简而言之，ASTM标准筛是一系列精密制造的网筛，用于按粒度分离材料，所有这些筛都符合ASTM E11标准的详细规范。这些规范不仅规定了金属丝网中方形孔的精确尺寸，还规定了金属丝直径、结构材料以及编织的统计均匀性。这种严格的标准化确保了粒度分析结果在不同实验室和行业之间是准确、一致和可重复的。
关键在于，ASTM筛不仅仅是随机收集的筛子。它们是一个精心设计的系统，其中连续筛的孔径遵循精确的数学级数，从而可以对粒度分布进行标准化和有意义的分析。
基础：ASTM E11规范
整个标准化试验筛系统由ASTM E11，“编织金属丝试验筛布和试验筛的标准规范”管理。该文件是可靠粒度分析的基石。
标准规定了什么
ASTM E11远不止列出孔径。它确保了筛子本身的物理质量，规定了平均孔径、单个孔的最大偏差以及用于编织筛布的金属丝直径的公差。
这确保了来自一个制造商的40号筛与来自另一个制造商的40号筛在功能上是相同的，这对于比较结果至关重要。
材料和结构
筛子通常由黄铜或不锈钢框架和筛网构成。不锈钢更耐用、耐腐蚀，是大多数现代实验室和质量控制应用的标准。框架有标准直径（例如，3、8和12英寸）和高度（全高或半高），以适应机械筛分机。
了解筛系
ASTM系统的精妙之处在于其孔径的逻辑渐进。这使得可以创建粒度分布曲线，而不仅仅是简单的通过/不通过测试。
√2级数原理
标准筛的主系列基于√2（2的平方根）级数。这意味着系列中每个连续筛的孔径大约是前一个筛的1.414倍。
当您绘制粒度时，对数刻度通常最有用。这种几何级数在对数刻度上创建相等的间隔，使数据分析和绘图直观。
美国筛号与孔径
“筛号”可能会令人困惑。对于较粗的筛（例如，4号到100号），该数字大致对应于每英寸线长上的孔数。
对于较细的筛（低于100号），该数字是一个名义上的名称，不再直接与每英寸孔数相关。在所有情况下，明确的测量标准是以毫米（mm）或微米（µm）表示的孔径。
常见的ASTM E11筛尺寸
此表显示了主系列中常见筛的选定部分。完整标准包括创建更精细级数的中间尺寸。
| 美国筛号 | 孔径 (mm) | 孔径 (µm) | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| 1" | 25.4 | 25400 | 粗砾石 |
| 3/4" | 19.0 | 19000 | 砾石、骨料 |
| 1/2" | 12.5 | 12500 | 砾石、骨料 |
| 3/8" | 9.5 | 9500 | 豌豆砾石 |
| No. 4 | 4.75 | 4750 | 定义砾石与沙子之间的界限 |
| No. 8 | 2.36 | 2360 | 粗沙 |
| No. 16 | 1.18 | 1180 | 中沙 |
| No. 30 | 0.600 | 600 | 细沙 |
| No. 50 | 0.300 | 300 | 细沙、粉末 |
| No. 100 | 0.150 | 150 | 粉砂质沙、粉末 |
| No. 200 | 0.075 | 75 | 定义沙子与粉土/粘土之间的界限 |
| No. 400 | 0.038 | 38 | 细粉（例如，水泥） |
了解权衡和常见陷阱
正确使用筛子与拥有正确的筛子同样重要。不准确的结果通常是由程序错误而非设备故障引起的。
校准和磨损
筛网会磨损，金属丝会拉伸或断裂，导致孔径大于规定尺寸。定期目视检查损坏情况和定期重新校准或对照主套件进行认证对于质量控制至关重要。
样品过载和堵塞
最常见的错误是在筛子上放置过多的样品材料。这会阻止单个颗粒通过孔径，这种现象称为筛堵塞。它会导致筛子上保留的材料量人为地增加，从而扭曲结果。
编织丝网与穿孔板
筛子的常见形象是编织丝网，用于沙子、粉末和细骨料。对于测试非常粗的材料，如大块岩石和建筑骨料，则使用带有圆形或方形孔的穿孔板筛。
如何选择合适的筛叠
您需要的筛子完全取决于您正在分析的材料和测试目标。
- 如果您的主要关注点是通用粒度分布：使用√2级数中的标准“筛叠”，例如4号、8号、16号、30号、50号、100号和200号，以获得全面的曲线。
- 如果您的主要关注点是满足特定的产品规格：您必须使用标准方法或合同中要求的精确筛尺寸（例如，特定的DOT或建筑材料规格）。
- 如果您的主要关注点是将细粉与沙子分离：200号筛是最关键的，因为它是沙子与更细的“细粒”（粉土和粘土）之间的标准分界线。
- 如果您的主要关注点是确定单个“通过/不通过”阈值：您可能只需要一两个特定的筛子来检查材料是否比所需尺寸更细或更粗。
最终，掌握筛分分析来自于理解ASTM标准为描述颗粒世界提供了通用语言。
总结表：
| 美国筛号 | 孔径 (mm) | 孔径 (µm) | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| 1" | 25.4 | 25400 | 粗砾石 |
| No. 4 | 4.75 | 4750 | 定义砾石与沙子之间的界限 |
| No. 8 | 2.36 | 2360 | 粗沙 |
| No. 30 | 0.600 | 600 | 细沙 |
| No. 100 | 0.150 | 150 | 粉砂质沙、粉末 |
| No. 200 | 0.075 | 75 | 定义沙子与粉土/粘土之间的界限 |
| No. 400 | 0.038 | 38 | 细粉（例如，水泥） |
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