粒組

岩土是岩石和土的總稱。土系指岩石風化、破碎而未膠結成岩的物質。岩土一般包括：岩石、碎石土、砂土、粘性土、人工填土以及其他特殊土等。粒組是粒徑和性質相近的岩土顆粒的組別。按工程性質劃分的如砂粒組、粉粒組、粘粒組等土粒粒徑組。按土的粒徑劃分的大小相近的組。國內外尚無統一的劃分方法。

基本介紹

• 中文名：粒組
• 外文名：grain grade,particle fraction
• 學科：工程地質學
• 定義：粒徑和性質相近的岩土顆粒的組別
• 分類標準：工程性質、粒徑
• 方法：篩分法

簡介

粒組是指按照土的工程性質和粒徑大小對土進行劃分。國內外都有規程規範對於土的粒組劃分，各種規範對於粒組劃分的等級基本一致，即漂石、卵石、礫石、砂粒、粉粒和粘粒，但不同粒組所採用分級標準數值是有明顯差別的，例如漂石大多採用 200mm 作為劃分界限， 但美國陸軍師團採用劃分標準是300mm。卵石、礫石粒組劃分也存在這種現象。而細粒粒組劃分，中國規範、美國陸軍師團規範採用分級標準相近，即為0. 075mm、0. 074mm，而英國、澳大利亞規範採用分級標準為0. 06mm，差值為0. 015mm，差別較大。對於粘粒劃分，也有明顯的差異，英國、澳大利亞規範採用數值為0. 002mm，而國內規範採用劃分標準是0. 005mm，相差 2. 5 倍。毋庸置疑，顆粒大小對於土的性質是有明顯影響的，尤其是粗粒土，其主要受顆粒大小及其含量影響，而細粒土性質不完全取決於顆粒大小及其含量。

粒徑

顆粒的大小稱為“粒徑(grain size)”，又稱“粒度”或者“直徑”。當被測顆粒的某種物理特性或物理行為與某一直徑的同質球體（或組合）最相近時，就把該球體的直徑（或組合）作為被測顆粒的等效粒徑（或粒度分布）。可以用以下幾種方法區分：粒度的測量實質上是通過把被測量顆粒和同一種材料構成的圓球相比較而出的；不同原理的儀器選不同的物理特性或物理行為作為比較的參考量，例如沉降儀選用沉降速度，雷射粒度儀選用散射光能分布，篩分法選用顆粒能否通過篩孔等；將待測顆粒的某種物理特性或物理行為與同質球體作比較時，有時能找到一個（或一組）在該特性上完全相同的球體，有時則只能找到最相近的球體。由於理論上可以把“相同”作為“相近”的特例，所以在定義中用“相近”一詞，使定義更有一般性；將待測顆粒的某種物理特性或物理行為與同質球體作比較時，有時能找到某一個確定的直徑的球與之對應，有時則需要一組大小不同的球的組合與之對應，才能最相近。表一為常見粒組級別。粗粒土是指粒徑大於0.075mm的顆粒含量大於總質量50%的土。巨粒土是指粒徑大於60mm的顆粒含量大於總質量的50%的土。細粒土是指粒徑小於0.075mm的顆粒含量大於或等於總質量50%的土。

粒組統稱	粒組名稱	粒組粒徑的範圍（mm）
巨 粒	漂石（塊石）粒	d>200
	卵石（碎石）粒	200≥d>60
粗 粒	礫粒 粗礫	60≥d>20
	細礫	20≥d>2
	砂粒	2≥d>0.075
細 粒	粉粒	0.075≥d>0.005
	粘粒	0.005≥ d

劃分方法

篩分法

篩分法是指測定砂的粗細程度和顆粒級配的一種分析方法。用一套孔徑為10、5、2.5、1.25、0.63、0.315、及0.16mm的標準篩，將500g重的乾砂試樣由粗到 細依次過篩，稱出餘留在各個篩上的砂子重量，以計算篩余百分率和累計篩余百分率以及細度模數。篩析法有乾法與濕法兩種，測定粒度分布時，一般用乾法篩分；濕法可避免很細的顆粒附著在篩孔上面堵塞篩孔。若試樣含水較多，特別是顆粒較細的物料，若允許與水混合，顆粒凝聚性較強時最好使用濕法。此外，濕法不受物料溫度和大氣濕度的影響，還可以改善操作條件，精度比干法篩分高。所以，濕法與乾法均被列為國家標準方法，用於測定水泥及生料的細度等。

岩石劃分

在各種不同地質作用下產生的，由一種或多種礦物有規律組合而成的固體礦物集合體。如大理岩主要是由方解石組成的；花崗岩主要是由正長石、雲母、石英等礦物組成。岩石的化學成分和物理性質比礦物要複雜得多，往往有一定的變化幅度，如花崗岩中的長石含量為40—80%，石英含量為20—60%。地殼中的岩石類型很繁雜，按其成因可分為岩漿岩、沉積岩、變質岩三大類。沉積岩主要分布在地殼表層，分布面積約占地表總面積的75%，岩漿岩和變質岩僅占25%，但在地殼下部16—20公里範圍內，沉積岩僅占5%(按體積算)，岩漿岩和變質岩卻占95%。研究岩石具有重要意義，首先人類所需要的各種礦產資源主要來源於地殼中的岩石；其次，岩石是研究地質、地貌和地質構造的物質基礎；第三，岩石是地殼歷史的記錄，是研究地殼發展史和恢復古地理環境的客觀依據。岩石風化等級劃分如下：新鮮是指保持新鮮色澤，僅大的裂隙面偶見褪色;裂隙面緊密，完整或焊接狀充填，僅個別裂隙面有銹膜浸染或輕微蝕變;錘擊發音清脆，開挖需用爆破。微風化是指岩石表面或裂隙面有輕微褪色;岩石組織結構無變化，保持原始完整結構；大部分裂隙閉合或為鈣質薄膜充填，僅沿大裂隙有風化蝕變現象，或有銹膜浸染；錘擊發音清脆，開挖需用爆破。中等風化是指岩石表面或裂隙面大部分變色，但斷口仍保持新鮮岩石色澤；岩石原始組織結構清楚完整，但風化裂隙發育，裂隙壁風化劇烈；沿裂隙鐵鎂礦物氧化鏽蝕，石變得渾濁、模糊不清;錘擊啞聲，開挖需用爆破。強風化是指大部分變色，只有局部岩塊保持原有顏色;岩石的組織結構大部分已破壞，小部分岩石已分解或崩解成土，大部分岩石呈不連續的骨架或心石，風化裂隙發育，有時含有大量次生夾泥；除石英外，長石、雲母和鐵鎂礦物已風化蝕變；錘擊啞聲，岩石大部分變酥，易碎，用鎬撬可以挖動，堅硬部分需爆破。全風化是指全部變色，光澤消失；岩石的組織結構完全破壞，已崩解和分解呈鬆散的土狀或砂狀，有很大的體積變化，但未移動，仍殘留有原始結構痕跡；除石英顆粒外，其餘礦物大部分風化蝕變為次生礦物;錘擊有鬆軟感，出現凹坑，礦物手可捏碎，用鍬可以挖動。