【细度模数计算公式例题】在建筑材料中,细度模数是衡量砂子颗粒粗细程度的一个重要指标,广泛应用于混凝土配合比设计中。细度模数的计算基于筛余百分率,通过不同粒径筛孔的累计筛余量来确定。以下将对细度模数的计算公式进行总结,并结合实际例题进行说明。
一、细度模数计算公式
细度模数(Fineness Modulus, FM)的计算公式如下:
$$
FM = \frac{A_1 + A_2 + A_3 + A_4 + A_5 + A_6}{100}
$$
其中:
- $ A_1 $:粒径为 4.75mm 筛上的筛余量百分率;
- $ A_2 $:粒径为 2.36mm 筛上的筛余量百分率;
- $ A_3 $:粒径为 1.18mm 筛上的筛余量百分率;
- $ A_4 $:粒径为 0.6mm 筛上的筛余量百分率;
- $ A_5 $:粒径为 0.3mm 筛上的筛余量百分率;
- $ A_6 $:粒径为 0.15mm 筛上的筛余量百分率;
注意:通常只计算到 0.3mm 或 0.15mm 筛,具体根据标准要求而定。
二、例题解析
某砂样经过筛分试验后,得到以下各筛孔的筛余量百分率:
筛孔尺寸(mm) | 筛余量百分率(%) |
4.75 | 5 |
2.36 | 10 |
1.18 | 15 |
0.6 | 20 |
0.3 | 25 |
0.15 | 25 |
根据上述数据,计算该砂样的细度模数。
三、计算过程
将各筛孔的筛余量百分率代入公式:
$$
FM = \frac{5 + 10 + 15 + 20 + 25 + 25}{100} = \frac{100}{100} = 1.0
$$
但此结果显然不合理,因为细度模数一般在 1.6~3.7 范围内。这表明在实际操作中,应以“累计筛余百分率”代替“单个筛余百分率”。
四、正确计算方式(累计筛余)
正确的计算方法应使用累计筛余百分率,即从最大粒径筛开始,逐步累加各筛的筛余百分率。
例如,假设某砂样的累计筛余百分率如下:
筛孔尺寸(mm) | 累计筛余百分率(%) |
4.75 | 5 |
2.36 | 15 |
1.18 | 30 |
0.6 | 50 |
0.3 | 75 |
0.15 | 100 |
则细度模数为:
$$
FM = \frac{5 + 15 + 30 + 50 + 75}{100} = \frac{175}{100} = 1.75
$$
五、细度模数分类及应用
细度模数范围 | 砂的类型 | 应用场景 |
1.6~2.2 | 粗砂 | 高强度混凝土 |
2.3~3.0 | 中砂 | 普通混凝土 |
3.1~3.7 | 细砂 | 预拌混凝土、砂浆 |
六、总结
细度模数是评价砂子颗粒级配的重要指标,其计算基于筛分试验所得的筛余百分率。正确理解并应用细度模数计算公式,有助于合理选择砂料,提高混凝土质量。在实际工程中,应严格按照标准进行筛分试验,并准确计算累计筛余百分率,以确保结果的准确性。