如何计算筛分试验？掌握粒度分布以进行质量控制

实质上，计算筛分试验是将一系列堆叠筛上截留的材料原始重量转换为标准化格式的过程。这包括找出每个筛子截留的总样品百分比，最重要的是，计算通过每个筛子的材料的累积百分比。

筛分试验计算的核心目的是将原始质量测量值转换为粒度分布曲线。这条曲线以“通过百分比”表示，是理解和规定土壤和骨料等颗粒材料特性的通用语言。

目标：从原始重量到级配曲线

筛分分析，或级配试验，确定给定样品中不同粒径的比例。计算是始于仔细测量和机械分选的过程的最后一步。

在进行任何计算之前，材料会通过一个筛叠进行振动，筛叠的开口从上到下逐渐变小。

您必须记录的基本数据是干燥样品的总初始质量以及每个单独筛子（包括最底部捕获最细颗粒的实心盘）上截留的材料质量。

一个关键的初步检查是汇总所有筛子和盘中截留的质量。这个总和应该非常接近初始样品质量。如果差异超过几个百分点，可能表明存在程序错误或样品损失。

目标是填充一个表格，最终显示通过每个筛子尺寸的累积百分比。按照以下四个步骤对筛叠中的每个筛子进行操作，从顶部（最大开口）开始。

这是最直接的测量。它仅仅是振动完成后留在每个筛子上的材料的重量。

例如，如果您的#4筛子连同材料的重量是550克，其空重（皮重）是400克，那么截留质量是150克。

这将每个筛子上的单个质量转换为整个样品的百分比。

公式为：（截留百分比）=（筛子上截留的质量 / 样品总初始质量）* 100

使用我们的例子，总样品质量为2000克：(150克 / 2000克) * 100 = 7.5%。这意味着#4筛子截留了总材料的7.5%。

这是一个累计总数。对于任何给定的筛子，您将其截留百分比添加到其上方所有筛子截留百分比的总和中。

最顶层筛子的累积截留百分比就是它自己的截留百分比。对于下面的每个筛子，将其单独的百分比添加到其正上方筛子的累积值中。

这是最终也是最重要的值。它告诉您整个样品中小于当前筛子尺寸的百分比。

公式很简单：（通过百分比）= 100% - （累积截留百分比）

如果#4筛子上的累积截留百分比是7.5%，那么累积通过百分比是100% - 7.5% = 92.5%。这个结果意味着92.5%的样品由足够小以通过#4筛子的颗粒组成。

准确的计算完全取决于准确的物理测试。误导性的结果通常可以追溯到程序错误，而不是数学错误。

在筛子上堆积过多的材料是一个常见的错误。这会使筛网“堵塞”，阻止较小的颗粒通过，并人为地增加较粗筛子上的测量截留重量。

振动时间或能量不足意味着颗粒没有得到充分分选。这通常会导致过多的材料截留在上层筛子上，而下层筛子上的材料不足，从而扭曲整个分布。

在称重和转移过程中丢失材料，特别是细粉尘，会显著影响结果。这就是为什么将最终总重量与初始重量进行比较是一项关键的质量控制检查。

最终的“通过百分比”值用于绘制级配曲线并根据其预期的工程目的对材料进行分类。

如果您的主要重点是混凝土或沥青的质量控制： 您将把计算出的“通过百分比”值与项目标准（例如ASTM C33）中定义的上限和下限进行比较。
如果您的主要重点是建筑用土壤分类： 关键计算是#4和#200筛子的通过百分比，因为这些值根据USCS等系统确定土壤主要是砾石、沙子还是细粒土。
如果您的主要重点是高级岩土工程设计（例如，过滤器或排水）： 您将使用完整的级配曲线来确定D10、D30和D60等关键指标，然后将其用于计算均匀系数（Cu）和曲率系数（Cc）以评估材料性能。

通过正确执行这些计算，您可以将简单的骨料样品转化为可预测且可靠的工程材料。