石子的级配

一、首先解释什么是“级配”

级配概念：任何一堆土壤或碎粒岩石，其各种粒径的颗粒分别各占该堆土壤（或碎粒岩石）重量上的比例，称为该堆土壤（或碎粒岩石）的级配。

级配好：是指大、中、小之颗粒都有；

级配不好：是指其颗粒常集中在某一粒径，无其他粒径与之相嵌；

残缺级配：指含粗粒及细粒，欠缺中间尺寸之颗粒。

合理的级配能让石子在混凝土等材料中更紧密地堆积，减少空隙率，从而提高混凝土的强度、耐久性和经济性。

二、级配标准

中国《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2011）等标准，对不同用途建筑材料的石子颗粒级配范围和要求有详细规定，如用于水泥混凝土路面的粗骨料，最大粒径不应超过40mm。

三、为什么要设置级配？

级配的设计主要针对建筑工程混凝土的强度设计而言。级配的好坏直接关系到混凝土强度的高低问题。

设计级配的原因：一方面是为了减少水泥浆量的使用，另一方面还可以提高混凝土的和易性、密实度和强度。

混凝土中良好的级配设计是指其骨料的搭配趋于合理，使得骨料中含有较多的粗颗粒,并以适当的中颗粒及小颗粒填充其空隙，即可使骨料的空隙率和总面积均较小。在混凝土中，粗骨料的空隙由砂粒填充，砂粒之间的空隙由水泥浆所填充。为尽量减少骨料颗粒之间的空隙，达到节约水泥和提高强度的目的，就须骨料提出级配的要求。

混凝土是靠骨料、细集料和水泥浆三者形成密实的胶合体，从而共同受力形成的较高强度的混凝土，混凝土骨料的粗细和级配直接关系到混凝土的密实度，因此要对混凝土砂石料有级配要求。

四、级配的检测

筛分试验：将一定量石子样品置于不同目数标准筛网上，通过机械振动等使颗粒按粒径大小分级，记录各筛层剩余重量，计算各粒径比例。

激光粒度分析法：透明激光散射原理，测量石子颗粒在激光束中的散射光强分布，从而得到颗粒粒径分布信息，结果精确，设备成本高。

图像分析法：通过对石子颗粒图像进行分析，测量颗粒的大小和形状等参数，可直观观察颗粒形态，但分析过程较复杂。

五、级配的划分

混凝土中有粗骨料(碎石)和细骨料(砂)，混凝土的级配就是按照碎石的级配来划分的。

共分为四种级配类型：

一级配：5-20mm，大粒径20mm;

二级配：5-20mm、20-40mm，大粒径40mm;

三级配：5-20mm、20-40mm、40-80mm、大粒径80mm;

四级配：5-20mm、20-40mm、40-80mm、80-120mm，大粒径120mm。

六：混凝土等级划分

混凝土等级（强度等级）是按立方体抗压强度标准值划分的，按照我国现行标准（GB50010-2010《混凝土结构设计规范》）规定，普通混凝土划分为14个等级，即：

C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。

C15：用于垫层、基础、地坪及受力不大的结构。

C20-C25: 用于梁、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混凝土结构。

C25-C30：用于大跨度结构、要求耐久性高的结构、预制构件等。

C40-C45：用于预应力钢筋混凝土构件、吊车梁机特种结构等。

C50-C60：用于30层及60层以上高层建筑。

C60-C80：用于高层建筑，采用高性能混凝土。

（以“C”后面加数字表示，数字代表立方体抗压强度标准值（单位:Mpa),如C30表示立方体抗压强度标准值为30Mpa。）