碱骨料试验箱

产品简介

JKS型碱骨料试验箱是上海雷韵试验仪器制造有限公司推出的一款产品，公司拥有自己的注册商标“雷研"。产品按国家专业标准DL/T《水工混凝土砂石骨料试验规程》要求设计制造。

产品型号：

更新时间：2026-01-09

厂商性质：生产厂家

访问量：2311

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PRODUCT CLASSIFICATION

混凝土仪器

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2025-09-09

2025-02-21

2026-01-12

2023-02-17

详细介绍

品牌	雷韵仪器	产地类别	国产

产品概述：

JKS型碱骨料试验箱是上海雷韵试验仪器制造有限公司推出的一款产品，公司拥有自己的注册商标“雷研”。产品按国家专业标准DL/T《水工混凝土砂石骨料试验规程》要求设计制造。

适用于作砂石骨料膨胀检测时控温、控时之用。JKS型碱骨料试验箱由箱体及温度、时间控制仪、加热管、放水孔、水泵、溢水孔、搁架等组成。箱体内胆采用优质不锈钢板制成，外壳采用不锈钢抛光磨花工艺，保温层由聚胺脂整体发泡制成，箱口设有水封槽，箱盖上设有测温孔具有良好地防腐、防锈、保温性以及自动控温等功能。

采用智能化温度、时间控制仪通过不锈钢加热管升温至下限温度回差值恒温，低于下限温度给定值加热，当达到控制时间，蜂鸣器响，告示试验完毕。是指混凝土中的碱性物质与骨料中的活性成分发生化学反应，引起混凝土内部自膨胀应力而开裂的现象。碱骨料反应给混凝土工程带来的危害是相当严重的。因碱骨料反应时间较为缓慢，短则几年，长则几十年才能被发现。

碱骨料反应需要具有三个条件:首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高；第二是骨料中有相当数量的活性成分；第三是潮湿环境，有充分的水分或湿空气供应。

碱骨料试验箱

结构原理：

1、箱体由内、中、外三层组成，内胆采用不锈钢焊接而成，外壳采用优质冷轧钢板折弯成型。表面采用粉末静电喷塑。中间隔层采用优质保温材料充填，保温效果更上一层楼

2、内胆右边设一个交换水箱，内置加热管。

3、内置管道循环水泵，使交换水箱中的水能与交换水箱中的水及时、快速的循环交换，达到恒温目的。

碱骨料试验箱

技术参数：

控温范围	室温~100℃（可调）
水泵功率	40W
控温精度	±0.2℃
电压	380V±10V
控时范围	1min~9999天
频率	50±1HZ
控时精度	±1min
加热功率	6KW
内净尺寸	900×550×600（净高450mm）
外形尺寸	1250×680×820mm

碱骨料试验箱

混凝土碱骨料反应试验

本次试验的目的：用于检验混凝土试件在温度38℃及潮湿条件养护下，混凝土中的碱与骨料发生碱-硅酸反应或碱-碳酸盐反应所引起的膨胀是否具有潜在危害。

一、试验用原材料及配合比

1)应使用硅酸盐水泥，水泥含碱量宜为(0.9士0.1)%(以NaO当量计，即NaO+0.658KO)。可通过外加浓度为10%的NaOH溶液，使试验用水泥含碱量达到1.25%。

2)当试验用于评价细骨料的活性时，应采用非活性的粗骨料，粗骨料的非活性也应通过试验确定，试验用细骨料细度模数宜为2.7士0.2.当试验用于评价粗骨料的活性时，应采用非活性的细骨料，细骨料的非活性也应通过试验确定。当工程用的粗、细骨料为同一品种的材料，应用该粗、细骨料来评价活性。试验用粗骨料应采用下列三种级配：(20~16)mm、((16~10)mm和(10~~5)mm，各取1/3等量混合。

3)每立方米混凝土水泥用量应为(420士10)kg。水灰比应为0.42~0.45.粗骨料与细骨料的质量比应为6：4.试验中除可外加NaOH溶液外，不得再使用其他的外加剂。

二、试验成型

1)成型前24h，应将试验所用原材料放人(20土5)℃的

成型室。

2)混凝土搅拌宜采用机械拌合。

3)混凝土应一次装人试模，并用捣棒和抹刀捣实，然后应在振动台上振动30s或直至表面泛浆为止。

4)试件成型后应带模一起送人温度(20士2)℃、相对湿度95%以上的标准养护室中，应在混凝土初凝前(1~2)h对试件沿模口抹平并编号。

三、养护和测量

1)试件应在标准养护室中养护(24士4)h后脱模，脱模时不应损伤测头，并应尽快测量试件的基准长度。待测试件应用湿布盖好。

2)试件的基准长度测量应在(20士2)C的恒温室中进行。每个试件应重复测试两次，应取两次测值的算术平均值作为该试件的基准长度值。

3)测量基准长度后应将试件放人养护盒中并盖严盒盖，放人(38士2)℃的养护室或养护箱中养护。

4)试件的测量龄期应从测定基准长度后算起，测量龄期应为1周、2周、4周、8周、13周、18周、26周、39周和52周，此后可每半年测一次。每次测量的前一天，应将养护盒从养护室中取出并放人(20士2)℃的恒温室中，恒温时间应为(24土4)h。试件各龄期的测量应与测量基准长度的方法相同，测量完毕后，应将试件调头放人养护盒中并盖严盒盖，重新放回

(38士2)℃的养护室或养护箱中继续养护，直至下一个测试龄期。

5)每次测量时，应观察试件有无裂缝、变形、渗出物及反应产物等，并应详细记录。必要时可在长度测试周期全部结束后，辅以岩相分析等手段，综合判断试件内部结构和可能的反应产物。

四、结束试验条件

当碱-骨料反应试验出现下列两种情况之一时，可结束试验：

1)在52周的测试龄期内膨胀率超过0.04%，

2)膨胀率虽小于0.04%，但试验周期已经达52周(或一年)。

五、膨胀率计算

混凝土碱骨料反应试验

结果处理：

1)每组应取3个试件测值的算术平均值作为某一龄期膨胀率的测定值。

2)当每组平均膨胀率小于0.020%时，同一组试件中单个试件之间的膨胀率差值(高值与低值之差)不应超过0.008%;当每组平均膨胀率大于0.020%时，同一组试件中单个试件的膨胀率差值不应超过平均值的40%。

一、什么是碱骨料反应

碱骨料反应(Alkali-Aggregate Reaction,AAR)是指混凝土孔溶液中的碱与骨料中的活性组分反应并导致异常膨胀的现象，它悄然发生在混凝土结构的内部，对混凝土的性能和寿命构成长期威胁。混凝土碱骨料反应的破坏性不仅仅在于其引起的开裂，更在于这种反应是持续进行的，一旦开始，反应会不断消耗混凝土中的碱性物质和骨料中的活性物质，导致反应区域不断扩大。这种持续的反应和膨胀过程会使混凝土的裂缝不断扩展，最终导致混凝土结构的严重破坏。

在全球范围内，混凝土碱骨料反应已经造成了巨大的经济损失和安全隐患。据统计，仅在美国，由于混凝土碱骨料反应导致的损失就高达数十亿美元。而在我国，由于过去几十年内大量使用了高碱含量的水泥和混凝土外加剂，预计未来混凝土碱骨料反应的问题将会更加突出。

二、碱骨料反应的机理

碱骨料反应是混凝土中的碱与骨料中的碱活性组分发生化学反应，并导致混凝土开裂破坏，混凝土中的碱来源于水泥、掺合料和外加剂等。发生碱骨料反应的条件包括三个方面：一是混凝土存在碱，二是骨料中存在碱活性物质，三是反应在有水的环境下方可进行。碱骨料反应分为碱硅酸反应（ASR）和碱碳酸盐反应（ACR）。

2.1 碱硅酸反应(碱硅酸反应(Alkali-Silica Reaction, ASR))

ASR是混凝土中的碱和砂石骨料中硅质活性组分反应并导致异常膨胀的现象。硅质碱活性组分多为微晶石英或隐晶石英，也包括蛋白石、玉髓、鳞石英、方石英、应变石英和中酸性火山玻璃体。ASR产物碱硅酸凝胶具有吸水膨胀特性，最终导致混凝土开裂破坏。化学方程式表示为：

Na⁺+(K⁺)+SiO₂+OH^- = Na(K)-Si-H(gel)

2.2 碱碳酸盐反应(Alkali-Carbonate Reaction, ACR)

ACR是指混凝土中的碱和砂石骨料中的白云石发生“去白云石化”反应，该反应会发生膨胀导致混凝土开裂破坏。ACR与ASR产生的膨胀裂纹特征普遍呈现花纹形或地图形，但是在混凝土内部以及骨料反应边界等处ADR产物不存在凝胶，而是CaCO₃和Mg(OH)₂。化学方程式表示为：

CaMg(CO₃)₂+2OH^-=Mg(OH)₂+CaCO₃+CO₃^2-

CO₃^2-+Ca(OH)₂=2OH^-+CaCO₃

以上反应过程中，从化学热力学角度分析，其自由能降低，离子和水可进入受限空间，促使反应持续进行，再生的碱继续与白云石反应，直至所有白云石物质被反应完。

三、碱骨料反应检测与评价方法

鉴定骨料是否具有碱活性的方法有很多，已经建立了多个国际公认的检测方法，分别有快速砂浆棒法、砂浆长度法、混凝土棱柱法、岩相法、化学法、岩石柱法和压蒸法等，具体检测方法及其评价标准见表1。

3.1岩相法

岩相法是一种基于矿物学和晶体光学原理的集料碱活性鉴定方法，它借助先进的偏光显微镜、扫描电镜等仪器，对骨料进行细致的观察和精确的鉴定。通过岩相法，研究人员可以观察到骨料的岩石种类、结构构造以及矿物成分。这些观察结果为我们提供了关于骨料碱活性的重要线索。例如，某些特定的岩石矿物，如含有硅酸盐矿物的岩石，可能具有较高的碱活性。通过岩相法，我们可以准确地识别这些碱活性矿物，从而判断骨料是否具有碱活性。

然而，岩相法也存在一定的局限性。虽然它可以提供关于骨料碱活性的重要信息，但无法直接得到活性组分含量与膨胀率的定量关系。因此，在进行碱骨料反应研究时，我们还需要结合其他检测方法，如化学法、砂浆棒法、压蒸法、混凝土棱柱体法和岩石柱法等，以获得更全面、更准确的数据和信息，并且岩相法需要有非常丰富的经验和熟练的技术。

3.2化学法

化学法是对不同粒径的骨料与1mol/L的NaOH溶液在80士1℃条件下反应24h后SiO₂溶出浓度S及溶液碱度降低值R进行测试。如果S>R>70mmol/L或者R<70mmol/L，S>35+R/2，则认为骨料具有潜在活性，需要进一步做砂浆棒试验。化学法最大的缺点是除二氧化硅外的物质对测试结果有很大的影响，如水化硅酸镁、碳酸盐（碳酸铁、方解石、碳酸镁）、铁的氧化物和铝酸盐、沸石、粘土矿物质、石膏、有机物等。而实际上任何硅酸盐质骨料都由多种矿物组成，尤其是粗岩石骨料，因此，这种误差是不可能避免的。化学法操作简单，反应时间短（24h），但只能反应硅质骨料与碱发生化学反应的能力，适用于评价高碱条件下快速膨胀的骨料，只作为对骨料的活性程度判断的补充依据，有逐渐被淘汰的趋势。

3.3快速砂浆棒法

砂浆棒快速法则是一种快速简便的ASR判定方法，它通过制备含有骨料的砂浆试件，并在一定条件下进行养护，测定试件的膨胀情况。根据砂浆试件14天的膨胀率，可以初步判断骨料的活性。如果膨胀率小于0.1%，则骨料被判定为非活性骨料，即不存在碱骨料反应的风险；若膨胀率大于0.2%，则骨料被判定为具有潜在危害性反应的活性骨料，需要采取相应措施进行防范；当膨胀率在0.1%至0.2%之间时，需要结合其他辅助试验和试件观测的结果进行综合评定，以确定骨料的活性状态。

砂浆棒快速法也存在一些问题，一是该快速法相对严格，存在错误判断的缺陷，二是采用砂浆棒快速法对慢速膨胀骨料的测试结果与快速膨胀的骨料的膨胀率在一个量级，经常无法明确区分低活性骨料和高活性骨料。因此，砂浆棒快速法比较适宜筛选骨料使用，作为严格的判断依据，但是不适合做否定骨料的判定依据，存在问题的骨料需要进一步试验判定。

3.4混凝土棱柱体法

混凝土棱柱体试验法是一种长期且更为全面的检测方法，它通过制备含有骨料的混凝土棱柱体试件，并在特定的温度和湿度条件下进行养护。通过观测试件在一年内的膨胀情况，可以评估碱骨料反应对混凝土结构的潜在危害。如果试件一年的膨胀率不小于0.04%，则判定为具有危害性反应的活性骨料，需要采取相应的防范措施来防止碱骨料反应对混凝土结构造成破坏；当膨胀率小于0.04%时，则判定为非活性骨料，即不存在碱骨料反应的风险。

在60-70年代，研究人员发现混凝土棱柱体法也适用于检验硅质骨料的碱活性，因此将该方法用于检验传统的碱骨料反应活性，对于碱－硅酸反应和碱－碳酸反应均是适用的。该方法更接近于实际的混凝土，但是，试验采用的水泥的细度、选取的水灰比、混凝土的温湿度养护环境以及混凝土配合比对检验的膨胀结果有较大的影响。

3.5砂浆长度法

砂浆长度法是一种用于测定水泥砂浆试件长度变化的方法，以此来鉴定水泥中碱与活性骨料间反应所引起的膨胀是否具有潜在危害。这种方法适用于碱骨料反应较快的碱-硅酸盐反应和ASR反应，但不适用于ADR。然而，砂浆长度法的主要缺点，一是试验过程中砂浆试块养护湿度精度对试验结果影响较大，二是用水量通过控制流动度确定用水量，这对实验结论有较大的影响。三是检测周期较长。该方法对骨料碱活性的膨胀判定规则适用于快速反应的骨料，但是实际工程中使用的绝大部分骨料的膨胀速度和活性远远低于蛋白石骨料。经过多年的试验研究，学术界形成一个共识：砂浆长度法仅仅适用于评判高活性的快速膨胀的骨料，对膨胀慢的骨料则不适用。

3.6岩石柱法

岩石柱法是判定骨料ADR活性的专业方法，不适用于ASR活性。将骨料制成φ9mm×35mm的岩石柱，浸泡在1mol/L的NaOH溶液中，测定试件的膨胀率。当试件84d膨胀率大于0.1%时，判定为有潜在活性。该方法宜与混凝土棱柱体法相结合，做最终的评价。

3.7压蒸法

压蒸法由南京化工学院唐明述等人于1983年首先提出，压蒸法试验按《砂、石碱活性快速试验方法》(CECS48-93)进行。试件成型后1d脱模，测量其初始值，然后在100℃水蒸气中蒸养4h，再在150℃10%KOH溶液中压蒸6h，测量其最终膨胀值，以0.1%作为判据。试件膨胀率小于0.1%时，该骨料判定为非活性的；若试件膨胀率大于0.1%时，该骨料判定为活性的。

四、碱骨料反应评价方法

碱骨料反应评价流程，首先通过岩相法判断碱骨料是否有潜在碱活性物质，不存在碱活性成分的骨料可以判定为非碱活性骨料；存在碱活性成分或者可疑时，应判断碱活性类型，再进一步采用相应的方法进行检验。硅质骨料一般采用砂浆棒快速法、砂浆长度法，也可以采用化学法和混凝土棱柱体法进行，碳酸盐质骨料一般采用岩石棱柱体法进行，也可采用混凝土棱柱体法进行。

这些检测标准各有特点，适用于不同的检测需求和条件。然而，在实际应用中，还需注意检测方法的适用范围和局限性，并根据具体情况选择最合适的检测方法。同时，严格遵守相应的标准和规定进行操作，确保检测结果的准确性和可靠性，对于预防和控制碱骨料反应具有重要意义。

表1检测方法及其评价标准

种类	方法	养护条件	试件尺寸/mm	龄期	评价标准
ASR	快速砂浆棒法	80℃，1mol/L NaOH溶液	25×25×285	14d	膨胀率＞0.20%时，判定为有潜在活性；膨胀率0.10%-0.20%时，按照砂浆长度法进行试验来判定；膨胀率＜0.1%时，判定为无潜在活性。




	砂浆长度法	38℃湿汽	25×25×285	180d	膨胀率＜0.10%，判定为无潜在活性；膨胀率≥0.10%，应判定为有潜在活性。
	砂浆长度法	38℃湿汽	25×25×285	180d	膨胀率＜0.10%，判定为无潜在活性；膨胀率≥0.10%，应判定为有潜在活性。
ACR	岩石柱法	20℃，1mol/L NaOH溶液	φ9×35	84d	膨胀率＜0.10%时，判定为无潜在活性；膨胀率≥0.10%时，判定为有潜在活性。
ASR、ACR	混凝土棱柱法	38℃湿汽	75×75×275	360d	膨胀率≥0.04%时，则判定为有潜在活性；膨胀率＜0.04%时则判定为无潜在活性。
	岩相法	/	/	/	判定是否含有碱活性物质，若有，进一步采用其他方法进行检验。
	化学法	80℃ 1mol/L NaOH溶液	/	24h	SiO2溶出浓度S及溶液碱度降低值R，如果S>R>70mmol/L或者R<70mmol/L，S>35+R/2，则认为骨料具有潜在活性，需要进一步做砂浆棒试验。
	压蒸法	100℃水蒸养4h，KOH溶液150℃蒸养6h。	10×10×40	10h	膨胀率≥0.10%，判定为有潜在活性；膨胀率＜0.10%，判定为无潜在活性。

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