本文引用：GB/T 50082-2024《混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》

1本方法適用于：

測(cè)定混凝土試件在大氣環(huán)境中且與鹽接觸條件下，以能夠經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)或表面剝落質(zhì)量或超聲波相對(duì)動(dòng)彈性模量表示的混凝土抗凍性能。

2試驗(yàn)環(huán)境條件應(yīng)符合下列規(guī)定：

1溫度應(yīng)為(20±2)℃。

2相對(duì)濕度應(yīng)為(60±5)%。

3單面凍融法所采用的試驗(yàn)設(shè)備和用具應(yīng)符合下列規(guī)定：

1頂部有蓋的試件盒(圖Δ3-1)應(yīng)采用不銹鋼制成，容器內(nèi)的長(zhǎng)度應(yīng)為(250±1)mm,寬度應(yīng)為(2 0 0±1)mm,高度應(yīng)為(120±1)mm。容器底部應(yīng)安置高(5±0.1)mm不吸水、浸水不變形、在試驗(yàn)過(guò)程中不影響溶液組分的非金屬三角墊條或支撐。

2液面調(diào)整裝置(圖Δ3-2)應(yīng)由一支吸水管和使液面與試件盒底部間的距離保持在一定范圍內(nèi)的液面自動(dòng)定位控制裝置組成，在試驗(yàn)過(guò)程中，液面調(diào)整裝置應(yīng)使試驗(yàn)液體的液面高度保持在(10±1)mm。

圖3-2液面調(diào)整裝置示意圖

1一液面調(diào)整裝置；2—毛細(xì)吸管；3一試驗(yàn)液體；4一定位控制裝置

3TD50082-4.3單面混凝土凍融試驗(yàn)機(jī)（鹽凍法）(圖Δ3-3)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土抗凍試驗(yàn)設(shè)備》JG/T 243的規(guī)定，試件盒應(yīng)固定在單面凍融試驗(yàn)箱內(nèi)，并應(yīng)按規(guī)定的凍融循環(huán)制度自動(dòng)進(jìn)行凍融循環(huán)。凍融循環(huán)制度(圖Δ3-4)的溫度應(yīng)從20℃開(kāi)始，以(10±1)℃/h的速度均勻降至(一20±1)℃,且應(yīng)維持3h;然后應(yīng)從一20℃開(kāi)始，以(10±1)℃/h的速度均勻升至(20±1)℃,且應(yīng)維持1h。

圖3-3單面凍融試驗(yàn)箱示意圖

1一試件；2一試件盒；3—測(cè)溫度點(diǎn)(參考點(diǎn));4一制冷液體：5一空氣隔熱層

4試件盒的底部浸人冷凍液中的深度應(yīng)為(15±2)mm。單面凍融試驗(yàn)箱內(nèi)應(yīng)裝有可將冷凍液和試件盒上部空間隔開(kāi)的裝置和固定的溫度傳感器，溫度傳感器應(yīng)裝在50mm×6mm×6mm的矩形容器內(nèi)。溫度傳感器在0℃時(shí)的測(cè)量精度不應(yīng)低于0.05℃,在冷凍液中測(cè)溫的時(shí)間間隔應(yīng)為(6.3±0.8)s。單面凍融試驗(yàn)箱內(nèi)溫度控制精度應(yīng)為0.1℃,當(dāng)滿(mǎn)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，單面凍融試驗(yàn)箱內(nèi)各點(diǎn)之間的最大溫差不得超過(guò)1℃。單面凍融試驗(yàn)箱連續(xù)工作時(shí)間不應(yīng)少于28d。

5超聲浴槽中超聲發(fā)生器的功率應(yīng)為250W,雙半波運(yùn)行下高頻峰值功率應(yīng)為450W,頻率應(yīng)為(35～40)kHz。超聲浴槽的尺寸應(yīng)使試件盒與超聲浴槽之間無(wú)機(jī)械接觸，試件盒(圖Δ3-5)至超聲浴槽底部的距離不應(yīng)小于15mm。

6超聲波測(cè)試儀的頻率范圍應(yīng)為(50～150)kHz。

7不銹鋼盤(pán)(或稱(chēng)剝落物收集器)應(yīng)為厚1mm、面積不小于110mm×150mm、邊緣翹起為(10±2)mm的帶把手不銹鋼盤(pán)。

8超聲傳播時(shí)間測(cè)量裝置(圖Δ3-6)應(yīng)由長(zhǎng)和寬均為(160±1)mm、高(80±1)mm的有機(jī)玻璃制成。超聲傳感器應(yīng)

圖3-5試件盒在超聲浴槽中的位置示意圖

1一試件盒；2—試驗(yàn)液體；3一超聲浴槽；4一試件；5—水

圖3-6超聲傳播時(shí)間測(cè)量裝置

1一試件；2一超聲傳感器(或稱(chēng)探頭);3一密封層；4一測(cè)試面；

5一超聲容器；6一不銹鋼盤(pán)；7一超聲傳播軸：8—試驗(yàn)溶液

安置在該裝置兩側(cè)相對(duì)的位置上，且超聲傳感器軸線(xiàn)距試件測(cè)試面的距離應(yīng)為35mm。超聲波在耦合劑中的傳播長(zhǎng)度應(yīng)由超聲探頭之間的距離和測(cè)試試件長(zhǎng)度的差值確定，并應(yīng)按下式計(jì)算：

l.=la+La(Δ3-1)

式中：L.——超聲波在耦合劑中的傳播長(zhǎng)度(mm);

la——超聲波在試件左側(cè)耦合劑中的傳播長(zhǎng)度(mm);

La——超聲波在試件右側(cè)耦合劑中的傳播長(zhǎng)度(mm)。

9試驗(yàn)溶液應(yīng)采用97%蒸餾水和3%NaCl配制而成的鹽溶液。

10烘箱溫度應(yīng)為(110±5)℃.

11稱(chēng)量設(shè)備應(yīng)采用最大量程分別為10kg和5kg、感量分別為0.1g和0.01g各一臺(tái)。

12游標(biāo)卡尺的最大量程不應(yīng)小于300mm,精度應(yīng)為0.1mm。

13成型混凝土試件應(yīng)采用150mm×150mm×150mm的立方體試模，并應(yīng)附加尺寸為150mm×150mm×2mm的聚四氟乙烯片。

14密封材料應(yīng)為涂異丁橡膠的鋁箔或環(huán)氧樹(shù)脂。密封材料應(yīng)采用在一20℃和鹽侵蝕條件下仍保持原有性能，且在達(dá)到最低溫度時(shí)不表現(xiàn)為脆性的材料。

4試件制作應(yīng)符合下列規(guī)定：

1制作試件時(shí)，應(yīng)采用150mm×150mm×150mm的立方體試模，應(yīng)在模具中間垂直插人一片聚四氟乙烯片，使試模均分為兩部分，聚四氟乙烯片不得涂抹任何脫模劑。當(dāng)骨料尺寸較大時(shí)，應(yīng)在試模的兩內(nèi)側(cè)各放一片聚四氟乙烯片，但骨料的最大粒徑不得大于超聲波最小傳播距離的1/3。測(cè)試時(shí)應(yīng)將接觸聚四氟乙烯片的面作為測(cè)試面。

2試件成型后，應(yīng)先在空氣中帶模養(yǎng)護(hù)(24±2)h,然后將試件脫模放在(20±2)℃的水中養(yǎng)護(hù)至7d齡期。當(dāng)試件的強(qiáng)度較低時(shí)，可延長(zhǎng)帶模養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，水中養(yǎng)護(hù)的時(shí)間應(yīng)相應(yīng)縮短。

3當(dāng)試件在水中養(yǎng)護(hù)至7d齡期后，應(yīng)對(duì)試件進(jìn)行切割。首先應(yīng)將試件的成型面切去，試件的高度應(yīng)為110mm。然后將試件從中間的聚四氟乙烯片分開(kāi)成兩個(gè)試件，每個(gè)試件的尺寸應(yīng)為150mm×110mm×70mm,偏差應(yīng)為±2mm(圖

4)。切割完成后，應(yīng)將試件放在空氣中養(yǎng)護(hù)。對(duì)于切割后的試件與標(biāo)準(zhǔn)試件的尺寸有偏差的，應(yīng)在報(bào)告中注明。非標(biāo)準(zhǔn)試件的測(cè)試表面邊長(zhǎng)不應(yīng)小于90mm;對(duì)于形狀不規(guī)則的試件，其測(cè)試表面大小應(yīng)能保證內(nèi)切一個(gè)直徑90mm的圓，試件的長(zhǎng)高比不應(yīng)大于3。

(a)190mm×150mm×150mm立方體(b)一個(gè)試件

圖4試件切割位置示意圖

1一聚四氟乙烯片(測(cè)試面);2、3一切割線(xiàn)；4一成型面

4每組試件的數(shù)量不應(yīng)少于5個(gè)，且總的測(cè)試面積不得少于0.08m2,

5單面凍融試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1到達(dá)規(guī)定養(yǎng)護(hù)齡期的試件應(yīng)放在溫度為(20±2)℃、相對(duì)濕度為(60±5)%的實(shí)驗(yàn)室中干燥至28d齡期。干燥時(shí)試件應(yīng)側(cè)立并相互間隔50mm。

2在試件干燥至28d齡期前的(2～4)d,除測(cè)試面和與測(cè)試面相平行的頂面外，其他側(cè)面應(yīng)采用環(huán)氧樹(shù)脂或滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)第Δ3條要求的密封材料進(jìn)行密封。密封前應(yīng)對(duì)試件側(cè)面進(jìn)行清潔處理。在密封過(guò)程中，試件應(yīng)保持清潔和干燥，并應(yīng)測(cè)量和記錄試件密封前后的質(zhì)量we和w,精確至0.1g。

3密封好的試件應(yīng)放置在試件盒中，測(cè)試面向下接觸墊條，試件與試件盒側(cè)璧之間的空隙應(yīng)為(30±2)mm,向試件盒中加入試驗(yàn)液體并不得濺濕試件頂面。試驗(yàn)液體的液面高度應(yīng)由液面調(diào)整裝置調(diào)整為(10±1)mm。加入試驗(yàn)液體后，應(yīng)蓋上試件盒的蓋子，并記錄加人試驗(yàn)液體的時(shí)間。試件預(yù)吸水時(shí)間應(yīng)持續(xù)7d,試驗(yàn)溫度應(yīng)保持為(20±2)℃。預(yù)吸水期間應(yīng)定期檢查試驗(yàn)液體液面高度，并應(yīng)始終保持試驗(yàn)液體液面高度為(10±1)mm。試件預(yù)吸水過(guò)程中應(yīng)每隔(2～3)d測(cè)量試件的質(zhì)量，精確至0.1g.

4試件預(yù)吸水結(jié)束后，應(yīng)采用超聲波測(cè)試儀測(cè)定試件的超聲傳播時(shí)間初始值to,精確至0.1μs。在每個(gè)試件測(cè)試開(kāi)始前，應(yīng)對(duì)超聲波測(cè)試儀器進(jìn)行校正。超聲傳播時(shí)間初始值的測(cè)量應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)首先應(yīng)迅速將試件從試件盒中取出，并應(yīng)以測(cè)試面向下的方向?qū)⒃嚰胖迷诓讳P鋼盤(pán)上，將試件連同不銹鋼盤(pán)一起放人超聲傳播時(shí)間測(cè)量裝置中(圖Δ3-6)。超聲傳感器的探頭中心與試件測(cè)試面之間的距離應(yīng)為35mm。應(yīng)向超聲傳播時(shí)間測(cè)量裝置中加入試驗(yàn)溶液作為耦合劑，且液面應(yīng)高于超聲傳感器探頭10mm,但不應(yīng)超過(guò)試件上表面。

2)每個(gè)試件的超聲傳播時(shí)間應(yīng)通過(guò)測(cè)量離測(cè)試面35mm的兩條相互垂直的傳播軸得到?？赏ㄟ^(guò)細(xì)微調(diào)整試件位置，使測(cè)量的傳播時(shí)間最小，以此確定試件的最終測(cè)量位置，并應(yīng)標(biāo)記這些位置。

3)試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)始終保持試件和耦合劑的溫度在(20±2)℃,并防止試件的上表面被濕潤(rùn)。應(yīng)排除超聲傳感器表面和試件兩側(cè)的氣泡，并應(yīng)保護(hù)試件的密封材料不受損傷。

5試件完成超聲傳播時(shí)間初始值測(cè)量后，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第Δ3條的要求重新裝入試件盒中，試驗(yàn)溶液的高度應(yīng)為(10±1)mm。試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)檢查并調(diào)整試件盒中的液面高度。應(yīng)將裝有試件的試件盒放置在單面凍融試驗(yàn)箱的托架上，當(dāng)全部試件盒放人單面凍融試驗(yàn)箱中后，應(yīng)確保試件盒浸泡在冷凍液中的深度為(15±2)mm(圖Δ5)。在凍融循環(huán)試驗(yàn)前，應(yīng)采用超聲浴方法將試件表面的疏松顆粒和物質(zhì)清除，清除之物的重量應(yīng)按本條第8款測(cè)量，記為w。

圖5試件盒在單面凍融箱中的位置示意圖

1一試驗(yàn)機(jī)蓋：2一相鄰試件盒：3—側(cè)向密封層；4一試驗(yàn)液體；5—制冷液體；6一測(cè)試面；7一測(cè)溫度點(diǎn)(參考點(diǎn));8一墊條：9一試件：10—托架；11—隔熱空氣層

6進(jìn)行單面凍融試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)去掉試件盒的蓋子。凍融循環(huán)過(guò)程宜連續(xù)不斷地進(jìn)行。當(dāng)凍融循環(huán)過(guò)程被打斷時(shí)，應(yīng)將試件保存在試件盒中，并應(yīng)保持試驗(yàn)液體的高度。

7每4個(gè)凍融循環(huán)應(yīng)對(duì)試件的剝落物、吸水率、超聲波相對(duì)傳播時(shí)間和超聲波相對(duì)動(dòng)彈性模量進(jìn)行一次測(cè)量，測(cè)量應(yīng)在(20±2)℃的恒溫室中進(jìn)行。當(dāng)測(cè)量過(guò)程被打斷時(shí)，應(yīng)將試件保存在盛有試驗(yàn)液體的容器中。

8試件的剝落物、吸水率、超聲波相對(duì)傳播時(shí)間和超聲波相對(duì)動(dòng)彈性模量的測(cè)量應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)應(yīng)先將試件盒從單面凍融試驗(yàn)箱中取出，放置到超聲浴槽中，使試件的測(cè)試面朝下，對(duì)浸泡在試驗(yàn)液體中

的試件進(jìn)行超聲浴3min,

2)用超聲浴方法處理完試件剝落物后，應(yīng)立即將試件從試件盒中取出，并垂直放置在一吸水物表面上。待測(cè)試面液體流盡后，應(yīng)將試件放置在不銹鋼盤(pán)中，使測(cè)試面向下。用干毛巾將試件側(cè)面和上表面的水擦干凈后，應(yīng)將試件從鋼盤(pán)中拿開(kāi)，并將鋼盤(pán)放置在天平上歸零，再將試件放回到不銹鋼盤(pán)中稱(chēng)量。應(yīng)記錄此時(shí)試件的質(zhì)量m。,精確至0.1g。

3)稱(chēng)量后應(yīng)將試件與不銹鋼盤(pán)一起放置在超聲傳播時(shí)間測(cè)量裝置中，并應(yīng)按測(cè)量超聲傳播時(shí)間初始值相同的方法測(cè)定此時(shí)試件的超聲傳播時(shí)間t,精確至0.1μs.

4)測(cè)量完試件的超聲傳播時(shí)間后，應(yīng)重新將試件放人另一個(gè)試件盒中，并應(yīng)按上述要求進(jìn)行下一個(gè)凍融循環(huán)。

5)將試件重新放入試件盒以后，應(yīng)及時(shí)將超聲波測(cè)試過(guò)程中掉落到不銹鋼盤(pán)中的剝落物收集到試件盒中，并應(yīng)用濾紙過(guò)濾留在試件盒中的剝落物。過(guò)濾前應(yīng)先稱(chēng)量濾紙的質(zhì)量μ,然后應(yīng)將過(guò)濾后含有全部剝落物的濾紙置于(110±5)℃的烘箱中烘干24h,并在溫度為(20±2)℃、相對(duì)濕度為(60±5)%的實(shí)驗(yàn)室中冷卻(60±5)min。冷卻后應(yīng)稱(chēng)量烘干后濾紙和剝落物的總質(zhì)量μ,精確至0.01g。

9當(dāng)凍融循環(huán)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，可停止試驗(yàn)，并應(yīng)以經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)或者單位表面面積剝落物總質(zhì)量或超聲波相對(duì)動(dòng)彈性模量來(lái)表示混凝土抗凍性能：

1)達(dá)到28次凍融循環(huán)；

2)試件單位測(cè)試表面面積剝落總質(zhì)量大于1500g/m2;

3)試件的超聲波相對(duì)動(dòng)彈性模量降低至80%。

6試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算及處理應(yīng)符合下列規(guī)定：

1每次測(cè)試間隙得到的試件表面剝落物的質(zhì)量μ應(yīng)按下式計(jì)算：

μs=A一(Δ6-1)

式中：μ—試件表面剝落物的質(zhì)量(g),精確至0.01g;

μ——濾紙的質(zhì)量(g),精確至0.01g;

μ——干燥后濾紙與試件剝落物的總質(zhì)量(g),精確至0.01g。

2 N次凍融循環(huán)后，單個(gè)試件單位測(cè)試表面面積剝落物總質(zhì)量應(yīng)按下式計(jì)算：

(6-2)

式中：m,——N次凍融循環(huán)后，單個(gè)試件單位測(cè)試表面面積剝落物總質(zhì)量(g/m2);

μ——每次測(cè)試間隙得到的試件表面剝落物的質(zhì)量(g),精確至0.01g;

A——單個(gè)試件測(cè)試表面面積(mm2)。

3每組應(yīng)取5個(gè)試件單位測(cè)試表面面積剝落物總質(zhì)量的算術(shù)平均值作為該組試件單位測(cè)試表面面積剝落物總質(zhì)量測(cè)定值。

4經(jīng)N次凍融循環(huán)后試件相對(duì)質(zhì)量增長(zhǎng)△w.(或吸水率)應(yīng)按下式計(jì)算：

△wn=(w?一w+∑μ+w?)/u×100%(Δ6-3)

式中：△wn——經(jīng)N次凍融循環(huán)后，每個(gè)試件的吸水率，精確至0.1%;

μ——每次測(cè)試間隙得到的試件表面剝落物的質(zhì)量

(g),精確至0.01g;

uo——試件密封前干燥狀態(tài)的凈質(zhì)量(不包括側(cè)面密封物的質(zhì)量)(g),精確至0.1g;

w?——凍融循環(huán)試驗(yàn)前試件表面的清除之物(g),精確至0.1g;

wn——經(jīng)N次凍融循環(huán)后，試件的質(zhì)量(包括側(cè)面密封物)(g),精確至0.1g;

w———密封后飽水之前試件的質(zhì)量(包括側(cè)面密封物)(g),精確至0.1g。

5每組應(yīng)取5個(gè)試件吸水率的算術(shù)平均值作為該組試件的吸水率測(cè)定值。

6超聲波相對(duì)傳播時(shí)間和相對(duì)動(dòng)彈性模量應(yīng)按下列方法計(jì)算：

1)超聲波在耦合劑中的傳播時(shí)間t。應(yīng)按下式計(jì)算：

t。=L./u.(Δ6-4)

式中：t.——超聲波在耦合劑中的傳播時(shí)間(μs),精確至0.1μs;

L。——超聲波在耦合劑中傳播的長(zhǎng)度(mm),l.應(yīng)由超聲

探頭之間的距離和測(cè)試試件長(zhǎng)度的差值決定；

v.——超聲波在耦合劑中傳播的速度(km/s),u可利用超

聲波在水中的傳播速度來(lái)假定，溫度為(20±5)℃時(shí)超聲波在耦合劑中傳播的速度為1.440km/s。

2)經(jīng)N次凍融循環(huán)之后，每個(gè)試件傳播軸線(xiàn)上超聲波相對(duì)傳播時(shí)間r。應(yīng)按下式計(jì)算：

(6-5)式中：t.——試件的超聲波相對(duì)傳播時(shí)間，精確至0.1%;

to——在預(yù)吸水后第一次凍融之前，超聲波在試件和耦合劑中的總傳播時(shí)間，即超聲波傳播時(shí)間初始值(μs),精確至0.1μs;

t?！?jīng)N次凍融循環(huán)之后超聲波在試件和耦合劑中的總傳播時(shí)間(μs),精確至0.1μs。

3)在計(jì)算每個(gè)試件的超聲波相對(duì)傳播時(shí)間時(shí)，應(yīng)取兩個(gè)軸的超聲波相對(duì)傳播時(shí)間的算術(shù)平均值作為該試件的超聲波相對(duì)傳播時(shí)間測(cè)定值。每組應(yīng)取5個(gè)試件超聲波相對(duì)傳播時(shí)間的算術(shù)平均值作為該組試件超聲波相

對(duì)傳播時(shí)間的測(cè)定值。

4)經(jīng)N次凍融循環(huán)之后，試件的超聲波相對(duì)動(dòng)彈性模量

R.應(yīng)按下式計(jì)算：

R..=t×100%(Δ6-6)

式中：R.——試件的超聲波相對(duì)動(dòng)彈性模量，精確至0.1%。

5)在計(jì)算每個(gè)試件的超聲波相對(duì)動(dòng)彈性模量時(shí)，應(yīng)先分別計(jì)算兩個(gè)相互垂直的傳播軸上的超聲波相對(duì)動(dòng)彈性模量，并應(yīng)取兩個(gè)軸的超聲波相對(duì)動(dòng)彈性模量的算術(shù)平均值作為該試件的超聲波相對(duì)動(dòng)彈性模量測(cè)定值。每組應(yīng)取5個(gè)試件超聲波相對(duì)動(dòng)彈性模量的算術(shù)平均值作為該組試件的超聲波相對(duì)動(dòng)彈性模量值測(cè)定值。