碱集料反应检测

检测项目

骨料碱活性快速检测：依据砂浆棒法测定14天膨胀率，膨胀率≥0.10%判定为活性骨料，试验温度80±2℃。

岩相法矿物分析：识别骨料中活性二氧化硅（如蛋白石、玉髓）含量，定量标准≥0.1%需进行补充验证。

砂浆棒膨胀率（ASTM C1260）：测量胶砂试件在1mol/L NaOH溶液中的14天膨胀量，限值0.20%。

混凝土棱柱体法（ASTM C1293）：长期观测混凝土试件在38±2℃、100%RH下的膨胀，评估周期1-2年，膨胀量≥0.04%为有害反应。

化学法碱硅酸反应（ASTM C289）：测定骨料在NaOH溶液中溶解的SiO₂浓度与减量值，通过Rc-Sc曲线判定活性。

碳酸盐骨料碱活性（ASTM C1105）：检测白云质石灰岩的潜在碱碳酸盐反应，膨胀限值0.10%。

水泥碱含量测定（GB/T 176）：火焰光度法测定Na₂O与K₂O含量，计算当量碱（Na₂Oₑ=Na₂O+0.658K₂O），精度±0.01%。

混合材抑制效果验证：掺入粉煤灰/矿渣后检测砂浆棒膨胀率下降幅度，要求抑制率≥70%。

混凝土孔溶液碱度分析：通过孔溶液萃取测定OH⁻浓度，阈值>0.70mol/L需预警。

加速混凝土棱柱体试验（RILEM AAR-4）：60℃高温加速条件下检测膨胀，评估周期16周。

碱集料反应产物显微分析：SEM-EDS鉴定裂缝中碱硅凝胶形貌及Na/Si元素比，特征比值为Na/Si≈0.2-0.6。

长期服役结构原位检测：钻芯取样测定残余膨胀力，使用应变计监测持续变形量。

检测范围

水泥基原材料：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥的碱含量及矿物组成分析。

天然骨料：花岗岩、流纹岩等含微晶石英岩石，蛋白石质燧石，安山岩等火山岩。

工业副产骨料：冶金矿渣、煤矸石、铜渣等再生骨料的碱活性筛查。

预拌混凝土：商品混凝土配方的碱总量控制（限值3.0kg/m³）。

水工混凝土结构：大坝、水闸等长期浸水环境中的构件耐久性评估。

交通基础设施：桥梁桩基、隧道衬砌混凝土的服役期膨胀监测。

核电工程混凝土：安全壳结构在60年设计寿命内的碱集料反应防控。

海工混凝土：受海水盐分侵蚀的港口码头与跨海大桥混凝土检测。

预制混凝土构件：管桩、轨枕等工厂化生产制品的质量一致性验证。

修补材料兼容性：新旧混凝土界面处的碱迁移与二次反应风险评估。

骨料矿山资源评价：新矿源开发前的碱活性普查与适用性分级。

固废基胶凝材料：粉煤灰、硅灰等掺合料对碱反应的抑制效能认证。

混凝土外加剂：含碱早强剂、防冻剂引入的额外碱含量核算。

历史建筑修复：古建修复混凝土与原结构的碱兼容性诊断。

超长结构混凝土：地铁隧道、综合管廊等限制膨胀变形的关键工程。

检测标准

ASTM C1260：潜在碱-硅酸反应性胶骨料快速检测方法（砂浆棒法）

ASTM C1293：混凝土棱柱体试件碱集料反应性检测标准

ASTM C1778：碱集料反应风险评估与管控指南

GB/T 14684：建筑用砂碱活性试验（岩相法/快速砂浆棒法）

GB/T 14685：建筑用卵石、碎石碱活性试验（岩石柱法）

GB/T 50733：预防混凝土碱骨料反应技术规范

ISO 21404：水泥中水溶性碱含量测定方法

RILEM AAR-1：骨料潜在碱反应性岩相鉴定规程

RILEM AAR-3：碱-碳酸盐反应性检测方法

JIS A1146：混凝土用骨料碱硅酸反应试验方法

CSA A23.2-14A：混凝土棱柱体膨胀试验（加拿大标准）

AS 1141.60：骨料碱硅反应性加速检测（澳大利亚标准）

检测仪器

比长仪：精密测量混凝土棱柱体试件长度变化，分辨率0.001mm，符合ASTM C490标准要求。

恒温恒湿养护箱：维持38±2℃及100%RH环境，用于长期膨胀试验，温度波动≤±0.5℃。

高温碱溶液养护槽：提供80±2℃的1mol/L NaOH溶液环境，满足ASTM C1260加速试验需求。

自动膨胀监测系统：内置位移传感器的混凝土试件长期监测装置，数据采集频率1次/24小时。

火焰光度计：测定水泥及原材料中Na₂O、K₂O含量，检测限0.01%，符合GB/T 176标准。

扫描电子显微镜（SEM-EDS）：观测混凝土裂缝内碱硅凝胶形貌及元素组成，空间分辨率≤3nm。

混凝土钻孔取芯机：现场钻取Φ100mm芯样进行残余膨胀力测试，配备金刚石薄壁钻头。

碱含量快速测定仪：通过离子选择电极法现场检测混凝土碱离子浓度，测量范围0.1-1.5mol/L。