1、防凍性能試驗(yàn)工作指南1服務(wù)范圍1.1緩慢凍結(jié)方法適合于測(cè)試混凝土試件在凍融狀態(tài)下承受的凍融循環(huán)水所表示的凝固土壤抗凍特性。1.2速凍方法適用于測(cè)定混凝土試件在水凍融狀態(tài)下承受的快速凍融循環(huán)水所表示的凝固凍土層抗凍性。2測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法 (GB/T50082-2009)3測(cè)試方法3.1緩慢凍結(jié)方法3.1.1慢凍結(jié)混凝土的抗凍性試驗(yàn)應(yīng)使用100mm100mm100mm立方體試件。3.1.2緩慢冷凍試驗(yàn)所需的詩(shī)篇組數(shù)，按照下表的規(guī)定，每組測(cè)試必須有三個(gè)。設(shè)計(jì)浮動(dòng)標(biāo)簽D25D50D100D150D200D250D300D300或更高版本強(qiáng)度檢查時(shí)的凍融循環(huán)次數(shù)255050和

2、100100和150150和200200和250250和300300和設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)28日強(qiáng)度識(shí)別所需的詩(shī)篇組數(shù)11111111凍融詩(shī)篇組數(shù)11222222虛線零件群組數(shù)11222222詩(shī)篇組總數(shù)335555553.1.3慢速凍結(jié)混凝土抗凍性測(cè)試使用的設(shè)備應(yīng)遵守以下規(guī)定。凍融試驗(yàn)箱應(yīng)能使試樣停止，通過(guò)凍融進(jìn)行凍融。在滿載運(yùn)行條件下，凍結(jié)期凍融試驗(yàn)場(chǎng)的空氣溫度保持在-20 -18范圍內(nèi)。融化過(guò)程中，浸泡在凍融試驗(yàn)箱內(nèi)的混凝土試件的水溫保持在18 20以內(nèi)。滿載時(shí)凍融室內(nèi)各點(diǎn)的溫差不能超過(guò)2 。試驗(yàn)架應(yīng)采用不銹鋼或其他防腐材料制作，其大小應(yīng)與凍融試驗(yàn)箱和包裝的試驗(yàn)件相適應(yīng)。計(jì)量設(shè)備的最大長(zhǎng)度必須為20公

3、斤，誘導(dǎo)量不得超過(guò)5克。壓力試驗(yàn)機(jī)的精度必須至少為1%，范圍必須是試件的預(yù)期破損載荷值在整個(gè)范圍的20%以下或整個(gè)范圍的80%以下。試驗(yàn)機(jī)上下壓板和試樣之間的每個(gè)墊板可以用鋼墊板制作，兩個(gè)壓力面與機(jī)器加工和試件接觸的壓板或墊板的大小必須大于試驗(yàn)壓力面，平整度必須在每100mm的0.02mm以下。溫度傳感器的溫度檢測(cè)范圍必須小于(-20 20)，測(cè)量精度必須為0.5 。3.1.4緩慢凍結(jié)試驗(yàn)階段1.標(biāo)準(zhǔn)保存室或用于保存相同條件的凍融試驗(yàn)片，保存年齡為24d時(shí)應(yīng)提前取出試驗(yàn)品，從保存處取出，接著試驗(yàn)件應(yīng)浸泡在(202) ，浸泡時(shí)睡眠高于試件頂面(2030)毫米，浸泡時(shí)間為4d，試件在28d齡時(shí)總是

4、保存在水中的凍融試驗(yàn)的試件，在試件維修年齡達(dá)到28d時(shí)，可以直接進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)，這種情況應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中明確說(shuō)明。2.考試整頓年齡達(dá)到28d時(shí)，應(yīng)及時(shí)去除凍融試驗(yàn)用試樣，用濕布去除表面水分，然后測(cè)量外觀尺寸，試驗(yàn)件的外觀尺寸應(yīng)符合本說(shuō)明書(shū)3.1.1的要求，分別編號(hào)、稱(chēng)重，然后根據(jù)班次納入試驗(yàn)架，試驗(yàn)臺(tái)和試件的接觸面積不得超過(guò)詩(shī)篇底部的1/5。詩(shī)篇和箱子內(nèi)壁之間至少要有20毫米的空隙。試驗(yàn)臺(tái)各試件之間至少要保持30分鐘的間隔。3.凍結(jié)時(shí)間應(yīng)在凍融內(nèi)溫度下降到-18 時(shí)開(kāi)始計(jì)算。每個(gè)試件從長(zhǎng)征到溫度-18 所需時(shí)間(1.52.0)h以內(nèi)。凍融內(nèi)的溫度應(yīng)保持在凍結(jié)時(shí)(-20 -18) c。4.每個(gè)凍融循

5、環(huán)文件的凍結(jié)時(shí)間必須小于4h。5.凍結(jié)結(jié)束后，應(yīng)立即添加溫度(18 20) c的水，使試驗(yàn)物進(jìn)入融化狀態(tài)，加水時(shí)間不得超過(guò)10分鐘?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)確保水溫在30分鐘內(nèi)在10 以下，水溫在30分鐘后(18 20)保持c。凍融箱的水面必須比詩(shī)篇表面高20mm以上。熔膠時(shí)間必須小于4h。融化被認(rèn)為是凍融循環(huán)的結(jié)束，可以進(jìn)入下一個(gè)凍融循環(huán)。6.每25個(gè)周期必須對(duì)凍融試驗(yàn)品進(jìn)行外觀檢查。如果發(fā)生嚴(yán)重?fù)p害，要立即計(jì)量。如果一組平均質(zhì)量損失率超過(guò)5%，可以停止凍融循環(huán)測(cè)試。7.試件達(dá)到本工作準(zhǔn)則3.1.2中規(guī)定的凍融循環(huán)數(shù)或建設(shè)者委托的凍融循環(huán)數(shù)后，應(yīng)稱(chēng)重并進(jìn)行外觀檢查，詳細(xì)記錄試件的表面損傷、裂紋和邊角損失。

6、詩(shī)篇表面損傷嚴(yán)重的時(shí)候，要用高強(qiáng)度石膏平整后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)?？箟簭?qiáng)度試驗(yàn)必須符合當(dāng)前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) GB/T50081的相關(guān)規(guī)定，可參閱混凝土試塊的抗壓操作指南。8.凍融循環(huán)由于某種原因中斷，試樣凍結(jié)的情況下，在凍融試驗(yàn)恢復(fù)之前，失敗原因和停止時(shí)間應(yīng)在試驗(yàn)結(jié)束后注明。如果試件在融化狀態(tài)下因故中斷，則中斷時(shí)間不得超過(guò)兩個(gè)凍融循環(huán)時(shí)間。在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，超過(guò)兩個(gè)凍融循環(huán)時(shí)間的中斷失敗次數(shù)不能超過(guò)兩次。9.當(dāng)部分試件因故障損壞或停止試驗(yàn)被移除時(shí)，使用空試件填充空白空間。10.試驗(yàn)部件在凍融循環(huán)完成之前，應(yīng)繼續(xù)保持原有的養(yǎng)護(hù)條件，并與凍融試驗(yàn)的試驗(yàn)部分一起進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。3

7、.1.5評(píng)估結(jié)果3.1.5.1凍融循環(huán)中發(fā)生以下三種情況之一時(shí)，可以停止測(cè)試：1.已達(dá)到指定的循環(huán)數(shù)。抗壓強(qiáng)度損失率達(dá)到25%。質(zhì)量損失率達(dá)到5%。3.1.5.1測(cè)試結(jié)果的計(jì)算和處理應(yīng)滿足以下要求：強(qiáng)度損失系數(shù)應(yīng)按如下方式計(jì)算：(3.1.5.1-1)格式：N凍融循環(huán)后混凝土強(qiáng)度損失系數(shù)(%)，0.1；用于比較的混凝土試件的抗壓強(qiáng)度測(cè)量值(MPa)正好為0.1 (MPa)。 n-凍融循環(huán)后混凝土詩(shī)篇集的抗壓強(qiáng)度測(cè)量值(MPa)，精確值0.1(MPa)；2.和應(yīng)使用三個(gè)試樣的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)量。如果三個(gè)詩(shī)篇壓縮強(qiáng)度的最大值或最小值與中間值之間的差值超過(guò)中間值的15%，則應(yīng)刪除此值

8、，并使用剩馀兩個(gè)值的算術(shù)平均值作為測(cè)量值。如果最大值和最小值均超過(guò)中間值的15%，則必須使用中間值作為測(cè)量值。個(gè)別試件的質(zhì)量損失率應(yīng)按如下方式計(jì)算。(3.1.5.2-2)格式中：N凍融循環(huán)后第一個(gè)混凝土試件的質(zhì)量損失率(%)準(zhǔn)確為0.01；凍融循環(huán)試驗(yàn)前第I混凝土試件質(zhì)量(g)；N凍融循環(huán)后第一個(gè)混凝土試件的質(zhì)量(g)。4.詩(shī)篇組的平均質(zhì)量損失率計(jì)算如下：(3.1.5.3-3)格式中：N凍融循環(huán)后混凝土詩(shī)篇組的平均質(zhì)量損失率(%)準(zhǔn)確為0.1。5.每個(gè)詩(shī)篇組的平均質(zhì)量損失率應(yīng)通過(guò)三個(gè)詩(shī)篇的質(zhì)量損失率測(cè)試結(jié)果的算術(shù)平均值來(lái)衡量。如果測(cè)試結(jié)果為負(fù)數(shù)，則取0，然后取3次嘗試的算術(shù)平均值。如果三個(gè)值中

9、的最大值或最小值與中間值之間的差值超過(guò)1%，則刪除此值，并將剩馀兩個(gè)值的算術(shù)平均值用作測(cè)量值。如果最大值和最小值之間的差值均超過(guò)1%，則將中間值用作測(cè)量。防凍標(biāo)簽應(yīng)根據(jù)本工作準(zhǔn)則3.1.2確定壓縮強(qiáng)度損失率不超過(guò)25%或質(zhì)量損失率不超過(guò)5%時(shí)的最大凍融循環(huán)次數(shù)。3.2快速凍結(jié)方法3.2.1本實(shí)驗(yàn)使用了100100400毫米棱鏡詩(shī)篇。混凝土試件每組3個(gè)，在測(cè)試過(guò)程中可以持續(xù)使用，除了制作凍融試件外，還要制造相同的形狀尺寸，埋在中央熱電偶的溫度測(cè)量試件，用于制作溫度測(cè)量試件的混凝土的抗凍性要高于凍融試件。3.2.2用快速凍結(jié)法測(cè)定混凝土抗凍性的設(shè)備應(yīng)符合以下規(guī)定(1)快速凍融裝置：溫度傳感器應(yīng)內(nèi)置

10、于溫度測(cè)試儀中，凍融罐的防凍中心、中心和對(duì)角線兩端應(yīng)設(shè)有溫度傳感器。凍融作用的裝置滿載運(yùn)行時(shí)，凍融箱各點(diǎn)溫度的極值不應(yīng)超過(guò)2 。(2)試驗(yàn)外殼：內(nèi)部表面下半部必須為3mm橡膠外伸半徑，以具有彈性的橡膠材料制成。箱子的水面必須比詩(shī)篇的頂面高5毫米以上。坯件箱橫截面大小必須為凈截面尺寸115115mm，坯件箱長(zhǎng)度必須為500mm。(3)砧板大?。河?jì)量范圍20公斤，靈敏度不能超過(guò)5g。(4)動(dòng)態(tài)彈性模量分析器：共振或敲擊動(dòng)態(tài)彈性模量分析器。(5)溫度傳感器：可以在(20-20)范圍內(nèi)測(cè)量詩(shī)篇中心溫度。測(cè)量精度必須在0.5 以上。3.2.4試驗(yàn)階段速凍混凝土的抗凍性試驗(yàn)應(yīng)按照以下規(guī)定進(jìn)行。如果沒(méi)有特別

11、規(guī)定，應(yīng)在水中浸泡4天，28日開(kāi)始凍融試驗(yàn)。凍融試驗(yàn)前4天，試驗(yàn)部件要從保存處取出，進(jìn)行外觀檢查，然后浸泡在溫度(202)的水中(包括溫度測(cè)量試驗(yàn)部件)。淬火時(shí)，睡眠必須比試樣的頂面高20毫米以上?？偸潜４嬖谒械脑嚰搅嗽嚰麄淠挲g28d時(shí)，可以直接進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。這種情況應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中說(shuō)明。浸泡后去除試樣，用濕布清除表面水分，稱(chēng)重，測(cè)量橫向基本頻率的初始值。把試件放在試件箱里，試件要放在試件箱的中心，箱子里的水位高度要一直保持在試件頂上5毫米高。測(cè)溫詩(shī)篇箱應(yīng)位于凍融箱的中心。3.2.5凍融循環(huán)過(guò)程應(yīng)滿足以下要求每個(gè)凍融循環(huán)必須在2-4小時(shí)內(nèi)完成，用于融化的時(shí)間必須小于整個(gè)凍融時(shí)間的四分之

12、一。凍結(jié)和融化期間，詩(shī)篇中心的最低溫度和最高溫度應(yīng)分別在(-182) c和(52) c內(nèi)控制。在任何時(shí)間點(diǎn)，測(cè)試中心溫度必須在7 以上，低于-20 。每個(gè)試件從3 減少到-16 所需的時(shí)間必須小于凍結(jié)時(shí)間的一半。每個(gè)試件從-16 上升到3 所需時(shí)間也應(yīng)小于整個(gè)融化時(shí)間的一半，試件內(nèi)外的溫差不應(yīng)超過(guò)28 。凍結(jié)和熔化之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間不能超過(guò)10分鐘。3.2.6試件一般每25次周期進(jìn)行水平基頻測(cè)量，測(cè)量前，試件表面垃圾要洗干凈，擦掉水分，檢查外部損傷和重量損失。測(cè)試結(jié)束后，要掉一個(gè)頭，放回測(cè)試箱，放入清水繼續(xù)測(cè)試。試樣的測(cè)量、計(jì)量和外觀檢查應(yīng)盡量迅速應(yīng)用濕布覆蓋層進(jìn)行測(cè)試。3.2.7固體部件在冷卻液

13、中凍結(jié)時(shí)，為了保持溫度穩(wěn)定，在一些示范的凍結(jié)消除中斷時(shí)，孔子里必須用其他示范填充。如果因某種原因凍融循環(huán)中斷，試件應(yīng)保持凍結(jié)狀態(tài)。試樣融化狀態(tài)的時(shí)間不能超過(guò)兩個(gè)周期。在特殊情況下，在整個(gè)試點(diǎn)期間只允許1-2次以上的周期。3.2.8凍融達(dá)到以下三種情況之一時(shí)，可以停止試驗(yàn)(1)達(dá)到凍融循環(huán)數(shù)。(2)試件的相對(duì)動(dòng)態(tài)彈性系數(shù)下降到60%。(3)試樣的質(zhì)量損失率達(dá)5%。3.2.9混凝土試件的相對(duì)動(dòng)態(tài)彈性系數(shù)可以按以下表達(dá)式計(jì)算形式中：N二次凍融循環(huán)后，試件的相對(duì)動(dòng)態(tài)彈性系數(shù)計(jì)算為3次試驗(yàn)的平均值(%)N凍融循環(huán)后試件的水平基頻(he)凍融循環(huán)試驗(yàn)前實(shí)測(cè)試樣水平基頻初值(he)相對(duì)動(dòng)態(tài)彈性系數(shù)計(jì)算為3試件的平均值。如果最大值或最小值與中間值之間的差值超過(guò)中間值的15%，則必須刪除此值，并使用剩馀兩個(gè)值的算術(shù)平均值作為測(cè)量值。如果最大值與最小值和中間值之間的差值均超過(guò)中間值的15%，則必須使用中間值作為測(cè)量值。凍融后混凝土試件的質(zhì)量損失率應(yīng)如下計(jì)算蜣螂格式：N凍融循環(huán)后試件的質(zhì)量損失率計(jì)算為3個(gè)試件的平均值凍融循環(huán)試驗(yàn)前詩(shī)篇質(zhì)量(千克)N凍融循環(huán)