集料碱活性检验

集料碱活性检验(岩相法)

1 目的与适用范围

鉴定所用集料(包括砂、石)的种类和成分，从而确定碱活性集料的种类和数量。

2 仪具与材料

2.1 套筛：孔径0.16mm、0.315mm、0.63mm、1.25mm(方孔)；孔径2.5mm、5mm、20mm、40mm、50mm(圆孔)。

2.2 磅秤：称量100kg，感量100g。

2.3 天平：称量1kg，感量不大于0.5g。

2.4 切片机、磨光机、镶嵌机。

2.5 实体显微镜、偏光显微镜。

2.6 试剂：盐酸、茜素红、折光率浸油以及酒精等。

2.7 其它：金刚砂、树胶(如冷杉胶)、载波片、地质锤、砧板、酒精灯等。

3 取样

3.1 用四分法选取石料，风干后进行筛分，按表1所规定的数量称取试样。

石料试样质量

3.2 将砂样用四分法缩减至5kg，取约2kg砂样冲洗干净，在105±5摄氏度烘箱中烘干，冷却后按T0327的方法进行筛分，然后按表2规定的数量称取砂样。

4 石料的鉴定

4.1 将试样逐粒进行肉眼鉴定，需要时可将颗粒放在砧板上用地质锤击碎(注意应使岩石片损失最小)，观察颗粒新鲜断口。

4.2 石料鉴定按下列准则分类：

砂样质量表表2

4.2.1 岩石名称及物理性质。包括主要的矿物成分、风化程度、有无裂缝、坚硬性、有无包裹体和断口形状等。

4.2.2 化学性质。分为在混凝土中可能或不能产生碱集料反应两种。

4.2.3 对初步确定为碱活性集料的岩石颗粒，应制成薄片，在显微镜下鉴定矿物组成、结构等，应特别测定其隐晶质、玻璃质成分的含量。

注：石料鉴定可参考表3。

碱活性集料分类参考表表2

5 砂料鉴定

将砂样放在实体显微镜下挑选，鉴别出碱活性集料的种类及含量。小粒径砂在实体显微镜下挑选有困难时，需在镶嵌机上压型(用树胶或环氧树脂胶结)制成薄片，在偏光显微镜下鉴定。

6 试验结果处理

6.1 试验结果处理

6.1 石料如进行全分析，按表4列出各种岩石的成分及其含量；如只分析碱活性集料，按表5列出石料中碱活性集料的种类和含量；按表6列出砂料中碱活性集料的种类和含量。

石料岩相鉴定表

石料中碱活性集料含量表

砂料中碱料活集料含量表

6.2 根据鉴定结果，集料被评定为非碱活性时即作为最后结论，如评定为碱活性集料或可疑时，应进行砂浆长度法等检验。

条文说明

路面混凝土通常采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，此类水泥含碱量一般较高；路面混凝土的水泥用量较多，一般都在300kg/m3以上。此种混凝土位于地面，通常处于潮湿环境，同一般混凝土工程相比，发生碱集料反应破坏的可能性较大。例如，北京市某立交桥和山东某机场混凝土均发现碱集料反应问题。公路工程混凝土试验目前急需此类试验方法。

国外以美国ASTM有关碱集料试验方法具有权威性。我国水电部《水工混凝土试验规程》(SD105-82)曾参考美国ASTM有关方法和标准制定“岩相法”、“化学法”、“砂浆长度法”、“碳酸盐骨料碱活性检验”、和“抑制骨料碱活性效能试验”五个试验方法。本规程参考编制了其中三个方法。

岩相法的优点在于能确知被检验的集料属于什么岩石，其中含有什么矿物？哪些矿物是活性的？是判定集料有无活性最基本的方法。但仅凭岩相法确认的岩石和矿物是否具有碱活性和碱活性的程度大小还很难肯定，因此，单靠岩相检验是不够的。

砂浆长度法是将集料破碎成一定粒径，按一定比例与水泥制成砂浆长条，定期测长，当膨胀率半年不超过0.1%或3个月不超过0.05%,即可评为非活性集料。它的优点是直观、指标比较明确，比较接近混凝土实际，缺点是需时较长。

抑制集料碱活性效能试验是以高活性的硬度玻璃砂为标准的条件下评定或优选水泥品种、混合材及外加剂的抑制效能。检定砂浆膨胀率14d不超过0.02%,56不超过0.06%即可认为合乎安全的要求。此类指标明确，国内外均有较成熟的经验。

化学法和碳酸盐集料碱活性检验暂未编入本规程。

(1)化学法的优点是比较快速，但评定指标富于经验性，许多试验表明化学法可能得出不恰当的结论，且该法试验设备比较复杂，公路工程难以广泛采用，故本规程尚未编入；

(2)碳酸盐集料碱活性检验与碱硅反应相比，尚不多见，经验较少，故本规程暂未编入这一方法。