混凝土凍融試驗作業(yè).doc

。抗凍性能試驗作業(yè)指導書1適用范圍1.1慢凍法適用于檢驗以混凝土試件在氣凍水融條件下，以經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)來表示的混凝凝土的抗凍性能。1.2快凍法適用于測定混凝土試件在水凍水融條件下，以經(jīng)受的快速凍融循環(huán)次數(shù)來表示的混凝凝土抗凍性能。2檢測依據(jù)普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法(GB/T50082-2009)3試驗方法3.1慢凍法3.1.1慢凍法混凝土抗凍性能試驗應采用100mm100mm100mm立方體試件。3.1.2慢凍法試驗所需要的試件組數(shù)應符合下表的規(guī)定每組試件應3塊。設計抗凍標號D25D50D100D150D200D250D300D300以上檢查強度時的凍融循環(huán)次數(shù)255050及100100及150150及200200及250250及300300及設計次數(shù)鑒定28天強度所需試件組數(shù)11111111凍融試件組數(shù)11222222對比試件組數(shù)11222222總計試件組數(shù)335555553.1.3慢凍法混凝土抗凍性能試驗所用設備應符合下列定。凍融試驗箱應能使試件靜止不動，并應通過氣凍水融進行凍融循環(huán)。在滿載運轉(zhuǎn)的條件下，冷凍期間凍融試驗箱內(nèi)空氣溫度保持在-20-18的范圍以內(nèi)。融化期間凍融試驗箱內(nèi)浸泡混凝土試件的水溫保持在的范圍1820以內(nèi)。滿載時凍融試驗箱內(nèi)各點溫度極差不應超過2。試件架應采用不銹鋼或者其他耐腐蝕的材料制作，其尺寸應與凍融試驗箱和所裝試件相適應。稱量設備的最大量程應為20公斤，感量不應超過5克。壓力試驗機精度至少為1%，其量程應能使試件的預期破壞荷載值不小于全量程的20%也不大于全量程的80%.試驗機上下壓板及試件之間可各墊以鋼墊板，兩承壓面均應機械加工與試件接觸的壓板或墊板的尺寸應大于試件承壓面,其不平度應為每100毫米不超過0.02毫米.溫度傳感器的溫度檢測范圍不應小于（-2020），測量精度應為0.5。3.1.4慢凍法試驗步驟1.在標準養(yǎng)護室內(nèi)或同條件養(yǎng)護的凍融試驗的試件應在養(yǎng)護齡期為24d時提前將試件從養(yǎng)護地點取出，隨后應將試件放在(202)水中浸泡，浸泡時水面應高出試件頂面（2030）mm，在水中浸泡時間應為4d，試件應在28d齡期時開始進行凍融試驗。始終在水中養(yǎng)護的凍融試驗的試件，當試件養(yǎng)護齡期達到28d時，可直接進行后續(xù)試驗，對此種情況，應在試驗報告中予以說明。2.當試件養(yǎng)護齡期達到28d時應及時取出凍融試驗的試件，用濕布擦除表面水分后應對外觀尺寸進形測量，試件的外觀尺寸應滿足本指導書第3.1.1節(jié)的要求，應分別編號、稱重，然后按編置入試件架內(nèi)，且試件架與試件的接觸面積不宜超過試件底面的1/5。試件與箱體內(nèi)壁之間應至少留有20mm的空隙。試件架中各試件之間應至少保持30min的空隙。3.冷凍時間應在凍融箱內(nèi)溫度降至-18時開始計算。每次從裝完試件到溫度降至-18所需的時間應在（1.52.0）h內(nèi)。凍融箱內(nèi)溫度在冷凍時應保持（-20-18）。4.每次凍融循環(huán)中試件的冷凍時間不應小于4h。5.凍結結束后,應立即加入溫度為（1820）的水，使試件轉(zhuǎn)入融化狀態(tài)，加水時間不應超過10min。控制系統(tǒng)應確保在30min內(nèi)，水溫不低于10，且在30min后水溫能保持在（1820）。凍融箱內(nèi)的水面應至少高出試件表面20mm。融化時間不應小于4h。融化完畢視為該次凍融循環(huán)結束，可進入下次凍融循環(huán)。6.每25次循環(huán)宜對凍融試件進行一次外觀檢查。當出現(xiàn)嚴重破壞時，應立即進行稱重。當一組試件的平均質(zhì)量損失率超過5%，可停止其凍融循環(huán)試驗。7.試件在達到本作業(yè)指導書3.1.2規(guī)定的凍融循環(huán)次數(shù)或施工方委托的凍融循環(huán)次數(shù)后，試件應稱重并進行外觀檢查，應詳細記錄試件表面破損、裂縫及邊角損失情況。當試件表面破損嚴重時，應先用高強石膏找平，然后應進行抗壓強度試驗。抗壓強度試驗應符合現(xiàn)行國家標準普通混凝土力學性能試驗方法標準GB/T50081的相關規(guī)定，可參考混凝土試塊抗壓的作業(yè)指導書。8.當凍融循環(huán)因故中斷且試件處于冷凍狀態(tài)，直至恢復凍融試驗為止，并應將故障原因及暫停時間在試驗結束中注明。當試件處在融化狀態(tài)下因故中斷時，中斷時間不應超過兩個凍融循環(huán)的時間。在整個試驗過程中，超過兩個凍融循環(huán)時間的中斷故障次數(shù)不得超過兩次。9.當部分試件由于失效破壞或者停止試驗被取出時，應用空白試件填充空位。10.對比試件應繼續(xù)保持原有的養(yǎng)護條件，直到完成凍融循環(huán)后，與凍融試驗的試件同時進行抗壓強度試驗。3.1.5結果評定3.1.5.1當凍融循環(huán)出現(xiàn)下列三種情況之一時，可停止試驗： 1.已達到規(guī)定的循環(huán)次數(shù)； 2.抗壓強度損失率已達到25%； 3.質(zhì)量損失率已達到5%。3.1.5.1試驗結果計算及處理應符合下列規(guī)定： 1.強度損失率應按下式進行計算： （3.1.5.1-1）式中：N次凍融循環(huán)后的混凝土強度損失率（%），精確至0.1；對比用的一組混凝土試件的抗壓強度測定值(MPa)，精確至0.1(MPa)；經(jīng)N次凍融循環(huán)后的一組混凝土試件抗壓強度測定值(MPa)，精確至0.1(MPa)； 2. 和應以三個試件抗壓強度試驗結果的算術平均值作為測定值。當三個試件抗壓強度最大值或最小值與中間值之差超過中間值的15%時，應剔除此值，再取其余兩值的算術平均值作為測定值；當最大值和最小值均超過中間值的15%時，應取中間值作為測定值。 3.單個試件的質(zhì)量損失率應按下式計算： (3.1.5.2-2) 式中：N次凍融循環(huán)后第個混凝土試件的質(zhì)量損失率（%）,精確至0.01； 凍融循環(huán)試驗前第i個混凝土試件的質(zhì)量（g）； N次凍融循環(huán)后第個混凝土試件的質(zhì)量（g）。 4.一組試件的平均質(zhì)量損失率應按下式計算： (3.1.5.3-3) 式中：N次凍融循環(huán)后一組混凝土試件的平均質(zhì)量損失率（%），精確至0.1。 5.每組試件的平均質(zhì)量損失率應以三個試件的質(zhì)量損失率試驗結果的算術平均值作為測量值。當某個試驗結果出現(xiàn)負值，應取0，再取三個試件的算術平均值。當三個值中的最大值或最小值與中間值之差超過1%時，應剔除此值，再取其余兩值的算術平均值作為測量值；當最大值和最小值與中間值之差均超過1%時，應取中間值作為測量值。6.抗凍標號應以抗壓強度損失率不超過25%或者質(zhì)量損失率不超過5%時的最大凍融循環(huán)次數(shù)按本作業(yè)指導書3.1.2確定。3.2快凍法 3.2.1本試驗采用100100400mm的棱柱體試件。混凝土試件每組3塊，在試驗過程中可連續(xù)使用，除制作凍融試件外尚應制備同樣形狀尺寸，中心埋有熱電偶的測溫試件，制作測溫試件所用混凝土的抗凍性能應高于凍融試件。3.2.2快凍法測定混凝土抗凍性能試驗所用設備應符合下列規(guī)定(1) 快速凍融裝置：應在測溫試件中埋設溫度傳感器外，尚應在凍融箱內(nèi)防凍液中心、中心與任何一個對角線的兩端分別設有溫度傳感器。運行凍融的裝置滿載運轉(zhuǎn)時凍融箱內(nèi)各點溫度的極差不得超過2。(2) 試件盒：宜采用具有彈性的橡膠材料制作，其內(nèi)表面底部應有半徑為3mm橡膠突出部分。盒內(nèi)水面應至少能高出試件頂面5mm。試件盒橫截面尺寸宜為凈截面尺寸應為115115mm,試件盒長度宜為500mm。(3) 案秤：稱量量程20kg，感量不應超過5g。(4) 動彈性模量測定儀：共振法或敲擊法動彈性模量測定儀。(5) 溫度傳感器： 能在(20-20)范圍內(nèi)測定試件中心溫度。測量精度不低于0.5。3.2.4試驗步驟快凍法混凝土抗凍性能試驗應按下列規(guī)定進行：如無特殊規(guī)定，試件浸泡水中4天，試件應在28天齡期時開始凍融試驗。凍融試驗前四天應把試件從養(yǎng)護地點取出，進行外觀檢查，然后在溫度為(202)的水中浸泡(包括測溫試件)。浸泡時水面至少應高出試件頂面20 mm。始終在水中養(yǎng)護的試件，當試件養(yǎng)護齡期達到28d時，可直接進行后續(xù)試驗。對此種情況，應在試驗報告中予以說明。浸泡完畢后，取出試件，用濕布擦除表面水分，稱重并測定其橫向基頻的初始值。將試件放入試件盒內(nèi)，試件應位于試件盒中心，盒內(nèi)水位高度應始終保持高出試件頂面5 mm。測溫試件盒應放在凍融箱的中心位置。3.2.5凍融循環(huán)過程應符合下列要求每次凍融循環(huán)應在24小時內(nèi)完，且用于融化的時間不得小于整個凍融時間的1/4。在凍結和融化過程中，試件中心最低和最高溫度應分別控制在(-182)和(52)內(nèi)。在任意時刻，試中心溫度不得高于7，且不得低于-20。每塊試件從3降至-16所用的時間不得少于凍結時間的1/2。每塊試件從-16升至3所用的時間也不得少于整個融化時間的1/2,試件內(nèi)外的溫差不宜超過28。凍和融之間的轉(zhuǎn)換時間不宜超過10min。3.2.6試件一般應每25隔次循環(huán)作一次橫向基頻測量，測量前應將試件表面浮渣清洗干凈，擦去表面積水，并檢查其外部損傷及重量損失。測完后，應即把試件掉一個頭重新裝入試件盒內(nèi),并加入清水，繼續(xù)試驗。試件的測量、稱量及外觀檢查應盡量迅速，待測試件應用濕布覆蓋。3.2.7為保證試件在冷液中凍結時溫度穩(wěn)定均衡，當有一部份試件停凍取出時，應另用試件填充空位。如凍融循環(huán)因故中斷，試件應保持在凍結狀態(tài)下。試件處在融解狀態(tài)下的時間不宜超過兩個循環(huán)。特殊情況下，超過兩個循環(huán)周期的次數(shù)，在整個試驗過程中只允許1-2次。3.2.8凍融到達以下3種情況之一即可停止試驗(1) 已達到凍融循環(huán)次數(shù)；(2) 試件相對動彈性模量下降到60%；(3) 試件的質(zhì)量損失率達5%。3.2.9混凝土試件的相對動彈性模量可按下式計算式中：N經(jīng)次凍融循環(huán)后試件的相對動彈性模量以個3試件的平均值計算(%)N次凍融循環(huán)后試件的橫向基頻(赫)凍融循環(huán)試驗前測得的試件橫向基頻初始值(赫)相對動彈性模量以個3試件的平均值計算。當最大值或最小值與中間值之差超過中間值的15%時，應剔除此值，并應取其余兩值的算術平均值作為測定值；當最大值和最小值與中間值之差均超過中間值的15%時，應取中間值作為測定值?；炷猎嚰鋈诤蟮馁|(zhì)量損失率應按下式計算式中：N次凍融循環(huán)后試件的質(zhì)量損失率以3個試件的平均值計算凍融循環(huán)試驗前的試件質(zhì)量(Kg)N次凍融循環(huán)后的試件質(zhì)量(Kg)每組試件質(zhì)量損失率應以三個試件的質(zhì)量損失率試驗結果的算術平均值作為測定值。當某個試驗結果出現(xiàn)負值，應取0