AASHTO M 302-2024
Стандартная спецификация на шлаковый цемент для использования в бетоне и растворах

Стандартный №

AASHTO M 302-2024

Дата публикации

2024

Разместил

American Association of State Highway and Transportation Officials

Последняя версия

AASHTO M 302-2024

сфера применения

Обзор стандарта и история разработки

AASHTO M 302-24, «Стандартная спецификация для шлакового цемента для бетона и раствора», — технический стандарт, недавно пересмотренный в 2024 году Американской ассоциацией государственных должностных лиц автомобильных дорог и транспорта. Он сохраняет техническое соответствие ASTM C989/C989M-24. Этот стандарт основан на продолжающихся исследованиях использования ресурсов доменного шлака и направлен на стандартизацию требований к применению шлакового цемента в качестве материала на основе цемента в бетонной промышленности.

Определения терминов и свойства материалов

Шлаковый цемент четко определяется как гранулированный доменный шлак, измельченный до состояния, похожего на цемент. Его химический состав в основном состоит из силиката кальция и алюмосиликата кальция.

Оценка 80	Среднее значение последних 5 образцов	Минимальное значение одного образца	Требование к 7-дневному индексу активности
Оценка 80	≥75%	≥70%	Нет требований
Оценка 80 100	≥95%	≥90%	Требуется отчет об испытаниях
Оценка 120	≥115%	≥110%	Требуется отчет об испытаниях

---

Подробное объяснение показателей физических характеристик

Согласно главе 7 стандарта, шлаковый цемент должен соответствовать следующим требованиям к физическим характеристикам:

Элементы испытаний	Метод испытаний	Предельные требования	Примечания
Остаток на сите 45 мкм	T 192	≤20%	Максимально допустимое значение
Удельная площадь поверхности	T 153	Не ограничено	Требуется отчет об испытаниях
Содержание воздуха в растворе	T 137	≤12%	Максимально допустимое значение
Плотность	T 133	Не ограничено	Требуется отчет об испытаниях

---

Требования к химическому составу

В главе 8 стандарта указано, что химический состав: Содержание сульфидной серы ≤2,5%. Особое примечание: сера в шлаке в основном существует в форме сульфида. Рентгенофлуоресцентный анализ не позволяет различить сульфидную серу и сульфатную серу, поэтому их необходимо измерять и указывать в отчете отдельно.

Метод испытания индекса активности

В пункте 10.1 подробно описана процедура испытания индекса активности шлака:

1. Требования к эталонному цементу: Необходимо использовать цемент типа M 85 I/II или типа M 240 II с содержанием щелочи 0,6–0,9% и прочностью через 28 дней ≥35 МПа
2. Пропорции раствора: Эталонный цементный раствор (500 г цемента + 1375 г стандартного песка); Эталонный цементный раствор шлака (250 г цемента + 250 г шлака + 1375 г стандартного песка)
3. Контроль текучести: Отрегулируйте содержание воды до текучести 105–115%
4. Формула расчета: Индекс активности (%) = (SP/P)×100, где SP — прочность шлакового раствора, а P — прочность эталонного цементного раствора

Требования к точности контроля

На основании сравнительного исследования 22 лабораторий в 2015 году требования к точности испытаний следующие:

• Внутрилабораторное отклонение: 1,65% в течение 7 дней, 2,62% в течение 28 дней
• Межлабораторное отклонение: 6,88% в течение 7 дней, 4,78% в течение 28 дней

---

Ключевые моменты технологии инженерного применения

Защита от сульфатной коррозии

В Приложении X2 указано, что бетон, содержащий соответствующее количество шлакового цемента, имеет лучшую стойкость к сульфатной коррозии, чем бетон на чистом портландцементе. Механизмы действия включают:

• Снижение содержания C3A в вяжущих материалах
• Снижение проницаемости бетона и содержания гидроксида кальция
• Добавление сульфата кальция повышает сульфатостойкость высокоглиноземистого шлака

Ингибирование реакции щелочи и кремния

В Приложении X3 объясняется, что шлаковый цемент ингибирует ASR посредством двойного механизма:

• Снижение общего содержания щелочи в системе
• Расход ионов щелочных металлов в реакции гидратации
• Требуемая скорость добавления зависит от реакционной способности заполнителя и содержания щелочи в бетоне

---

Требования к контролю качества и приемке

В главе 9 изложены строгие требования к отбору проб:

• Частота отбора проб: раз в месяц или каждые 2300 тонн (в зависимости от того, что больше часто)
• Размер выборки: не менее двух смешанных образцов по 2 кг
• Место отбора проб: избегать загрязнения материала пылеуловителя
Рекомендуемые элементы Глинозем, хлорид, общая щелочь Плотность, набор прочности Предоставьте справочные данные по цементу

---

Рекомендации по внедрению и меры предосторожности

1. Выбор марки: выберите подходящую марку шлака на основе проектных требований к прочности. Марка 120 подходит для проектов с высокими требованиями к начальной прочности.
2. Консистенция эталонного цемента: разные эталонные цементы могут давать разные индексы активности. Рекомендуется использовать фиксированный источник цемента.
3. Температурная чувствительность: Раннее развитие прочности шлакового цемента происходит медленно в условиях низких температур, поэтому необходимо скорректировать план отверждения.
4. Контроль добавления сульфата кальция: При добавлении сульфата кальция необходимо провести испытание на расширение по ASTM C1038, чтобы гарантировать, что скорость расширения за 14 дней составляет ≤0,020%.
5. Контроль содержания щелочи: Для активных заполнителей необходимо строго контролировать общее содержание щелочи и соответствующим образом увеличивать содержание шлака.

Тенденции технологического развития

С учетом растущих требований к устойчивому развитию применение шлакового цемента демонстрирует следующие тенденции:

• Высокая марка (марка 120) Растущий спрос на шлаковый цемент для удовлетворения требований высокопроизводительного бетона. Уточнённые требования к контролю качества, особенно точный контроль содержания щёлочи и сульфатов. Разработка технологий комбинирования шлакового цемента с другими вспомогательными вяжущими материалами. Внедрение цифровых систем прослеживаемости качества для контроля всего процесса от производства до применения.

AASHTO M 302-2024 Ссылочный документ

• M 240M/M 240 Стандартные спецификации для смешанного гидравлического цемента
• M 85 Стандартные спецификации для портландцемента
• R 80 Стандартная практика определения реакционной способности бетонных заполнителей и выбора соответствующих мер для предотвращения вредного расширения в новых бетонных конструкциях
• T 105 Стандартный метод испытаний химического анализа гидравлического цемента
• T 106M/T 106 Стандартный метод испытания прочности на сжатие гидравлического цементного раствора (с использованием кубических образцов размером 50 мм или 2 дюйма)
• T 133 Стандартный метод определения плотности гидравлического цемента
• T 137 Стандартный метод определения содержания воздуха в гидравлическом цементном растворе
• T 153 Стандартный метод определения крупности гидравлического цемента с помощью аппарата для определения воздухопроницаемости
• T 192 Стандартный метод определения крупности гидравлического цемента с помощью сита 45 мкм (№ 325)

AASHTO M 302-2024 История

• 2024 AASHTO M 302-2024 Стандартная спецификация на шлаковый цемент для использования в бетоне и растворах
• 2024 AASHTO M 302-2022 Стандартные спецификации на шлаковый цемент для использования в бетоне и строительных растворах (обозначение ASTM: C989/C989M-22)
• 2019 AASHTO M 302-2019 Стандартные спецификации на шлаковый цемент для использования в бетоне и строительных растворах
• 2024 AASHTO M 302-2018 Стандартные спецификации на шлаковый цемент для использования в бетоне и строительных растворах (обозначение ASTM: C989/C989M-17)
• 2015 AASHTO M 302-2015 Стандартные спецификации на шлаковый цемент для использования в бетоне и строительных растворах
• 2013 AASHTO M 302-2013 Стандартные спецификации на шлаковый цемент для использования в бетоне и строительных растворах
• 2012 AASHTO M 302-2012 Стандартные спецификации на шлаковый цемент для использования в бетоне и строительных растворах
• 2024 AASHTO M 302-2011 Стандартные спецификации на измельченный гранулированный доменный шлак для использования в бетоне и строительных растворах (обозначение ASTM: C989-09a)
• 2024 AASHTO M 302-2006 Стандартные спецификации на измельченный гранулированный доменный шлак для использования в бетоне и строительных растворах (обозначение ASTM: C989-05)
• 0000 AASHTO M 302-2005
• 2000 AASHTO M 302-2000 Стандартные технические условия на измельченный гранулированный доменный шлак для использования в бетоне и строительных растворах HM-22; Часть IB; Обозначение ASTM: C 989-97b

стандарты и спецификации