《砂的平均粒径与细度模数之比较研究》一文中，关于砂细度模数有砂筛分析计算表，见表4。砂筛分析用ASTM制的 4，8，16，30，50及 100等 6个号筛子。筛分析结果以在每号筛上筛余重量 （不能通过颗粒的重量）为全部试样重量之%数，表示称为某号筛上的“分计筛余”将某号筛上分计筛余与其较大各号筛上的分计筛余相加之和，称为某号筛的累计筛余%。

表3 砂细度模数计算，含5mm以上累计筛余%

表4 砂的筛分析计算表

细度模数(F.M.)的计算式如下：

F.M.=(A1＋A2＋A3＋A4＋ A5＋ A6)/100

或 F.M.=(a1＋2a2＋3a3＋4a4＋5a5＋6a6)/100

细度模式计算式中只包括a6而不包括a0项。

（6）《普通混凝土用砂质量检验方法》2007-06-1标准实施，建设部公布。

砂的粗细程度按细度模数Mf分为粗中细特细四级，其范围符合下列规定：粗砂Mf=3.7～3.1、中砂 Mf=3.0～2.3、 细砂 Mf=2.2～1.6、 特细砂 Mf=1.5～0.7。除特细砂外，砂颗粒级配可分成3个级配区。每个区均含有5mm以上累计筛余百分数见表5。

表5 砂颗粒级配区

浆砌石砂浆，应考虑5～10mm粒径，按砂细度模数计算在内。

3 结语

（1）在施工实践中，如表1数据，直观看就是细砂，如全面考虑，将5～10mm计算在内是中砂(F.M.=2.58)，实际施工中也是这样做的 (没有筛除5～10mm粒径)，将5～10mm按砂用了。因为它不影响施工质量，浆砌石铺砂浆厚度规定2cm以上，这样砂内含5～10mm粒径还能提高砂浆强度。

因为砂浆用砂与混凝土用砂不一样，因为砂中含小石，计算混凝土配比时可以调整。浆砌石砂浆用砂将5～10mm计算在内是有利的，一般沙场筛砂石料用5～6mm方孔筛筛砂，掺在砂中小石粒径最大7.1～8.5mm。

（2）表 5、表 6规范规定在筛分曲线内，也包括5～10mm粒径，我国《水工混凝土试验规范》规定，骨料允许有5%超径。

（3）美国(ASTM)，英国(BS)计算 F.M 将 5～10mm计算在内。在我国50年前谭炳训教授在演算细度模数(F.M.)公式时将5～10mm含在内，必有道理。做纯砂试验不含5～10mm粒径是对的。结合工程实际，尤其浆砌石砂浆，将5～10mm粒径模数算在砂内，是正确的，是切合实际的。