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T0325-2024集料碱活性检验(快速砂浆棒法)

关键字: T0325-2024集料碱活性检验(快速砂浆棒法) 日期: 2024-5-14 10:42:05 点击 11136 次

JTG 3432—2024《公路工程集料试验规程》----4 粗集料试验 / T0325-2024集料碱活性检验(快速砂浆棒法)

1.相关产品链接：
☞【试验筛】
☞【试模和测头(埋钉)】

☞【养护筒】
☞【比长仪】
☞【恒温箱或恒温水浴】

☞【破碎机】
☞【胶砂搅拌机】
☞【烘箱】
☞【天平】

☞【恒温室】
2.测试方法：
☞【T0325-2024集料碱活性检验(快速砂浆棒法)】
3.使用说明：
☞【电热鼓风干燥箱说明书】
☞【电子天平说明书】

T0325-2024集料碱活性检验(快速砂浆棒法)

1 目的与适用范围
1.1 本方法适用于测定水泥砂浆试件的长度变化，以鉴定水泥中的碱与活性集料间的反应所引起的膨胀是否具有潜在危害，尤其适合于检验反应缓慢或只在后期才产生膨胀的集料。
1.2 本方法适用于T0324 岩相法鉴定为潜在ASR 碱-硅酸活性的集料进一步碱活性检验。
1.3 本方法不适用于ACR 碱-碳酸盐反应的集料检验。
2 仪具与材料
2.1 试验筛：根据集料粒级选用不同孔径的方孔筛，带筛底和筛盖，并满足T0302中2.1要求。
2.2 试模和测头(埋钉):金属试模，可拆卸，其内壁尺寸为25.4mm×25.4mm×285mm。试模的两端板中正开有安置测头的小孔，其位置应保证测头在试件的中心线上。测头以不锈钢或铜制成，端头呈半球形。
2.3 养护筒：用耐腐蚀耐高温(80℃)的聚丙烯、高密度聚乙烯制成，内设试件架，高度不小于350mm,容积可保证三个试件完全放置在溶液中，试件之间无接触，且不与筒壁接触；容器带盖，密封时应不漏水、不透气；试件垂直立于架上、测头不得受力。
2.4 比长仪：应采用竖直安装式。数显千分表或千分尺，测量量程±10mm,分度值为0.002mm,变形0.020mm内的精度为0.004mm,变形0.250mm内的精度为0.005mm。标准棒为因瓦合金材质，长度与试件两侧测头外端距离相当，杆端加工成与测定端面形状相同，中间100mm长度采用厚度不少于3mm橡胶管包裹，
2.5 恒温箱或恒温水浴：恒温80℃±2℃。
2.6 破碎机：必要时配备，可将岩石或粗集料破碎至粒径不大于4.75mm, 宜为小型颚式破碎机。破碎机在使用前应彻底清理午净。
2.7 胶砂搅拌机：应符合JCT681的要求，但搅拌叶底缘至搅拌锅底的间隙应为5.1mm±0.3mm。
2.8 烘箱：鼓风干燥箱，恒温105℃±5℃,并满足T0302 中2.4要求。
2.9 天平：感量不大于称量质量的0.1%。
2.10 铲、馒刀、500mL量筒、秒表、干燥器(内装变色硅胶)和截面为14mm×13mm、长120～150mm 的硬木捣棒(捣实面为平面，且与长度方向呈直角)。
2.11 氢氧化钠：分析纯。
2.12 试验用水：蒸馏水或去离子水(用于配制养护溶液);饮用水(用于砂浆试件的成型及养护)。
2.13 恒温室：原材料准备，试件成型和测长，均在恒温室中进行，全过程中恒温 20℃±2℃、相对湿度大于80%。
2.14 防护用品：防酸碱的围裙、袖套、手套、胶鞋及面罩等。
3 试验准备
3.1 试样准备
3.1.1 水泥：硅酸盐水泥，碱含量为0.9%±0.1%,当碱含量达不到此范围时，通过在拌和用水中预掺适量氢氧化钠(NaOH 分析纯)将碱含量调至水泥量的0.9%±0.1%; 同时按 GB/T750《水泥压蒸安定性试验方法》检验水泥净浆压蒸膨胀率应小于0.20%, 比表面积宜不小于450m²/kg 。水泥应在有效期内，团块等应用0.6mm试验筛筛除。
  注：水泥含碱量以氧化钠(NO)计，氧化钾(K₂O) 换算为氧化钠时乘以换算系数0.658。
3.1.2 集料：采用实际工程用集料，按如下方法准备试样。
1 当检验细集料时，将样品缩分至不少于5000g 子样一份，浸泡在水中，借助金属丝刷将颗粒表面洗刷干净，经多次漂洗至水清澈为止。沥干，105℃±5℃烘干至恒重、冷却至室温。充分筛分得到各粒级集料颗粒。按照表T0325-1中比例称取一块试件所需各粒级的集料颗粒混合、搅拌均匀，放入干燥器内备用。共准备三块试件所需集料混合料。
表T0325-1碱活性检验(快速砂浆棒法)试件中各粒级试样质量比
粒级(mm) 0.15～0.3 0.3~0.5 0.6～1.18 1.18～2.36 2.36～4.75
一块试件中各粒级集料颗粒质量比(%) i5 25 25 25 10
  注：0.15mm 以下颗粒应充分筛除，否则会产生“火山灰反应”影响测试结果。
2 当检验粗集料时，将样品缩分至不少于5000g子样一份，采用破碎机逐级破碎至4.75mm以下颗粒，再按照上述细集料方法准备三块试件所需集料混合料。
  注：先用19mm试验筛过筛，取筛上颗粒破碎至全部小于19mm;将原19mm筛下颗粒和新破碎19mm以下颗粒混合、搅拌均匀。再用4.75mm试验筛过筛，取筛上颗粒破碎至全部小于4.75mm;将原4.75mm筛不颗粒和新破碎4.75mm以下颗粒混合、搅拌均匀。
3 当采用同一料源的粗、细集料时，可仅取细集料准备三块试件所需集料混合料。当采用同一料源的不同规格粗集料时，可仅选择其中公称最大粒径最小的一档粗集料准备三块试件所需集料混合料。
4 对于大块岩石或岩样，按2粗集料逐级破碎至全部4.75mm以下颗粒，再准备三块试件所需集料混合料。
3.1.3 砂浆配合比：水泥与集料的质量比为1:2.25,水灰比为0.47,用水量基于集料的饱和面干状态计算。一组3个试件共需水泥400g,细集料900g。用水量基于集料饱和面干状态计算。
3.2 试件制作
3.2.1 成型前，试验所用材料(水泥、集料、拌和用水等)放入20℃±2℃、相对湿度大于80%的恒温室恒温不少于24h。
  注：计算掺加的氢氧化钠(NaOH分析纯)质量，事先将其加入拌和用水中，并搅拌均匀。
3.2.2 砂浆制备：按照《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》T0507  规定进行搅拌、制备砂浆。
3.2.3 在试模内侧涂一层脱模剂，将测头装入试模端头的中心孔内。应在砂浆制备完成后150s 内装模。将搅拌好的砂浆分两层装入试模内。第一层砂浆装入深度约为试模高度的1/2。先用小刀来回划实砂浆，尤其是测头两侧应多划几次，然后用捣棒在试模  内顺序往返捣实20次，注意测头四周砂浆应捣实。然后再装入第二层砂浆，再用小刀将  第二层砂浆来回划实，注意此次小刀的划入深度应透过第一层砂浆的表面。用捣棒再在胶砂表面顺序往返捣实20次。浇捣完毕后，将剩余砂浆填满试模，用馒刀刮除多余砂浆、抹平表面。试件进行编号，并标明测定方向。
3.2.4 每个样品，按照以上步骤制作3个试件。
3.3 养护溶液配制
3.3.1 将40g分析纯氢氧化钠溶于900m乙水，冷却至约20℃,然后加水稀释至1L溶液，得到浓度为(140.03)mol/L的氢氧化钠溶液。试验所需溶液容积为试件总体积的4±0.5倍，每个试件的体积约为184mL。
3.3.2 每次试验时应新配养护溶液。
4 试验步骤，
4.1 试件成型完毕后，带模放入20℃±2℃、相对湿度95%以上的标准养护室或养护箱，养护24h±2h后脱模。
4.2 脱模后，迅速将试件放入养护筒的试件架上，加20℃±2℃自来水至完全浸没试件。同一个养护筒内应为同一样品制备的试件。加盖放在恒温箱或恒温水浴中，80℃±2℃养护24h±2h。
4.3 从高温恒温箱中拿出养护筒，一次仅拿出一个养护筒在恒温室测长。打开筒盖一次拿出一个试件，盖上筒盖；迅速用毛巾将试件表面和两端测头擦干，立即测量试件的基准长度。试件从溶液中取出至测量完毕应在15s±5s内完成。完成测量的试件立即用湿布盖好，以防止水分蒸发。从高温恒温箱中取出养护筒至完成养护筒中所有试件的测长，时间应控制在5min内。
  注：每次测量前，比长仪应放置20℃±2℃的恒温室内保温24h。每次测量前，先标定侧长仪的零点。每次测量后，应擦干比长仪下部测量螺柱，以防止腐蚀。
4.4 按养护溶液容积与试件体积比为(4±0.5):1的比例放入养护筒中，至养护溶液温度达80℃±2℃。待全部试件测完长度后，将所有试件立即竖直放入养护筒的试件架上，试件之间等间距，且应完全浸泡在养护溶液中。加盖，再次将养护筒放入恒温箱或恒温水浴中，使溶液温度保持在80℃±2℃。
  注：操作之前做好防护措施，皮肤与养护溶液不得接触；操作时防止养护溶液溢出、飞溅。
4.5 自测量基准长度算起，第3d、7d、14d 再分别测定长度，测量时龄期精确控制在要求时间±2h内。测长方法与4.3相同。测量时，应将试件与比长仪的相对位置调整到测定基准长度时相同的位置。每次完成长度测量后，立即将试件上下调换方向放入原养护筒的试件架上，加盖后放回恒温箱或恒温水浴中继续养护至下一龄期。14d后如需继续测长，可安排每7d测长一次。
4.6 测定长度时应观察试件的变形、裂缝和渗出物(注意有无胶体物质)等情况，并作详细记录.
5 结果整理
5.1 试件的膨胀率按式(T0325-1) 计算，准确至0.001%。(T0325-1)
式中：ε-试件在t 天龄期的膨胀率，%;
L——试件在t 天龄期的长度，mm;
L₀——试件的基准长度，mm;
△——测头(即埋钉)的长度，mm。
5.2 取3个试件膨胀率的算术平均值作为试验结果，准确至0.01%。当膨胀率试验允许误差不满足要求时，舍弃3个测定值中最小值，取其余两个测值的算术平均值作为试验结果。
5.3 当14d膨胀率低于0.1%时，可判定为非碱活性集料。
  注：对于一些花岗片麻岩、变形花岗岩、花岗闪长岩以及波茨坦砂岩、硅质砂岩，或多孔燧石、火石含量超过2%的岩石，无需检验而直接判定为潜在活性集料，可按T0368进一步检验。
5.4 当14d膨胀率大于0.2%时，判定为潜在碱-硅酸活性集料，按T0368进一步检验。
5.5 当14d膨胀率为0.1～0.2%时，应结合可获得的现场使用历史、岩相分析或测试28d膨胀率综合判断；也可直接判定为潜在碱活性集料，可按T0368进一步检验。
6 允许误差
6.1 当膨胀率平均值小于0.1%时，膨胀率重复性试验的允许误差(单个测值与平均值之差)为0.01%、
6.2 当膨胀率平均值大于0.1%时，膨胀率重复性试验的允许误差(单个测值与平均值之差)为试验平均值的10%。
7 报告
7.1 试验项目名称和执行标准。
7.2 样品的编号、名称、产地和规格。
7.3 接样日期、样品描述。
7.4 试验日期、样品缩分方法
7.5 主要仪器设备的名称、型号及编号。
7.6 砂浆配合比养护温度。
7.7 不同龄期的膨胀率试验结果，及试件的变形、裂缝和渗出物等情况。
7.8 鉴定结论及进一步检验建议。
7.9 要说明的其他内容。

条文说明

1 本方法原为砂浆棒法，本次修订为快速砂浆棒法。相关标准在过渡期，可按照本规程2005年版本砂浆棒法执行，但应在报告中注明。
1.1 反应缓慢或只在后期才产生膨胀的岩石，如花岗岩，流纹岩，安山岩，火山凝灰岩，片麻岩石英岩，角岩，千枚岩，砂岩，杂砂岩，页岩，冰碛岩，无孔燧石和火石，硅藻土，含石英白云质灰岩和含石英钙质白云岩。
5.4、5.5、5.6  表 T0325-2 为各试验方法中快速砂浆棒法碱活性鉴定结果评定标准。
表T0325-2  各试验方法中快速砂浆棒法碱活性鉴定结果评定标准试验方法标准号碱活性评定标准 GB/T 14685 当14d膨胀率小于0.1%时，在大多数情况下可判定为无潜在危害；当14d膨胀率大于0.2%时，可判定为有潜在危害；当14d膨胀率为0.1%~0.2%时，不能最终判定有潜在危害，可按照砂浆棒法再进行试验判定DL/T5151若14d膨胀率小于0.1%,则为非活性。若14d膨胀率大于0.2%,则为具有潜在危害性。若14d膨胀率为0.1%-0.2%,应结合现场使用历史、岩相分析、试件观测时间延至28d后的测试结果，或混凝土棱柱体法试验结果等进行综合评定TB/T 2922.2当14d膨胀率小于0.10%时，评定为非活性；否则，评定为活性。当膨胀率0.10%~0.20%时，中可采用砂浆棒法进一步进行检验，从而最终确定碱活性《SL 352当14d膨胀率小于0.1%时，为非活性；当14d膨胀率大于0.2%时，为潜在危害性；当14d膨胀率为0.1%~0.2%时，需结合现场记录、岩相分析、开展其他的辅助试验、试件观测时间延至28d 的测试结果等来进行综合评定JGJ 52当14d膨胀率小于0.1%时，为无潜在危害；当14d膨胀率大于0.2%时，为有潜在危害；当14d 膨胀率为0.1%~0.2%时，需按照砂浆棒法再进行试验判定

ASTM C 1260 若14d膨胀率小于0.1%,则绝大部分情况下判定集料为非活性。若14d膨胀率大于0.2%,则为具有潜在危害性，同时提供岩相分析数据，以及可获得的现场使用历史。若14d膨胀率为  0.1%~0.2%,应结合现场使用历史、岩相分析或测试28d膨胀率综合判断。对于一些花岗片麻岩和变形花岗岩，14d膨胀率小于0.1%时，仍然具有危害性活性，此时应结合现场历史使用情况进行评判，或者采用低碱水泥、掺加料或高炉矿渣粉等抑制措施 AASHTO T303 若14d膨胀率大于0.1%、则为具有潜在危害性。若14d膨胀率小于0.1%,则为非活性

RILEM ARR-2.1 当14d膨胀率小于0.1%,可能为非活性的；大于0.2%,可能是活性的；0.1-0.2%,如果没有工程经验，则判定为潜在活性。阿根廷、澳天利亚、加拿大发现一些反应非常慢的集料，采用14d膨胀率少于0.1%仍然无法识别，为此如澳大利亚采用21d膨胀率小于0.1%进行评定；对于多孔燧石、火石含量超过/2%的集料，采用混凝土棱柱体法进一步检验，或者判定为潜在活性集料，采用抑制措施进一生检验

CSA A23.2-25A 当14d膨胀率<0.15%为非活性；当14d膨胀率>0.15%为潜在活性。但有些材料超过0.15%,而混凝土棱柱体法检测小于0.04%时，仍然有效，因此超.15%时需要通过混凝土棱柱体法进一步检验。同时发现一些硅质石灰岩，膨胀率小于0.15%,仍然出现了有害膨胀，因此建议这类集料可取14d膨胀率<0.1%为标准；一些白云岩，其混凝土棱柱体法测定值超过0.04%,而快速砂浆棒的膨胀率为0.1%-0.15%,但是现场未发现有害性膨胀；花岗岩，片麻岩和花岗闪长岩以及波茨坦砂岩的快速砂浆棒的膨胀率低于0.1%,仍然出现了有害膨胀，因此需要采用混凝土棱柱体法进一步检验

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