集料细集料筛分检测技术规程

1 检测项目分类及技术要点

1.1 干筛法检测项目

干筛法主要适用于干燥状态下的细集料筛分分析，是评价细集料颗粒级配的基础检测方法。该检测项目通过不同孔径的标准筛将细集料样品分离为不同粒级，计算各筛上的累计筛余百分率，进而求得细度模数。干筛法的技术要点包括样品需充分干燥至恒重，称量精度达到0.1g，筛分时间控制得当，终点判断准确。当每分钟通过筛网的试样量小于试样总量的0.1%时，视为筛分终点。干筛法适用于不含粘土或少量粘土的细集料，对于含泥量较高的样品需结合水洗法进行检测。

1.2 水洗法检测项目

水洗法主要用于测定细集料中粒径小于0.075mm颗粒的含量，是评价细集料洁净程度的重要指标。该检测项目首先将细集料样品置于水中搅拌浸泡，使附着在颗粒表面的粉尘、粘土等细颗粒物质充分分散悬浮，然后通过0.075mm筛进行水洗，直至筛下水流清澈。水洗后的筛上剩余颗粒经烘干后进行干筛分析，综合计算各粒级含量。水洗法的技术要点在于浸泡时间不少于2小时，水洗过程中不得用手直接搓洗颗粒，以免破坏颗粒原有粒径，烘干温度控制在105±5℃，称量精度达到0.1g。

1.3 细度模数计算

细度模数是评价细集料粗细程度的综合指标，通过各筛累计筛余百分率计算得出。细度模数的计算涉及4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm六个标准筛孔的累计筛余之和除以100扣除4.75mm筛累计筛余的影响。细度模数越大，表示细集料越粗。细度模数的计算精度要求保留小数点后两位，其数值范围通常在1.6-4.0之间，据此可将细集料分为粗砂、中砂、细砂和特细砂四个等级。

1.4 级配曲线绘制

级配曲线是将筛分结果以图形方式直观展示细集料颗粒组成的方法。以筛孔尺寸的对数为横坐标，通过各筛的累计通过百分率为纵坐标，绘制平滑曲线。级配曲线可直观反映细集料的粗细程度、均匀性以及与标准级配范围的符合情况。通过级配曲线的形态，可判断细集料是否存在断级配或过度集中等问题，为混凝土配合比设计提供依据。

2 各行业检测范围的具体要求

2.1 公路工程行业检测要求

公路工程行业依据《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)对细集料筛分检测提出具体要求。检测范围包括天然砂、机制砂、石屑等细集料，粒径小于4.75mm的颗粒。筛分试验采用方孔筛，标准筛筛孔尺寸为9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm、0.075mm。取样数量根据样品最大粒径确定，对于细集料，最小取样质量为500g。平行试验两次，以两次测值的算术平均值作为试验结果，细度模数两次测值之差不得超过0.2，否则需重新试验。

公路工程对细集料的级配要求严格，用于沥青路面的细集料需控制0.075mm筛孔的通过率不大于10%，用于水泥混凝土的细集料需满足Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类砂的级配要求。对于高速公路、一级公路等重要工程，细集料的含泥量(小于0.075mm颗粒含量)应不大于3%，其中泥块含量应不大于1%。

2.2 铁路工程行业检测要求

铁路工程行业按照《铁路工程集料试验规程》(TB 10115-2014)执行细集料筛分检测。检测范围涵盖用于铁路混凝土工程的细集料，包括天然砂和人工砂。标准筛筛孔尺寸与公路工程基本一致，但增加了0.16mm筛孔用于粉煤灰等矿物掺合料的检测。取样数量要求不少于1000g，采用四分法缩分至试验所需用量。

铁路工程对细集料的分级要求更为细致，根据客运专线和客货共线线路的不同，对细集料的级配要求有所区别。客运专线要求细集料的细度模数控制在2.3-3.0之间，0.075mm以下颗粒含量不大于2%，且严禁使用海砂。对于机制砂，要求石粉含量控制在5%-8%之间，MB值不大于1.4。

2.3 建筑工程行业检测要求

建筑工程行业依据《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ 52-2006)进行细集料筛分检测。检测对象主要为混凝土用砂，包括天然砂和人工砂。标准筛筛孔尺寸为10.0mm、5.00mm、2.50mm、1.25mm、0.630mm、0.315mm、0.160mm的方孔筛。取样数量根据样品状态确定，从料堆取样时不少于30kg，缩分后试验用量不少于1100g。

建筑工程对细集料的级配要求分为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区三个级配区，普通混凝土宜选用Ⅱ区砂。对于泵送混凝土，要求通过0.315mm筛孔的颗粒含量不少于15%，通过0.160mm筛孔的颗粒含量不少于5%。人工砂的压碎值指标根据混凝土强度等级确定，对于C30及以上混凝土，压碎值应不大于25%；对于C30以下混凝土，压碎值应不大于30%。

2.4 水电工程行业检测要求

水电工程行业执行《水工混凝土试验规程》(DL/T 5151-2017)中的细集料筛分检测要求。检测对象包括水工混凝土用细集料，特别关注抗冲磨、抗冻融等特殊性能要求的细集料。标准筛筛孔尺寸与建筑工程基本一致，但对筛分时间、筛分终点判断有更详细的规定。取样数量根据工程规模确定，一般不少于50kg，采用四分法缩分至试验用量。

水电工程对细集料的级配要求考虑大体积混凝土的特性，特别强调细集料的连续级配和均匀性。对于坝体混凝土，要求细度模数控制在2.4-2.8之间，波动范围不超过±0.2。对于抗冲磨部位，要求细集料中0.16mm以下颗粒含量不超过5%，且不得采用含有活性骨料的细集料。

3 检测仪器的原理和应用

3.1 标准筛的工作原理与选用原则

标准筛是细集料筛分检测的核心设备，其工作原理是利用筛孔尺寸的差异，通过机械振动使粒径小于筛孔的颗粒通过筛网，从而实现颗粒的分级分离。标准筛由筛框、筛网和筛盖三部分组成，筛框材质多为黄铜或不锈钢，筛网采用黄铜或不锈钢丝编织而成。筛孔尺寸有严格规定，必须符合国家计量检定规程的要求，允许偏差控制在±3%以内。

在选用标准筛时，需根据检测标准和样品特性确定筛孔尺寸组合。用于细集料检测的标准筛直径通常为200mm，高度50mm，筛孔形状为正方形。对于重要工程检测，标准筛需定期校准，累计使用次数超过200次或筛网有明显变形时应及时更换。筛网清洁应采用软毛刷轻轻清理，不得用硬物刮擦筛网，以免改变筛孔尺寸。

3.2 振筛机的机械原理与操作要点

振筛机是提供筛分动力的机械设备，其工作原理是通过偏心轮或电磁驱动产生振动和拍击，使标准筛中的样品产生抛掷和旋转运动，增加颗粒通过筛孔的机会。常用的振筛机有拍击式振筛机和电磁式振筛机两种类型。拍击式振筛机通过偏心轮带动筛组上下振动和左右旋转，振动频率约300次/min，拍击频率约150次/min；电磁式振筛机利用电磁铁产生高频微幅振动，振动频率可达3000次/min。

振筛机的操作要点包括：安装标准筛时应按筛孔尺寸从上到下依次排列，孔径最大置于顶部，筛孔最小置于底部，底部放置底盘；试样应均匀分布在最上层筛面上，避免局部堆积；筛分时间根据样品特性和检测要求确定，通常为10-15分钟；筛分过程中应检查是否有物料堵塞筛孔，如有需暂停并清理。振筛机的振动幅度和频率应定期检查，确保符合设备技术参数要求。

3.3 电子天平的精度要求与应用

电子天平是细集料筛分检测中用于称量的精密仪器，其工作原理是通过电磁力平衡传感器将物体的质量转换为电信号，经放大处理后显示称量结果。用于细集料筛分检测的电子天平要求精度达到0.1g，最大称量不小于1000g。对于要求更高的含泥量检测，需使用精度0.01g的电子天平。

电子天平的应用要点包括：安放位置应平稳、无振动、无气流扰动，远离热源和电磁干扰；使用前需预热至少30分钟，并进行水平调整和校准；称量时应使用洁净干燥的容器，避免样品散落污染天平；称量过程中应关闭防风门，待数值稳定后再读数；记录称量结果时，应确保与天平显示一致，不得四舍五入修改原始数据。电子天平需定期使用标准砝码进行检定，检定周期不超过一年。

3.4 烘箱的技术参数与使用规范

烘箱是用于干燥细集料样品的热力设备，其工作原理是通过电热元件加热空气，利用热空气对流使样品中的水分蒸发，达到干燥目的。用于细集料检测的烘箱要求温度控制范围为室温至200℃，控温精度±2℃，箱内温度均匀度±5℃。烘箱容积应满足一次容纳全部试验样品的要求，通常不小于100L。

烘箱的使用规范包括：样品放置应留有足够间隙，保证热空气流通；干燥温度严格控制在105±5℃，温度过高会导致样品矿物结构破坏，影响检测结果；干燥时间根据样品含水率确定，通常不少于4小时，直至恒重；干燥过程中不得开启箱门，以免温度波动影响干燥效果；取出样品后应立即放入干燥器中冷却至室温，防止再次吸湿；烘箱需定期进行温度校准，使用过程中应记录温度变化情况，确保温度在控制范围内。

3.5 辅助仪器设备的技术要求

细集料筛分检测还需配备多种辅助仪器设备，包括托盘、毛刷、分样器、干燥器等。托盘用于盛装和转移样品，材质应选用不锈钢或搪瓷，易于清洁且不与样品发生反应。毛刷用于清理筛网，应选用软毛刷，不得使用金属刷，以免损坏筛网。分样器用于样品缩分，主要有二分器法和四分法两种，二分器法适用于大量样品的精确缩分，槽口宽度应为样品最大粒径的3倍以上。干燥器用于存放冷却后的样品，底部放置变色硅胶作为干燥剂，硅胶变色后应及时更换或烘干再生。

此外，检测过程中还需使用计时器精确控制筛分时间和烘干时间，使用温度计监测烘箱温度，使用放大镜检查筛网是否有破损。所有辅助仪器设备均应保持清洁干燥，定期检查和维护，确保检测工作的顺利进行和检测结果的准确可靠。