混凝土抗冻试验

抗冻性能试验第一节慢冻法本方法适用于检验以混凝土试件所能经受的冻融循环次数为指标的抗冻标号。慢冻法混凝土抗冻性能试验应采用立方体试件，试件的尺寸应根据混凝土中骨料的最大粒经按下表选定。试件尺寸(毫米)骨料最大料径(毫米)100*100*10030150*150*15040200*200*20060每次试验所需的试件组数应符合下表的规定，每组试件应为3块。设计抗冻标号D25D50D100D150D200D250D300检查强度时的冻融循环次数255050及100100及150150及200200及250250及300鉴定28天强度所需试件组数1111111冻融试件数1222222对比试件组数1122222总计试件组数3355555慢冻法混凝土抗冻性能试验所用设备应符合下列规定一，冷冻箱装有试件后能使箱内温度保持在-15~-20℃的范围以内；二，融解水槽，装有试件后能使水温保持在15~20℃的范围以内；三，框篮，用钢筋焊成，其尺寸应与所装的试件相适应；四，案秤称量10Kg，感量为5g；五，压力试验机，精度至少为±2%,其量程应能使试件的预期破坏荷载值不小于全量程的20%,也不大于全量程的80%，试验机上、下压板及试件之间可各垫以钢垫板,钢垫板两承压面均应机械加工与试件接触的压板或垫板的尺寸应大于试件承压面，其不平度应为每100毫米不超过0.2毫米。慢冻法混凝土抗冻性能试验应按下列规定进行一，如无特殊要求，试件应在28天龄期时进行冻融试验，试验前4天应把冻融试件从养护地点取出，进行外观检查，随后放在15~20℃水中浸泡，浸泡时水面至少应高出试件顶面20毫米。冻融试件浸泡4天后进行冻融试验，对比试件则应保留在标准养护室内，直到完成冻融循环后，与抗冻试件同时试压。二，浸泡完毕后，取出试件，用湿布擦除表面水分、称重、按编号置入框篮后即可放入冷冻箱开始冻融试验，在箱内框篮应架空，试件与框篮接触处应垫以垫条并保证至少留有20毫米的空隙，框篮中各试件之间至少保持50毫米的空隙。三，抗冻试验冻结时温度应保持在-15~-20℃，试件在箱内温度到达-20℃时放入装完试件如温度有较大升高，则以温度重新降至-15℃时起算冻结时间，每次从装完试件到重新降至所需的时间不应超过2小时，冷冻箱内温度均以其中心处温度为准。四，每次循环中试件的冻结时间应按其尺寸而定，对100*100*100毫米及150*150*150毫米试件的冻结时间不应小于4小时，对200*200*200毫米试件不应小于6小时。如果在冷冻箱内同时进行不同规格尺寸试件的冻结试验，其冻结时间应按最大尺寸试件计。五，冻结试验结束后，试件即可取出并应立即放入能使水温保持在15~20℃的水槽中进行融化，此时槽中水面应至少高出试件表面20毫米，试件在水中融化的时间不应小于4小时，融化完毕即为该次冻融循环结束，取出试件送入冷冻箱进行下一次循环试验。六，应经常对冻融试件进行外观检查，发现有严重破坏时应进行称重，如试件的平均失重率超过5%，即可停止其冻融循环试验。七，混凝土试件达到规定的冻融循环次数后，即应进行抗压强度试验，抗压试验前应称重并进行外观检查，详细记录试件表面破损裂缝及边角缺损情况，如果试件表面破损严重,则应用石膏找平后再进行试压。八，在冻融过程中,如因故需中断试验,为避免失水和影响强度,应将冻融试件移入标准养护室保存,直至恢复冻融试验为止此时应将故障原因及暂停时间在试验结果中注明。混凝土冻融试验后应按下式计算其强度损失率：Δfc=(fc0-fcn)/fc0*100Δfc---N次冻融循环后的混凝土强度损失率，以3个试件的平均值计算；fc0--对比试件的抗压强度平均值(兆帕)；Fcn--经N次冻融循环后的三个试件抗压强度平均值(兆帕)。混凝土试件冻融后的重量损失率可按下式计算Δwn=(G0-Gn)/G0*100Δwn----次冻融循环后的重量损失率，以3个试件的平均值计算（%）；G0---冻融循环试验前的试件重量（公斤）；Gn---N次冻融循环后的试件重量（公斤）。混凝土的抗冻标号以同时满足强度损失率不超过25%，重量损失率不超过5%时的最大循环次数来表示。第二节快冻法本方法适用于在水中经快速冻融来测定混凝土的抗冻性能快冻法抗冻性能的指标可用能经受快速冻融循环的次数或耐久性系数来表示本方法特别适用于抗冻性要求高的混凝土本试验采用100*100*400毫米的棱柱体试件，混凝土试件每组3块，在试验过程中可连续使用，除制作冻融试件外，尚应制备同样形状尺寸，中心埋有热电偶的测温试件，制作测温试件所用混凝土的抗冻性能应高于冻融试件快冻法测定混凝土抗冻性能试验所用设备应符合下列规定一，快速冻融装置，能使试件静置在水中不动，依靠热交换液体的温度变化而连续自动地按照本方法的要求进行冻融的装置，满载运转时冻融箱内各点温度的极差不得超过2℃。二，试件盒由1~2毫米厚的钢板制成，其净截面尺寸应为110*110毫米，高度应比试件高出50~100毫米。试件底部垫起后盒内水面应至少能高出试件顶面5毫米。三，案秤，称量10公斤感量5克，或称量20公斤感量10克。四，动弹性模量测定仪共振法或敲击法动弹性模量测定仪。五，热电偶电位差计能在20~2℃范围内测定试件中心温度，测量精度不低于±0.5℃。快冻法混凝土抗冻性能试验应按下列规定进行一，如无特殊规定，试件应在28天龄期时开始冻融试验。冻融试验前四天应把试件从养护地点取出，进行外观检查，然后在温度为15~20℃的水中浸泡（包括测温试件）浸泡时水面至少应高出试件顶面20毫米，试件浸泡4天后进行冻融试验。二，浸泡完毕后，取出试件，用湿布擦除表面水分，称重，并按本标准第四章的规定测定其横向基频的初始值。三，将试件放入试件盒内，为了使试件受温均衡，并消除试件周围因水分结冰引起的附加压力，试件的侧面与底部应垫放适当宽度与厚度的橡胶板，在整个试验过程中，盒内水位高度应始终保持高出试件顶面5毫米左右。四，把试件盒放入冻融箱内，其中装有测温试件的试件盒应放在冻融箱的中心位置，此时即可开始冻融循环。五，冻融循环过程应符合下列要求。1,每次冻融循环应在2~4小时内完成，其中用于融化的时间不得小于整个冻融时间的1/4；2,在冻结和融化终了时试件中心温度应分别控制在-17±2℃和8±2℃；3,每块试件从6℃降至-15℃所用的时间不得少于冻结时间的1/2,每块试件从-15℃升至6℃所用的时间也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℃；4,冻和融之间的转换时间不宜超过10分钟。六，试件一般应每隔25次循环作一次横向基频测量,测量前应将试件表面浮渣清洗干净,擦去表面积水,并检查其外部损伤及重量损失,横向基频的测量方法及步骤应按本标准第四章的规定执行,测完后,应即把试件掉一个头重新装入试件盒内,试件的测量,称量及外观检查应尽量迅速,以免水伤损失。七，为保证试件在冷液中冻结时温度稳定均衡,当有一部份试件停冻取出时,应另用试件填充空位。如冻融循环因故中断,试件应保持在冻结状态下,并最好能将试件保存在原容器内用冰块围住,如无这一可能,则应将试件在潮湿状态下用防水材料包裹,加以密封,并存放在-17±2℃的冷冻室或冰箱中。试件处在融解状态下的时间不宜超过两个循环,特殊情况下超过两个循环周期的次数，在整个试验过程中只允许1~2次。八，冻融到达以下3种情况之一即可停止试验:1,已达到300次循环;2,相对动弹性模量下降到60%以下;3,重量损失率达5%。凝土试件的相对动弹性模量可按下式计算:P=fn2/f02*100P----经N次冻融循环后试件的相对动弹性模量,以3个试件的平均值计算(%);fn------次冻融循环后试件的横向基频(赫);f0------冻融循环试验前测得的试件横向基频初始值(赫).混凝土试件冻融后的重量损失率应按下式计算:Δwn=(G0-Gn)/G0*100Δwn----N次冻融循环后试件的重量损失率,以N个试件的平均值计算(%);G0---冻融循环试验前的试件重量(公斤);Gn---次冻融循环后的试件重量(公斤).混凝土快速冰融循环次数应以同时满足相对动弹性模量值不小于60%和重量损失率不超过5%时的最大循环次数来表示。混凝土耐久性系数应按下式计算Kn=P*N/100Kn-----混凝土耐久性系数;N-----达到第八款要求时的冻融循环次数;P----经N次冻融循环后试件的相对动弹性模量.