全自动集料坚固性试验仪
一、简介
本仪器符合JTG3432-2024公路工程集科试验规程要求。本方法是用以确定碎石或砾石经饱和溶液多次侵饱与烘干循环，承受结晶压而不发生显著破环或强度降低的性能，是测定石料坚固性能（也称安定性)的方法。坚固性是指集料经饱和溶液多次浸泡——烘干后，不发生显著破坏或强度降低的性能。它是描述集料抗冻性的重要指标。试验表明，对于相同的岩石当其被轧制成碎、砾石后，由于轧制工艺破坏了岩石的原状，结果使得集料的抗冻性比原状岩石的抗冻性低。因此，除检测原状岩石坚固性外，还应检测轧制后集料的坚固性。本仪器可自动加温，恒温，循环次数，保温时间实现数显自动控制。
二、技术参数
1、容器：双层不锈钢加热恒温容器
2、粗集料三角网篮:
网蓝外径为150mm，高150mm，孔径2.36mm
网篮外径为100mm，高150mm，孔径2.36mm不锈钢制。
细集料三脚网篮:
网篮外径为70mm，高70mm，孔径0.15mm不锈钢制
3、电源电压：220V
4、温度应保持范围：0-99℃(可调)
5、升降次数:25次
6、加热功率:2000W
7、制冷功率：800w
8、电机功率:50W
三、目的与适用范围
1.1本方法适用于测定饱和溶液或饱和溶液浸泡和干燥循环作用下集料质量损失，以间接评价粗集料的坚固性。
1.2本方法不适用于测定含水泥的再生集料，或含碳酸钙、碳酸镁或隐晶石英集料，此时可按T0364进行冻融试验。
四、仪具与材料
2.1 烘箱:鼓风干燥箱，恒温105℃±5℃,并满足T0302中2.4要求。
2.2天平:感量不大于称量质量的0.1%。
2.3试验筛:根据集料粒级选用不同孔径的方孔筛，并满足T0302中2.1要求。
2.4容器:带盖的瓷缸、塑料桶、金属桶等，其容积不小于50L。
2.5三脚网篮:网篮为铜丝或不锈钢丝制成。一般内径为100mm,高为150mm,网孔径不大于2.36mm;对于37.5mm及以上粒级，内径和高均为250mm,网孔径不大于2.36mm;对于2.36~4.75mm粒级，内径及高均为70mm,网孔径不大于1.18mm。
2.6温控装置:21℃±1℃恒温水槽或恒温箱，能够容纳2.4中的容器，同时应有温度记录功能。
2.7比重计:液体比重计，相对密度精度0.001。
2.8温度计:量程0~100℃,分度值0.1℃;量程0<200℃，分度值1℃。
2.9 计时器:量程不少于48h,精度0.1s。
2.10试剂:饱和坚固性试验为无水(Na2SO4);饱和坚固性试验为7水(MaSO4·7H₂O)a
2.11试剂:10%氯化钡溶液
2.12
试验用水:蒸馏水或去离子水。
2.13其他;玻璃棒、金属盘、毛刷等
3试验准备
五、饱和溶液的配制
3.1.1取一定量水加温至30~50℃,缓慢加入无水(NazSO4)，边加入边用玻璃棒充分搅拌。加入的无水(NazSO4)应至溶液达到饱和并至出现结晶，每1000mL水加入无水(Na2SO4)不少于350g。然后将盛有饱和溶液的容器放入温控装置中，使饱和溶液冷却至21℃±1℃,使用前在此温度下静置不少于48h。
3.1.2饱和溶液从冷却至21℃±1℃开始至所有浸泡试验结束的整个过程中均恒温在21℃±1℃,并及时盖住容器减少水分蒸发或污染。每次使用溶液浸泡之前，均应将容器中的结晶弄碎，搅拌饱和溶液、静置30min后检查饱和溶液相对密度，应满足1.151~1.174.
3.1.3当溶液颜色发生变化或溶液相对密度达不到要求时，可过滤一遍;如果检查其相对密度仍然得不到要求，则不得使用。
3.1.4溶液的配制，可采用试验浸泡集料的容器，也可采用单独的容器。
3.2饱和溶液的配制每1000mL水加入7水(MaS04·7H20)不少于1500g;每次使用溶液浸泡之前，饱和溶液相对密度应满足1.286~1.306。其他同3.1。
3.3试样的制备
3.3.1将样品用2.36mm试验筛充分过筛，取筛上颗粒缩分试样两份。将试样浸泡在水中，借助金属丝刷将试样颗粒表面洗刷干净，经多次漂洗至水清澈为止。沥干后105℃±5℃烘干至恒重，并冷却至室温。
3.3.2按表T0314-1各粒级筛网组成套筛，将每份试样干筛法充分筛分，称量各粒级的颗粒质量M.、计算各粒级的质量百分率a。
3.3.3按表TO314-V要求质量，每份试样各粒级称取一份集料颗粒(m1)，同时记录各粒级中大于19mm颗粒数(N)。
注:1.当某一粒级的质量百分率a，小于5%时，则该粒级可不进行试验。如10~25mm 集料中，4.75~9.5mm、9.5~16mm、16~19mm和19~37.5mm粒级的质量百分率分别为1.4%、90.3%、7.2%和1.1%,则4.75~9.5mm 和19~37.5mm粒级可不予试验，仅进行9.5~16mm和16~19mm两个粒级的试验。2.9.5~16mm 粒级颗粒可采用等质量的9.5~13.2mm粒级颗粒代替:19~31.5mm粒级颗粒可采用等质量的19~26.5mm 粒级颗粒或26.5~31.5mm粒级颗粒代替:3.2.36~4.75mm与4.75~9.5mm.9.5~16mm 与16~19mm,19~31.5mm与31.5~37.5mm,37.5~53mm与53~63mm可两个粒级合并进行试验，但合并之前各粒级质量应分别满足表T0314-1中要求。
六、饱和溶液坚固性试验步骤
4.1将待测粒级集料颗粒分别装入不同的三脚网篮、浸入盛有饱和溶液的容器中，三脚网篮浸入溶液时应先上下升降25次(升降高度约25mm,且集料颗粒不得露出溶液液面)以排除气泡，然后静置于该容器中。各粒级集料颗粒浸入饱和溶液之前，温度应为21℃±1℃;同时饱和溶液容积应不小于各粒级集料颗粒总体积的5倍。各粒级浸入饱和溶液后，三脚网篮底面距容器底面(由网篮脚高控制)间距、三脚网篮外壁距容器内壁间距、三脚网篮之间间距，均不少于20mm;且饱和溶液液面至少高出集料颗粒表面20mmc
4.2及时盖住容器，并保持饱和溶液恒温在21℃±1℃,静置浸泡20h±0.25h。从饱和溶液中提出三脚网篮，沥干15min±5min后，置于105℃±5℃的烘箱中烘干4h±0.25h;及时盖住容器，并继续进行饱和溶液恒温。从烘箱中取出各粒级集料颗粒，冷却2h±0.25h 至21℃±1℃;可通过环境箱、空调或电风扇等加速降温。至此，完成了个饱和溶液浸泡、加热烘干试验循环。
4.3将容器中结晶硫酸盐弄碎，搅拌饱和溶液、静置30min后检查饱和溶液相对密度。再按照以上4.1~4.2进行四个循环，但浸泡时间调整为4h±0.25h。
4.4完成第五次循环后，将各粒级集料颗粒置于46~49℃的水中浸泡、洗净结晶硫酸盐。再将各粒级集料颗粒放入105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重，待冷却至室温后，用相应粒级下限筛孔过筛，并称量其筛余质量m'。
注:取洗各粒级集料颗粒的水约10mL,滴人几滴10%氯化钡溶液，若未出现白色浑浊说明已洗净。
4.5对粒径大于19mm的颗粒，同时进行外观检查，描述各颗粒的裂缝、剥落、掉边和掉角等情况及其所占的颗粒数量
4.6如中途需要暂停试验，可在烘箱完成烘午后冷却阶段中止试验，总中止时间不超过72h。
七、饱和溶液坚固性试验步骤
5.1将待测粒级集料颗粒分别装入不同的三脚网篮、浸入盛有饱和溶液的容器中，三脚网篮浸入溶液时应先上下升降25次(升降高度约25mm，且集料颗粒不得露出溶液液面)以排除气泡，然后静置于该容器中。各粒级集料颗粒浸入饱和溶液之前，其温度应为21℃±1℃;同时饱和溶液容积应不小于各粒级集料颗粒总体积的5倍。各粒级集料颗粒浸入饱和溶液后，三脚网篮底面距容器底面(由网篮脚高控制)间距、三脚网篮外壁距容器内壁间距、三脚网篮之间间距，均不少于20mm;且饱和溶液液面至少高出集料颗粒表面20mmc
5.2及时盖住容器，并保持饱和溶液恒温在21℃±1℃,静置浸泡16.5h±0.25h。从饱和溶液中提出三脚网篮，沥干30min±5min后，置于105℃±5℃的烘箱中烘干6h±0.25h;及时盖住容器，并继续进行饱和溶液恒温。从烘箱中取出各粒级集料颗粒，冷却2h±0.25h 至21℃±1℃;可通过环境箱、空调或电风扇等加速降温。至此，完成了个饱和溶液浸泡、加热烘干试验循环。
5.3 将容器中结晶硫酸盐弄碎，搅拌饱和溶液、静置30min后检查饱和溶液相对密度。再按照以上5.1~5.2进行四个循环。
5.4完成第五次循环后，将各粒级集料颗粒置于46~49℃的水中浸泡、洗净结晶硫酸盐。再将各粒级集料颗粒放入105℃±5C的烘箱中烘干至恒重，待冷却至室温后，用相应粒级下限筛孔过筛，并称量其筛余质量㎡’。
注:取洗各粒级集料颗粒的水约10mL,滴入几滴10%氯化钡溶液，若未出现白色浑浊说明已洗净。
5.5 对粒径大于19mm的颗粒，同时进行外观检查，描述各颗粒的裂缝、剥落、掉边和掉角等情况及其所占的颗粒数量。
5.6 如中途需要暂停试验，可在烘箱完成烘于后冷却阶段中止试验，总中止时间不超过72h。
八、结果整理
注:当某一粒级的质量百分率小于5%时，取其相邻两个粒级的质量损失百分率的算术平均值;当只有一个相邻粒级的实测结果时，直接取这个相邻粒级的质量损失百分率。
6.4溶液试验的试样质量损失百分率按式(T0314-4)计算，准确至0.1%。
6.6试验应描述整体颗粒的裂缝、剥落、掉边和掉角等情况及其所占的颗粒数量。
九、允许误差
7.1当采用饱和溶液时，质量损失百分率重复性试验的允许误差为试验平均值的60%.
7.2 当采用饱和溶液时，质量损失百分率重复性试验的允许误差为试验平均值的30%。
