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T0583-2020水泥混凝土抗盐冻试验方法（单面法）

关键字: T0583-2020水泥混凝土抗盐冻试验方法（单面法）日期: 2021-6-6 10:08:09 点击 12232 次

JTG 3420-2020《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》---- 5 硬化水泥混凝土性能试验/5.4 耐久性/T0583-2020水泥混凝土抗盐冻试验方法（单面法）

T0583-2020水泥混凝土抗盐冻试验方法（单面法）

1 目的和适用范围、引用标准
本方法规定了单面法测定水泥混凝土抗盐冻的试验方法。
本方法适用于测定水泥混凝土成型面与盐接触的条件下，以能够经受的冻融循环次数和表面剥落质量来表示的混凝土抗冻性能。
引用标准：
《混凝土抗冻试验设备》（JG/T 243）
2 仪具与材料
2.1 顶部有盖的试件盒：如图T0583-1所示，由不锈钢制成，试件盒内的长度为250mm±1mm，宽度为200mm±1mm，高度为120mm±1mm。试件盒底部应安置高5mm±0.1mm不吸水、浸水不变形且在试验过程中不影响溶液组分的非金属三角垫条或支撑。
图T0583-1 试件盒示意图（尺寸单位：mm）
1-盖子；2-盒体；3-侧向封闭；4-试验液体；5-试件表面；6-垫条；7-试件
2.2 液面调整装置：如图T0583-2所示，由一支吸水管和使液面与试件盒底部间的距离保持在一定范围内的液面自动定位控制装置组成，使用时，液面调整装置应使液面高度保持在10mm±1mm。
图T0587-2 液面调整装置示意图（尺寸单位：mm）
2.3 单面冻融试验箱：如图T0583-3所示，应符合现行《混凝土抗冻试验设备》（JG/T243）的规定，试件盒固定在单面冻融试验箱内，并自动按规定的冻融循环制度进行冻融循环。冻融循环制度（图T 0583-4）的温度从20℃开始，并以10℃/h±1℃/h的速度均匀地降至-20℃±1℃，且维持3h；然后从-20℃开始，以10℃/h±1℃/h的速度均匀地升至10℃，且应维持1h。
2.4 试件盒的底部浸入冷冻液中的深度为15mm±2mm。单面冻融试验箱内应装有可将冷冻液和试件盒上部空间隔开的装置和固定的温度传感器，温度传感器装在50mm×6mm×6mm的矩形容器内。温度传感器在0℃时的测量精度不低于±0.05℃，在冷冻液中测温的时间间隔为6.3s±0.8s。单面冻融试验箱内温度控制精度为±0.5℃，当满载运转时，单面冻融试验箱内各点之间的最大温差不得超过1℃。单面冻融试验箱连续工作时间不应少于28d。
图T 0583-4 冻融循环制度
2.5 超声浴槽中超声发生器的功率为250W，双半波运行下高频峰值功率为450W，频率为35kHz。超声浴槽的尺寸应使试件盒与超声浴槽之间无机械接触地置于其中，试件盒在超声浴槽的位置如图T0583-5所示，且试件盒和超声浴槽底部的距离不小于15mm。
2.6 不锈钢盘（或称剥落物收集器）：由厚1mm、面积不小于200mm×200mm、边缘翘起为10mm±2mm的不锈钢制成的带把手钢盘。
  T0583-5 试件盒在超声浴槽中的位置示意图
1-试件盒；2-试验液体；3-超声浴槽；4-试件；5-水
2.7 试验溶液：质量比为97%蒸馏水和3%NaCl配制而成的盐溶液。
2.8 烘箱：温度可控制在105~115℃。
2.9 天平：最大量程分别为10kg和5kg、感量分别为0.1g和0.01g各一台。
2.10 游标卡尺：量程不小于300mm，分度值为±0.1mm。
2.11 试件模具：应采用φ200mm×80mm的圆柱体试模（由4mm厚、直径为200mm的PVC管加工而成），并附加尺寸应为220mm×220mm×2mm的钢板。
2.12 密封材料：涂异丁橡胶的铝箔或环氧树脂。密封材料应采用在-20℃和盐侵蚀条件下仍保持原有性能，且在达到最低温度时不表现为脆性的材料。
2.13 果木抹子。
3 试件要求
3.1 在制作试件时，应采用φ200mm×80mm的圆柱体PVC试模，放置在钢板上，然后加入混凝土，同时，用橡皮锤均匀轻轻敲打PVC试模外侧，直至混凝土出浆为止，再移至混凝土振动台，振动10~15s，并用果木抹子抹面（严禁用光滑的不锈钢抹子），应将混凝土成型面作为测试面。
3.2 试件成型后带模养护24h±2h，然后将带模试件置于标准养护间养护至22天取出干燥，干燥后进行密封处理，之后第24天将试件测试面进行饱水处理，第28天进行试件的盐冻试验。
3.3 每组试件的数量不少于3个，且总的测试面积不得少于0.08m2。
4 试验步骤
4.1 试件饱水前进行干燥处理。除测试面和与测试面相平行的顶面外，其他PVC管与混凝土接触的缝隙应采用环氧树脂或其他满足2.12要求的密封材料进行密封，密封前应对试件与PVC管之间的缝隙进行清洁处理。密封过程中，试件应保持清洁和干燥，并测量和记录试件密封前后的质量w₀和w₁，精确至0.1g。
4.2 密封好的试件应放置在试件盒中，并使测试面向下接触垫条，试件与试件盒侧壁之间的空隙为20mm±2mm。向试件盒中加入试验液体并不得溅湿试件顶面。试验液体的液面高度由液面调整装置调整为10mm±1mm。加入试验液体后，应盖上试件盒的盖子，并记录加入试验液体的时间。试件预吸水时间持续4d，试验温度保持为20℃±2℃。预吸水期间应定期检查试验液体高度，并始终保持试验液体高度满足10mm±1mm的要求。试件预吸水过程中应每2~3d测试件的质量，精确至0.1g。
4.3 在进行单面冻融试验时，应去掉试件盒的盖子。冻融循环过程宜连续不断地进行，当冻融循环过程被打断时，应将试件保存在试件盒中，并保持试验液体的高度。
4.4 每5个冻融循环应对试件的剥落物和吸水率进行一次测量。上述参数测量应在20℃±2℃的恒温室中进行。当测量过程被打断时，应将试件保存在盛有试验液体的试验容器中。
4.5 试件的剥落物和吸水率的测量应按下列步骤进行：
（1）先将试件盒从单面冻融试验箱中取出，并放置到超声浴槽中，使试件的测试面朝下，并对浸泡在试验液体中的试件进行3min超声浴。
（2）用超声浴方法处理完试件剥落物后，立即将试件从试件盒中拿起，并垂直放置在一吸水物表面上。待测试面液体流尽后，将试件放置在不锈钢盘中，且使测试面向下。用干毛巾将试件侧面和上表面的水擦干净后，将试件从钢盘中拿开，并将钢盘放置在天平上归零，再将试件放回到不锈钢盘中进行称量，记录此时试件的质量w_n，精确至0.1g，然后在110℃±5℃的烘箱中烘干24h，并在温度为20℃±2℃、相对湿度为60%±5%的试验室中冷却60min±5min。冷却后应称量烘干后剥落物的总质量u_s，精确至0.01g。 
4.6 当冻融循环出现下列情况之一时，可停止试验，并应以经受的冻融循环次数或单位表面面积剥落物总质量来表示混凝土抗冻性能：
（1）达到30次冻融循环时；
（2）单位面积剥落量大于1000g/m²。
5 结果计算
5.1 n次冻融循环后，试件单位面积剥落量，应按式（T0583-1）进行计算：（T 0583-1）
式中：m_n ——n 次冻融循环后（g/m2）；
u_s——每次测试间隙得到的试件剥落物质量（g），精确至0.01g；
A——单个试件测试的表面积（mm2）。
以3个试件单位测试表面面积剥落物总质量计算值的算术平均值作为该组试件单位测试表面面积剥落物质量测定值。
5.2 经n次冻融循环后试件的质量增长率，应按式（T 0583-2）计算：
式中： w_n ——经 n次冻融循环后试件质量增长率（%）；
w₀ ——试件密封前干燥状态的净质量（不包括侧面密封物的质量）（g），精确至0.1g；
w_n ——经n 次冻融循环后，试件的质量（包括侧面密封物的质量）（g），精确至0.1g；
W₁ ——密封后饱水之前试件的质量（包括侧面密封物的质量）（g），精确至0.1g。
以3 个试件质量增长率的算术平均值作为该组试件的质量增长率测定值。
6 试验报告试验报告应包括下列内容：
（1）原材料的品种、规格和产地；
（2）仪器设备的名称、型号及编号；
（3）环境温度和湿度；
（4）试件表面剥落物的质量u_s；
（5） n次冻融循环后单个试件单位测试表面面积剥落物总质量m_n；
（6）试件密封前干燥状态的净质量（不包括侧面密封物的质量）w₀；
（7）经n次冻融循环后，试件的质量（包括侧面密封物的质量）w_n；
（8）密封后饱水之前试件的质量（包括侧面密封物的质量）w₁；
（9）经 n次冻融循环后，每个试件的质量增长率△W_n；
（10）要说明的其他内容。

条文说明

   本方法参照ASTM C672 编制。在我国北方地区，冬季大量使用除冰盐对道路进行除冰，此时的混凝土道路及构造物遭受的冻融往往不是饱水状态下水的冻融循环，而是干湿交替及盐溶液存在状态下的冻融循环。对于上述情况下混凝土的抗冻性，用原有的混凝土抗冻性试验方法可能无法进行准确评估。为此，特制定用于评价混凝土抗盐冻能力的试验方法。
   值得注意是，应将成型面作为试验面。因此，不同抹子抹平的成型面对试验结果影响较大，大量试验发现，光滑（铁、铝等）抹子抹平并不能代表路面结构表观构造，由于路面结构需要一定的抗滑特性，因此果木抹子抹平的成型面具有代表性。

关键字：T0583-2020水泥混凝土抗盐冻试验方法（单面法）
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