文章引用JTG 3432—2024《公路工程集料试验规程》中T0369—2024集料碱活性检验(岩石柱法)

1目的与适用范围

1.1本方法适用于测定岩石柱试件长度变化，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，适合于料场的初选检验。

1.2本方法适用于T0324岩相法鉴定为潜在ACR碱-碳酸盐活性的碳酸盐类岩石进一步检验。

1.3本方法不适用于ASR碱-硅酸反应检验。

2仪具与材料

2.1钻芯机：配有内径φ9mm的小圆筒钻头。

2.2锯石机。

2.3磨片机。

2.4养护瓶：要求耐碱材料制成，能盖严以免溶液变质和改变浓度，可用厚度不小于0.5mm的聚氯乙烯瓶，容积为50～100mL。

2.5测长仪：量程25～50mm,精度0.005mm。

2.6氢氧化钠：分析纯。

2.7试验用水：蒸馏水或去离子水。

2.8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现场取样

3.1.1取样之前，现场调查采有场岩层情况，对于不同岩层应分别取样、检验，且不得在风化层取样。

3.1.2在每一个岩层，应钻取(或切割)岩石样品不少于3块，每块尺寸不小于75mm×75mm×75mm;钻取样品不应有开裂等破损。

3.2试件制作

3.2.1从一块岩石样品中钻取直径为9mm±1mm的圆柱形岩样(或切割成边长为9mm±1mm的棱形岩样)。当岩石的层理清晰时，应在同块岩石样品的不同岩性方向上分别钻取、切割出一个岩样，共3个岩样；当岩石层理不清晰时，应在三个相互垂直的方向上分别钻取、切割出一个岩样，共3个岩样。

3.2.2将3个岩样分别锯成长度为35mm±5mm的试件，两端面应磨光，互相平行并垂直于圆柱体主轴线，并保持干净显露岩面本色。加工时应避免试件表面损伤变质而影响碱溶液渗入试件内部的速度。

3.3养护溶液配制

3.3.1将40g±1g分析纯氢氧化钠溶于900mL水，冷却至约20℃,然后加水至1L,得到浓度为(1±0.01)mol/L的氢氧化钠溶液。

3.3.2每次试验应新配养护溶液。

4试验步骤

4.1将试件编号，放入盛有水的养护瓶中，置于温度为20℃±2℃、相对湿度为50%以上的恒温室内。每隔24h将试件从养护瓶中取出，擦干表面，测定试件长度。当前后两次测得的试件长度变化不超过0.02%时(一般需测定2~5d),以最后一次测得的长度值作为试件的基准长度。

4.2将试件浸入已装有1mol/L氢氧化钠溶液的养护瓶内，液面应浸没试件顶面10mm以上，每个养护瓶一次只能放1<2个试件，每个试件液量应不少于45mL。同一养护瓶中应浸泡同一样品的试件。盖严瓶盖，将养护瓶置于20℃±2℃的恒温室中进行养护。溶液每6个月更换一次。

注：操作之前做好防护措施，避免皮肤与养护溶液接触；操作时防止养护溶液溢出、飞溅。

4.3当试件养护至7d,14d、21d、28d,56d和84d时，在20℃±2℃的恒温室内将试件从养护瓶中取出，先用水将试件表面洗净，并擦干表面，再用测长仪测定试件长度。如有需要，以后每28d测定一次试件的长度。一年后，每84d测定一次试件的长度。

注：每个试件在不同龄期测长时，应保持试件与测长仪的相对位置不变；每次测量完成后，应迅速将试件放回养护瓶中继续养护至下一个龄期。

4.4测定长度时应观察试件的开裂、弯曲和断裂等情况，并作详细记录。

5结果整理

5.1试件的膨胀率按式(T0369-1)计算，精确至0.001%。

εt=（L1-L0）/L0×100      (T0369-1)

式中：εt——试件在龄期t天的膨胀率(%);

L1——试件在龄期t天的长度(mm);

L0——试件的基准长度(mm)。

5.2取3个试件膨胀率的最大值作为试验结果。

5.3当84d膨胀率大于0.1%时，判定为潜在碱-碳酸盐活性，可按T0368进一步检验。

6允许误差

膨胀率重复性试验的允许误差为0.04%。

注：当试件膨胀率允许误差大于0.1%时，很有可能试件的化学成分、纹理有显著不同。

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养护温度。

7.7不同龄期的膨胀率试验结果；及试件的开裂、弯曲和断裂等情况。

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

1.1碱-碳酸盐反应主要是脱白云石反应，即某些特定的微晶白云石和氢氧化钠，氢氧化钾等碱类反应生成氢氧化镁和碳酸盐等。这些生成物和水泥水化产物氢氧化钙又起反应，重新生成碱，使脱白云石反应继续下去，直到白云石被完全反应完，或碱的浓度被继续发生的反应降至足够低为止。本试验是用固定浓度的碱浸泡碳酸盐岩样，定期测量脱白云石时岩样的膨胀过程。

采用此方法评价岩石碱活性时，一般仅作为参考指标，不作为材料接受或拒绝的依据，因此该方法试验结果主要用于采石场的筛选或者研究用。当用于采石场筛选时，由于不同的位置岩石性能会有差异，因此要求在不同位置，每3m钻取岩样进行整个采石场的试验。

在我单位整理过程中有可能会出现部分错误，仅供参考，建议购买正版试验标准。