CN106423858A - 一种筛孔间孔径尺寸比例≥2.4143标准筛 - Google Patents

一种筛孔间孔径尺寸比例≥2.4143标准筛 Download PDF

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Abstract

本发明通过建立材料颗粒间一个新的数学模型，发明一种筛孔间孔径比例≥2.4143倍比例关系的标准筛。本发明可以使通过小一级颗粒直径集料填充到大一级颗粒直径集料形成的松堆空隙中，方便地解决了集料间的颗粒填充问题，而且空隙率最小。标准筛孔径间比例从现在的2变化到2.4143及以上，是土木工程的一次颠覆性革命，是土木工程的水泥混凝土、沥青混凝土、高密实路面基层从试验科学向计算科学转变的一个必有的工具。

Description

一种筛孔间孔径尺寸比例≥2.4143标准筛
技术领域：
本发明涉及一种大一级筛孔孔径是小一级筛孔孔径比例≮2.4143倍比例关系的筛。
背景技术：
现有各级标准筛筛孔，大一级筛孔尺寸与小一级筛孔尺寸是2倍比例关系。发明人发明标准筛筛孔间尺寸比例是≥2.4143倍比例关系。
发明内容：
发明目的和作用：本发明通过建立一个集料间的新的数学模型，发明一种新的孔径尺寸比例≥2.4143的标准筛，使通过小一级筛孔集料可以填充到通过大一级筛孔集料松散堆积形成空隙中，方便地解决了集料间的颗粒填充问题，一次性解决了水泥混凝土、沥青混凝土、干贫混凝土与水泥稳定粒料的最大密度问题。
标准筛筛孔的尺寸最合理的分布应该为：大一级筛孔尺寸是小一级筛孔尺寸的2.4143倍及以上时，才符合小一级集料填充到大一级集料空隙中这样的自然规律。
筛孔比例变化实际上是集料间颗粒直径比例变化。集料间颗粒直径比例变化是水泥混凝土、沥青混凝土、路面基层设计施工数字化关键一步，是土木工程从试验科学向计算科学转变的必有工具。
发明原理：发明人创建的现代混凝土学口袋理论相关的数学模型。这个数学模型主要内容包括：
1.同排列等空隙定则：只要材料堆积秩序相同，无论材料的粒径如何变换，堆积材料的空隙率即相同而且是一定值。
1.1我们以卵石为例，而且假定卵石是球状的。先证明同粒径集料行列式排列情况下，集料空隙率不随粒径变化而变化，且是一个定值48％。
证明：设正六面体容器边长为L，φ为卵石直径(假定卵石为球状)，且假定卵石是不可分割的球形的，由于单个卵石的体积V＝πφ3/6，则：
当卵石直径φ＝L时，容器可行列式排列卵石一个，卵石与容器六个面相切，卵石体积：
VL＝πφ3/6＝πL3/6
当卵石直径φ＝L/2时，容器可行列式排列卵石23个，此时卵石总体积：
∑VL/2＝23×πφ3/6＝23×π(L/2)3/6＝πL3/6
当卵石直径φ＝L/3时，容器可行列式排列卵石33个，此时卵石总体积：
∑VL/3＝33×πφ3/6＝33×π(L/3)3/6＝πL3/6
当卵石直径φ＝L/4时，容器可行列式排列卵石43个，此时卵石总体积：
∑VL/4＝43×πφ3/6＝43×π(L/4)3/6＝πL3/6
当卵石直径φ＝L/5时，容器可行列式排列卵石53个，此时卵石总体积：
∑VL/5＝53×πφ3/6＝3×π(L/5)3/6＝πL3/6
同理，当卵石直径φ分别等于L/6，L/7，L/8，……，L/n(n→+∞)；容器中可容行列式排列的卵石个数为63，73，83，……，n3；卵石总体积均为：
∑VL/n＝n3×πφ3/6＝n3×π(L/n)3/6＝πL3/6
由于，卵石直径分别为L、L/2、L/3、L/4、L/5、L/6、L/7、L/8、L/9、……L/n(n→+∞)时，无论容器中卵石个数多还是少，容器中行列式排列卵石的总体积均为：∑V石＝πL3/6
容器中空隙体积均为：Ve＝L3-πL3/6＝(1-π/6)L3
故，不论卵石直径如何变化，只要卵石在容器中呈行列式排列，容器中卵石的空隙率均为：
e＝Ve/V×100％＝(1-π/6)L3/L3×100％＝47.64％≈48％
如果考虑到一种极端情况，空隙处被填充，卵石处为空隙，最大空隙率可以达到52.36％。
1.2在集料金字塔状排列，且假定卵石是可分割的球形的情况下(相邻球体间两两相切)，集料的最小空隙率为26％。
证明：设正六面体容器边长为L，φ为卵石直径，且假定卵石是可分割的球形的，由于单个卵石的体积V＝πφ3/6，则：
在集料金字塔状排列情况下(相邻球体间两两相切)，我们假定卵石直径足够小，L≥10000φ，则被切割的小于1/2的球体几乎可以忽略不计：
1.2.1在φ＝L/10000时，边长L的正六面体内，每一层可以紧密排列的球体列数：
1+9999/sin60°＝11546.85
每一层可以放置的卵石数：10000；9999；10000；9999；……共11546列。
每一层卵石数量为：19999*11546/2＝115454227(偶数层反方向排列)
可以放置的紧密排列的卵石层数是：
总卵石数：115454227*12247＝1.413967918*1012
卵石总体积：∑V石＝1.413967918*1012*πL3/(6*100003)＝0.74035 L3
即在卵石直径φ＝L/10000时，相邻卵石间两两相切，集料金字塔状排列，卵石空隙率为26％。
1.2.2在φ＝L/100000时，边长L的正六面体内，每一层可以紧密排列的球体列数：
1+99999/sin60°＝115469.8991
每一层可以放置的卵石数：100000；99999；100000；99999；……共115469列。
每一层卵石数量为：199999*115469/2＝1.154684227*1010(偶数层反方向排列)
可以放置的紧密排列的卵石层数是：
总卵石数：1.154684227*1010*122474＝1.41418796*1015
卵石总体积：∑V石＝1.41418796*1016*πL3/(6*100003)＝0.74047L3
在卵石直径φ＝L/100000时，相邻卵石间两两相切，集料金字塔状排列，卵石空隙率为26％。
……
同理，我们可以证明，在φ＝L/1000000；φ＝L/10000000；φ＝L/100000000；……；φ＝L/+∞；相邻卵石间两两相切，集料金字塔状排列，卵石空隙率为26％。
2.集料单一粒径定则：只要同种集料最大粒径φmax与最小粒径φmin之比小于2.41，即φmax/φmin＜2.41，最小粒径φmin集料就不能完全填充到最大粒径φmax材料形成的空隙中，我们就认为这种材料为单一粒径材料。
2.1.集料在最小空隙率(26％)情况下，相邻球体间两两相切。设直径为φ1＝2R圆球体A、B、C、两两相切，球心为A、B、C，内切球体f直径为φ2＝2r，则容易推出，球心平面内：
r＝0.1547R
R＝6.46r即：φ1＝6.46φ2
考虑到集料的不均匀性，在混凝土中，大一级集料颗粒直径至少是小一级集料颗粒直径6.46倍以上，小一级集料才能填充到大一级集料密实堆积形成的平面空隙中。
事实上，由于填充发生在致密的立体空间，大一级集料颗粒直径φ1至少是小一级集料φ2的：倍，小一级集料才能够完全填充到大一级集料形成的空隙中。
由此我们知道：在致密的立体空间中，只要组成材料的最大颗粒直径与最小颗粒直径之比不大于7.91，我们就可以认为它们是同一颗粒直径范围材料。
2.2集料在最大空隙率情况下(48％)，材料间行列式排列，设颗粒直径大的一级集料直径为φ1，颗粒直径小的一级集料直径为φ2，容易推出：
φ2＝0.414213562φ1即：φ1＝2.4142φ2
也就是说：颗粒直径大一级集料颗粒直径至少是小一级集料颗粒直径2.41倍以上，小一级集料才能完全填充到大一级集料形成的空隙中。
在集料颗粒行列式排列时，8个同直径集料间能够容纳的球体的最大直径为：
φ2＝0.732050807φ1即：φ1＝1.366φ2
这就是细一级矿粉比表面积仅仅是粗一级矿粉比表面积1.366倍时，混凝土中能够容纳少量细一级矿粉的原因。
由2.1、2.2数学证明我们得出：只要同种材料最大粒径φmax与最小粒径φmin之比小于2.41，即φmax/φmin＜2.41，我们就认为这种材料为单一粒径材料。我们把以上定则称作集料单一粒径定则。事实上，大量的实验结果也证明：无扰动松堆砂(尽管砂颗粒直径分布范围很大，为0-5mm，很多情况下也只能够看作一种颗粒直径原材料)、松堆碎石料的空隙率均在46-48％这一范围内，数学计算与实验结果是相符的。
也就是说，“连续级配”松散堆积情况下，“连续级配”砂石料，我们可以看作一种颗粒直径原材料。这也是发明人不同意“连续级配”定义原因之一。
3.相同颗粒直径材料堆积时的最小空隙率为26％，最大空隙率为48％(材料颗粒行列式排列时的空隙率)。
集料比表面积和集料的粒径成反比。
3.1最小孔隙率最大孔隙率证明见发明原理1.
3.2半径R球体表面积A＝4πR2，我们设每kg集料甲中含半径R球集料g粒，每kg集料乙含半径r球k粒，甲乙集料为同一种材料，P为集料表观密度，则：
∑A甲＝g4πR2∑A乙＝k4πr2
∑V甲＝g4πR3＝∑A甲R∑V乙＝k4πr3＝∑A乙r
由于集料重量G＝PV则有：P∑V甲＝P∑V乙
∑A甲R＝∑A乙r∑A乙/∑A甲＝R/r
即：材料相同时，集料比表面积和集料的粒径成反比。
4.现代混凝土填充定则：
为保证颗粒直径小一级材料的完全填充(很多时候还要保证填充后有一定富余，便于形成滚动摩擦)，我们规定：
混凝土主要材料填充定则：混凝土主要组成材料中，同颗粒直径材料堆积空隙率取值范围为30％-53％，并且只有大一级材料颗粒直径是小一级材料颗粒直径的2.42倍以上时，小一级材料才能够完全填充到大一级材料形成的空隙中。
大一级材料颗粒直径是小一级材料颗粒直径的2.42倍以上是指相邻两级材料颗粒直径之比大于2.42；即Φn-1/Φn≥2.42，n为任意正整数。
5.最大堆集密度原理：在合理重量比例和合理颗粒直径比例情况下，混凝土颗粒直径细一级材料完全填充到颗粒直径粗一级组成材料形成的空隙中，使混凝土具有最小空隙率，最大堆集密度。用公式表达为：
D1＝PD1(1-eD1)………………………1
D2＝eD1PD2(1-eD2)…………………………2
D3＝eD1eD2PD3(1-eD3)…………………………3
……
Dn＝eD1eD2eD3……eDn-1PDn(1-eDn)………………4
式1-式4中：D1，D2，D3，……，Dn表示颗粒直径由粗到细的混凝土主要材料，并且任意颗粒直径Dn-1/Dn≥2.4143；n为任意正整数。
6关于级配及标准筛：
6.1关于级配：
关于级配，现有规范规程是这样定义的：集料中各级颗粒通过各级标准筛筛孔(单位：mm)：75，63，53，37.5，31.5，26.5，19，16，13.2，9.5，4.75，2.36，1.18，0.6，0.3，0.15，0.075的分布情况即为级配。关于连续级配，几乎没有一个标准的、权威的定义。按照字面意思，我们基本上可以把连续级配理解为：最大公称粒径之后的各级标准筛筛孔上均有筛余时，该集料即为连续级配。
从填充角度说，发明人不赞成或者说不同意现在所有规范有关砂石料所谓“级配”“连续级配”的定义。国际标准组织对各级筛孔尺寸的规定，不符合也不可能天然符合大自然的客观规律。由2.2的数学计算我们知道：2倍直径比例的26.5mm集料与63mm集料我们完全可以认为是一种颗粒直径的集料，无论从颗粒填充还是从连续的字面意思去理解，“连续级配”——即“无间断级配”，这样的定义和结论都是不科学、不严谨的——有理数数轴上两个数之间距离再短再小，它们之间仍然是可以再无数次分割的，数轴上距离再近的点间都是间断的。因此，规范对所谓“连续级配”一些规定，在没有前提条件限制的条件下，是不科学的。如果非要定义所谓连续级配，其定义至少要符合2个条件：一，单一粒径时，大粒径φmax与小粒径φmin之比大于2.4143；二，小一级颗粒质量是大一级颗粒质量的26％及以上。没有颗粒直径以及质量比例的限制，关于砂石料的“连续级配”的描述，可以说神马都是浮云。
6.2关于标准筛：
关于现行标准筛：
中国国内现在使用的各级标准筛筛孔尺寸为(单位：mm)：75.0，63.0，53.0，37.5，31.5，16.0，13.2，9.50，4.75，2.36，1.18，0.60，0.30，0.15，0.075。其中，筛孔直径75，37.5，19.0，9.50，4.75，2.36，1.18，0.60，0.30，0.15，0.075之间，63，31.5，16.0之间，53，26.5，13.2之间，大一级筛孔与小一级筛孔尺寸之间是2倍比例关系。
欧盟各国现在使用的各级标准筛筛孔尺寸为(单位：mm)：80.0，63.0，40.0，32.0，20.0，16.0，10.0，8.0，4.0，2.0，1.0，0.500，0.250，0.125；其筛孔80.0，40.0，20.0，10.0间，63.0，32.0，16.0，8.0，4.0，2.0，1.0，0.500，0.250，0.125间，大一级筛孔与小一级筛孔尺寸之间也是2倍比例关系。
美国现在使用的ASTM筛，筛孔尺寸分别为(单位：mm)：76.0，50.8，38.1，25.4，19.1，12.7，9.520，4.760，2.380，1.190，0.595，0.297，0.149，0.075；其筛孔76.0，38.1，19.1，9.520，4.760，2.380，1.190，0.595，0.297，0.149，0.075间，50.8，25.4，12.7间，大一级筛孔与小一级筛孔直径之间也是2倍比例关系。
通过发明原理1及发明原理2的数学计算，我们已经用数学方法证明：只要同种材料最大粒径φmax与最小粒径φmin之比小于2.4143，即φmax/φmin＜2.4143，材料间就不能得到有效填充。不能得到有效填充、极大降低堆积材料空隙率的材料，我们就可以认为这种材料为单一粒径材料。无论是美国的、欧盟的、还是中国的现行标准筛，其筛分的大一级集料均为小一级集料直径的2倍。集料粒径间2倍尺寸比例关系，通过小一级筛孔的集料并不能够填充到通过大一级筛孔集料产生的空隙中。美国、欧洲、中国的现行的2倍比例关系标准筛，筛分结果并不能达到小一级集料填充到大一级集料空隙中，使堆积材料空隙最小这样的目的。也就是现行标准筛筛分结果并不天然符合我们希望的：小一级集料可以填充到大一级集料空隙中，集料间空隙率最小这样的规律。标准筛2倍比例关系这种设计，也就成为水泥混凝土、沥青混凝土、路面基层行数字化设计施工的一个巨大障碍。
通过发明原理1及发明原理2的数学计算，我们已经知道：只有大一级集料的颗粒直径是小一级集料颗粒直径的2.4143倍以上，小一级集料才能够填充到大一级集料形成的空隙中。所以，标准筛筛孔尺寸最合理的分布应该为：大一级筛孔尺寸是小一级筛孔尺寸的2.4143倍及以上(比如2.50倍)时，小一级集料才能够完全填充到大一级集料空隙中。这样筛分出的集料颗粒直径间比例关系才能够得到有效填充，空隙率能够达到最小。因此，发明人发明的标准筛是一种筛孔可方可圆的标准筛，大一级筛孔尺寸与小一级筛孔尺寸比例为≥2.4143，通过小一级筛孔集料可以完全填充到通过大一级筛孔集料形成的空隙中；根据需要，可以设定不同的基数进行标准筛孔径设计。假定基数m为任意正数，f≥2.4143(发明人认为f＝2.42-2.60最为优化，也充分考虑了集料的非球状形态)，则，标准筛筛孔尺寸间的孔径尺寸比例为：m/fn(n为整数，分别为-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6)。发明人认为，这样设计的标准筛筛孔尺寸比例才是合理的，符合小一级集料可以完全填充到大一级集料空隙中这样的自然规律。发明人推荐使用2.42-2.60倍倍比关系并就近取整数原则设计标准筛筛孔，这样保证小一级粒料能够填充到大一级粒料松散堆积形成的空隙中又兼顾了集料非球状形态，合理比例集料填充后还不会有太多的多余空隙。
考虑到便于沥青混凝土、水泥混凝土、水泥稳定粒料的使用习惯，以及新的标准筛筛孔尺寸与现有国际标准、国家标准、行业标准的衔接，发明人建议：对大于10.00mm标准筛筛孔，以16.00mm、13.00mm及10.00mm为基数，按照2.50倍比关系并在倍比关系≮2.42情况下就近取整原则进行设计，即筛孔尺寸分别为(单位：mm)：100.00，80.00，63.00，40.00，32.50，25.00，16.00，13.00，10.00；对筛孔尺寸小于10.00mm的标准筛，发明人建议：1.以16.00/(2.42-2.60)n(n为1，2，3，4，5，6)并就近取整原则进行设计；或者，2.以13.00/(2.42-2.60)n(n为1，2，3，4，5，6)并就近取整原则进行设计；或者3.以10.00/(2.42-2.60)n(n为1，2，3，4，5，6)并就近取整原则进行设计。
6.2.1.对筛孔尺寸小于10.00mm的标准筛，以16.00/(2.42-2.60)n并就近取整原则进行设计(n为正整数1，2，3，4，5，6)，设计出的小于10mm筛孔尺寸分别为(单位：mm)：6.50，2.60，1.00，0.40，0.16，0.06。
6.2.2.对筛孔尺寸小于10.00mm的标准筛，以13.00/(2.42-2.60)n并就近取整原则进行设计(n为正整数1，2，3，4，5，6)，设计出的小于10mm筛孔尺寸分别为(单位：mm)：5.20(13.00/2.50)，2.00(5.2/2.60)，0.80(2.0/2.50)，0.32(0.8/2.50)，0.13(0.32/2.46)，0.05(0.13/2.6)。
6.2.3.对筛孔尺寸小于10.00mm的标准筛，以10.00/(2.42-2.6)n并就近取整原则进行设计(n为正整数1，2，3，4，5，6)，设计出的小于10.00mm筛孔尺寸分别为(单位：mm)：4.00(10/2.50)，1.60(4.00/2.5)，0.65(1.60/2.46)，0.25(0.65/2.60)，0.10(10/2.50)，0.04(10/2.50)。、
对于6.2.2.6.2.3.，其最小筛孔尺寸已经接近负压筛45um尺寸。
鉴于现行规范把75um以下集料颗粒定义为“泥”，建议对“泥”的概念进行相应调整。
以上尺寸标准筛可以根据需要适当选择。
筛孔形状可方可圆。对于较小筛孔而言，方型孔筛更容易生产。
发明人发明的标准筛筛孔间尺寸比例是2.4143及大于2.4143倍的倍比关系。通过标准筛小一级筛孔集料可以填充到通过大一级筛孔集料松散堆积形成空隙中进而拥有最大密度。
发明人认为，筛孔尺寸比例为2.4143及以上时，筛分结果才符合自然规律。标准筛筛孔间比例关系改变，实际上是集料间颗粒直径比例变化。集料间颗粒直径比例变化是水泥混凝土，沥青混凝土，路面基层(水泥稳定粒料)数字化设计施工的关键。
具体实施方式及内容：
筛孔尺寸大于等于2.4143倍倍比关系的标准筛：
发明人发明的标准筛是一种筛孔可方可圆的标准筛，大一级筛孔尺寸与小一级筛孔尺寸比例为≥2.4143，通过小一级筛孔集料可以完全填充到通过大一级筛孔集料松散堆积形成的空隙中；根据需要，可以设定不同的基数进行标准筛孔径设计。假定基数m为任意正数，f≥2.4143，则，标准筛筛孔尺寸间的孔径比例为：m/fn(n为整数，分别为-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6)。发明人认为，这样设计的标准筛筛孔比例才是合理的，才符合小一级集料填充到大一级集料空隙中这样的自然规律。因此，发明人推荐使用2.42-2.60倍比关系设计标准筛。考虑到便于沥青混凝土、水泥混凝土、水泥稳定粒料的使用习惯，以及新的标准筛筛孔尺寸与现有国际标准、国家标准、行业标准的衔接，发明人建议：对大于10.00mm标准筛筛孔，以16.00mm、13.00mm及10.00mm为基数，按照2.50倍比关系并在倍比关系≮2.42情况下就近取整原则进行设计，即筛孔尺寸分别为(单位：mm)：80.00，63.00，40.00，32.50，25.00，16.00，13.00，10.00；对筛孔尺寸小于10.00mm的标准筛，发明人建议：1.以16.00/(2.42-2.60)n并就近取整原则进行设计(n为1，2，3，4，5，6)；或者，2.以13.00/(2.42-2.60)n并就近取整原则进行设计(n为1，2，3，4，5，6)，或者3以10.00/(2.42-2.60)n并就近取整原则进行设计(n为1，2，3，4，5，6)。
1.对标准筛筛孔，其特征为对大于10.00mm标准筛筛孔，以16.00mm、13.00mm及10.00mm为基数，按照2.50倍比关系并在倍比关系≮2.42情况下就近取整原则进行设计，即筛孔尺寸分别为(单位：mm)：80.00，63.00，40.00，32.50，25.00，16.00，13.00，10.00；对筛孔尺寸小于10.00mm的标准筛，以16.00/(2.42-2.60)n并就近取整原则进行设计(n 为正整数1，2，3，4，5，6)，设计出的小于10mm筛孔尺寸分别为(单位：mm)：6.50，2.60，1.00，0.40，0.16，0.06。
2.对标准筛筛孔，其特征为对大于10.00mm标准筛筛孔，以16.00mm、13.00mm及10.00mm为基数，按照2.50倍比关系并在倍比关系≮2.42情况下就近取整原则进行设计，即筛孔尺寸分别为(单位：mm)：80.00，63.00，40.00，32.50，25.00，16.00，13.00，10.00；对筛孔尺寸小于10.00mm的标准筛，以13.00/(2.42-2.60)n并就近取整原则进行设计(n为正整数1，2，3，4，5，6)，设计出的小于10mm筛孔尺寸分别为(单位：mm)：5.20(13.00/2.50)，2.00(5.2/2.60)，0.80(2.0/2.50)，0.32(0.8/2.50)，0.13(0.32/2.46)，0.05(0.13/2.6)。
3.对标准筛筛孔，其特征为对大于10.00mm标准筛筛孔，以16.00mm、13.00mm及10.00mm为基数，按照2.50倍比关系并在倍比关系≮2.42情况下就近取整原则进行设计，即筛孔尺寸分别为(单位：mm)：80.00，63.00，40.00，32.50，25.00，16.00，13.00，10.00；对筛孔尺寸小于10.00mm的标准筛，以10.00/(2.42-2.6)n并就近取整原则进行设计(n为正整数1，2，3，4，5，6)，设计出的小于10.00mm筛孔尺寸分别为(单位：mm)：4.00(10/2.50)，1.60(4.00/2.5)，0.65(1.60/2.46)，0.25(0.65/2.60)，0.10(10/2.50)，0.04(10/2.50)。
实施效果：
在孔径比例≥2.4143情况下，发明人发明的标准筛实施效果为：无法通过大一级筛孔尺寸集料松散堆积时，可以被无法通过小一级筛孔集料所填充；在其体积比例不超过大一级集料体积比例的47％时，能够得到完全的填充，并且空隙率最低，堆积密度最大。
在颗粒直径小一级集料体积比例超过颗粒直径大一级体积的48％时，多余的小一级颗粒会在大颗粒集料间形成滚珠效应，形成滚动摩擦，使颗粒间流动性更好。
在同直径集料最致密情况下，空隙率只有26％，填充集料空隙，集料颗粒直径比例接近8，无论我们如何精心施工，高密实路面基层及混凝土都极易发生颗粒直径大集料聚堆的“离析”现象(沥青混凝土路面因为热敏感性除外)，无论是水泥混凝土，还是路面基层施工都极为不易。如果一定要考虑同直径集料最致密情况填充(如沥青混凝土)，各尺寸筛孔可以很容易组合成孔径尺寸比例≥7.9标准筛。

Claims (5)

1.一种标准筛，其特征是大一级筛孔孔径尺寸与小一级筛孔孔径尺寸之比≥2.4143，通过小一级筛孔集料可以完全填充到通过大一级筛孔集料松散堆积形成的空隙中；根据需要，可以设定不同的基数进行标准筛孔径设计；假定基数m为任意正整数，f≥2.4143，则，标准筛筛孔间的孔径比例为：m/fn(n为整数，分别为-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6)。
2.根据权利要求1所述的标准筛，标准筛筛孔间的孔径比例特征为m/fn(m为任意正整数，f≥2.4143，n为整数，分别为-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6)时，对大于10.00mm标准筛筛孔，其优化的筛孔孔径特征是：筛孔孔径以16.00mm、13.00mm及10.00mm为基数，按照2.50倍倍比关系并在倍比关系≮2.42情况下就近取整原则进行设计，即优化的大于10.00mm筛孔孔径尺寸分别为(单位：mm)：100.00，80.00，63.00，40.00，32.50，25.00，16.00，13.00，10.00。
3.根据权利要求1所述的标准筛，标准筛筛孔间的孔径比例特征为m/fn(m为任意正整数，f≥2.4143，n为整数，分别为-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6)时，对筛孔尺寸小于10.00mm的标准筛，m＝16.00，f＝2.42-2.6，以16.00/(2.42-2.60)n(n为正整数1，2，3，4，5，6)并就近取整进行设计，设计出的最为优化的小于10mm筛孔尺寸分别为(单位：mm)：6.50，2.60，1.00，0.40，0.16，0.06。
4.根据权利要求1所述的标准筛，标准筛筛孔间的孔径比例特征为m/fn(m为任意正整数，f≥2.4143，n为整数，分别为-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6)时，对筛孔尺寸小于10.00mm的标筛，m＝13.00，f＝2.42-2.6，以13.00/(2.42-2.60)n(n为正整数1，2，3，4，5，6)并就近取整进行设计，设计出的最为优化的小于10mm筛孔尺寸分别为(单位：mm)：5.20，2.00，0.80，0.32，0.13，0.05。
5.根据权利要求1所述的标准筛，标准筛筛孔间的孔径比例特征为m/fn(m为任意正整数，f≥2.4143，n为整数，分别为-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6)时，对筛孔尺寸小于10.00mm的标准筛，m＝10.00，f＝2.42-2.6，以16.00/(2.42-2.60)n(n为正整数1，2，3，4，5，6)并就近取整进行设计，设计出的最为优化的小于10mm筛孔尺寸分别为(单位：mm)：4.00，1.60，0.65，0.25，0.10，0.04。
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