筛分分析最常被称为粒度测试(gradation test)。 这是许多行业中用于确定沙子、砾石、土壤或粉末等粒状材料的颗粒尺寸分布(即粒度)的基本实验室程序。虽然“筛分分析”描述了方法,“粒度测试”描述了目的和结果。
核心区别很简单:“筛分分析”指的是将材料通过一系列筛网的动作,而“粒度测试”指的是结果——即材料颗粒尺寸分布的表征。
粒度测试实际上测量什么?
理解这项测试揭示了什么,是理解不同名称存在的原因的关键。目标是将材料分成一系列尺寸范围,以预测其物理特性和性能。
粒度(Gradation)的概念
粒度是粒状材料样品中不同颗粒尺寸的分布情况。
将骨料混合物想象成一群人。一个“级配良好”的混合物就像一个高矮各异的多元化人群,可以实现非常致密的堆积。而“级配不良”或“均匀级配”的混合物就像一个所有人都一样高的群体,彼此之间留下了大而无效的空隙。
物理过程
分析使用一组筛网,这些筛网是带有特定、逐渐减小的方形孔眼的金属丝网盘。
将材料样品放置在最上面的筛网上,然后整个筛网堆通过机械振动筛进行振动。颗粒会穿过孔眼,直到它们被保留在网孔小到无法通过的筛网上。
最终结果:粒度曲线
振动后,称量保留在每个筛网上的材料重量。将这些重量计算为总样品重量的百分比。
然后将这些数据绘制在图表上,形成一个颗粒尺寸分布曲线,也称为粒度曲线。该曲线是主要的输出,清晰地总结了材料的特性。

为什么术语在不同领域很重要
首选术语通常取决于行业背景以及过程中强调的方面——是方法还是结果。
在土木工程和建筑中
术语粒度测试在这里占主导地位。骨料(沙子和砾石)的粒度直接影响混凝土和沥青的强度、工作性和耐久性。工程师最关心的是最终的结果。
在岩土工程和土壤科学中
两个术语都经常使用。当指代用于土壤分类的特定实验室程序时,通常使用筛分分析。由此产生的粒度随后用于确定渗透性和抗剪强度等土壤特性。
在制药和食品生产中
在这里,该测试通常是更广泛的颗粒尺寸分析方法之一。虽然筛分用于较粗的粉末,但对于更细的颗粒,需要激光衍射等其他方法。重点是质量控制,确保产品满足精确的尺寸规格,例如溶解速率或质地。
理解局限性
作为技术顾问,我必须强调,尽管这项测试非常有价值,但它存在固有的局限性,您必须了解这些局限性才能正确解释结果。
它是一种二维测量
筛网根据颗粒通过方形孔眼的能力来测量颗粒。这意味着测试有效地测量了颗粒的第二大尺寸。
它不能完全捕捉三维形状。细长或扁平的颗粒可能会通过比质量相同的更球形颗粒能通过的孔眼,这可能会使结果产生偏差。
对细颗粒的有效性有限
对于非常细的土壤,如淤泥和粘土,筛分变得不切实际且不准确。这些微小颗粒会受到静电力的影响而结块,阻止它们穿过细网。
对于这些材料,需要比重瓶分析(hydrometer analysis)等其他方法来测量细颗粒的分布。
依赖于程序和设备
结果可能会受到振动持续时间和强度、筛网状况(例如磨损或堵塞的孔眼)以及初始样品制备方式的影响。严格遵守标准化程序(如 ASTM 标准)对于产生可重复和可靠的数据至关重要。
如何理解术语
您对术语的理解应以您的具体领域和目标为指导。
- 如果您的主要重点是建筑或材料规格: 将其视为粒度测试,因为骨料的尺寸分布是混凝土或沥青关键性能指标。
- 如果您的主要重点是土壤分类: 熟练掌握筛分分析(实验室程序)和粒度(用于分类的所得土壤特性)。
- 如果您的主要重点是粉末的质量控制: 将筛分分析视为颗粒尺寸分析这一更广泛类别中的一种特定工具,并注意其对非常精细材料的局限性。
最终,理解这些术语能让您专注于基本目标:表征材料的颗粒分布,以预测其在现实世界中的性能。
总结表:
| 术语 | 定义 | 主要关注点 |
|---|---|---|
| 筛分分析 (Sieve Analysis) | 将材料通过一组筛网的动作。 | 实验室方法和程序。 |
| 粒度测试 (Gradation Test) | 结果——颗粒尺寸分布的表征。 | 最终结果和材料特性。 |
| 颗粒尺寸分析 (Particle Size Analysis) | 更广泛的方法类别,包括筛分。 | 整体质量控制和规格。 |
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