砂子碎石碱骨料检测（碱集料反应）检测

核心概念：什么是碱集料反应？

碱集料反应 是混凝土内部的一种化学反应，指混凝土中的碱与某些集料中的活性组分，在潮湿环境下发生反应，生成吸水性凝胶。凝胶吸水后膨胀，产生巨大的内应力，导致混凝土开裂、剥落和破坏。

这种破坏是不可逆的，被称为混凝土的“癌症”。

碱：主要来自水泥，也可能来自外加剂、拌合水或环境。

集料：即砂、石等骨料。

反应三要素：活性集料 + 高碱度 + 水分 → 碱集料反应破坏。

对砂子等集料进行碱活性检测，是从源头上预防AAR的关键。

检测目的与重要性

预防工程灾难：避免桥梁、水坝、核电站等重要结构因AAR而过早失效。

评估集料适用性：判断拟采用的砂、石料是否具有碱活性，能否用于工程。

指导工程措施：如果集料具有潜在活性，检测结果为采取抑制措施（如使用低碱水泥、掺加矿物掺合料）提供依据。

强制性规范要求：所有重要土木工程，在开工前都必须对集料进行碱活性检验。

核心检测方法

检测方法分为岩相法和快速验法两大类，通常按顺序或结合使用。

1. 岩相法

标准依据：GB/T 14685-2022《建设用卵石、碎石》 和 GB/T 14684-2022《建设用砂》 的附录，或 ASTM C295。

原理：在显微镜下观察集料的矿物组成，鉴定其中是否含有已知的活性矿物成分及其含量。

活性矿物类型：

碱-硅酸反应：含有蛋白石、玉髓、微晶石英、火山玻璃等。

碱-碳酸盐反应：特定结构的白云质石灰岩。

优点：能直接观察活性矿物种类和数量，是其他方法的基础。

缺点：定性或半定量，无法单独确定膨胀潜力，需要经验丰富的鉴定人员。

2. 快速砂浆棒法

这是目前Zui常用、Zui的快速验法。

标准依据：GB/T 14685-2022 / GB/T 14684-2022 附录B，或 ASTM C1260。

原理：将待测集料制成特定尺寸的砂浆试件，浸泡在1mol/L的NaOH溶液中，并在80°C的高温下加速反应。通过测量规定龄期（通常为14天或28天）内试件的膨胀率来评价其活性。

结果判定（以14天为例）：

膨胀率 < 0.10%：非活性集料。可安全使用。

膨胀率在 0.10% ~ 0.20% 之间：潜在活性集料。需结合其他方法验证，或采取预防措施。

膨胀率 ≥ 0.20%：活性集料。具有潜在危害，必须采取抑制措施。

优点：速度快（仅需数周）、结果定量、重现性好。

缺点：条件严苛，可能会“误判”某些集料。

3. 混凝土棱柱体法

标准依据：GB/T 14685-2022 / GB/T 14684-2022 附录C，或 ASTM C1293。

原理：制作混凝土棱柱体试件，在38°C, 湿度的条件下长期养护（通常为1年），测量其膨胀率。使用高碱水泥和较低碱水泥进行对比。

优点：Zui接近混凝土实际服役条件，结果可靠，是zhongji仲裁方法。

缺点：耗时过长（至少半年到一年），成本高。

4. 测长法（快速）

标准依据：JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》 的附录。

原理：与快速砂浆棒法类似，但具体操作细节和判定标准略有不同。