文章引用JTG 3432—2024《公路工程集料试验规程》中T0348—2024钢渣浸水膨胀试验

1目的与适用范围

本方法适用于测定钢渣集料浸水膨胀率，以评价其体积安定性。

2仪具与材料

2.1天平：称量不小于20kg,感量不大于10g;称量不小于2kg,感量不大于0.1g。

2.2加热装置：电炉、燃气炉等。

2.3漏斗：直径50mm的玻璃漏斗。

2.4烘箱：鼓风干燥箱，恒温105℃±5℃,并满足T0302中2.4要求。

2.5试验筛：根据集料粒级选择不同孔径的方孔筛，并满足T0302中2.1要求。

2.6标准击实仪：满足《公路土工试验规程》(JTG3430)中T0131的重型Ⅱ-2要求，其中试筒、垫玦应满足《公路土工试验规程》(JTG3430)的T0134相应要求，试筒内径为152mm。

2.7百分表、多孔板、多孔底座、膨胀率测定装置、荷载板、直尺、滤纸：满足《公路土工试验规程》(JTG3430)中T0134相应要求，其中多孔板宜为黄铜制，带调节杆；荷载板应为不锈钢材质。

2.8恒温水浴：能同时放置150mm试件3个，持续恒温80℃±3℃。

2.9试验用水：蒸馏水或去离子水。

2.10计时器：量程不少于48h,精度0.1s。

2.11其他：铲子、玻璃棒、金属盘、毛刷、毛巾等。

3试验准备

3.1试样制备

现场取回的样品应尽快进行试验。将样品缩分至适量试样。

3.2确定最佳含水率

3.2.1根据混合料级配范围确定一个级配，或直接采用实际工程级配，按照《公路土工试验规程》(JTG3430)中T0131进行重型击实试验，分3层装料每层击实98次。

3.2.2根据重型击实试验确定最佳含水率。

4试验步骤

4.1按3.2.1确定的级配，以3.2.2确定的最佳含水率±1%的含水率，按照《公路土工试验规程》(JTG3430)中T0134采用重型击实成型3个试件。其中浸润时间为24h,分3层装料每层击实98次。

注：试筒各表面须涂一层机油等隔离剂。每层加料后，先用大螺丝刃沿试筒边缘捣15次，然后再击实。

4.2击实完成后取下套环，用直刮刀沿试筒顶修平击实的试件，表面不平整处用细料修补；在试件表面放一层滤纸，安装、固定多孔底座。将试筒连同多孔底板倒转，取走垫块；更换滤纸，装上带调节杆的多孔板；在多孔板上放上4块荷载板。

注：荷载板外表面须涂一层机油等材料，减少其与试筒侧壁的摩擦。

4.3将试模放进恒温水浴中，在试筒顶部安装膨胀测量装置和百分表。百分表应准确对准中央触点并保持竖直状态。缓慢加常温水至高出试件顶面25mm以上。静置30min±1min后，读取百分表的初读数d₀,并开始计时。

4.4将恒温水浴加热至80℃±3℃,在此温度下恒温6h,然后停止恒温并自然冷却；达到24h±0.5h时，读取第1个24h的百分表读数d₁。

4.5重复4.4步骤，每24h±0.5h读取百分表读数d;;持续进行10次。如果每次读数时水位下降过多，应在读取百分表读数后缓慢补充适量常温水，再进行后续试验。

4.6第10个24h后，读取百分表终读数d10。结束试验。3个平行试件宜在一个水浴中同时进行试验。每次试验结束后，应采用稀释盐酸清洗多孔底座、多孔板、荷载板等。

5结果整理

5.1试样膨胀率按式(T 0348-1)计算，精确至0.01%。

Vs=(d10-d0)/120×100

式中：Vs——钢渣试样膨胀率(%);

d0——百分表的初读数，0.01mm;

d10——第10个24h后的百分表终读数，0.01mm;

120——试件的高度，120mm;必要时按实测高度取值。

5.2取三份试样膨胀率的算术平均值作为试验结果，精确至0.1%。

6报告

6.1试验项目名称和执行标准。

6.2样品的编号、名称、产地和规格。

6.3接样日期、样品描述。

6.4试验日期、样品缩分方法。

6.5主要仪器设备的名称、型号及编号。

6.6混合料配合比，试验水温。

6.7膨胀率试验结果。

6.8要说明的其他内容。

条文说明

1本规程增加第7章工业矿渣集料试验一章。

工业矿渣，主要指钢铁冶金工业所产生的固体废物，包括钢渣和高炉渣，铁镍渣、铜渣等。本规程工业矿渣，指钢铁渣，其中高炉渣特指风冷重矿渣，钢渣特指碱性氧气转炉钢渣或电弧熔炉钢渣。

工业矿渣集料一般性试验方法，如密度、级配、针片状颗粒含量、粉料含量、抗破碎性能、碱集料反应等应按第4章粗集料和第5章细集料相关试验方法进行检验。本章仅列出工业矿渣特有试验方法。同时，工业矿渣应用过程中注意对环境影响，需要根据国家环境相关要求测定反射性，以及镉、铅、铬、砷、水银、硒、氟、硼等析出物含量。其中反射性指标为国家强制性规定，应按照《建筑材料放射性核素限量》(GB6566)进行测定；而析出物含量应按国家相关标准进行检验。

钢渣是炼钢过程中产生的固体废物，按照炼钢时所用炉型分为平炉渣、转炉渣(按气体种类分为空气转炉和氧气转炉)和电炉渣(又分为电弧炉、感应炉等，而电弧炉炼钢占电炉练钢产量的决大部分，因此一般所说电炉指电弧炉);按照熔渣性质分为碱性渣和酸性渣。不同原料、炼钢方法、不同生产阶段、不同的钢种生产以及不同的炉次，所产生的钢渣化学成分、稳定性和使用性能是不同的，目前国际上较为一致的是，道路工程应用钢渣仅限碱性氧气转炉钢渣或电弧熔炉钢渣。

钢渣密度高，耐磨性高，抗压强度高，抗腐蚀性好，但是由于钢渣含有游离氧化钙 f-CaO,f-MgO等，这些成分在一定条件下非常不稳定。钢渣吸水后，f-CaO会消解为氢氧化钙，f-MgO会生成氢氧化镁，会发生体积膨胀，钢渣颗粒会破裂、酥碎，甚至粉化，从而造成路面的鼓包、隆起，开裂，甚至散失承载能力。因此需要控制其不稳定化合物含量，或者放置一定时间让不稳定化合物充分消解完成后方可用于工程。但是钢渣中f-CaO, f-MgO常温下完全消解需要很长时间，甚至20年时间，因此钢渣均具有潜在的体积膨胀性，钢渣一般不用于水泥混凝土、砂浆和水泥稳定材料，而仅用于沥青混凝土、粒料材料或路基填土等。浸水膨胀率指标是评价钢渣体积安定性重要指标。本试验方法是在原规程钢渣的活性及膨胀率试验基础上修订编写，将其中比色试验和浸水膨胀试验拆分为风冷重矿渣碎石比色试验和钢渣浸水膨胀试验，同时将钢渣沥青混合料膨胀量试验移到《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》。

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。