骨材介紹

目數與孔徑

篩分析試驗

實例討論

甚麼是骨材？

• 混凝土的填充材料

(骨材抗壓強度低於70MPa者，不適用於混凝土。)

為什麼要用骨材？

• 減少水泥使用量並減少混凝土的收縮量

• 提供混凝土尺寸的穩定性及抗磨損性

混凝土的特性要求

• 形狀、組織、級配、含水量、比重、單位

體積、重量

骨材的選用

骨材分類：

來源分類：

天然骨材：河砂、河石、陸上砂石、天然輕骨材

人造骨材：碎石、碎砂、爐渣、人造輕骨材

顆粒大小：

粗骨材—顆粒大於#4篩網(4.75mm)者

細骨材—顆粒介於150μm~4.75mm者

密度分類(單位重)：

常重(1520~1680) 碎石；礫石；天然砂

輕質(<1040) 火山岩；浮石；加熱板頁岩等

重質(>3000) 含鐵料可用於防輻射及爆炸

• 顆粒大小分析 • 細度模數

• 級配曲線

什麼是目數：

目數(Mesh)—單位面積(一平方英吋)內的孔洞數量。

亦可代表可通過篩網的粒子的粒徑。

甚麼是孔徑：

孔洞的直徑大小稱為孔徑

常用規格：

ISO 3310 (1999)

ASTM E 11-70 (1995)

DIN 4188 (1977)

BS 410 (1986)

20Mesh80Mesh

常用單位：

(μm) =微(毫)米 10-6公尺

(mm)=釐米 10-3公尺

常用號數對照表

孔徑(μm)

DIN 4188

(mm)

ASTM E 11-70

NO.

TYLER

美制(Mesh)

BS 410

英制(Mesh)

38 400 400 400

45 0.045 325 325 350

75 200 200 200

125 0.125 120 115 120

150 100 100 100

180 0.180 80 80 85

212 70 65 72

250 0.250 60 60 60

300 50 48 52

355 0.355 45 42 44

425 40 35 36

500 0.500 35 32 30

600 30 28 25

710 25 24 22

850 20 20 18

1000 1.000 18 16 16

1180 16 14 14

1400 1.400 14 12 12

1700 12 10 10

2000 2.000 10 9 8

2380 8 8 7

2810 2.800 7 7 6

3350 6 6 5

4000 4.000 5 5 4

4750 4 4 3-1/2

試驗原理：

將試體通過一系列不同篩孔的標準篩，將其分離成不同粒級並

稱重，以求得各粒徑分別之以重量百分比。

標準篩：

以一組孔徑由大到小依序組合的篩所組成之篩網群。

篩分析試驗：

將烘乾後的試樣倒入標準篩中，並均勻的搖晃震動使其分離過

篩。並將各篩網所攔阻之砂樣進行稱重，以得到不同粒徑之重

量百分比分佈。

表中所示的級配限制在每一篩號

均具有一彈性範圍，此乃針對不

同的骨材形狀與表面組織，給予

其調整上的方便。

如果骨材不合ASTM的規定的級

配限制並不意味著這批骨材不能

用來拌合混凝土，而是指採用這

批骨材拌合混凝土時可能需要較

多的水泥漿及粒料較易在拌合過

程中析離。

甚麼是級配

由砂石土構成之不同粒徑組合稱為級配

(Poorly Graded)不良級配 C

粒徑分佈集中在某特定範圍

(Well Graded) 優良級配 A

粒徑分佈平均

(Gap Graded) 越級配 B

粒徑分佈集中在兩個區間

又可分為

細級配(砂土為主)

粗級配(礫石為主)

CAB

以篩分析通過百分率及級配曲線均無法簡易表示骨材之級配，為

方便起見常以數值來表示骨材之級配，此一數值稱為骨材之細度

模數(F.M.)。

細度模數在ASTM定義為篩分析時殘留在標準篩上骨材百分率之累

積值除以100所得之值。

細度模數通常僅用於細骨材的計算。

細骨材的細度模數應介於2.3至3.1之間，細度模數僅能表示骨材之

粗細程度，而不能表示骨材之級配狀況，因為不同級配之骨材亦

可有相同之細度模數。

細度模數計算方式：

範例：篩號 留篩重ｇ 留篩百分率%

累計留篩

百分率%過篩百分率% 台灣規範 菲律賓規範

#4 27.4 5.61 5.61 94.39 95~100 95~100

#8 41.1 8.42 14.03 85.97 80~100

#16 53.6 10.98 25.01 74.99 50~80 45~80

#30 93.4 19.13 44.13 55.87 25~60

#50 138.6 28.38 72.52 27.48 10~30 5~30

#100 101.3 20.75 93.26 6.74 2~10 0~10

#200 28.4 5.82 99.08 0.92 0~5 0~3

底盤 4.5 0.92 100.00 0.00

(F.M.) #100= (5.61+14.03+25.01+44.13+72.52+93.26) /100

=2.5456 四捨五入進位2.55

邦板牙河砂過篩試驗案例：

1. 以四分法取原礦500公克

2. 將原礦炒乾後剩餘488.3公克直接倒入篩網

3. 直徑超過一公分以上的石頭挑掉，並記錄其重量

4. 此試驗4號篩、200號篩及底盤數字為一概略值

篩號 留篩重ｇ留篩

百分率%

累計留篩

百分率%

過篩

百分率%台灣規範 菲律賓規範

#4 27.4 5.61 5.61 94.39 95~100 95~100

#8 41.1 8.42 14.03 85.97 80~100

#16 53.6 10.98 25.01 74.99 50~80 45~80

#30 93.4 19.13 44.13 55.87 25~60

#50 138.6 28.38 72.52 27.48 10~30 5~30

#100 101.3 20.75 93.26 6.74 2~10 0~10

#200 28.4 5.82 99.08 0.92 0~5 0~3

底盤 4.5 0.92 100.00 0.00

總重 488.3 細度模數(F.M.)=2.55

留在8號篩上砂子 留在16號篩上砂子

留在30號篩上沙子 留在50號篩上沙子

留100號篩上砂子 留底盤上砂子

邦板牙河砂各尺寸砂石比例，大部分皆落在菲律賓規範

內。

現場實驗時，大部分鈦鐵礦留在100號篩以上(目測估計)。

細度模數2.55可歸類為標準砂。

進行篩分析時取樣很重要，取樣務必力求精準以降低非

必要誤差。

篩分析僅能分析原礦顆粒大小，無法識別顆粒硬度。