🏗️ 骨料的颗粒形状——片状指数FI
三句话速览
两步筛分：先在方孔筛上分为di/Di各粒级，再将每一粒级在缝宽为Di/2的棒条筛上筛分；FI = 通过棒条筛的质量占分析试样质量的百分数。该检测依据 PN-EN 933-3:2012；粒径范围：4～100 mm。整个程序共 6 个步骤；主要用于：混凝土与沥青混合料用骨料的型式试验与生产控制、水泥混凝土路面用粗骨料（GDDKiA技术规范：露骨料时为FI15，其他用途为FI20或FI35）、4～100 mm范围内破碎骨料与再生骨料颗粒形状的评定。
要点速览
- 标准: PN-EN 933-3:2012
- 类别: 建筑工程
- 操作步骤数: 6
- 粒径范围: 4～100 mm
- 方孔筛: 按PN-EN 933-2的100、80、63、50、40、31.5、25、20、16、12.5、10、8、6.3、5、4 mm
- 棒条筛: 缝宽Di/2：自50 ± 0.5 mm（80/100）至2.5 ± 0.15 mm（4/5）
概述
PN-EN 933-3标准描述了用于型式试验与争议情形的基准方法，用以测定天然骨料、人造骨料与再生骨料的片状指数。该方法不适用于小于4 mm或大于100 mm的颗粒。用于其他目的，尤其是生产控制时，在确定与基准方法的关系后可采用其他方法。
片状指数描述粗骨料的颗粒形状：片状颗粒可通过缝宽等于该粒级上限粒径一半的棒条筛缝。棒条筛的缝宽自50 mm（80/100粒级）至2.5 mm（4/5粒级），公差自± 0.5 mm至± 0.15 mm；棒条为圆柱形，直径5～15 mm，装于长250～300 mm的金属框中。
粗骨料的形状是道路规范中的一项要求：对水泥混凝土路面，GDDKiA的技术规范允许按PN-EN 933-3（片状指数FI）或PN-EN 933-4（形状指数SI）进行试验，并要求露骨料面层用骨料的类别不高于FI15或SI15，其他用途则为FI20/SI20或FI35/SI40。
方法原理
试验由两次筛分组成。首先在方孔筛上将试样分成标准表1中的di/Di各粒级（80/100、63/80、50/63、40/50、31.5/40、25/31.5、20/25、16/20、12.5/16、10/12.5、8/10、6.3/8、5/6.3、4/5 mm）。随后将每一粒级在缝宽为Di/2的平行缝棒条筛上筛分。总片状指数按通过棒条筛颗粒的合计质量占受检颗粒合计干质量的百分数计算；必要时还可按通过相应棒条筛的质量占该粒级质量的百分数计算各粒级的片状指数。
应用领域
- 混凝土与沥青混合料用骨料的型式试验与生产控制
- 水泥混凝土路面用粗骨料（GDDKiA技术规范：露骨料时为FI15，其他用途为FI20或FI35）
- 4～100 mm范围内破碎骨料与再生骨料颗粒形状的评定
- 道路规范中按PN-EN 933-4的形状指数SI的替代方法
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 粒径范围 | 4～100 mm |
| 方孔筛 | 按PN-EN 933-2的100、80、63、50、40、31.5、25、20、16、12.5、10、8、6.3、5、4 mm |
| 棒条筛 | 缝宽Di/2：自50 ± 0.5 mm（80/100）至2.5 ± 0.15 mm（4/5） |
| 棒条筛的尺寸 | L = 250～300 mm，H = 75 mm，h = 55～65 mm，棒条Ø 5～15 mm |
| 干燥 | (110 ± 5) °C至恒重（相隔 ≥ 1 h的称量之差 ≤ 0.1 %） |
| 结果 | 以质量百分数表示的总FI；可选给出各粒级的FI；规范中的类别FI15、FI20、FI35 |
标准
- 标准编号
- PN-EN 933-3:2012
- 标准名称（波兰语）
- Badania geometrycznych właściwości kruszyw — Część 3: Oznaczanie kształtu ziarn za pomocą wskaźnika płaskości
- 标准名称（英语）
- Tests for geometrical properties of aggregates — Part 3: Determination of particle shape — Flakiness index
分步操作程序
-
分析试样
按PN-EN 932-2将实验室样品缩分为分析试样，并在(110 ± 5) °C下干燥至恒重。
-
第一次筛分
将分析试样在方孔筛上筛分，分成表1中的di/Di各粒级（舍弃本方法不涵盖的 < 4 mm与 > 100 mm颗粒）。
-
各粒级的称量
称量每一粒级，准确至分析试样质量的± 0.1 %。
-
棒条筛上的筛分
将每一di/Di粒级在缝宽为Di/2的棒条筛上筛分（例如10/12.5粒级用6.3 mm筛，16/20粒级用10 mm筛）。
-
筛下物的称量
称量通过每一棒条筛的颗粒。
-
计算
总FI = 通过棒条筛颗粒的合计质量 / 受检颗粒的合计干质量 × 100 %。必要时，某粒级的FI = 通过棒条筛的质量 / 该粒级的质量 × 100 %。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 方孔试验筛 | 按PN-EN 933-2的4～100 mm成套筛 | — |
| 棒条筛 | 装于金属框中的平行圆柱形棒条，缝宽按标准表1（公差适用于缝的全长） | — |
| 天平 | 精度为分析试样质量的± 0.1 % | — |
| 通风干燥箱 | 恒温控制在(110 ± 5) °C，或其他不致使颗粒破碎的干燥设备 | — |
| 缩分器具 | 按PN-EN 932-2；按PN-EN 932-5的通用器具 | — |
职业健康与安全
- 棒条筛的棒条边缘锋利——手工筛分时应戴手套
- 骨料干筛产生的粉尘——护目镜与防尘口罩或抽吸装置
- 110 °C的干燥箱——隔热手套
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN 933-3:2012 — 《Tests for geometrical properties of aggregates — Part 3: Determination of particle shape — Flakiness index》。
该方法的原理是什么？
试验由两次筛分组成。首先在方孔筛上将试样分成标准表1中的di/Di各粒级（80/100、63/80、50/63、40/50、31.
测量范围和准确度是多少？
粒径范围：4～100 mm；方孔筛：按PN-EN 933-2的100、80、63、50、40、31.5、25、20、16、12.5、10、8、6.3、5、4 mm；棒条筛：缝宽Di/2：自50 ± 0.5 mm（80/100）至2.5 ± 0.15 mm（4/5）；棒条筛的尺寸：L = 250～300 mm，H = 75 mm，h = 55～65 mm，棒条Ø 5～15 mm。
完成检测需要多长时间？
整个程序共 6 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备？
方孔试验筛、棒条筛、天平、通风干燥箱、缩分器具。
该检测用于哪些场景？
混凝土与沥青混合料用骨料的型式试验与生产控制；水泥混凝土路面用粗骨料（GDDKiA技术规范：露骨料时为FI15，其他用途为FI20或FI35）；4～100 mm范围内破碎骨料与再生骨料颗粒形状的评定；道路规范中按PN-EN 933-4的形状指数SI的替代方法。
需要采取哪些安全防护措施？
棒条筛的棒条边缘锋利——手工筛分时应戴手套；骨料干筛产生的粉尘——护目镜与防尘口罩或抽吸装置；110 °C的干燥箱——隔热手套。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN 933-3。