
【机】 grain fineness number
【机】 grains of sand; sand grain
careful; fine; slender; thin; thinly; thinness; trifling
【计】 mic-
【医】 lepto-; micr-; micro-; mikro-; tenuity
consideration; tolerance; degree; limit; linear measure; surmise; estimate
extent
【计】 degrees; k.w.h.
【化】 dimension; kilowatt hour
【医】 Deg.; degree
【经】 degree
index; index number
【计】 E; exponent; exponential; power of number
【医】 exponent; index
【经】 exponent; index; index number; indexes
砂粒细度指数(Fineness Modulus,简称FM)是建筑材料领域,特别是混凝土与砂浆配比中,用于量化砂子整体粗细程度的关键参数。它通过计算特定筛孔尺寸上砂样累计筛余百分比的加权平均值得到,数值越大,表明砂子整体越粗;数值越小,则表明砂子整体越细。
砂粒细度指数是一个无量纲数值,其标准计算方法依据国家标准《建设用砂》(GB/T 14684-2022)。计算时需对砂样进行标准筛分(常用筛孔尺寸为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm、150μm),记录各筛的累计筛余百分比(即大于该筛孔径的颗粒占比)。细度模数(FM)的计算公式为:
$$ begin{aligned} text{FM} = frac{(A{4.75} + A{2.36} + A{1.18} + A{0.6} + A{0.3} + A{0.15})}{100} end{aligned} $$
其中 $A_x$ 代表对应筛孔尺寸(mm)的累计筛余百分比。例如,某砂样筛分结果为:4.75mm筛余5%,2.36mm筛余35%,1.18mm筛余65%,600μm筛余80%,300μm筛余95%,150μm筛余99%,则其FM = (5+35+65+80+95+99)/100 = 3.79。
砂类划分依据
根据GB/T 14684-2022,天然砂按细度模数可分为:
该分类直接影响混凝土工作性与强度设计。
混凝土配比优化
FM值帮助工程师预测混凝土需水量和骨料空隙率。中砂(FM≈2.5)通常需水量适中,易获得良好和易性;粗砂(FM>3.0)需增加水泥浆体填充空隙,细砂(FM<2.0)则易导致离析并增加收缩风险。
级配控制补充
需注意FM无法反映级配连续性(如"断级配"砂)。实际工程中需结合级配曲线分析,例如FM相同的砂,若缺失300-600μm颗粒,仍可能导致混凝土泌水。
美国ASTM C33将细骨料FM范围限定在2.3~3.1,超出此范围需调整配合比。研究显示,FM每增加0.1,混凝土抗压强度可能降低1-2MPa(水胶比固定时),印证了细度控制对力学性能的重要性。
术语对照:
- 中文:砂粒细度指数/细度模数
- 英文:Fineness Modulus (FM)
- 核心指标:表征砂粒群平均粒径,区别于单颗粒粒径测量。
砂粒细度指数(Grain Fineness Number)是用于衡量砂粒粗细程度的指标,主要应用于材料科学和工程领域,尤其在混凝土配制、建筑用砂评估中具有重要意义。以下是综合解释:
砂粒细度指数通过量化砂粒的粒径分布,反映其整体粗细程度。该指数越大,砂粒越粗;反之则越细。它在混凝土中起到关键作用,影响材料的强度、密实性和流动性。
不同标准下计算公式略有差异,常见方法包括:
根据数值范围分为三级:
如需更完整的筛分数据或工程案例,可查看、6等来源。
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