用于水泥混凝土的粗细集料分界尺寸是4.75mm;而用于沥青混合料时,该界限为2.36mm。
粒径大于该分界尺寸(包括该尺寸)的颗粒是粗集料,其余则是细集料。
在土木工程中,粒径大于4.75mm的骨料为粗骨料,又称为“石子”;粒径介于0.15mm-4.75mm之间的骨料为细骨料,又称为“砂”。
石头与沙子一般没有严格的界线,但地质学以2毫米为划分界线。
砾砂是砂土中砾粒(粒径大于2毫米)含量占总质量25%~50%的砂。
建筑用砂中砂的标准:指粒径小于5mm,在湖、海、河等天然水域中形成和堆积的岩石碎屑。 也可以是岩体风化后在山间适当地形中堆积下来的岩石碎屑。 表征天然砂粒径的粗细程度及类别的指标称为细度模数。 天然砂:由自然条件作用而形成的,粒径在5MM以下的岩石颗粒,天然砂按原产地又分河砂、海砂和山砂。 粗砂:细度模数为3.7—3.1,平均粒径为0.5mm以上。 中砂:细度模数为3.0—2.3,平均粒径为0.5—0.35mm。 细砂:细度模数为2.2—1.6,平均粒径为0.35—0.25mm。 特细砂:细度模数为1.5一0.7,平均粒径为0.25mm以下。 岩石风化的进程是:最初阶段,以物理风化占优势,残积层多半为粗碎屑物质,其性质完全取决于岩石的原始性质—成分、结构、节理等。 随着其变碎程度的加深,而原始节理的影响趋于停止,结构的影响也停止。 而阶段是化学风化过程占优势,原始成分的影响也停止。 花岗岩风化,首先沿节理裂隙而分解,形成非常大的石块(几个至数十个立方米)、漂砾、碎砾等等。 如三峡黄陵背斜区的前震旦纪花岗岩所形成风化壳(或囊)。 花岗岩风化形成的碎砾(2-20mm),并不是渐进风化过程形成的,往往是以某种飞跃的形式进行。 花岗岩分解碎块达到某种粒度后(数立方米),能直接破坏成碎砾。 仅由石英和正长石组成的花岗岩—白岗岩,由于石英和长石的线膨胀系数两者相近,两种矿物又是共生的,故这种花岗岩较其他花岗岩难于风化,风化时也难于形成碎砾。 用白岗岩制造混凝土骨料,相对体积稳定,耐久性强。 当花岗岩中含有云母(黑云母等)时,由于云母的线膨胀系数明显不同于石英和长石,故含黑云母和斜长石的花岗岩非常容易风化,并分解成碎砾,而且其化学风化也是很积极的。
在温湿的有利条件下(如三峡坝区的亚热带气候),花岗岩的化学风化进行得很强烈,在变碎的较早阶段,变细过程很大程度上依赖于化学风化作用。
黑云母分解析出Fe(OH)3,将砂子染成铁红色,黑云母水化成蛙石;长石风化成高岭土等粘土矿物。
这类花岗岩风化的最终产物是石英颗粒和粘土矿物。 当花岗岩中含有霞石矿物时,这种花岗岩很容易风化。
当岩石中含有富含钙的斜长石和暗色矿物时,这类岩石很容易风化。 同样,当岩石中含有橄榄石矿物,由于橄榄石非常不稳定,这类岩石容易风化。
凡是片岩,如云母片岩、绿泥石片岩、滑石片岩等变质岩,更易风化。 砂岩、硬砂岩、砾岩的稳定性取决于成岩作用和胶结物的性质。
这些岩石的风化过程,首先是分解成较大的石块;之后,由于胶结物逐渐被破坏,岩石分解成岩作用以前的原状砂和卵石。
碳酸盐类岩石,当物理风化强烈时,常常分解成细小的碎屑物质,如贵州山区的“山砂”。 化学风化时,主要是溶解反应,形成喀斯特构造。 残积层主要发生在原生岩层裸露部分,在物理一化学风化作用下,残积层的碎屑颗粒是由表向里逐步过渡,表层颗粒细小,里层颗粒成碎砾或碎块,而且通常是不具层状。 表层有时受到雨水、风等的作用,细粒会被转移,形成石块砾矿。 利用残积层很难直接生产成粗、细骨料和合格的级配产品,必须通过破碎、筛分等工艺,才能达到设计要求。