洛杉矶磨耗试验技术规程
1 检测项目
洛杉矶磨耗试验是测定粗集料抵抗摩擦、撞击和剪切等综合力学性能的标准化试验方法，其核心原理是利用洛杉矶磨耗试验机，通过钢球作为磨耗介质，使集料在回转的钢筒内产生摩擦、撞击和研磨作用，模拟集料在道路工程使用过程中抵抗磨耗、破碎的能力。
1.1 标准洛杉矶磨耗试验
标准洛杉矶磨耗试验适用于公称粒径4.75mm～37.5mm的粗集料。根据集料粒径大小，试验采用不同的试样质量和钢球数量：
A级配：适用于公称粒径4.75mm～9.5mm的集料，试样质量3330g，钢球数量6个
B级配：适用于公称粒径9.5mm～16.0mm的集料，试样质量5000g，钢球数量8个
C级配：适用于公称粒径16.0mm～26.5mm的集料，试样质量5000g，钢球数量12个
D级配：适用于公称粒径26.5mm～37.5mm的集料，试样质量10000g，钢球数量12个
试验时将试样与钢球装入磨耗机，以30～33r/min的转速旋转500转，取出试样筛除1.7mm以下细料，计算磨耗损失率。
1.2 洛杉矶湿磨耗试验
湿磨耗试验适用于潮湿环境下使用的集料，如水工混凝土、港口工程等。试验原理与标准洛杉矶磨耗试验相似，但在试验过程中需向磨耗筒内注水，使试样处于水浸状态。湿磨耗试验能更真实地模拟集料在水作用下的磨耗行为，反映水对集料力学性能的弱化效应。
1.3 洛杉矶微德瓦尔磨耗试验
微德瓦尔磨耗试验是洛杉矶磨耗试验的改进方法，适用于测定细集料和机制砂的耐磨性能。该试验采用微德瓦尔磨耗仪，试样为100g～200g的细集料，加入钢球和适量水，旋转规定转数后测定质量损失率。该方法常用于评价细集料的抗磨耗能力和级配稳定性。
1.4 洛杉矶冲击磨耗试验
冲击磨耗试验是在标准洛杉矶磨耗试验基础上发展而来的快速检测方法，通过增加钢球数量或提高转速，在较短时间内评估集料的抗冲击性能。该方法主要用于施工过程中的质量控制，可快速判定集料的力学性能是否满足要求。
2 检测范围
2.1 道路工程领域
在道路工程中，洛杉矶磨耗试验被广泛应用于各级公路、城市道路的面层和基层集料质量评价。具体应用包括：
高速公路和一级公路：要求表面层粗集料磨耗损失不大于28%，其他层次不大于30%
二级及二级以下公路：表面层粗集料磨耗损失不大于30%，其他层次不大于35%
桥面铺装：粗集料磨耗损失要求不大于26%
透层、粘层、封层：用集料磨耗损失要求不大于30%
2.2 铁路工程领域
铁路道砟是铁路轨道结构的重要组成部分，洛杉矶磨耗试验是评价道砟质量的核心指标：
高速铁路：道砟洛杉矶磨耗率要求不大于18%
客货共线铁路：道砟洛杉矶磨耗率要求不大于20%
重载铁路：道砟洛杉矶磨耗率要求不大于22%
道砟的耐磨性能直接影响铁路线路的稳定性和维护周期，磨耗率过高的道砟易产生粉化，导致道床板结、排水不畅等问题。
2.3 水工建筑工程领域
在水工建筑中，集料需承受水流冲刷、冰凌撞击等作用，洛杉矶磨耗试验结果对评价集料耐久性具有重要意义：
水工混凝土：用于溢流面、消力池等部位的混凝土，要求粗集料磨耗损失不大于30%
护坡工程：块石护坡用石料磨耗损失要求不大于35%
防波堤工程：堤心石和护面块石磨耗损失要求不大于40%
2.4 机场工程领域
机场道面承受飞机起降时的冲击荷载和高速气流的冲刷作用，对集料耐磨性能要求较高：
飞行区指标4E及以上机场：水泥混凝土道面粗集料磨耗损失不大于28%
飞行区指标4D及以下机场：粗集料磨耗损失不大于30%
沥青道面：粗集料磨耗损失不大于28%
2.5 建筑工程领域
在建筑工程中，混凝土用粗集料的耐磨性能直接影响结构的使用寿命：
高强度混凝土：强度等级C50及以上混凝土，粗集料磨耗损失不大于30%
普通混凝土：粗集料磨耗损失不大于40%
耐磨地面：用于工业厂房、停车场等耐磨地面的混凝土，粗集料磨耗损失不大于25%
3 检测标准
3.1 中国国家标准
GB/T 14685-2022《建设用卵石、碎石》：规定了粗集料的洛杉矶磨耗指标，I类集料磨耗损失不大于20%，II类集料不大于30%，III类集料不大于40%
GB/T 14684-2022《建设用砂》：规定了机制砂的亚甲蓝MB值、石粉含量与压碎指标，其中微德瓦尔磨耗试验作为机制砂耐磨性能的参考指标
GB/T 50107-2019《混凝土强度检验评定标准》：引用洛杉矶磨耗试验作为混凝土用粗集料力学性能的评价方法
3.2 交通运输行业标准
JTG E42-2020《公路工程集料试验规程》：详细规定了洛杉矶磨耗试验的仪器设备、试样制备、试验步骤和结果计算方法，编号为T 0317-2020
JTG F40-2022《公路沥青路面施工技术规范》：规定了不同等级公路沥青路面用粗集料的洛杉矶磨耗技术指标
JTG/T 5521-2019《公路桥涵施工技术规范》：规定了桥梁工程混凝土用粗集料的洛杉矶磨耗要求
3.3 铁路行业标准
TB/T 2140-2022《铁路碎石道砟》：规定了铁路道砟的洛杉矶磨耗试验方法和技术要求，分为特级道砟、一级道砟和二级道砟三个等级
TB 10102-2020《铁路工程土工试验规程》：包含了洛杉矶磨耗试验的具体操作方法
3.4 水利行业标准
SL/T 352-2020《水工混凝土试验规程》：规定了水工混凝土粗集料洛杉矶磨耗试验方法
DL/T 5151-2019《水工混凝土砂石骨料试验规程》：详细描述了水工混凝土用集料的洛杉矶磨耗试验步骤和结果评定
3.5 国际标准
ASTM C131/C131M-20《Standard Test Method for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine》：美国材料与试验协会标准，适用于公称粒径9.5mm～37.5mm的粗集料
ASTM C535-20《Standard Test Method for Resistance to Degradation of Large-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine》：适用于公称粒径19.0mm～63.0mm的大粒径粗集料
EN 1097-2:2020《Tests for mechanical and physical properties of aggregates - Part 2: Methods for the determination of resistance to fragmentation》：欧盟标准，规定了集料抗破碎性能的测定方法，包括洛杉矶磨耗试验
AASHTO T 96-22《Standard Method of Test for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine》：美国国家公路与运输协会标准，与美国ASTM标准基本一致
ISO 20290-3:2019《Aggregates for concrete — Test methods for mechanical and physical properties — Part 3: Determination of aggregate crushing value (ACV)》：国际标准化组织标准，包含洛杉矶磨耗试验的相关内容
4 检测仪器
4.1 洛杉矶磨耗试验机
洛杉矶磨耗试验机是进行洛杉矶磨耗试验的核心设备，主要由以下部件构成：
磨耗筒：采用优质碳素结构钢或不锈钢制成的圆筒，内径711mm±5mm，内侧长度508mm±5mm，筒体壁厚不小于10mm。磨耗筒两端封闭，一端设有可开启的密封门，用于装卸试样。筒体内壁光滑无凸起，焊缝经打磨处理，确保筒体旋转时的平衡性。
搁板：磨耗筒内壁沿轴向安装一块可拆卸的钢制搁板，长度与筒体内部长度相同，宽度为89mm±2mm，厚度为25mm±2mm。搁板焊接在筒体内壁，用于将试样提升到一定高度后抛落，产生撞击和磨耗作用。搁板边缘呈圆弧形，减少对试样的切割作用。
驱动系统：包括电动机、减速装置和传动机构，驱动磨耗筒以30～33r/min的转速匀速旋转。驱动系统应具备足够的功率，确保在满载情况下仍能稳定。电动机功率一般为1.5kW～2.2kW，可根据试验需求调整。
计数器：自动记录磨耗筒的旋转次数，精度为±1转。计数器应具备预置功能，可设定旋转次数（通常为500转或1000转），到达设定次数后自动停机或发出声光报警。计数器应具有断电记忆功能，防止试验中断后数据丢失。
控制系统：采用微电脑控制，具备转速显示、时间设定、故障诊断等功能。控制系统应设紧急停机按钮，确保在异常情况下能够快速停机。
机架：采用型钢焊接而成，具有足够的刚度和稳定性，支撑整个磨耗筒和驱动系统。机架底部设有水平调节螺栓，保证磨耗筒安装水平度。
4.2 磨耗钢球
磨耗钢球是洛杉矶磨耗试验中产生磨耗作用的介质，应符合以下技术要求：
材质：采用高碳铬轴承钢或同等性能的耐磨钢球，硬度不低于HRC 60，表面光滑无缺陷
规格：钢球直径为46.8mm～47.8mm，质量范围390g～445g。钢球应经过严格筛选，同一批次的钢球直径偏差不超过±0.5mm，质量偏差不超过±10g
数量配置：根据集料粒径和试验要求，配备不同数量的钢球。标准配置包括6个、8个和12个钢球组，钢球总质量分别为2340g～2670g、3120g～3560g和4680g～5340g
校验要求：钢球在使用过程中会逐渐磨损，应定期检查钢球直径和质量，当钢球直径小于46.0mm或质量小于380g时应予更换。新购钢球需进行标定和配对，确保同组钢球的均匀性
4.3 试样筛分设备
标准筛：包括圆孔筛或方孔筛，筛孔规格应符合试验要求。洛杉矶磨耗试验常用筛孔尺寸为：37.5mm、31.5mm、26.5mm、19.0mm、16.0mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.7mm（或1.18mm）、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm。筛框直径一般为300mm或200mm，筛框高度50mm～100mm，应符合国家标准GB/T 6005的相关要求。
振筛机：电动往复式或电磁式振筛机，用于对集料进行筛分分级。振筛机应能容纳一组标准筛，振幅和振频可调，确保筛分效率和准确性。振筛机的振动次数一般为280～320次/min，拍击次数120～160次/min。
电子天平：称量范围不小于10kg，感量0.1g，用于称量试样和钢球。电子天平应具备校准功能和水平调节装置，确保称量准确性。用于称量磨耗后细料的电子天平感量应为0.01g。
4.4 辅助设备和工具
烘箱：采用电热鼓风干燥箱，温度控制范围105℃±5℃，用于干燥集料试样。烘箱应具有足够的容积，能容纳多个试样盘，箱内温度均匀，波动范围不超过±2℃。
试样盘：采用不锈钢或镀锌铁皮制成，尺寸根据试样量确定，用于盛放和干燥集料试样。试样盘应平整、无变形、易清洗。
称量盘：用于称量磨耗后残留试样，一般要求直径300mm～400mm，深度50mm～80mm，表面光滑便于清理。
试样分离器：包括分料器、四分法分隔板等，用于对试样进行缩分，保证试样的代表性。分料器槽宽一般为15mm～50mm，可根据集料粒径选择。
清洗工具：包括软毛刷、铜丝刷、吹风机等，用于清洗磨耗筒和筛网，防止试样残留影响下次试验。
计时器：用于记录和监控试验时间，精度不低于±1秒。
防护设备：包括防护眼镜、防尘口罩、手套等，确保操作人员安全。
4.5 微德瓦尔磨耗仪
微德瓦尔磨耗仪是进行细集料和机制砂磨耗试验的专用设备：
磨耗罐：采用不锈钢制成，内径200mm±1mm，内侧长度300mm±1mm，罐体壁厚不小于5mm。罐体两端密封，一端设有加料口。
旋转机构：驱动磨耗罐以40～45r/min的转速旋转，转速可调，旋转次数可预设。
钢球：直径30mm±0.5mm，质量110g～115g，采用耐磨钢球。通常每个试样加入6个钢球。
水循环系统：用于湿磨耗试验，可控制水温，保持水位稳定。
4.6 检测仪器的校准与维护
为确保试验结果的准确性和可靠性，所有检测仪器应定期进行校准和维护：
周期检定：洛杉矶磨耗试验机应每年进行一次计量检定，检查转速、计数器、搁板尺寸等关键参数是否符合标准要求。检定合格后方可继续使用。
日常检查：每次试验前检查磨耗筒内壁和搁板的磨损情况，搁板磨损超过原厚度的20%时应予更换。检查钢球表面有无裂纹、剥落等缺陷，不合格钢球应及时更换。
维护保养：每月对磨耗机进行清洁和润滑，检查传动部件、紧固螺栓等，确保设备处于良好状态。长期停用后重新启用时，应先进行试运转，确认正常后方可进行试验。
记录管理：建立仪器设备档案，记录校准证书、维护记录、故障处理等信息。每次试验后登记设备使用情况，便于追溯和分析。
