前言 作为建筑材料的天然砂资源日渐枯竭，但需求量并未减少，所以近年来出现机制砂、尾矿砂或是品质与天然砂相距甚远的挖槽砂。生产中常常遇到细度模数相同但颗粒级配差异很大的情况，见表1。虽然从2#砂看，4.75mm筛累计筛余已超出标准要求6%，但生产中这样的砂子屡见不鲜，所以，如果单凭细度模数已不能完全反映砂子的级配情况，不能很好地指导生产。
根据北京市建筑工程研究院傅沛兴教授提出的比粒度概念，应用集料粒径与表面积关系法则，以公称粒径2.5mm～5.0mm的砂为基数。即假定一定数量的2.5mm～5.0mm粒径砂的总面积为1，相同质量的1.25mm～2.5mm粒径砂的总面积为2，相同质量的0.63mm～1.25mm粒径砂的总面积为4，相同质量的0.315mm～0.63mm粒径砂的总面积为8，相同质量的0.16mm～0.315mm粒径砂的总面积为16。将2.5mm筛网上的筛余百分数乘以1，1.25mm筛网上的筛余百分数乘以2，以此类推，将5个筛余百分数乘积之和称为比粒度，符号为β，用以表述砂子的细度。
生产中，验证石子级配的手段是筛分后根据级配范围做判断，范围较宽泛。同样应用集料粒径与表面积关系法则，以公称粒径2.5mm～5.0mm的砂为基数，以相同质量的5.0mm～10.0mm粒径石子的总面积为1/2，相同质量的10.0mm～20.0mm粒径石子的总面积为1/4，相同质量的20.0mm～40.0mm粒径石子的总面积为1/8，计算该批石子的比粒度值，计算方法同砂子比粒度。试验情况如下。
1不同比粒度机制砂对混凝土的作用及影响
1.1原材料
水泥：太行前景，28d强度50.7MPa；
矿粉：三河S95级，比表面积411m2/kg，流动度比102%，7d活性指数78%，28d活性指数100%；
粉煤灰：蓟县盘山F类I级，45um筛筛余5.5%，烧失量2.4%，需水量比93%；
减水剂：北京金隅水泥节能科技有限公司，聚羧酸系，固含量12%；
机制砂：北京首云；卵石：涞水，5mm～25mm连续级配；机制砂筛分情况见表2。
由表2砂筛分结果看，细度模数值是以等梯度进行排列的，而从比粒度值数据看，粗砂搀兑比例与比粒度数据相对应。
1.2配合比
配合比采用水胶比0.47、0.30混凝土配合比，见表3。
1.3试验记录
试验记录见表4。
1.4试验分析
（1）工作性表现
从水胶比为0.47的混凝土状态看，比粒度小于6.1后，即砂细度模数超过2.6后，混凝土粘聚状态欠佳；水胶比为0.30时，混凝土尽管有较多的胶凝材料，但当比粒度至6.1后，与较粗的砂相比，混凝土流动速度变慢。且随砂比粒度增加，外加剂掺量呈增加趋势。
（2）强度表现
对相同水胶比混凝土强度无明显规律性影响。
2不同比粒度石子对混凝土作用及影响
2.1原材料
水泥：太行前景，28d强度56.2MPa；
矿粉：三河S95级，比表面积400m2/kg，流动度比96%，
7d活性指数75%，28d活性指数95%；
粉煤灰：蓟县盘山F类I级，45um筛筛余10.0%，烧失量2.4%，需水量比92%；
减水剂：北京金隅水泥节能科技有限公司，聚羧酸系，固含量12%，减水率25%；
卵石：涞水，5mm～25mm连续级配，含泥量0.4%，针片状含量3%；涞水，5mm～20mm连续级配，含泥量0.1%，针片状含量1%；
碎石：首云，5mm~10mm连续级配，含粉量0.1%；
天然砂：涞水，含泥3.6%，比粒度5.1；
石子筛分情况见表5。
2.2配合比
配合比采用水胶比为0.60、0.46及0.28的混凝土配合比，见表6。
2.3试验记录
试验记录见表7。
2.4试验分析
（1）工作性表现
在试验中未调整外加剂掺量，随石子比粒度数值增加，混凝土工作性状态变差，由适宜泵送转变为难以泵送，外加剂有增加的需求。在水胶比为0.28的混凝土试验中发现，由于石子比粒度导致混凝土工作性变化，通过外加剂掺量调整几乎无效果。
比粒度为0.52β石子对混凝土工作性影响较大，均需上调外加剂用量。在高水胶比混凝土中，相比其他两种石子混凝土，受砂浆数量影响，混凝土无流动性，呈堆积状态，增加外加剂掺量对混凝土状态改善效果不明显，是由石子颗粒表面粗糙、棱角多、表面积大、孔隙率大等原因造成。
（2）强度表现
水胶比为0.60及0.47的混凝土，0.32β的比粒度石子较0.21β比粒度石子混凝土28d混凝土强度分别降低8MPa和4MPa，水胶比为0.28的混凝土则相反，升高6MPa。可见石子比粒度、粒型及砂浆数量共同作用于混凝土强度。
结论
（1）将比粒度概念引入混凝土中，作为衡量砂、石级配的标准，可更加直观地了解砂子的比表面积情况及细度情况，从而指导生产；
（2）从以上数据可见，当使用两种砂子搭配的时候，比粒度数值与搭配比例比细度模数更具有相关性，根据原始比粒度值，计算最终值更方便；
（3）由以上试验可见，比粒度值比细度模数更直观，在使用初期，可与细度模数和石子级配搭配使用应用于生产。
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