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发电工程快冻法混凝土抗冻性试验方法

时间:2017-08-17来源:泰鼎恒业浏览次数:

1适用范围
本试验用于测定混凝土试件在水冻水融条件下,以经受的快速冻融循环次数来表示的混凝土抗冻性能。
2仪器设备
2.1快速冻融装置应符合JG/T243的规定。除应在测温试件中埋设温度传感器外,尚应在冻融箱内防冻液中心、中心与任何一个对角线的两端分别设温度传感器。运转时冻融箱内防冻液各点温度的极差不得超过2℃。
a)试件中心最低和最高温度应分别控制在(.18±2)℃和(5±2)℃内。
b)冻融液温度为(.25〜20)℃0
c)冻融循环一次历时不超过4h(融化时间不少于整个冻融历时的1/4)。
2.2试件盒:釆用具有弹性的橡胶材料制作,其内表面底部应有半径为3mm橡胶凸起部分。盒内加水后水面至少高出试件顶面5mm。试件盒横截面尺寸宜为115mmx115mm,试件盒长度宜为500mm。橡胶试件盒横截面示意图见图27.
2.3动弹性模量测定仪:输出频率可调范围应为(100〜20000)Hz,输出功率应能使试件产生受迫振动。
2.4台秤:称量20kg、感量5g。
2.5试模:规格为100mmx100mmx400mm的棱柱体。
2.6温度传感器(包括热电偶、电位差计等)应在(-20〜20)℃范围内测定试件中心温度,且测量精度应为±0.5℃。


3试验方法
3.1按5.1给出的要求成型试件,试验以3个试件为一组。成型试件时,不得釆用憎水性脱模剂。
除制作冻融试验的试件外,尚应制作同样形状、尺寸,且中心埋有温度传感器的测温试件,测温试件应采用防冻液作为冻融介质。测温试件所用混凝土的抗冻性能应高于冻融试件。测温试件的温度传感器应埋设在试件中心。温度传感器不应釆用钻孔后插入的方式埋设。
3.2在标准养护室内或同条件养护的试件应在养护龄期为24d时提前将冻融试验的试件从养护地点取出,随后应将冻融试件放在(20±2℃)水中浸泡,浸泡时水面应高出试件顶面(20〜30)mm。在水中浸泡时间应为4d,试件应在28d龄期时开始进行冻融试验。始终在水中养护的试件,当试件养护龄期达到28d时,可直接进行后续试验。对此种情况,应在试验报告中予以说明。
3.3当试件养护龄期达到28d时应及时取出试件,用湿布擦除表面水分后应对外观尺寸进行测量,试件外观尺寸应满足试件的相邻面的夹角为90°,其公差不得超过0.5°,各边长和高的尺寸公差不得超过1mm等要求,并应编号、称量试件初始质量然后应按本规程5.17的有关规定测定其横向基频的初始值f0i。
3.4将试件放入试件盒内,试件应位于试件盒中心,然后将试件盒放入冻融箱内的试件架中,并向试件盒内注入清水。在整个试验过程中,盒内水位高度应始终保持至少高出试件顶面5mm。测温试件盒应放在冻融箱的中心位置。
3.5冻融循环过程应符合下列规定:
a)每次冻融循环应在(2〜4)h内完成,且用于融化的时间不得少于整个冻融循环时间的1/4.
b)在冷冻和融化过程中,试件中心最低和最高温度应分别控制在(.18±2)℃和(5±2)℃内。在任意时刻,试件中心温度不得高于7℃,且不得低于-20℃。
c)每块试件从3℃降至.16℃所用的时间不得少于冷冻时间的1/2;每块试件从.16℃升至3℃所用时间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℃。
d)冷冻和融化之间的转换时间不宜超过10min。
3.6每隔25次冻融循环宜测量试件的横向基频fni。测量前应先将试件表面浮渣清洗干净并擦千表面水分,然后应检查其外部损伤并称量试件的质量Wni。随后应按本规程5.17的有关规定测定其横向基频。测完后,应迅速将试件调头重新装入试件盒内并加入清水,继续试验。试件的测量、称重及外观检查应迅速,待测试件应用湿布覆盖。
3.7当有试件停止试验被取出时,应另用其他试件填充空位。当试件在冷冻状态下因故中断时,试件应保持在冷冻状态,直至恢复冻融试验为止,并应将故障原因及暂停时间在试验结果中注明。试件在非冷冻状态下发生故障的时间不宜超过两个冻融循环的时间。在整个试验过程中,超过两个冻融循环时间的中断故障次数不得超过两次。
3.8当冻融循环出现以下三种情况之一时,可停止试验:
达到规定的冻融循环次数;
试件的相对动弹性模量下降到60%;
试件的质量损失率达5%。
4试验结果处理
4.1相对动弹性模量按公式(52)计算
Pi=f2 ni/f2 0t×100%
式中:
Pi——经N次冻融循环后第f个混凝土试件的相对动弹性模量,%,精确至0.1.
fni——经N次冻融循环后第/个混凝土试件的横向基频,Hz;
f0i——冻融循环试验前第i个混凝土试件的横向基频初始值,Hz。
以3个试件试验结果的平均值为测定值。当最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15%时,应剔除此值,并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之差均超过中间值的15%时,应取中间值作为测定值。
4.2单个试件的质量损失率按公式(53)计算(精确至0.01)
ΔWnt=(W0i-Wni)/W0i×100%
式中:
ΔWni——W次冻融循环后第i个混凝土试件的质量损失率,%,精确至0.01;
W0i——冻融循环试验前第i个混凝土试件的质量,g;
Wni——AT次冻融循环后第i个混凝土试件的质量,g。
4.3—组试件的平均质量损失率按公式(54)计算(精确至0.1)
Z氣
 
式中:
AWn——AT次冻融循环后一组混凝土试件的平均质量损失率,%,精确至0.1.
以3个试件试验结果的平均值为测定值。当某个值试验结果出现负值,应取0,再取3个试件试验结果的平均值。当3个值中的最大值或最小值与中间值之差超过1%时,应剔除此值,并应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之差均超过1%时,应取中间值作为测定值。4.4试验结果评定
混凝土抗冻等级(以F表示)应以相对动弹性模量下降至不低于60%或者质量损失率不超过5%时的最大冻融循环次数来确定。