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CECS48：93《砂、石碱活性快速试验方法》.pdf

不掺任何混合材的硅酸盐水泥，水泥碱含量在0.4%至0.8% (以等当量Na2O计）。 按本试验方法净浆膨胀值不超过0.02%

4.0.2 KOH 溶液

骨料取样程序按行业标准JGJ5292和JGJ53一92进行。 将骨料破碎后用筛筛取0.150一0.630mm的部分作试验用料，其 中0.150mm以下的粉料不超过0.5%，每份重量偏差不超过土0. 05g。

成型后立即将试模移到养护箱内在室温下养护。24土2h后 取出，用毛笔写上每块试件的序号、编号，再脱模、擦于净测头并用 湿布盖好。

GB/T 16462.6-2017 数控车床和车削中心检验条件 第6部分：精加工试件精度检验5.0.4基准长度 L 的测定

脱模后测定的试件长度为L1。每块试件长度应精确至0.0 未测试件用湿布盖好

将试件分离地放置在蒸养箱内，在100℃下蒸养4h土9 蒸养过程中试件不得浸入水中，

将经蒸养并冷却后的试件插在反应器架上，三组试件注入 250ml配好的KOH溶液，使试件全部浸入溶液。密封容器在150 土2℃下保温360土5min（不含升温时问）。压蒸结束后将反应器 取出，用水将高温反应器冲冷室40℃左右，方可打开反应器，将试 件冲洗干净、擦干，并用湿布盖好室温放置60士10min。

5.0.7最终长度 L²的测定

压蒸后测定的为最终长度L2。测定要求同5.0.4，而且测定 时的温度与5.0.4温差不得超过士2℃，每块试件测定放置方向必 须与5.0.4相同,未测试件必须用湿布盖好。

试件膨胀率按如下公式计算：

六个试件的测定值离散程度应符合下列要求：当相对变形超 过0.04%时，每个试件的相对变形量不得超过平均值的15%，超 过者必须删去，取其它结果的平均值；每组结果所取的平均值不得 少于四块试件。

在水泥和骨料三种配比试验结果中，用最大膨胀值评定骨料 的碱活性。膨胀值大于或等于0.1%为活性骨料，小于0.1%为非 活性骨料。

编制单位：南京化工学院无机非金属材料研究所 起草人：韩苏芬‧许仲梓唐明述

本试验方法子1983年由南京化上学院无机非金属材料研究 所研究成功，并在国际上有关杂志上发表。多年来被国内外专家 重视，并得到许多国家的试验和证实。法国在大量试验、验证的基 础上已定为国家标准（NFP18一588），与其它砂、石标准并列使 用。十多年来，编制单位用本试验方法鉴定了大量国内骨料，结果 可靠。 1.0.2本试验方法适合于检验骨料中的活性二氧化硅，碳酸 盐岩中的活性二氧化硅也可采用。对碱活性白云石检验无效。 3.0.7碱活性测定仪指用于本试验方法的专用仪器，能自动 进行蒸养、压蒸反应和测长，并有完全超出本方法试验精度要求的 生能。 3.0.10反应器的5个大气压为试验压力，设计时应加安全 系数。 4.0.1因混合材对碱一骨料反应具有抑制作用，必须采用纯 硅酸盐水泥。为避免由于水泥中其它因素（如游离CaO、MgO含 量过高）引起膨胀而导致误判，因此规定使用本试验方法时净浆试 件的膨胀值不得超过0.02%。该工作应在检测骨料前用本方法 完成。 4.0.2系数0.166由0.30（水灰比）×0.658（K2O）×94/ 112(2KOH)得出。 5.0.2在搅拌约2min时砂浆流动度达最佳。砂浆流动度 差对试验结果有较大影响。 5.0.3为防止试件上的编号在试验过程中由于碱溶解作用 而消失，使试验失败，特规定不得用其它笔书写。 5.0.6因鼓风干燥箱升温速度经常变化，未对升温速度作规 定。在现有的砂、石碱活性快速测定仪中规定升温30min。 7.0.1一般变异系数小于12%。如果6块试件的膨胀值离 散大，主要原因是王拌时骨料与水泥未拌均匀。

主编单位：南京化工学院 批准部门：中国工程建设标准化协会 批准日期：1993年12月12日

目次1总则(19)2术语(20)3分类(21)3.1环境(21)3.2工程结构(21)技术要求(22)5试验方法(23)5.1骨料碱活性(23)5.2水泥碱含量(23)5.3化学外加剂中碱金属盐含量(23)5.4掺合料的碱含量(23)5.5骨料和拌合水中氯离子含量(23)5.6含混合材的水泥和掺合料对ASR的抑制作用·：(23)6检验规则(24)6.1组比和取样规则(24)6.2检验内容(24)6.3判定规则(24)附录A混碱土碱含量的计算方法(26)附加说明(28)附：条文说明(29)

1.0.1本标准规定了防止混凝土发生碱一骨料反应破坏的混凝 土最大碱含量。 10 2本标准适用于使用活性骨料的各种工程结构的素混凝土

《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52 《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53 《水工混凝土试验规程》SD105 《砂、石碱活性快速鉴定方法》CECS48 《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175 《水泥取样方法》GB12573 《水泥化学分析方法》GB176 《混凝土外加剂匀质性试验方法》 GB8077 《混凝土外加剂》GB8076 《用于水泥中的粒化高炉矿渣》GB203 《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》 GB1596 《混凝土拌和用水标准》JGJ63

《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》J 《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验 《水工混凝土试验规程》SD105 《砂、石碱活性快速鉴定方法》CECS48 《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175 《水泥取样方法》GB12573 《水泥化学分析方法》GB176 《混凝土外加剂匀质性试验方法》 GB 8077 《混凝土外加剂》GB8076 《用于水泥中的粒化高炉矿渣》GB203 《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》 GB 1596 《混凝土挫和用水标准》JGJ63

2. 0.2 碱一硅酸反应

碱一硅酸反应是指水泥中或其他来源的碱与骨料中活性 SiOz发生化学反应并导致砂浆或混凝土产生异常膨胀，代号为 ASR。

2.0.2碱一碳酸盐反应

碱一碳酸盐反应是指水泥中或其他来源的碱与活性白云质骨 料中白云石晶体发生化学反应并导致砂浆或混凝土产生异常膨 胀,代号为 ACR

混凝土碱含量是指混凝土中等当量氧化钠的含量，以kg/m 计；混凝土原材料的碱含量是指原材料中等当量氧化钠的含量，以 重量百分率计。等当量氧化钠含量是指氧化钠与0.658倍的氧化 钾之和。

混合材是指水泥制备过程中掺入水泥熟料并与熟料共同粉磨 的活性混合材料。

掺合料是指在混凝土搅拌过程中掺人混凝土的粉状活性混合 材料。

3.1.1干燥环境，如十燥通风环境、室内正常环境。 3.1.2潮湿环境，如高度潮湿、水下、水位变动区、潮湿土壤、干湿 交替环境。 3.1.3含碱环境，如海水、盐碱地、含碱工业废水、使用化冰盐的 环境。干燥和含碱交替时按含碱环境处理；潮湿和含碱交替时按 含碱环境处理，

3.1.3含碱环境，如海水、盐碱地、含碱工业废水、使用化冰 环境。干燥和含碱交替时按含碱环境处理；潮湿和含碱交替 含碱环境处理

3.2.1 一般工程结构,如一般建筑结构。

3.2.2重要工程结构，如桥梁、大中型水利水电工程结构、高等级 公路、机场跑道、港口与航道工程结构、重要建筑结构。

发生开裂破坏的工程结构。

发生开裂破坏的工程结构。

4.1.2在骨料具有碱一硅酸反应活性时，依据混凝土所处的 环境条件对不同的工程结构分别采取表4.1.2中碱含量的限值或 措施。 4.1.3在骨料具有碱一碳酸盐反应活性时，干燥环境中的一 般工程结构和重要工程结构的混凝土可不限制碱含量；特殊工程 结构和潮湿环境及含碱环境中的一般工程结构和重要工程结构应 换用不具碱一碳酸盐反应活性的骨料

注：①处于含碱环境中的一般工程结构在限制混凝土碱含量的同时，应对混凝土 作表面防减涂层，否则应换用非活性骨料； ②大体积混凝土结构（如大坝等）的水泥碱含尚应符合有关行业标准的规 定。

注：①处于含碱环境中的一般工程结构在限制混凝土碱含量的同时，应对混凝土 作表面防减涂层，否则应换用非活性骨料； ②大体积混凝土结构（如大坝等）的水泥碱含尚应符合有关行业标准的规 定。

5. 1. 1 骨料的 ASR 活性

按有关行业标准或CECS48：93进行

5.1.2骨料的ACR活性

按 GB 176 进行。

按GB8077进行。

3.2碳酸盐（Na2CO3，K2CO3）

按 GB 176 进行。 5.5骨料和拌合水中氯离子含量 按GB8077进行。 5 5.6 含混合材的水泥和掺合料对ASR的抑制作用 按 SD 105 进行。

按GB175和GB12573进行

按GB8077进行。

6. 1. 4 掺合料

骨料应进行碱活性（ASR和ACR）鉴定，对海砂或海石，尚应 测定氯离子含量 水泥和掺合料应测定碱含量。 化学外加剂应测量钠或钾盐含量。 拌合水若为海水，应测定氯离子含量。

6.3.1混凝土碱含量按附录A计算确定，当混凝土碱含量不大

6.3.1混凝土碱含量按附录A计算确定，当混凝土碱含量不大 于表4.1.2的限值时，可判定为合格。

6.3.2当混凝土碱含量大于表4.1.2的限值时，可采

6.3.2.1换用非活性骨料。 6.3.2.2采用下列一种或几种措施，此时混凝土碱含量仍按 村录A计算，并应满足表4.1.2的限值要求： （1）使用碱含量低的水泥： （2）降低水泥用量； （3）不用含NaCI和KCl的海沙、海石或海水； （4）不用或少用含碱外加剂； (5）使用掺合料，如矿渣，粉煤灰和硅灰

6.3.2.1 换用非活性骨料。

水山灰水泥或掺合料，井经试验论证，此时混凝土碱含量可不受表 4.1.2碱含量限值的限制，

附录A混凝土碱含量的计算方法

水泥的碱含量以实测平均碱含量计，每立方来混凝土水泥用 量以实际用量计，水泥提供的碱可按下式计算

在化学外加剂的掺量以水泥重量的百分数表示时，外加剂弓 疑土的碱可按下式计算：

Aca = αWcWaKca (kg/m")

用盐的重量折算成等当量Naz0重

合料提供的碱可按下式计算：

Ama =βywcKma(kg/m)

式中β一掺合料有效碱含量占掺合料碱含量的百分率（%）; T一掺合料对水泥的重量置换率（%）； Kma一一掺合料碱含量（%）。 对于矿渣，粉煤灰和硅灰，β值分别为50%、15%和50%

混凝土的碱含量A可按下式计算：

Aca +Ama + Aaw (kg/m

本规程主编单位和主要起草人名单 编制单位：南京化工学院 起草人：邓敏唐明述

CECS 53 : 93

当环境工燥时：ASR或ACR一般不产生破坏性膨胀：混凝士 处于潮湿环境时有可能遭受ASR或ACR破坏；如果有大量碱从 环境中渗人混凝土；则含活性骨料的混凝土不可避免地会因ASR 或ACR而开裂破坏，这种情况下，应不使用活性骨料

不同的工程结构破坏后造成的损失及危害不同，在目前，因条 牛限制可对工程结构区别对待，对手造价较低的一般工程结构，可 考虑适当放宽碱含量限值。对于不允许发生膨胀、开裂的的特殊 工程结构，混凝土碱含量限值应更严，以防万一发生ASR或ACR 破坏。

A.0.2化学外加剂中的碱

化学外加剂中的钠、钟盐在混凝土中会引起ASR和ACR。 钠、钾盐重量与等当量Na2O重量之间的换算系数α按下面的公 式计算： 钠盐：α=（Na2O的分子量/2)/（钠盐的分子量/钠盐中钠的 摩尔数） 钾盐：α一0.658×（K0分子量/2)/（钾盐的分子量/钾盐中 钾的摩尔数 例如,K2COs的分子量为138.207，K2O的分子量为96.196 K,CO：中钾的摩尔数为2,其换算系数α为0.658×（96.196/2）JJF 1321-2011 元素分析仪校准规范， (138. 207/2)=0. 45

A.0.3混合材和掺合料中的碱

在混凝土中，混合材和掺合料只有部分碱能溶出并参与ASF 或ACR，溶出的那部分碱称为有效碱，英国和加拿大的经验表明： 矿渣、粉煤灰和硅灰中碱的溶出率大约为50%、15%和50%。对 于矿渣水泥、粉煤灰水泥或火山灰水泥中的混合材，因水泥厂目前

提供的碱含量数据为水泥的碱含量，且施时所能测定的效据也 为水泥的碱含量，其碱含量暂时只能按总碱量计算；掺合料可按其 有效碱含量计算，

海水以及受到海水作用的砂石都含有NaCl和KCl，这些盐 在混凝土中会引起ASR和ACR。英国水泥协会认为由海水、海 砂或海石引人的碱为其引人混凝土的氯离子重量的0.76倍。 0.76倍的氯离子重量实际上相当于海水中NaCl和KC1折算成等 当量Na2O的重量。

A.0.5.1我国碱一骨料反应（ASR、ACR）研究方面存在两大不 足。一是缺乏对现有工程的调查、分析和研究；二是骨料的碱活性 及活性骨料在全国范围内的分布不详。这种情况下，只能根据现 已掌握的一些资料，参照国外现行的规范与标准来确定我国的混 凝土碱含量限值。随着工作的逐步深入DB37 2376-2013意见稿 山东省区域性大气污染物综合排放标准 意见稿，再进一步完善混凝土碱 今是的阻估标准

含量的限值标准。 A.0.5.2骨料具有ASR活性时，特殊工程结构因不允许任何开 裂破坏，必须采用最安全的措施，干燥条件下的混凝限制碱含量为 3.0kg/m，如混凝土处于潮湿环境，根据南非的经验，混凝士碱含 量应不超过2.1kg/m，若混凝土处在含碱环境中，则应换用非活 性骨料，当混凝土常年处于干燥环境时，一般不会发生ASR破坏， 此时一般工程结构和重要工程结构可不限制混凝土碱含量。潮湿 环境中ASR有可能产生破坏，重要工程结构应限制混凝土碱含 量，以避免重大损失；对于一般工程结构，ASR破坏造成的损失和 危害较小，但一般工程结构的数量相当大，其累计造价很高，因此 也应限制混凝土碱含量，目前阶段因条件限制，可适当放宽碱含量 限值，日本和英国的研究表明，混凝土中日本和英国的活性骨料产 生异常膨胀的碱含量一般在3.5～4.0kg/m。当处于含碱环境中 时，因混凝土碱含量难以有效地加以控制，重要工程结构应换用非

活性骨料，一般工程结构的混凝士可作有效的表面涂层以阻止碱 的渗人，根据日本建设省的经验，此时混凝土仍应限制碱含量，否 则应换用非活性骨料。根据我国已发现的活性骨料的特点和工程 结构遭受ASR破坏的情况，参照国外预防ASR破坏的有效措施， 将混凝土碱含量限定为3.0kg/m是合适的。 骨料具有ACR活性时，处于干燥环境中的混凝土一般不会 发生ACR破坏，此时除特殊工程结构外，可不限制混凝土碱含 量。美国和加拿大的经验表明，预防ACR破坏最经济和最有效 的措施是另选骨料。