细骨料坚固性试验检测技术规程
1 检测项目
1.1 硫酸钠溶液浸泡法
本方法为细骨料坚固性检测的基准方法，通过测定骨料在饱和硫酸钠溶液中经受多次浸泡与烘干循环后的质量损失百分率，评价其抵抗盐结晶膨胀破坏的能力。其原理基于硫酸钠结晶水合物（Na₂SO₄·10H₂O）在结晶过程中产生高达1000个大气压以上的膨胀压力，模拟骨料在自然环境中因温度、湿度变化导致盐类结晶引起的物理风化作用。
1.2 硫酸镁溶液浸泡法
采用硫酸镁溶液替代硫酸钠溶液，适用于对镁盐腐蚀较为敏感环境下的骨料检测。硫酸镁结晶产生的压力特征与硫酸钠存在差异，更能反映滨海盐渍土地区或含镁工业废水侵蚀环境下的骨料耐久性表现。
1.3 冻融循环法
通过反复冻结与融化循环，直接评价饱水状态下细骨料的抗冻耐久性。主要机制为骨料内部孔隙水结冰产生约9%体积膨胀，形成内应力导致骨料崩解。冻融循环条件通常设定为-20℃冻结4h，20℃水浴融化4h，每次循环为8h。
1.4 压碎指标法
间接评价坚固性的辅助方法，通过施加特定压力测定细骨料破碎率，反映骨料颗粒的力学强度与内部缺陷程度。虽不能直接表征化学耐久性，但与坚固性存在一定相关性。
1.5 微脱水法
采用离心或负压脱水方式，测定细骨料饱和面干状态下的含水率变化特征，间接评估孔隙结构对骨料坚固性的影响。主要用于生产质量控制中的快速检测。
2 检测范围
2.1 混凝土工程领域
普通混凝土用细骨料坚固性指标依据结构设计使用年限及环境作用等级确定。设计使用年限100年以上的重要结构，坚固性指标应≤8%；一般工业与民用建筑结构，坚固性指标应≤10%；临时性建筑或次要结构，坚固性指标可放宽至≤15%。
2.2 水利水电工程
水工混凝土细骨料坚固性要求更为严格，大坝主体、输水隧洞等永久性水工建筑物，硫酸钠溶液法5次循环后质量损失率应≤8%；水位变化区及受高速水流冲刷部位应≤6%。
2.3 公路与桥梁工程
高速公路、一级公路及特大桥、大桥重要结构物，细骨料坚固性指标应≤12%；二级及以下公路可放宽至≤15%。桥涵结构处于冻融环境时，坚固性指标应≤8%。
2.4 铁路工程
客运专线、高速铁路现浇梁体及轨道板用细骨料，硫酸钠溶液法质量损失率应≤8%；普通铁路桥梁及轨枕用骨料应≤10%；道砟用细骨料应≤12%。
2.5 海工与水运工程
处于浪潮溅区及水位变动区的海工混凝土，细骨料坚固性指标应≤8%，同时需进行硫酸镁溶液法验证试验，质量损失率应≤12%。
2.6 特殊环境工程
处于硫酸盐侵蚀环境（环境作用等级H2及以上）、盐渍土环境及化学侵蚀性工业环境中的混凝土结构，细骨料坚固性指标应≤6%，并采用对应侵蚀性盐类的溶液进行专项检测。
3 检测标准
3.1 国内标准
GB/T 14684-2022《建设用砂》：规定细骨料坚固性试验方法及技术要求，Ⅰ类砂质量损失≤8%，Ⅱ类砂≤10%，Ⅲ类砂≤15%。
JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》：明确硫酸钠溶液法试验操作规程及结果判定标准。
SL 352-2020《水工混凝土试验规程》：规定水工细骨料坚固性试验条件及评价指标。
JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》：规定公路工程细骨料坚固性试验方法（T0340-2005）。
TB 10424-2018《铁路混凝土工程施工质量验收标准》：包含铁路工程细骨料坚固性技术要求和检验规则。
3.2 国际标准
ASTM C88/C88M-18《Standard Test Method for Soundness of Aggregates by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate》：规定硫酸盐法测定骨料坚固性的标准程序，5次循环后质量损失率一般要求≤10%-15%。
EN 1367-2:2009《Tests for thermal and weathering properties of aggregates - Part 2: Magnesium sulfate test》：欧洲标准化委员会发布的硫酸镁法骨料坚固性试验标准。
BS 812-121:1989《Testing aggregates. Method for determination of soundness》：英国骨料坚固性测定标准方法。
ISO 20290-4:2019《Aggregates for concrete - Test methods for mechanical and physical properties - Part 4: Determination of tenacity and resistance to disintegration》：国际标准化组织骨料坚固性试验方法标准。
4 检测仪器
4.1 烘箱
电热鼓风干燥箱，控温范围（105±5）℃，具备自动恒温控制及超温保护功能。用于试样的干燥及循环过程中的烘干处理，温度均匀度≤±2℃。
4.2 恒温水箱
控温范围（20~25）℃，控温精度±0.5℃，用于制备硫酸钠或硫酸镁饱和溶液及保持试样的浸泡温度条件。水槽容积应满足同时容纳不少于10个试样篮的浸泡要求。
4.3 试验筛
符合GB/T 6005要求的方孔筛系列，应包括9.50mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm各级。筛框直径300mm或200mm，筛框高度不低于50mm，具备定位结构防止交叉污染。
4.4 试样篮
采用纯铜或不锈钢材质（06Cr19Ni10及以上牌号）制成，网孔尺寸0.15mm~0.20mm，篮体尺寸适宜浸入盛装硫酸盐溶液的容器中。每个试样篮应具备独立标识，并配盖防止漂浮颗粒逸出。
4.5 密度计
测量范围1.151~1.389g/cm³，分度值≤0.001g/cm³，用于硫酸钠溶液密度的精确测定。硫酸镁溶液检测时，需配备相应测量范围（1.295~1.308g/cm³）的密度计。
4.6 干燥器
内径不小于250mm，内盛变色硅胶干燥剂，用于试样烘干后的冷却保存，防止冷却过程中吸潮。
4.7 天平
电子分析天平，量程不小于2000g，分度值0.01g，具备自校准功能，用于各粒级试样质量称量及循环后损失质量测定。
4.8 温湿度计
数字式温湿度记录仪，测量范围温度-10~50℃、湿度0~100%RH，精度±0.3℃、±3%RH，用于环境条件的连续监测与记录。
4.9 容量瓶及移液管
硼硅酸盐玻璃材质，A级精度，用于硫酸盐溶液的标定及浓度精确控制。
4.10 比重瓶
容积50mL或100mL，带温度计插孔，用于硫酸盐溶液浓度的仲裁检验。
4.11 负压筛析仪
筛分负压（4.0±0.5）kPa，用于微脱水法试验中饱和面干细骨料的快速脱水处理，也可用于0.075mm以下微粒的分离测定。
4.12 冻融试验机
自动循环控制，冻结温度（-20±2）℃，融化温度（20±2）℃，用于冻融循环法坚固性试验。设备具备超温报警、循环计数及自动停机功能。
4.13 压碎值测定仪
由加压钢座、压柱及垫块组成，配合300kN及以上量程压力试验机使用，用于压碎指标法试验。加压钢座内径（77±1）mm，深度（70±1）mm。
4.14 辅助器具
包括瓷蒸发皿（容积200~300mL）、毛刷（软硬适中）、分料器（二分器，格槽宽度为试样最大粒径的2~3倍）、搪瓷盘、试样袋等。
4.15 校准器具
试验用计量器具须定期溯源至国家计量基准，密度计、温度计、天平等应每年送检，试验筛每半年进行一次自校准，烘箱及恒温水箱每季度进行温度均匀性验证。
