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混凝土抗冻性能测试与评定方法

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了检验混凝土的抗冻性能,确定混凝土的抗冻等级,可现场取芯样,在室内进行抗冻试验,芯样直径一般为φ100mm,高400mm。将已浸水的试件擦去表面水后,称初始质量,并按“混凝土(砂浆)动弹性模量试验”测量初始自振频率,作为评定抗冻性的起始值。若冻融至预定的循环次数,而相对动弹性模量或质量损失率均未到达上述指标,可认为试验的混凝土抗冻性已满足设计要求。

混凝土抗冻性能测试与评定方法

为了检验混凝土的抗冻性能,确定混凝土的抗冻等级,可现场取芯样,在室内进行抗冻试验,芯样直径一般为φ100mm,高400mm。室内进行抗冻试验的方法可按DL/T5150—2001《水工混凝土试验规程》进行。

1.一次冻融循环技术参数

(1)循环历时 2.5~4.0h。

(2)降温历时 1.5~2.5h。

(3)升温历时 1.0~1.5h。

(4)降温和升温终了时,试件中心温度应分别控制在-17±2℃和8±2℃。

(5)试件中心和表面的温差小于28℃。2.仪器设备

(1)冷冻设备应满足以下指标:①试件中心温度-18±2℃~5±2℃;②冻融液温度-25℃~20℃;③冻融循环一次历时2~4h(融化时间不少于整个冻融历时的25%)。

(2)测温设备。采用热电偶测量冻融过程中试件中心温度的变化时,精度应能达到0.3℃;当采用其它测温器时,应以热电偶测温法为准,进行率定。

(3)动弹性模量测定仪。频率为100Hz~10kHz。

(4)台秤。称量10kg,感量5g。

(5)试件盒。由4~5mm厚的橡皮板制成120mm×120mm×500mm试件盒。

3.试验步骤

(1)测量芯样以三个试件为一组。试验龄期如无特殊要求时一般为28d。到达试验龄期的前4d,将试件在20±3℃的水中浸泡4d(对于水中养护的试件,到达试验龄期时即可直接用于试验)。

(2)将已浸水的试件擦去表面水后,称初始质量,并按“混凝土(砂浆)动弹性模量试验”测量初始自振频率,作为评定抗冻性的起始值。同时做必要的外观描述或照相。

(3)随即将试件装入试件盒中,按冻融介质要求,注入淡水,水面应浸没试件顶面20mm。

(4)通常每做25次冻融循环对试件检测一次,也可根据混凝土抗冻性的高低来确定检测的时间和次数。测试时,小心将试件从盒中取出,冲洗干净,擦去表面水分,称量和测定自振频率,并做必要的外观描述或照相。每次测试完毕后,应将试件调头重新装入试件盒,注入淡水,继续试验。在测试过程中,应防止试件失水,待测试件须用湿布覆盖。

(5)当有试件中止试验取出后,应另用试件填充空位,如无正式试件,可用废试件填充。(www.xing528.com)

(6)试验因故中断,应将试件在受冻状态下保存。

(7)冻融试验出现以下三种情况之一者即可停止:①冻融至预定的循环次数;②相对动弹性模量下降至初始值的60%;③质量损失率达5%。

4.试验结果处理

(1)相对动弹性模量按式(1-33)计算:

式中 Pn——n次冻融循环后试件相对动弹性模量,%;

f0——试件冻融循环前的自振频率,Hz;

fn——试件冻融n次循环后的自振频率,Hz。

以三个试件试验结果的平均值为测定值。当最大值或最小值之一,与中间值之差超过中间值的20%时,剔除此值,取其余两值的平均值作为测定值;当最大值或最小值均超过中间值20%时,则取中间值作为测定值。

(2)质量损失率按式(1-34)计算:

式中 Wn——n次冻融循环后试件质量损失率,%;

G0——冻融前的试件质量,g;

Gn——n次冻融循环后的试件质量,g。

以三个试件试验结果的平均值为测定值。但当三个试验结果中出现负值时,改负值为0值,仍取平均值。当三个值中,最大值或最小值超过中间值1%时,剔除此值,取其余两值的平均值作为测定值;当最大值和最小值与中间值的差均超过1%时,取中间值为测定值。

(3)试验结果评定。相对动弹性模量下降至初始值的60%或质量损失率达5%时,即可认为试件已达破坏,并以相应的冻融循环次数作为该混凝土的抗冻等级(以F表示)。

若冻融至预定的循环次数,而相对动弹性模量或质量损失率均未到达上述指标,可认为试验的混凝土抗冻性已满足设计要求。

由于芯样为圆柱,而标准抗冻试件为四棱柱,检测结果与实际抗冻指标有一定误差。

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