2.3 颗粒级配

砂的颗粒级配（particlegradingofsand）是指粒径大小不同的砂粒互相搭配的情况。

如果各种粒径的颗粒搭配恰当，使粗颗粒砂的空隙由中颗粒砂填充、中颗粒砂的空隙由细颗粒砂填充，就可以使砂的空隙得到逐级填充，从而使空隙率达到最小的程度，形成最密实的堆积。采用级配好的砂拌制混凝土，不仅可以节约水泥，还可以提高混凝土的密实性和强度。

机制砂的颗粒级配应符合表2.2的规定^{[57，9，10]}。砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比，除4.75mm和600μm筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5%。

表2.2

机制砂的颗粒级配

Table2.2

Particlegradingofmachine-madesand

《建筑用砂》（GB/T14684—2001）规定^[5]，机制砂150μm的筛孔累计筛余，1区、2区、3区可分别放宽至100～85、100～80和100～75。

《水工混凝土施工规范》（DL/T5144—2001）规定^[9]，机制砂的细度模数宜在2.4～

2.8范围内。

《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）规定^[10]，对于高强泵送混凝土用砂宜选

用细度模数为2.9～2.6的中砂。2.36mm筛孔的累计筛余量不得大于15%，300μm筛孔

的累计筛余量宜在92%～85%范围内。

《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210—2001）规定的机制砂颗粒级配范围，

如表2.3所示^[8]。

表2.3

铁路工程用混凝土机制砂颗粒级配

Table2.3 Particlegradingofmachine-madesandforrailwayconcreteengineering

在混凝土拌合物中，必须有足够的水泥浆包裹砂粒表面，并填充砂粒间的空隙。为了节约水泥，减少水泥浆用量，就要求减少砂的总表面积及空隙率。相同质量情况下，砂的细度模数大，说明其总表面积小，用于配制混凝土可以节约水泥，但是混凝土的和易性会降低。因此，配制混凝土时宜优先选用2区颗粒级配的中砂。当采用1区颗粒级配的粗砂时，宜提高砂率以满足混凝土的流动性；当采用3区颗粒级配的细砂时，宜适当降低砂率以保证混凝土的强度。

但是，机制砂细度模数相同时，颗粒级配可能存在很大的变动性。图2.2所示为部分工程应用的机制砂细度模数和颗粒级配情况^[3，11]。因此，相同细度模数的机制砂，在颗粒级配位于同一级配区时，其对混凝土粗骨料空隙的填充效果也不相同，除了与粗骨料的颗粒级配存在直接的关系外，还与其自身的堆积形态密切相关。

图2.2（一）机制砂的实测细度模数和颗粒级配

Fig.2.2（一）Testfinenessmodulusandparticlegradingofmachine-madesand

图2.2（二）机制砂的实测细度模数和颗粒级配

Fig.2.2（二）Testfinenessmodulusandparticlegradingofmachine-madesand