碎石粗集料检测 混凝土路面碎石检测

碎石粗集料检测

碎石（粗集料）是混凝土中粒径大于 4.75mm 的岩石颗粒，其质量对混凝土的强度、耐久性和工作性有决定性影响。

主要依据 GB/T 14685-2022《建设用卵石、碎石》。

核心检测项目概览

碎石检测通常分为颗粒级配与粒形、有害杂质含量、物理力学性能和化学成分四大类。

检测类别 主要检测项目 核心意义

级配与粒形 筛分析、颗粒级配、针片状颗粒含量 评价颗粒搭配合理性及对混凝土和易性的影响

有害杂质 含泥量、泥块含量、有机物 评价杂质对混凝土强度及耐久性的影响

物理力学性能 表观密度、堆积密度、空隙率、压碎指标、坚固性 评价碎石自身的强度和稳定性

化学成分 氯离子含量、硫化物及硫酸盐含量、碱活性 评价对钢筋锈蚀、体积稳定性及耐久性的影响

主要检测项目详解

1. 颗粒级配

确定碎石的粒径范围和级配是否合格，是配合比设计的基础。

方法：筛分析法。

工具：方孔套筛（孔径：2.36mm, 4.75mm, 9.50mm, 16.0mm, 19.0mm, 26.5mm,31.5mm, 37.5mm, 53.0mm, 63.0mm, 75.0mm,90.0mm）、摇筛机、天平（量程大，感量1g）。

步骤：

用四分法缩分样品，烘干或风干至恒重。取样量按Zui大粒径确定（如Zui大粒径31.5mm，取样不少于25kg）。

将套筛按孔径从上到下依次叠好，样品倒入Zui上层筛。

机械振筛或人工手筛至每分钟通过量小于样品总量0.1%。

称量各筛上的筛余量，计算分计筛余百分率、累计筛余百分率。

判定：

对照标准级配范围表（连续粒级或单粒级），检查累计筛余是否在规定的范围内。

如5-31.5mm连续粒级，各筛的累计筛余需满足标准要求。

2. 针片状颗粒含量

针状（颗粒长度大于平均粒级2.4倍）和片状（厚度小于平均粒级0.4倍）颗粒过多会影响混凝土的和易性和强度。

方法：规准仪法或游标卡尺法。

工具：针状规准仪、片状规准仪（或高精度游标卡尺）。

步骤：

将试样缩分至规定质量（通常不少于10kg），烘干或风干。

先筛分，按粒级分成不同规格（如5-10mm, 10-20mm, 20-31.5mm等）。

用规准仪逐粒检验各粒级中的针、片状颗粒，挑出称量。

计算：针片状颗粒含量 = （各粒级针片状颗粒质量之和 / 试验总质量） × 。

标准（GB/T 14685-2022）：

I类碎石：≤ 5%

II类碎石：≤ 10%

III类碎石：≤ 15% （用于C30以下混凝土可放宽至20%）

3. 含泥量与泥块含量

含泥量（粒径 < 75μm 的颗粒）：

方法：淘洗法。将烘干试样在水中淘洗，使泥粉悬浮，倒出浑水，重复至水清。烘干剩余试样，称量，计算损失率。

标准：I类碎石 ≤ 0.5%，II类 ≤ 1.0%，III类 ≤ 1.5%。

泥块含量（粒径 > 4.75mm，水洗后变成 < 2.36mm 的团块）：

方法：先将试样过筛，取筛上物，在水中浸泡24小时，用手轻轻碾压，再用 2.36mm筛水洗。烘干剩余试样，称量，计算损失率。

标准：I类碎石 0%，II类 ≤ 0.2%，III类 ≤ 0.5%。

4. 压碎指标

反映碎石在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力。

方法：参照之前关于碎石压碎值检测的详细指南。使用压碎值测定仪（内径150mm），施加200kN荷载，计算通过2.36mm筛的细粉比例。

标准（GB/T 14685-2022）：

I类碎石：≤ 10%

II类碎石：≤ 20%

III类碎石：≤ 30%

5. 坚固性

评价碎石在自然风化（冻融、干湿循环）和其他物理化学因素作用下抵抗破裂的能力。

方法：硫酸钠溶液浸泡法。将各粒级试样浸泡在饱和硫酸钠溶液中，然后烘干，如此循环5次。观察颗粒是否破裂，并用筛子检测各粒级质量损失。

计算：计算各粒级质量损失百分率，并加权平均。

标准：I类碎石质量损失 ≤ 5%，II类 ≤ 8%，III类 ≤ 12%。

6. 表观密度、堆积密度与空隙率

表观密度（颗粒本身的密度）：采用液体比重天平法或广口瓶法。

方法：称取烘干试样，浸水24小时，用吊篮法称量其在水中的质量，计算表观密度。通常要求 ≥ 2600 kg/m³。

堆积密度（包括颗粒间空隙的密度）：将碎石装入标准容积的容量筒（10L、20L等），称量质量。计算松散堆积密度。

空隙率：通过表观密度和堆积密度计算得出。通常要求空隙率 ≤ 47%（不同类别略有差异）。

7. 有害物质含量

有机物含量（比色法）：适用于怀疑被污染的碎石。

硫化物及硫酸盐（SO₃含量）：硫酸钡重量法，要求 ≤ 0.5%。

氯离子含量：滴定法，要求同细集料。

碱活性：当工程有要求或怀疑碎石具有碱活性时，需进行快速砂浆棒法或岩相法检测，以预防碱-硅酸反应引起的混凝土膨胀开裂。