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集料堅固性試驗儀綜合解析

更新時間:2025-03-21      點擊次數:652
一、核心定義與用途
 
定義
 
集料堅固性試驗儀用于評估集料(如碎石、礫石)在飽和硫酸鈉溶液多次浸泡-烘干循環后的抗破壞能力,是反映集料抗凍性的關鍵指標。其性能符合《公路工程集料試驗規程》(JTGE42-2005)等標準。
 
用途
 
工程質量檢測:優化混凝土、瀝青等材料的配合比,提升建筑結構的耐久性。
 
材料篩選:評估不同集料(如河砂、山石)在極端環境下的穩定性。
 
科研支持:分析材料微觀結構變化與力學性能的關系。
 
二、工作原理與流程
 
模擬結晶壓力
 
通過硫酸鈉(Na?SO?)溶液的反復浸泡與烘干,使硫酸鈉結晶產生膨脹壓力,加速集料內部損傷,模擬長期使用中的凍融循環效應。
 
自動化循環流程
 
浸泡階段:20小時浸泡,溶液溫度20℃~25℃,初始循環需升降網籃25次以排除氣泡。
 
烘干階段:4小時烘干(105℃±5℃),完成一次循環。
 
總循環次數:25次循環后,清洗硫酸鈉殘留物并再次烘干,最終通過篩分計算質量損失率。
 
三、技術參數與設備組成
 
關鍵參數
 
容器:雙層不銹鋼加熱恒溫容器,容積55L或更大。
 
網籃規格:粗集料網籃外徑100mm~250mm,細集料網籃外徑70mm,孔徑適配不同粒級。
 
溫控精度:浸泡溫度20℃~25℃,烘干溫度105℃±5℃。
 
功率配置:加熱功率2000W,電機30W~1.5kW(依型號而定)。
 
全自動功能
 
數顯控制循環次數、浸泡時間、烘干溫度,部分型號支持數據記錄與導出。
 
四、試驗步驟與結果分析
 
試驗準備
 
集料分級清洗后烘干至恒重,稱量初始質量。
 
配置硫酸鈉溶液(每1000mL水加300g~350g無水硫酸鈉)。
 
外觀檢查
 
對粒徑>19mm的集料,記錄裂縫、剝落等外觀損傷,補充評估堅固性。
 
五、應用場景與維護要點
 
應用領域
 
建筑材料:混凝土、瀝青混合料配合比設計。
 
道路工程:路面材料抗凍性評估。
 
科研:材料微觀結構演化研究。
 
設備維護
 
清洗:定期清理容器和網籃,防止硫酸鈉結晶殘留。
 
校準:檢查溫度傳感器、計時器精度。
 
性能驗證:每季度測試溶液濃度和溫控穩定性。
 
六、市場與技術趨勢
 
當前集料堅固性試驗儀正向高度自動化和數據智能化方向發展。新型設備可集成物聯網監測功能,實時傳輸試驗數據至云平臺,支持多參數耦合分析(如同步監測pH值變化)。部分高端型號還支持多溶液環境模擬(如硫酸鎂、氯化鈉混合溶液),以適配復雜工況下的材料評估需求。
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