路基用石料压碎值检测 碱集料反应实验

国内标准：

《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）

《建设用卵石、碎石》（GB/T 14685-2022）

国际参考：

ASTM C131（美国材料与试验协会）

BS EN 1097-2（英国标准）

试样制备：

取粒径 9.5~13.2mm 的干燥集料，分三层装入内径 150mm 的试模，每层用直径 25mm 金属棒捣实 25次，总质量约 3kg。

若需烘干，温度不超过 100℃，时间不超过 4小时，试验前冷却至室温。

加压试验：

使用压碎值测定仪，在 10分钟内 均匀加载至 400kN，稳压 5秒 后卸荷。

结果计算：

取出试样过 2.36mm 筛，称量筛余物质量（m1）与原试样质量（m0），按公式计算压碎值：
Qe=(m0m1)×

取三次平行试验结果的平均值作为测定值，数值越低表明抗压碎能力越强。

压碎值测定仪：

试筒内径 150±0.3mm，高度 120~125mm。

压头直径 149±0.2mm，工作表面硬度 ≥HRC55。

压力机：荷载能力 ≥400kN，加荷速率 1~3kN/s。

天平：称量 5kg，感量 5g。

试验筛：筛孔公称直径 2.36mm、9.5mm、13.2mm 的方孔筛。

排水沥青路面：高温条件下评估透水路面结构的抗变形能力。

桥涵施工：作为桥涵混凝土集料的关键验收指标。

铁路道砟：ASTM C131标准适用于铁路碎石道床材料测试。

岩相法：

鉴定碎石、卵石的岩石种类和成分，检验骨料中活性成分的品种和含量。

操作：缩分样品后风干，筛分称取试样，肉眼观察颗粒，必要时击碎观察新鲜断面，分类后制成薄片在显微镜下鉴定矿物质组成。

化学法：

通过化学试剂模拟碱环境，检测反应产物。

砂浆棒法：

将水泥与砂按质量比 1:3 混合，加入活性氧化钙，压成 40mm×40mm×160mm 棱柱形试样。

浸泡在 0.1mol/L、0.01mol/L、0.001mol/LNaOH 溶液中 14天，观察表面变化并测定反应热、溶液电导率、氯离子、碳酸根离子和镁离子含量。

快速砂浆棒法：

加速试验过程，缩短检测周期。

材料：

普通硅酸盐水泥、细度模数 2.6 左右的天然砂、活性氧化钙（CaO）、氢氧化钠（NaOH）、钠（Na₂SO₄）、氯化钠（NaCl）、氯化镁（MgCl₂）。

设备：

高压釜、微量热仪、试验容器、碱骨料试验箱（控温 38℃±2℃）、测长仪（精度 0.01mm）、标准筛、拌和锅、跳桌等。

砂浆棒法：

<0.10% 或 3个月膨胀率 <0.05%：无潜在危害。

否则判定为具有潜在危害。

<0.10%：无潜在危害。

>0.20%：有潜在危害。

0.10%~0.20%：需进一步试验判定。

14天膨胀率：

半年膨胀率：

控制混凝土碱含量：

每立方米混凝土总碱量（Na₂O当量）不超过 3kg（英国标准）。

骨料选择：

混凝土含碱量 <3kg/m³ 时，可不做骨料活性检验；若水泥含碱量高或总碱量 >3kg/m³，需检测骨料活性，活性骨料需与非活性骨料按比例混合使用。

掺混合材：

掺 10%硅灰 或 30%粉煤灰 可有效抑制碱集料反应；高炉矿渣掺量需 >50%。

隔绝水和湿空气：

在易发生碱集料反应的部位隔绝水源和湿空气。