【細度模數計算公式例題】在建筑材料中,細度模數是衡量砂子顆粒粗細程度的一個重要指標,廣泛應用于混凝土配合比設計中。細度模數的計算基于篩余百分率,通過不同粒徑篩孔的累計篩余量來確定。以下將對細度模數的計算公式進行總結,并結合實際例題進行說明。
一、細度模數計算公式
細度模數(Fineness Modulus, FM)的計算公式如下:
$$
FM = \frac{A_1 + A_2 + A_3 + A_4 + A_5 + A_6}{100}
$$
其中:
- $ A_1 $:粒徑為 4.75mm 篩上的篩余量百分率;
- $ A_2 $:粒徑為 2.36mm 篩上的篩余量百分率;
- $ A_3 $:粒徑為 1.18mm 篩上的篩余量百分率;
- $ A_4 $:粒徑為 0.6mm 篩上的篩余量百分率;
- $ A_5 $:粒徑為 0.3mm 篩上的篩余量百分率;
- $ A_6 $:粒徑為 0.15mm 篩上的篩余量百分率;
注意:通常只計算到 0.3mm 或 0.15mm 篩,具體根據標準要求而定。
二、例題解析
某砂樣經過篩分試驗后,得到以下各篩孔的篩余量百分率:
篩孔尺寸(mm) | 篩余量百分率(%) |
4.75 | 5 |
2.36 | 10 |
1.18 | 15 |
0.6 | 20 |
0.3 | 25 |
0.15 | 25 |
根據上述數據,計算該砂樣的細度模數。
三、計算過程
將各篩孔的篩余量百分率代入公式:
$$
FM = \frac{5 + 10 + 15 + 20 + 25 + 25}{100} = \frac{100}{100} = 1.0
$$
但此結果顯然不合理,因為細度模數一般在 1.6~3.7 范圍內。這表明在實際操作中,應以“累計篩余百分率”代替“單個篩余百分率”。
四、正確計算方式(累計篩余)
正確的計算方法應使用累計篩余百分率,即從最大粒徑篩開始,逐步累加各篩的篩余百分率。
例如,假設某砂樣的累計篩余百分率如下:
篩孔尺寸(mm) | 累計篩余百分率(%) |
4.75 | 5 |
2.36 | 15 |
1.18 | 30 |
0.6 | 50 |
0.3 | 75 |
0.15 | 100 |
則細度模數為:
$$
FM = \frac{5 + 15 + 30 + 50 + 75}{100} = \frac{175}{100} = 1.75
$$
五、細度模數分類及應用
細度模數范圍 | 砂的類型 | 應用場景 |
1.6~2.2 | 粗砂 | 高強度混凝土 |
2.3~3.0 | 中砂 | 普通混凝土 |
3.1~3.7 | 細砂 | 預拌混凝土、砂漿 |
六、總結
細度模數是評價砂子顆粒級配的重要指標,其計算基于篩分試驗所得的篩余百分率。正確理解并應用細度模數計算公式,有助于合理選擇砂料,提高混凝土質量。在實際工程中,應嚴格按照標準進行篩分試驗,并準確計算累計篩余百分率,以確保結果的準確性。