现有一批砂样欲配制水泥混凝土,经筛分试验结果列于下表,试计算:筛孔尺寸 (mm)52.51.250.630.3150.16筛底存留量 (g)20258511513010025分计筛余ai (%)45172326205累积筛余Ai (%)4926497595100通过率Pi (%)96917451255级配范围要求(%)90~10075~10050~9030~598~30~10—(1) 计算级配的三个参数?(1) 计算砂的细度模数?(3) 评定该砂的工程适应性?
现有一批砂样欲配制水泥混凝土,经筛分试验结果列于下表,试计算:
筛孔尺寸 (mm)
5
2.5
1.25
0.63
0.315
0.16
筛底
存留量 (g)
20
25
85
115
130
100
25
分计筛余ai (%)
4
5
17
23
26
20
5
累积筛余Ai (%)
4
9
26
49
75
95
100
通过率Pi (%)
96
91
74
51
25
5
级配范围要求(%)
90~100
75~100
50~90
30~59
8~30
~10
—
(1) 计算级配的三个参数?
(1) 计算砂的细度模数?
(3) 评定该砂的工程适应性?
题目解答
答案
解:根据细度模数,该砂属中砂。在级配区内画出该砂的筛分曲线。该曲线落在Ⅱ区 (MX=2.3~3.0)内,说明该砂为中砂;MX=3.1~3.7为粗砂 ,MX=1.6~2.2为细砂
(1) 级配的三个参数见上表。
(2) 砂的细度模数
属于中砂。
(3) 该砂符合配制混凝土的级配要求,可以用于配制混凝土。
解析
题目考察知识及解题思路
本题主要考察水泥混凝土用砂的级配参数计算、细度模数计算及工程适应性评定,具体思路如下:
一、级配的三个参数
级配的三个核心参数为分计筛余($a_i$)、累积筛余($A_i$) 和通过率($P_i$),题目已直接给出计算结果,无需额外计算:
- 分计筛余($a_i$):某筛孔上的筛余量占试样总质量的百分比,公式为 $a_i = \frac{m_i}{M} \times 100\%$($m_i$为筛余量,$M$为试样总质量,此处 $M=20+25+85+115+130+100+25=500\,\text{g}$)。
- 累积筛余($A_i$):该筛孔及以上所有筛孔的分计筛余之和,即 $A_i = a_1+a_2+\dots+a_i$。
- 通过率($P_i$):某筛孔下的通过量占试样总质量的百分比,公式为 $P_i = 100\% - A_i$。
二、砂的细度模数($M_x$)
细度模数反映砂的粗细程度,计算公式为:
$M_x = \frac{(A_{0.16}+A_{0.315}+A_{0.63}+A_{1.25}+A_{2.5}) - 5A_{5}}{100 - A_{5}}$
式中:$A_{0.16}$、$A_{0.315}$、$A_{0.63}$、$A_{1.25}$、$A_{2.5}$ 为对应筛孔的累积筛余(%),$A_5$ 为5mm筛孔的累积筛余(%)。
代入数据计算:
$M_x = \frac{(95+75+49+26+9) - 5\times4}{100 - 4} = \frac{254 - 20}{96} = \frac{234}{96} \approx 2.4375$
根据规范:$M_x=2.3\sim3.0$ 为中砂,故该砂属中砂。
三、砂的工程适应性评定
- 级配区判定:将各筛孔的通过率($P_i$)与级配范围要求对比:
- 5mm筛:$P=96\%$(90~100%,合格);
- 2.5mm筛:$P=91\%$(75~100%,合格);
- 1.25mm筛:$P=74\%$(50~90%,合格);
- 0.63mm筛:$P=51\%$(30~59%,合格);
- 0.315mm筛:$P=25\%$(8~30%,合格);
- 0.16mm筛:$P=5\%$(≤10%,合格)。
所有筛孔通过率均落在级配范围内,且细度模数 $M_x\approx2.44$ 属于中砂,符合混凝土用砂要求。