混凝土耐久性试验方法快冻法.docx

2 快冻法
2.1基本规定
2.1.1 混凝土取样
①混凝土取样应符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080中的规定。
②每组试件所用的拌合物应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。
2.1.2 试件的横截面尺寸
①试件的最小横截面尺寸宜按表1.1的规定选用
表2.1 试件的最小横截面尺寸
骨料最大公称粒径（mm）
试件最小横截面尺寸（mm）
31.5
100×100或φ100
40.0
150×150或φ150
63.0
200×200或φ200

②骨料最大公称粒径应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的规定。
③试件应采用符合现行行业标准《混凝土试模》JG237规定的试模制作。
2.1.3 试件的公差
①所有试件的承压面的平面度公差不得超过试件的边长或直径的0.0005。
②所有试件的相邻面间的夹角应为90°，公差不得超过0.5°。
③除特别指明试件的尺寸公差以外，所有试件各边长、直径或高度的公差不得超过1mm。
2.1.4 试件的制作和养护
①试件的制作和养护应符合现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081中的规定。
②在制作混凝土长期性能和耐久性能试验用试件时，不应采用憎水性脱模剂。
③在制作混凝土长期性能和耐久性能试验用试件时，宜同时制作与相应耐久性能试验龄期对应的混凝土立方体抗压强度用试件。
④制作混凝土长期性能和耐久性能试验用试件时，所采用的振动台和搅拌机应分别符合现行行业标准《混凝土试验用振动台》JG/T245和《混凝土试验用搅拌机》JG244的规定。
2.1.5 试验报告
①委托单位提供的内容应包括下列项目：
(a)委托单位和见证单位名称。
(b)工程名称及施工部位。
(c)要求检测的项目名称。
(d)其他要说明的其他内容。
②试件制作单位提供的内容应包括下列项目：
(a)试件编号。
(b)试件制作日期。
(c)混凝土强度等级。
(d)试件的形状及尺寸。
(e)原材料的品种、规格和产地以及混凝土配合比。
(f)养护条件。
(g)试验龄期。
(h)要说明的其他内容。
③试验或检测单位提供的内容应包括下列项目：
(a)试件收到的日期。
(b)试件的形状及尺寸。
(c)试验编号。
(d)试验日期。
(e)仪器设备的名称、型号及编号。
(f)试验室温（湿）度。
(g)养护条件及试验龄期。
(h)混凝土实际强度。
(i)测试结果。
(j)要说明的其他内容。

2.2 试验方法
2.2.1 适用范围
本方法适用于测定混凝土试件在水冻水融条件下，以经受的快速冻融循环次数来表示的混凝土抗冻性能。
2.2.2试件应符合的规定
①快冻法抗冻试验应采用尺寸为100mm X 100mm X 400mm的棱柱体试件，每组试件应为3块。
②成型试件时，不得采用憎水性脱模剂。
③除制作冻融试验的试件外，尚应制作同样形状、尺寸，且中心埋有温度传感器的测温试件，测温试件应采用防冻液作为冻融介质。测温试件所用混凝土的抗冻性能应高于冻融试件。测温试件的温度传感器应埋设在试件中心。温度传感器不应采用钻孔后插人的方式埋设。
2.2.3 试验设备应符合的规定
①试件盒（图2.1)宜采用具有弹性的橡胶材料制作，其内表面底部应有半径为3mm橡胶突起部分。盒内加水后水面应至少高出试件顶面5mm。试件盒横截面尺寸宜为115mmX115mm，试件盒长度宜为500mm。

图2.1 相交试验盒横截面示意图（mm）
②快速冻融装置应符合现行行业标准《混凝土抗冻试验设备》JG/T243的规定。除应在测温试件中埋设温度传感器外，尚应在冻融箱内防冻液中心、中心与任何一个对角线的两端分别设有温度传感器。运转时冻融箱内防冻液各点温度的极差不得超过2℃。
③称量设备的最大量程应为20kg，感量不应超过5g。
④混凝土动弹性模量测定仪输出频率可调范围为（100～20000）Hz,输出功率表应能使试件产生受迫振动。
⑤温度传感器（包括热电偶、电位差计等）应在（-20～20)℃范围内测定试件中心温度，且测量精度应为±0.5℃。
2.2.4 快冻法试验步骤
①在标准养护室内或同条件养护的试件应在养护龄期为24d时提前将冻融试验的试件从养护地点取出，随后应将冻融试件放在（20士2)℃水中浸泡，浸泡时水面应高出试件顶面（20-
30)mm。在水中浸泡时间应为4d，试件应在28d龄期时开始进行冻融试验。始终在水中养护的试件，当试件养护龄期达到28d时，可直接进行后续试验。对此种情况，应在试验报告中予以说明。
②当试件养护龄期达到28d时应及时取出试件，用湿布擦除表面水分后应对外观尺寸进行测量，试件的外观尺寸应满足2.1.3节的要求，并应编号、称量试件初始质量；然后应按混凝土动弹性模量试验的规定测定其横向基频的初始值。
③将试件放人试件盒内，试件应位于试件盒中心，然后将试件盒放人冻融箱内的试件架中，并向试件盒中注人清水。在整个试验过程中，盒内水位高度应始终保持至少高出试件顶面5mm。
④测温试件盒应放在冻融箱的中心位置。
⑤冻融循环过程应符合下列规定：
(a) 每次冻融循环应在（(2-4)h内完成，且用于融化的时间不得少于整个冻融循环时间的1/4；
(b) 在冷冻和融化过程中，试件中心最低和最高温度应分别控制在（-18±2)℃和（(5±2)℃内，在任意时刻，试件中心温度不得高于7℃，且不得低于-20℃；
(c) 每块试件从3℃降至-16℃所用的时间不得少于冷冻时间的1/2；每块试件从-16℃升至3℃所用时间不得少于整个融化时间的1/2，试件内外的温差不宜超过28℃；
(d) 冷冻和融化之间的转换时间不宜超过10min；
⑥ 每隔25次冻融循环宜测量试件的横向基频。测量前应先将试件表面浮渣清洗干净并擦干表面水分，然后应检查其外部损伤并称量试件的质量。随后应按本标准第5章规定的方法测量横向基频。测完后，应迅速将试件调头重新装人试件盒内并加人清水，继续试验。试件的测量、称量及外观检查应迅速，待测试件应用湿布覆盖。
⑦当有试件停止试验被取出时，应另用其他试件填充空位。当试件在冷冻状态下因故中断时，试件应保持在冷冻状态，直至恢复冻融试验为止，并应将故障原因及暂停时间在试验结果中注明。试件在非冷冻状态下发生故障的时间不宜超过两个冻融循环的时间。在整个试验过程中，超过两个冻融循环时间的中断故障次数不得超过两次。
2.2.5 停止试验的情况
①达到规定的冻融循环次数；
②试件的相对动弹性模量下降到600o；
③试件的质量损失率达500。
2.2.6 试验结果计算及处理
①相对动弹性模量应按下式计算

（2.2.6-1）

式中：—经N次冻融循环后第1个混凝土试件的相对动弹性模量（％），精确至0. 1；
—经N次冻融循环后第i个混凝土试件的横向基频(Hz)；
—冻融循环试验前第i个混凝土试件横向基频初始值(Hz)；

（2.2.6-2）

式中：—经N次冻融循环后一组混凝土试件的相对动弹性模量（％），精确至。.1。相对动弹性模量尸应以三个试件试验结果的算术平均值作为测定值。当最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15％时，应剔除此值，并应取其余两值的算术平均值作为测定值；当最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15％时，应取中间值作为测定值。
②单个试件的质量损失率应按下式计算
（2.2.6-3）
式中：—N次冻融循环后第i个混凝土试件的质量损失率（％），精确至0.01；
—冻融循环试验前第1个混凝土试件的质量（g)；
—N次冻融循环后第i个混凝土试件的质量（g)。
③一组试件的平均质量损失率应按下式计算

（2.2.4.4）

式中：—N次冻融循环后一组混凝土试件的平均质量损失率（％），精确至0.10。
④质量损失率数据处理规定
每组试件的平均质量损失率应以三个试件的质量损失率试验结果的算术平均值作为测定值。当某个试验结果出现负值，应取。，再取三个试件的平均值。当三个值中的最大值或最小值
与中间值之差超过1％时，应剔除此值，并应取其余两值的算术平均值作为测定值；当最大值和最小值与中间值之差均超过1%时，应取中间值作为测定值。
2.2.7 混凝土抗冻等级的确定
混凝土抗冻等级应以相对动弹性模量下降至不低于60%或者质量损失率不超过5％时的最大冻融循环次数来确定，并用符号F表示。