第３４卷第４期２０１２年８月
土木建筑与环境工程
，ＡＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎ ｇｇ
Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．４
Ａｕ．２０１２ｇ
机制砂颗粒形状评价方法的相关性
叶建雄，余林文，颜从进，杨长辉
（）重庆大学材料科学与工程学院，重庆４０００４５
摘 要：采用间隙率法、流动时间法以及数字图像处理等方法测试了不同机制砂的颗粒形状，研究颗粒级配及细度模数对测试结果的影响，并分析了３种方法测试结果与相应水泥胶砂流动度的相关性。结果表明，当采用流动时间法测试时，流动时间随机制砂颗粒粒径增大而延长，且流动时间当采用间隙率法机制砂测试时，未压实间隙率随机制砂与水泥胶砂流动度相关系数仅为０．０６４４； 粒径增大而减小，其与水泥胶砂相关系数为０．相关性良好。７１９３， 关键词：机制砂；颗粒尺寸；未压实间隙率；流动时间；流动度；相关系数
（）中图分类号：ＴＵ５２８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４４７６４２０１２０４０１６１０４－－－
ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＰａｒｔｉｃｌｅＳｈａｅ ｐ
ＭｅｔｈｏｄｓｏｆＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄＳａｎｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎ
ＹＥＪｉａｎｘｉｏｎＹＵＬｉｎｗｅｎ，ＹＡＮ Ｃｏｎｉｎ，ＹＡＮＧ Ｃｈａｎｈｕｉ ｇ，ｇｊｇ
（，，）ＣｏｌｌｅｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎＣｈｏｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＣｈｏｎｉｎ４０００４５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ ｇｇｇｇｑｇｙｇｑｇ
：ＡｂｓｔｒａｃｔＰａｒｔｉｃｌｅｓｈａｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｓａｎｄｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄｂｓｅｖｅｒａｌｍｅｔｈｏｄｓｓｕｃｈａｓ ｐｙ ，，ｔｕｎｃｏｍａｃｔｅｄｖｏｉｄｃｏｎｔｅｎｔ（ＵＶＣ）ｔｅｓｔｆｌｏｗｔｉｍｅｔｅｓｔａｎｄｉｍａｅａｎａｌｓｉｓｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｉｚｅａｒｔｉｃｌｅ ｐｇｙｐ，ａｎｄｆｉｎｅｎｅｓｓｍｏｄｕｌｕｓｏｎｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅａｌｓｏｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｗａｓａｎａｌｚｅｄ．ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｙ
，ＩｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｓｉｚｅｓｆｌｏｗｔｉｍｅａｎｄＵＶＣｄｅｃｒｅａｓｅｓ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｒｔｉｃｌｅｒｏｌｏｎｓ ｐｐｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｆｌｏｗｔｉｍｅａｎｄｆｌｕｉｄｉｔｏｆｃｅｍｅｎｔｍｏｒｔａｒｉｓｏｎｌ０．０６４ｗｈｉｌｅｔｈａｔｂｅｔｗｅｅｎＵＶＣａｎｄ ｙｙ ｆｌｕｉｄｉｔｏｆｃｅｍｅｎｔｍｏｒｔａｒｉｓ０．７１９３． ｙ
：；；；；；Ｋｅｗｏｒｄｓｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｓａｎｄａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｕｎｃｏｍａｃｔｅｄｖｏｉｄｃｏｎｔｅｎｔｆｌｏｗｔｉｍｅｆｌｕｉｄｉｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏ －ｐｐｙｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
细集料的颗粒形状是影响混凝土性能的重要因
素之一，一般来说，天然砂表面光滑，颗粒圆润；而机与天然砂相比，其制砂由天然岩石经机械破碎而成，
颗粒表面粗糙、棱角多，这些特性决定了机制砂混凝土性能与天然砂混凝土存在较大差异。当采用颗粒形状差、棱角多的机制砂配制混凝土时，需要提高胶
］１３－
。凝材料用量以保证混凝土具有良好的工作性［［］
细集料的性质（颗粒级配、颗Ｍｅｉｎｉｎｅｒ４研究证实，ｇ
粒形状、表面粗糙度等）对硅酸盐水泥混凝土拌合物
５］
等［认为细集料的颗粒形状和表面纹理特征对新拌
混凝土性能的影响相比对硬化后混凝土性能影响更大。
对细集料颗粒形状评价方法的研究主要集中在沥青混合料用细集料棱角性的评价，包括细集料流
］［］６７８］－
、、动时间法［未压实间隙率法［ＣＣＲ试验７和数９］
字图像处理方法［等。由于沥青混合料对车辙稳定
性具有一定要求，因此要求细集料颗粒间的咬合以
］１０１１－
，及集料与沥青间的黏结作用较强［而大部分普
需水量的影响很大，用水量的不同导致混凝土硬化后裂缝以及耐久性都有极大差异。Ｋ的收缩、ｏｓｍａｔｋａ
通水泥混凝土需要具备良好的工作性以保证易于施适用于普通水泥混凝土用细集料应与沥工。因此，
收稿日期：２０１１１１２０－－
）基金项目：重庆市科技攻关计划项目（ＣＳＴＣ２０１１ＡＣ００９９
，（）作者简介：叶建雄（男，高级工程师，主要从事建筑材料研究，ｘｉｏｎ１９７４＠１１９７４Ｅ－ｍａｉｌ６３．ｃｏｍ。－）ｙｊｇ
１６２
土木建筑与环境工程 第３４卷
））（和式（所示。采用Ｉ图像式（ｒｏｌｕｓ１２ｍａｅＩ ｐｐｇｐｐ）分析软件处理获取的图片，计算圆度和粗糙度。
ＦＦ＝２
ｐ
（）１
青混合料用细集料颗粒形状评价方法有所区别，确定一种适用于水泥混凝土用机制砂颗粒形状的评价方法，对于控制机制砂生产质量、保证机制砂混凝土性能具有重要意义
［９］
。
笔者采用间隙率法、流动时间法以及数字图像处理方法分别表征７种不同机制砂的颗粒形状，分析不同方法表征机制砂颗粒形状的测试结果与水泥以探讨适用于水泥混凝土的胶砂流动度的相关性，
机制砂颗粒形状的合理表征方法。
２
（）２
Ｃ
式中：Ａ为图像面积；Ｐ为图像周长；Ｃ为集料颗粒
Ｒ＝
）
外切椭圆的周长
。
１ 试验
１．１ 原材料
水泥采用的重庆拉法基水泥厂生产的Ｐ．Ｏ
其标准稠度用水量为２４２．５级水泥，７．６％，２８ｄ水
。泥胶砂抗压强度为５４．０ＭＰａ
采用的天然砂为岳阳中砂，编号为Ａ，７种机制砂分别取自不同的机制砂生产厂家，依次编号为为了排除颗粒级配对试验结果的影响，将８Ｂ～Ｈ。
种试验用砂参考《普通混凝土用砂、石质量及检验方（）法标准》规定的分区，按照相同的颗ＪＧＪ５２－２００６ 粒级配混合，细度模数为２．每种细度模数８和３．２，均包括２种级配，试验采用的级配如表１所示。
表１ 试验用砂级配表
编号
筛孔尺寸／ｍｍ
４．７５３６１８６０３０１５ ２． １． ０． ０． ０．
Ｍ１Ｍ２Ｍ３Ｍ４
０ ０ ０ ０
８ ９ １０ ２３
２３ １８ ５０ ３９
５９ ６１ ７２ ７６
９０ ９２ ８８ ８２
１００ １００１００ １００
３．２０细度
模数２．８０
图１ “逆光箱”法示意图
２ 结果与讨论
２．１ 粒径及颗粒级配对流动时间的影响
将试验用的８种砂采用方孔筛筛分，分别测试单粒级的机制砂以及不同级配机制砂的流动时间，试验结果如图２、图３所示
。
图２
粒径对流动时间的影响
１．２ 试验方法
机制砂的间隙率和流动时间均参照《公路工程集料试验规程》试ＪＴＪ０５８－２０００规定的方法进行， 验均进行３次，取３次平均值作为最终结果。需要说明的是试验流动时间试验采用的装置与间隙率装置相同。水泥胶砂流动度试验方法参考《水泥胶砂（／），流动度测定方法》分别用不同ＧＢＴ２４１９－２００５ 的砂代替标准砂进行。
采用数字图像处理方法测试机制砂棱角性时，由于机制砂中细小颗粒的图像难以获取、分析，因此将其试验只选取粒径为２．３６～４．７５ｍｍ间的颗粒，
１２］
洗净烘干，然后按照李嘉等［设计的“逆光箱”法［９］（如图１所示）获取图像。引入圆度（和粗糙度Ｆ）［１３］（其计算式如Ｒ）２个概念表征细集料的棱角性，
图３ 颗粒级配对流动时间的影响
试样流动时间随机制 由图２和图３可以看出，
砂颗粒粒径增大而明显延长，而０．１５～０．３０ｍｍ颗粒与０．３０～０．６０ｍｍ颗粒流动时间差别不大。一方面这可能是受机制砂颗粒粒径与测试仪器漏斗的口径比例影响，颗粒粒径与口径比例越小，颗粒越容易流动，另一方面可能是由于颗粒越大，颗粒间棱角接触面积大，咬合力越强造成的；不同试样的流动时间随颗粒粒径的变化规律不一致，如颗粒粒径大于相同粒径的Ａ试样与Ｃ试样流动时间０．３０ｍｍ时，差别不大，而０．１５～０．３０ｍｍ间的Ｃ试样流动时间
第４期
叶建雄，等：机制砂颗粒形状评价方法的相关性
１６３
明显大于Ａ集料；当颗粒粒径为０．３０～０．６０ｍｍ
时，各试样流动时间无明显区别；对于同一种集料，细度模数为３．２时试样流动时间明显大于细度模数而细度模数相同时，为２．８的试样；２种级配的试样
［］流动时间相近。Ｔｏａｌ等７认为细集料的级配对流ｐ
动时间有一定的影响，但是他们的研究结果表明，当细度模数更大时细集料的流动时间相对更短。２．２
粒径及颗粒级配对间隙率的影响
图６
各集料圆度和粗糙度
图７ 粗糙度和圆度相关性
图４
粒径对间隙率的影响
２．４ 颗粒形状评价指数与胶砂流动度相关性研究
普通水泥混凝土与沥青混合料对集料的要求不同，因此有必要研究细集料的间隙率、流动时间以及
圆度与水泥胶砂流动度的相关性。图８所粗糙度、
示为不同细集料的水泥胶砂流动度。由图８可以看
出，同一种细集料，细度模数为２．８时胶砂流动度大于细度模数为３．级配对不同试样胶砂流动度２时；
图５ 颗粒级配对间隙率的影响
影响无一致规律，如细度模数为３．试样Ａ、２时，Ｃ、
而级配Ｆ、Ｈ２种级配情况下胶砂流动度几乎相同， 对其余４个试样胶砂流动度影响较大，细度模数
２．８时，Ｄ试样２种级配下胶砂流动度差别显著
。
各试样的未压实间隙 由图４和图５可以看出，
率随着机制砂颗粒粒径的减小而增大，且颗粒粒径不同时，不同试样的未压实间隙率变化规律基本一致；在试验条件下，同一试样的未压实间隙率随细度模数增大而减小；当细度模数均为２．除试样Ｅ８时，和Ｇ以外，２个不同级配的试样未压实间隙率无明显区别，而当细度模数为３．大部分试样２个级２时，配的未压实间隙率有一定区别。从表１可以看出，相比细度模数为２．细度模数为３８的２个级配，．２时２个级配的差别更大，这也是造成模数为３．２时２个级配未压实间隙率差别更大的主要原因。２．３ 数字图像处理表征细集料棱角性
对８个不同砂样中筛选粒径范围为２．３６～进行图像量化处理，其量化指标圆度４．７５ｍｍ颗粒，（与集料粗糙度（如图６所示。Ｆ）Ｒ）
由图６可以看出，天然砂Ａ的圆度Ｆ和粗糙度在试验所考察的８种集料中仅大于机制Ｒ均较小，
砂Ｅ，这说明大部分机制砂的颗粒形状投影比天然砂更接近于圆形。由图７可以看出，８种细集料的粗糙度和圆度线性相关系数为０．粗糙度和圆８４６６， 度具有良好的相关性
。
图８ 不同细集料的水泥胶砂流动度
对比图８和图３容易看出，对于同一种集料，流动时间越短，其水泥胶砂流动度越小，而对于同一级配不同种类的集料，水泥胶砂流动度与流动时间变
）化规律相反。由图９（可以看出，ａ８种集料在不同级配时水泥胶砂流动度和流动时间的线性相关系数为０．细集料的水泥胶砂流动度与其流动时间０６４４， 并不相关。
结合图８和图５可以看出，对于同一种集料，水泥胶砂流动度基本都呈随着间隙率增大而减小的趋势；同一级配不同种类的集料，水泥胶砂流动度变化规律与间隙率变化规律相反。图９（所示为８种ｂ）集料在不同级配时水泥胶砂流动度与间隙率关系，
图中相关系数为０．水泥胶砂流动度与间隙率７１９３，
［１４］具有良好的相关性。Ｃｈｏｗｄｈｕｒｙ等的研究表明，
１６４
土木建筑与环境工程 第３４卷
］ａｎｄｗａｔｅｒｄｏｓａｅｏｆｏｒｄｉｎａｒｃｏｎｃｒｅｔｅ［Ｊ．Ｃｅｍｅｎｔａｎｄ ｇｙ
，ＣｏｎｃｒｅｔｅＲｅｓｅａｒｃｈ２００２，３２：４３１４３４． －［混凝土架构模型研究［大连：大连理工大３］曹明莉．Ｄ］．
学，２００９．［４］ＭｅｉｎｉｎｅｒＲＣ．Ａｒｅａｔｅｔｅｓｔｒｅｌａｔｅｄｔｏｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ ｇｇｇｇｐ
／／ａｖｅｍｅｎｔ［ＰｏｒｔｌａｎｄｅｍｅｎｔｏｎｃｒｅｔｅＣ］Ｎａｔｉｏｎａｌ ｃ ｃ ｐ，ＨｉｈｗａＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｒａｍＰｒｏｅｃｔ２００８．Ｃｏｏｅｒａｔｉｖｅ ｇｙｇｊｐ
［５］ＫｏｓｍａｔｋａＳＨ，ＫｅｒｋｈｏｆｆＢ，ＰａｎａｒｅｓｅＷ Ｃ．Ｄｅｓｉｎａｎｄ ｇ
／／，ｃｏｎｔｒｏｌｆｏｎｃｒｅｔｅｉｘｔｕｒｅｓ［Ｃ］１４ｔｈｄｉｔｉｏｎ ｏ ｃ ｍ ｅ
，ＰｏｒｔｌａｎｄＣｅｍｅｎｔＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ２００２． ［］桂奇志，侯俊．细集料棱角性试验方法的探讨［６］凌晨，Ｊ．
（）：现代交通技术，２００５６４７．－，，ＩＮＧＣｈｅｎＧＵＩＱｉｚｈｉＨＯＵＪｕｎ．Ｄｉｓｃｕｓｓｏｎｔｈｅｔｅｓｔ Ｌ ］ｏｆＦＡＡ［Ｊ．ＭｏｄｅｒｎＴｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｍｅｔｈｏｄ ｐｇｙ，（）：２００５６４７．－
［７］ＴｏａｌＡ，ＳｅｎｏｚＢ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｃｏｍａｃｔｅｄａｒｅａｔｅ ｐｇｐｇｇｇ
ｒｅｓｉｓｔａｎｔｅｓｔｏｍａｒｅｄｉｔｈｈｅｉｎｅｒｅａｔｅ ｔ ｃ ｗ ｔ ｆ ａｐｇｇｇ
ａｎｕｌａｒｉｔｓｔａｎｄａｒｄｓ［Ｊ］．ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＢｕｉｌｄｉｎ ｇｙｇ
图９ 间隙率、流动时间与胶砂流动度的相关性
，Ｍａｔｅｒｉａｌｓ２００７，２２：９９３９９８．－［８］ＲｉｓｍａｎｔｏｏＥ，ＨａｄｄｏｃｋＪＥ，ＷｈｉｔｅＴＤ．Ｃｏｍａｒｉｓｏｎｏｆ ｊｐ
ａｒｅａｔｅｕｎｃｏｍａｃｔｅｄｖｏｉｄｓｃｏｎｔｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｄｂｆｉｎｅ ｇｇｇｐｙ
］ｔｈｅＡＳＴＭ Ｃ１２５２ａｎｄｔｈｅＶＴＭ－５ｄｅｖｉｃｅｓ［Ｊ．Ｊｏｕｒｎａｌ ，（）：ＴｅｓｔｉｎａｎｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎ２００３，３１４３３０３３６．ｏｆ －ｇ
［９］ＲｏｕｓａｎＴ Ａ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｉｍａｅａｎａｌｓｉｓｔｅｃｈｎｉｕｅｓｆｏｒ ｇｙｑ
］ｕａｎｔｉｆｉｎａｒｅａｔｅｓｈａｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ［Ｊ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｑｙｇｇｇｇｐ
，，（）：ＢｕｉｌｄｉｎＭａｔｅｒｉａｌｓ２００７２１５９７８９９０．ａｎｄ －ｇ ［］陈璟，彭波．细集料几何特性对沥青混合料影响性研究１０
［］（）：路基工程，Ｊ．２００９，１４４３７３７４．－，ＰｅｏｍｅｔｒｉｃａｌＮｉｎＥＮＧｏ．Ｔｈｅｆｆｅｃｔｆ ＣＨＥ Ｊ Ｂ ｅ ｏ ｇ
ｒｏｅｒｔｒｏｅｒｔｏｆｆｉｎｅａｒｅａｔｅｏｎｔｈｅｏｆａｓｈａｌｔ ｐｐｙｐｐｙｇｇｇｐ
］，，（）：ｍｉｘｔｕｒｅ［Ｊ．ＳｕｂｒａｄｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎ２００９１４４３７３７４． －ｇｇｇ［］何昌轩．基于集料组成和几何形态分析的沥青混合料性１１
成都：西南交通大学，能试验研究［Ｄ］．２００７．［］李嘉，林辉．基于数字图像处理的粗集料棱角性量化研１２
］（）：究［公路交通科技，Ｊ．２００８，２５７２７３１．－，ＬＩＪｉａＩＮ Ｈｕｉ．Ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｃｏａｒｓｅ Ｌ
ａｒｅａｔｅａｎｕｌａｒｉｔｂａｓｅｄｏｎｄｉｉｔａｌｉｍａｅｒｏｃｅｓｓｉｎ ｇｇｇｇｙｇｇｐｇ ［］Ｊ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｉｈｗａａｎｄＴｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈ ｇｙｐ ，（）：ａｎｄＤｅｖｅｌｏｍｅｎｔ２００８，２５７２７３１． －ｐ［］汪海年，郝培文，肖庆一．粗集料棱角性的图像评价方法１３
［］（）：东南大学学报：自然科学版，Ｊ．２００８，３８４６３７６４１．－，，ＨａｉｎｉａｎＨＡＯＰｅｉｗｅｎＸＩＡＯ Ｑｉｎｉ．Ｄｉｉｔａｌ ＷＡＮＧ ｇｙｇ
ｉｍａｅｖａｌｕａｔｉｏｎｅｔｈｏｄｏｒｎｕｌａｒｉｔｆｏａｒｓｅ ｅ ｍ ｆ ａ ｃｇｇｙ ｏ
］：ａｒｅａｔｅｓ［Ｊ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔＮａｔｕｒａｌ ｇｇｇｙ，（）：ＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ２００８，３８４６３７６４１． －
［］：１４ＣｈｏｗｄｈｕｒＡ，ＢｕｔｔｏｎＪＷ．Ｆｉｎｅａｒｅａｔｅａｎｕｌａｒｉｔ ｙｇｇｇｇｙ
］ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｎｄｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｒｏａｃｈ［Ｊ．Ａｒｅａｔｅ ｐｐｇｇｇ
）Ｐ，ＣｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｏＨｏｔＭｉｘＡｓｈａｌｔ（Ｈｍａｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｐ
：２００１１４４１５９．－［］１５ＣｈｏｗｄｈｕｒＡ．Ｉｍａｅａｎａｌｓｉｓｔｅｃｈｎｉｕｅｓｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｙｇｙｑ
］ｆｉｎｅａｒｅａｔｅａｎｕｌａｒｉｔＪ．ＡｒｅａｔｅＣｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｏ ｇｇｇｇｙ［ｇｇｇ
），ＨｏｔＭｉｘＡｓｈａｌｔ（ＨｍａＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ２００１：１２８１４３． －ｐ
（编辑 王秀玲）
一些石灰石质破碎的机制砂外观较规则，接近于正方
体状，因此其测试出的间隙率虽小，但是这种细集料这也可能是水泥胶砂流动度仍具有较大的内摩擦力，
与间隙率线性相关关系并不十分显著的原因之一
。
天然砂Ａ的圆度和 对比图６和图８可以看出，
粗糙度虽小于机制砂Ｂ、而其胶砂流动度大于Ｃ、Ｄ，机制砂Ｆ、３种机制砂；Ｇ及Ｈ的圆度依次为
三者的粗糙度大小几乎一致，而其胶砂Ｆ＞Ｇ＞Ｈ，
流动度的大小顺序为Ｇ＞Ｆ＞Ｈ。这说明数字图像处理方法所得的圆度、粗糙度和集料的水泥胶砂流动度之间无必然联系，数字图像处理方法获得的圆能够在度和粗糙度仅能表征集料某一截面的形状，一定程度上反映集料的间隙率
［１５］
，而不能反映其整
体形状以及颗粒表面的纹理特征，因此难以从水泥胶砂流动度的角度区分细集料的颗粒形状。
３ 结论
）机制砂中的单级颗粒流动时间随着粒径增１
大而延长，而未压实间隙率随粒径增大而减小；同一种机制砂，细度模数为３．其流动时间明显大于２时，细度模数为２．未压实间隙率小于细度模数为８时，２．８时。
）当机制砂的细度模数相同时，机制砂流动时２间与其胶砂流动度无相关性，而机制砂未压实间隙率，与水泥胶砂流动的相关系数为０相关性良好。．７１９３ ）采用二维数字图像处理方法分析细集料３２．３６～４．７５ｍｍ级的形状不能客观反应机制砂颗粒形状特征。参考文献：
［机制砂特性对混凝土性能的影响及机理研究１］王稷良．
［武汉：武汉理工大学，Ｄ］．２００８．［，２］ＷａｎＬＪＡｉＨ Ｍ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｓａｎｄａｒｅａｔｅｒａｔｉｏ － ｇｇｇｇ
第３４卷第４期２０１２年８月
土木建筑与环境工程
，ＡＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎ ｇｇ
Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．４
Ａｕ．２０１２ｇ
机制砂颗粒形状评价方法的相关性
叶建雄，余林文，颜从进，杨长辉
（）重庆大学材料科学与工程学院，重庆４０００４５
摘 要：采用间隙率法、流动时间法以及数字图像处理等方法测试了不同机制砂的颗粒形状，研究颗粒级配及细度模数对测试结果的影响，并分析了３种方法测试结果与相应水泥胶砂流动度的相关性。结果表明，当采用流动时间法测试时，流动时间随机制砂颗粒粒径增大而延长，且流动时间当采用间隙率法机制砂测试时，未压实间隙率随机制砂与水泥胶砂流动度相关系数仅为０．０６４４； 粒径增大而减小，其与水泥胶砂相关系数为０．相关性良好。７１９３， 关键词：机制砂；颗粒尺寸；未压实间隙率；流动时间；流动度；相关系数
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ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＰａｒｔｉｃｌｅＳｈａｅ ｐ
ＭｅｔｈｏｄｓｏｆＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄＳａｎｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎ
ＹＥＪｉａｎｘｉｏｎＹＵＬｉｎｗｅｎ，ＹＡＮ Ｃｏｎｉｎ，ＹＡＮＧ Ｃｈａｎｈｕｉ ｇ，ｇｊｇ
（，，）ＣｏｌｌｅｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎＣｈｏｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＣｈｏｎｉｎ４０００４５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ ｇｇｇｇｑｇｙｇｑｇ
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细集料的颗粒形状是影响混凝土性能的重要因
素之一，一般来说，天然砂表面光滑，颗粒圆润；而机与天然砂相比，其制砂由天然岩石经机械破碎而成，
颗粒表面粗糙、棱角多，这些特性决定了机制砂混凝土性能与天然砂混凝土存在较大差异。当采用颗粒形状差、棱角多的机制砂配制混凝土时，需要提高胶
］１３－
。凝材料用量以保证混凝土具有良好的工作性［［］
细集料的性质（颗粒级配、颗Ｍｅｉｎｉｎｅｒ４研究证实，ｇ
粒形状、表面粗糙度等）对硅酸盐水泥混凝土拌合物
５］
等［认为细集料的颗粒形状和表面纹理特征对新拌
混凝土性能的影响相比对硬化后混凝土性能影响更大。
对细集料颗粒形状评价方法的研究主要集中在沥青混合料用细集料棱角性的评价，包括细集料流
］［］６７８］－
、、动时间法［未压实间隙率法［ＣＣＲ试验７和数９］
字图像处理方法［等。由于沥青混合料对车辙稳定
性具有一定要求，因此要求细集料颗粒间的咬合以
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，及集料与沥青间的黏结作用较强［而大部分普
需水量的影响很大，用水量的不同导致混凝土硬化后裂缝以及耐久性都有极大差异。Ｋ的收缩、ｏｓｍａｔｋａ
通水泥混凝土需要具备良好的工作性以保证易于施适用于普通水泥混凝土用细集料应与沥工。因此，
收稿日期：２０１１１１２０－－
）基金项目：重庆市科技攻关计划项目（ＣＳＴＣ２０１１ＡＣ００９９
，（）作者简介：叶建雄（男，高级工程师，主要从事建筑材料研究，ｘｉｏｎ１９７４＠１１９７４Ｅ－ｍａｉｌ６３．ｃｏｍ。－）ｙｊｇ
１６２
土木建筑与环境工程 第３４卷
））（和式（所示。采用Ｉ图像式（ｒｏｌｕｓ１２ｍａｅＩ ｐｐｇｐｐ）分析软件处理获取的图片，计算圆度和粗糙度。
ＦＦ＝２
ｐ
（）１
青混合料用细集料颗粒形状评价方法有所区别，确定一种适用于水泥混凝土用机制砂颗粒形状的评价方法，对于控制机制砂生产质量、保证机制砂混凝土性能具有重要意义
［９］
。
笔者采用间隙率法、流动时间法以及数字图像处理方法分别表征７种不同机制砂的颗粒形状，分析不同方法表征机制砂颗粒形状的测试结果与水泥以探讨适用于水泥混凝土的胶砂流动度的相关性，
机制砂颗粒形状的合理表征方法。
２
（）２
Ｃ
式中：Ａ为图像面积；Ｐ为图像周长；Ｃ为集料颗粒
Ｒ＝
）
外切椭圆的周长
。
１ 试验
１．１ 原材料
水泥采用的重庆拉法基水泥厂生产的Ｐ．Ｏ
其标准稠度用水量为２４２．５级水泥，７．６％，２８ｄ水
。泥胶砂抗压强度为５４．０ＭＰａ
采用的天然砂为岳阳中砂，编号为Ａ，７种机制砂分别取自不同的机制砂生产厂家，依次编号为为了排除颗粒级配对试验结果的影响，将８Ｂ～Ｈ。
种试验用砂参考《普通混凝土用砂、石质量及检验方（）法标准》规定的分区，按照相同的颗ＪＧＪ５２－２００６ 粒级配混合，细度模数为２．每种细度模数８和３．２，均包括２种级配，试验采用的级配如表１所示。
表１ 试验用砂级配表
编号
筛孔尺寸／ｍｍ
４．７５３６１８６０３０１５ ２． １． ０． ０． ０．
Ｍ１Ｍ２Ｍ３Ｍ４
０ ０ ０ ０
８ ９ １０ ２３
２３ １８ ５０ ３９
５９ ６１ ７２ ７６
９０ ９２ ８８ ８２
１００ １００１００ １００
３．２０细度
模数２．８０
图１ “逆光箱”法示意图
２ 结果与讨论
２．１ 粒径及颗粒级配对流动时间的影响
将试验用的８种砂采用方孔筛筛分，分别测试单粒级的机制砂以及不同级配机制砂的流动时间，试验结果如图２、图３所示
。
图２
粒径对流动时间的影响
１．２ 试验方法
机制砂的间隙率和流动时间均参照《公路工程集料试验规程》试ＪＴＪ０５８－２０００规定的方法进行， 验均进行３次，取３次平均值作为最终结果。需要说明的是试验流动时间试验采用的装置与间隙率装置相同。水泥胶砂流动度试验方法参考《水泥胶砂（／），流动度测定方法》分别用不同ＧＢＴ２４１９－２００５ 的砂代替标准砂进行。
采用数字图像处理方法测试机制砂棱角性时，由于机制砂中细小颗粒的图像难以获取、分析，因此将其试验只选取粒径为２．３６～４．７５ｍｍ间的颗粒，
１２］
洗净烘干，然后按照李嘉等［设计的“逆光箱”法［９］（如图１所示）获取图像。引入圆度（和粗糙度Ｆ）［１３］（其计算式如Ｒ）２个概念表征细集料的棱角性，
图３ 颗粒级配对流动时间的影响
试样流动时间随机制 由图２和图３可以看出，
砂颗粒粒径增大而明显延长，而０．１５～０．３０ｍｍ颗粒与０．３０～０．６０ｍｍ颗粒流动时间差别不大。一方面这可能是受机制砂颗粒粒径与测试仪器漏斗的口径比例影响，颗粒粒径与口径比例越小，颗粒越容易流动，另一方面可能是由于颗粒越大，颗粒间棱角接触面积大，咬合力越强造成的；不同试样的流动时间随颗粒粒径的变化规律不一致，如颗粒粒径大于相同粒径的Ａ试样与Ｃ试样流动时间０．３０ｍｍ时，差别不大，而０．１５～０．３０ｍｍ间的Ｃ试样流动时间
第４期
叶建雄，等：机制砂颗粒形状评价方法的相关性
１６３
明显大于Ａ集料；当颗粒粒径为０．３０～０．６０ｍｍ
时，各试样流动时间无明显区别；对于同一种集料，细度模数为３．２时试样流动时间明显大于细度模数而细度模数相同时，为２．８的试样；２种级配的试样
［］流动时间相近。Ｔｏａｌ等７认为细集料的级配对流ｐ
动时间有一定的影响，但是他们的研究结果表明，当细度模数更大时细集料的流动时间相对更短。２．２
粒径及颗粒级配对间隙率的影响
图６
各集料圆度和粗糙度
图７ 粗糙度和圆度相关性
图４
粒径对间隙率的影响
２．４ 颗粒形状评价指数与胶砂流动度相关性研究
普通水泥混凝土与沥青混合料对集料的要求不同，因此有必要研究细集料的间隙率、流动时间以及
圆度与水泥胶砂流动度的相关性。图８所粗糙度、
示为不同细集料的水泥胶砂流动度。由图８可以看
出，同一种细集料，细度模数为２．８时胶砂流动度大于细度模数为３．级配对不同试样胶砂流动度２时；
图５ 颗粒级配对间隙率的影响
影响无一致规律，如细度模数为３．试样Ａ、２时，Ｃ、
而级配Ｆ、Ｈ２种级配情况下胶砂流动度几乎相同， 对其余４个试样胶砂流动度影响较大，细度模数
２．８时，Ｄ试样２种级配下胶砂流动度差别显著
。
各试样的未压实间隙 由图４和图５可以看出，
率随着机制砂颗粒粒径的减小而增大，且颗粒粒径不同时，不同试样的未压实间隙率变化规律基本一致；在试验条件下，同一试样的未压实间隙率随细度模数增大而减小；当细度模数均为２．除试样Ｅ８时，和Ｇ以外，２个不同级配的试样未压实间隙率无明显区别，而当细度模数为３．大部分试样２个级２时，配的未压实间隙率有一定区别。从表１可以看出，相比细度模数为２．细度模数为３８的２个级配，．２时２个级配的差别更大，这也是造成模数为３．２时２个级配未压实间隙率差别更大的主要原因。２．３ 数字图像处理表征细集料棱角性
对８个不同砂样中筛选粒径范围为２．３６～进行图像量化处理，其量化指标圆度４．７５ｍｍ颗粒，（与集料粗糙度（如图６所示。Ｆ）Ｒ）
由图６可以看出，天然砂Ａ的圆度Ｆ和粗糙度在试验所考察的８种集料中仅大于机制Ｒ均较小，
砂Ｅ，这说明大部分机制砂的颗粒形状投影比天然砂更接近于圆形。由图７可以看出，８种细集料的粗糙度和圆度线性相关系数为０．粗糙度和圆８４６６， 度具有良好的相关性
。
图８ 不同细集料的水泥胶砂流动度
对比图８和图３容易看出，对于同一种集料，流动时间越短，其水泥胶砂流动度越小，而对于同一级配不同种类的集料，水泥胶砂流动度与流动时间变
）化规律相反。由图９（可以看出，ａ８种集料在不同级配时水泥胶砂流动度和流动时间的线性相关系数为０．细集料的水泥胶砂流动度与其流动时间０６４４， 并不相关。
结合图８和图５可以看出，对于同一种集料，水泥胶砂流动度基本都呈随着间隙率增大而减小的趋势；同一级配不同种类的集料，水泥胶砂流动度变化规律与间隙率变化规律相反。图９（所示为８种ｂ）集料在不同级配时水泥胶砂流动度与间隙率关系，
图中相关系数为０．水泥胶砂流动度与间隙率７１９３，
［１４］具有良好的相关性。Ｃｈｏｗｄｈｕｒｙ等的研究表明，
１６４
土木建筑与环境工程 第３４卷
］ａｎｄｗａｔｅｒｄｏｓａｅｏｆｏｒｄｉｎａｒｃｏｎｃｒｅｔｅ［Ｊ．Ｃｅｍｅｎｔａｎｄ ｇｙ
，ＣｏｎｃｒｅｔｅＲｅｓｅａｒｃｈ２００２，３２：４３１４３４． －［混凝土架构模型研究［大连：大连理工大３］曹明莉．Ｄ］．
学，２００９．［４］ＭｅｉｎｉｎｅｒＲＣ．Ａｒｅａｔｅｔｅｓｔｒｅｌａｔｅｄｔｏｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ ｇｇｇｇｐ
／／ａｖｅｍｅｎｔ［ＰｏｒｔｌａｎｄｅｍｅｎｔｏｎｃｒｅｔｅＣ］Ｎａｔｉｏｎａｌ ｃ ｃ ｐ，ＨｉｈｗａＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｒａｍＰｒｏｅｃｔ２００８．Ｃｏｏｅｒａｔｉｖｅ ｇｙｇｊｐ
［５］ＫｏｓｍａｔｋａＳＨ，ＫｅｒｋｈｏｆｆＢ，ＰａｎａｒｅｓｅＷ Ｃ．Ｄｅｓｉｎａｎｄ ｇ
／／，ｃｏｎｔｒｏｌｆｏｎｃｒｅｔｅｉｘｔｕｒｅｓ［Ｃ］１４ｔｈｄｉｔｉｏｎ ｏ ｃ ｍ ｅ
，ＰｏｒｔｌａｎｄＣｅｍｅｎｔＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ２００２． ［］桂奇志，侯俊．细集料棱角性试验方法的探讨［６］凌晨，Ｊ．
（）：现代交通技术，２００５６４７．－，，ＩＮＧＣｈｅｎＧＵＩＱｉｚｈｉＨＯＵＪｕｎ．Ｄｉｓｃｕｓｓｏｎｔｈｅｔｅｓｔ Ｌ ］ｏｆＦＡＡ［Ｊ．ＭｏｄｅｒｎＴｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｍｅｔｈｏｄ ｐｇｙ，（）：２００５６４７．－
［７］ＴｏａｌＡ，ＳｅｎｏｚＢ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｃｏｍａｃｔｅｄａｒｅａｔｅ ｐｇｐｇｇｇ
ｒｅｓｉｓｔａｎｔｅｓｔｏｍａｒｅｄｉｔｈｈｅｉｎｅｒｅａｔｅ ｔ ｃ ｗ ｔ ｆ ａｐｇｇｇ
ａｎｕｌａｒｉｔｓｔａｎｄａｒｄｓ［Ｊ］．ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＢｕｉｌｄｉｎ ｇｙｇ
图９ 间隙率、流动时间与胶砂流动度的相关性
，Ｍａｔｅｒｉａｌｓ２００７，２２：９９３９９８．－［８］ＲｉｓｍａｎｔｏｏＥ，ＨａｄｄｏｃｋＪＥ，ＷｈｉｔｅＴＤ．Ｃｏｍａｒｉｓｏｎｏｆ ｊｐ
ａｒｅａｔｅｕｎｃｏｍａｃｔｅｄｖｏｉｄｓｃｏｎｔｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｄｂｆｉｎｅ ｇｇｇｐｙ
］ｔｈｅＡＳＴＭ Ｃ１２５２ａｎｄｔｈｅＶＴＭ－５ｄｅｖｉｃｅｓ［Ｊ．Ｊｏｕｒｎａｌ ，（）：ＴｅｓｔｉｎａｎｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎ２００３，３１４３３０３３６．ｏｆ －ｇ
［９］ＲｏｕｓａｎＴ Ａ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｉｍａｅａｎａｌｓｉｓｔｅｃｈｎｉｕｅｓｆｏｒ ｇｙｑ
］ｕａｎｔｉｆｉｎａｒｅａｔｅｓｈａｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ［Ｊ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｑｙｇｇｇｇｐ
，，（）：ＢｕｉｌｄｉｎＭａｔｅｒｉａｌｓ２００７２１５９７８９９０．ａｎｄ －ｇ ［］陈璟，彭波．细集料几何特性对沥青混合料影响性研究１０
［］（）：路基工程，Ｊ．２００９，１４４３７３７４．－，ＰｅｏｍｅｔｒｉｃａｌＮｉｎＥＮＧｏ．Ｔｈｅｆｆｅｃｔｆ ＣＨＥ Ｊ Ｂ ｅ ｏ ｇ
ｒｏｅｒｔｒｏｅｒｔｏｆｆｉｎｅａｒｅａｔｅｏｎｔｈｅｏｆａｓｈａｌｔ ｐｐｙｐｐｙｇｇｇｐ
］，，（）：ｍｉｘｔｕｒｅ［Ｊ．ＳｕｂｒａｄｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎ２００９１４４３７３７４． －ｇｇｇ［］何昌轩．基于集料组成和几何形态分析的沥青混合料性１１
成都：西南交通大学，能试验研究［Ｄ］．２００７．［］李嘉，林辉．基于数字图像处理的粗集料棱角性量化研１２
］（）：究［公路交通科技，Ｊ．２００８，２５７２７３１．－，ＬＩＪｉａＩＮ Ｈｕｉ．Ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｃｏａｒｓｅ Ｌ
ａｒｅａｔｅａｎｕｌａｒｉｔｂａｓｅｄｏｎｄｉｉｔａｌｉｍａｅｒｏｃｅｓｓｉｎ ｇｇｇｇｙｇｇｐｇ ［］Ｊ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｉｈｗａａｎｄＴｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈ ｇｙｐ ，（）：ａｎｄＤｅｖｅｌｏｍｅｎｔ２００８，２５７２７３１． －ｐ［］汪海年，郝培文，肖庆一．粗集料棱角性的图像评价方法１３
［］（）：东南大学学报：自然科学版，Ｊ．２００８，３８４６３７６４１．－，，ＨａｉｎｉａｎＨＡＯＰｅｉｗｅｎＸＩＡＯ Ｑｉｎｉ．Ｄｉｉｔａｌ ＷＡＮＧ ｇｙｇ
ｉｍａｅｖａｌｕａｔｉｏｎｅｔｈｏｄｏｒｎｕｌａｒｉｔｆｏａｒｓｅ ｅ ｍ ｆ ａ ｃｇｇｙ ｏ
］：ａｒｅａｔｅｓ［Ｊ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔＮａｔｕｒａｌ ｇｇｇｙ，（）：ＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ２００８，３８４６３７６４１． －
［］：１４ＣｈｏｗｄｈｕｒＡ，ＢｕｔｔｏｎＪＷ．Ｆｉｎｅａｒｅａｔｅａｎｕｌａｒｉｔ ｙｇｇｇｇｙ
］ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｎｄｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｒｏａｃｈ［Ｊ．Ａｒｅａｔｅ ｐｐｇｇｇ
）Ｐ，ＣｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｏＨｏｔＭｉｘＡｓｈａｌｔ（Ｈｍａｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｐ
：２００１１４４１５９．－［］１５ＣｈｏｗｄｈｕｒＡ．Ｉｍａｅａｎａｌｓｉｓｔｅｃｈｎｉｕｅｓｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｙｇｙｑ
］ｆｉｎｅａｒｅａｔｅａｎｕｌａｒｉｔＪ．ＡｒｅａｔｅＣｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｏ ｇｇｇｇｙ［ｇｇｇ
），ＨｏｔＭｉｘＡｓｈａｌｔ（ＨｍａＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ２００１：１２８１４３． －ｐ
（编辑 王秀玲）
一些石灰石质破碎的机制砂外观较规则，接近于正方
体状，因此其测试出的间隙率虽小，但是这种细集料这也可能是水泥胶砂流动度仍具有较大的内摩擦力，
与间隙率线性相关关系并不十分显著的原因之一
。
天然砂Ａ的圆度和 对比图６和图８可以看出，
粗糙度虽小于机制砂Ｂ、而其胶砂流动度大于Ｃ、Ｄ，机制砂Ｆ、３种机制砂；Ｇ及Ｈ的圆度依次为
三者的粗糙度大小几乎一致，而其胶砂Ｆ＞Ｇ＞Ｈ，
流动度的大小顺序为Ｇ＞Ｆ＞Ｈ。这说明数字图像处理方法所得的圆度、粗糙度和集料的水泥胶砂流动度之间无必然联系，数字图像处理方法获得的圆能够在度和粗糙度仅能表征集料某一截面的形状，一定程度上反映集料的间隙率
［１５］
，而不能反映其整
体形状以及颗粒表面的纹理特征，因此难以从水泥胶砂流动度的角度区分细集料的颗粒形状。
３ 结论
）机制砂中的单级颗粒流动时间随着粒径增１
大而延长，而未压实间隙率随粒径增大而减小；同一种机制砂，细度模数为３．其流动时间明显大于２时，细度模数为２．未压实间隙率小于细度模数为８时，２．８时。
）当机制砂的细度模数相同时，机制砂流动时２间与其胶砂流动度无相关性，而机制砂未压实间隙率，与水泥胶砂流动的相关系数为０相关性良好。．７１９３ ）采用二维数字图像处理方法分析细集料３２．３６～４．７５ｍｍ级的形状不能客观反应机制砂颗粒形状特征。参考文献：
［机制砂特性对混凝土性能的影响及机理研究１］王稷良．
［武汉：武汉理工大学，Ｄ］．２００８．［，２］ＷａｎＬＪＡｉＨ Ｍ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｓａｎｄａｒｅａｔｅｒａｔｉｏ － ｇｇｇｇ