6.3.3　坚固性

坚固性反映集料试样经饱和Na2 SO4溶液多次浸泡与烘干循环后，不发生显著破坏或强度降低的性能。由于Na2 SO4结晶后体积膨胀，使岩石孔隙壁受到压力，可产生与水结冰相似的作用，坚固性也是测定集料抗冻性的一种简易方法。在回填工程或在道路路基、基层结构中，材料暴露于自然环境中，周围土壤中可能存在的硫酸盐也可产生上述破坏作用。

炉渣集料的坚固性测试结果见图6-18。随着炉渣集料粒径增大，坚固性损失减小；各个粒径范围炉渣集料的坚固性损失均高于同粒径范围的石灰岩集料，粒径越小，差异越大。分析原因，炉渣集料坚固性与其物质组成有关。玻璃、陶瓷、金属等在坚固性试验中几乎无质量损失，而砖块、熔渣等富含微孔隙，在Na2 SO4晶体的膨胀破坏力作用下发生崩解。综合作用下，粗粒径炉渣集料的坚固性损失小于细粒径炉渣集料。

图6-18　炉渣集料坚固性损失测试结果

注：英文字母为取样地点代号，后缀为取样时间。

图6-18中炉渣集料坚固性的测试结果与国外学者所报道的测试结果不尽相同。根据Ravindra K.Dhir等学者所汇总的资料，炉渣集料样品具有较低的硫酸盐侵蚀敏感性，坚固性损失范围1.1％～5.4％，仅有一组美国焚烧厂的炉渣集料样品（Chandler等人）的坚固性损失范围在10.4％～14.3％。

综上所述，炉渣集料力学特性总体表现为：压碎值大、磨耗损失大、坚固性损失大，这些指标均超过同粒径范围的石灰岩集料或玄武岩集料。与粗粒径（＞4.75 mm）炉渣集料相比，细粒径（0～4.75 mm）炉渣集料的压碎值小、磨耗损失小，但坚固性损失大。干法炉渣与湿法炉渣力学性能指标间无显著差异。

在道路工程中，对所用集料的压碎值、洛杉矶磨耗损失、坚固性损失进行了限制。如我国《公路工程沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）中规定，粗集料的洛杉矶磨耗损失不大于28％～35％、压碎值不大于26％～30％、坚固性损失不大于12％。大部分炉渣集料样品的测试值超出了这个限值，在相关工程中应用时应予以考虑。