关于混凝土抗冻性试验方法的讨论_杨英姿
混凝土受冻性能的实验研究及改善措施
混凝土受冻性能的实验研究及改善措施一、前言混凝土作为一种广泛应用于建筑工程中的材料，其性能对工程的质量和持久性有着重要影响。
在寒冷地区，混凝土受冻性能成为了一个十分重要的问题。
因此，本文将从实验研究及改善措施两个方面对混凝土受冻性能进行探讨。
二、混凝土受冻性能的实验研究1. 实验目的混凝土受冻性能的实验研究旨在探究混凝土材料在寒冷环境下的抗冻性能，为混凝土在寒冷地区的应用提供科学依据。
2. 实验方法（1）材料准备：选取水泥、砂子、骨料、水等原料，按照一定比例配制混凝土试块。
（2）试验过程：将混凝土试块分别置于不同温度的环境中，并不断进行冻融循环，记录试块的质量变化、强度变化等参数。
（3）实验结果分析：根据试验结果，分析混凝土在不同温度下的受冻性能。
3. 实验结果实验结果表明，混凝土在寒冷环境下会出现冻胀现象，严重影响其强度和持久性。
而混凝土的受冻性能与其配合比、水泥品种、骨料种类等因素有关。
因此，为了提高混凝土在寒冷地区的抗冻性能，需要采取相应改善措施。
三、混凝土受冻性能的改善措施1. 优化混凝土配合比通过合理调整混凝土配合比，可以提高混凝土的密实性和耐久性，从而提高其在寒冷环境下的抗冻性能。
具体来说，可以适当增加水灰比和骨料的粗细比，减少水泥用量等方式来优化混凝土配合比。
2. 选用高性能水泥高性能水泥具有强度高、抗冻性好等优点，可以显著提高混凝土的抗冻性能。
因此，在寒冷地区，可以优先选用高性能水泥来制作混凝土。
3. 选择合适的骨料骨料对混凝土的性能有着重要影响。
在寒冷地区，应该选择具有良好耐冻融性能的骨料，如石英砂、玄武岩等。
4. 加入防冻剂防冻剂是一种能够降低混凝土凝固点的化学物质，可以延缓混凝土的冻结时间，从而减缓混凝土的冻胀破坏。
在寒冷地区，可以在混凝土中加入适量的防冻剂来提高混凝土的抗冻性能。
5. 采用保温措施在施工过程中，可以采用保温措施来避免混凝土在凝固期间遭受冻结。
具体来说，可以在混凝土表面覆盖一层保温材料，或在混凝土周围搭建临时保温棚，以保持混凝土的温度稳定。
混凝土抗冻性能的实验研究与影响因素
混凝土抗冻性能的实验研究与影响因素一、引言混凝土作为一种广泛应用于建筑工程中的材料，其性能的优劣直接关系到建筑物的质量和耐久性。
在寒冷地区，混凝土的抗冻性能尤为重要，因为冻融循环可能导致混凝土结构的破坏，影响其使用寿命和安全性。
因此，对混凝土抗冻性能的实验研究具有重要的理论和实际意义。
二、实验研究（一）实验材料与方法本次实验选用了普通硅酸盐水泥、中砂、碎石作为主要原材料，按照一定的配合比制备混凝土试件。
试件的尺寸为100mm×100mm×400mm，分别采用标准养护和自然养护两种方式。
实验采用快速冻融法，将试件在冻融箱中进行多次冻融循环，通过测量试件的质量损失、相对动弹性模量等指标来评估混凝土的抗冻性能。
（二）实验结果与分析经过多次冻融循环后，发现不同配合比和养护方式的混凝土试件的抗冻性能存在明显差异。
其中，水灰比是影响混凝土抗冻性能的重要因素之一。
水灰比越小，混凝土的密实度越高，抗冻性能越好。
此外，掺加适量的外加剂（如引气剂）可以改善混凝土的内部孔隙结构，引入微小的封闭气泡，从而提高混凝土的抗冻性能。
养护方式也对混凝土的抗冻性能有一定影响，标准养护条件下的混凝土试件抗冻性能优于自然养护条件下的试件。
三、影响因素（一）水灰比水灰比直接影响混凝土的孔隙率和密实度。
水灰比越大，混凝土中的孔隙越多，水分容易在孔隙中结冰膨胀，导致混凝土结构破坏。
因此，在满足施工要求的前提下，应尽量降低水灰比，以提高混凝土的抗冻性能。
（二）含气量适量的含气量可以在混凝土内部形成微小的封闭气泡，这些气泡在冻融过程中可以缓解冰晶膨胀产生的压力，从而提高混凝土的抗冻性能。
但含气量过高会降低混凝土的强度，因此需要合理控制含气量。
（三）水泥品种和用量不同品种的水泥其矿物组成和性能有所不同，对混凝土抗冻性能的影响也不同。
一般来说，硅酸盐水泥的抗冻性能较好。
同时，水泥用量的增加可以提高混凝土的强度和密实度，进而改善其抗冻性能。
混凝土抗冻性试验方法的探讨
混凝土抗冻性试验方法的探讨摘要：混凝土出现冻融现象，会造成混凝土的老化，由于混凝土的使用范围广，所以对于混凝土的抗冻性试验方法的研究有利于解决混凝土的冻融现象，减缓混凝土的老化现象。
关键词：混凝土；抗冻性；试验方法基于混凝土已经成为我国建筑业主要的建筑材料的情况，对于研究混凝土冻融现象有利于混凝土施工技术的普及和推广，以此满足不同地域大规模施工建设的需要。
一、混凝土抗冻试验的意义混凝土冻融破坏成为我国混凝土结构出现老化问题之一，它的出现对混凝土建筑物的使用寿命和安全运行情况都有影响。
虽然我国混凝土已经具备一定耐久性但是，对于混凝土冻融问题的解决还是存在问题。
我国的混凝土抗冻试验的开展主要以快冻法为主，但是还是存在试验结果不确定的特性。
进行混凝土抗冻性试验有利于减少混凝土因为冻融而出现老化现象。
以此解决混凝土老化进而拆除所造成的环境污染问题，抗冻性试验可以减少在恶劣环境施工条件下，混凝土施工质量不佳的情况。
二、试验方法和机理研究对于混凝土抗冻性试验的理论和实践研究有利于解决试验乃至实际施工中的问题。
明确试验机理从而能够指导试验方法，而试验结果能够佐证试验机理。
1.机理研究现在世界上所有的对混凝土受冻破坏机理的评价方法都是基于对其抗冻和破坏理论的各异理解上。
世界上的混凝土冻结破坏机理学说主要有三种。
第一种就是Powers提出的静水压理论，其实验理论就是：关注冻结土层温度的变化过程中混凝土体积膨胀，进而出现水泥石内毛细孔产生拉应力强度达到极限，混凝土内部就会进而出现细纹。
第二种就是Helmuth 提出的渗透严理论。
静水压试验中由于水泥浆体解冻过程中的水向着冷源移动，所以基于改现象其提出渗透压理论。
溶液浓度增加，毛细孔与凝胶孔之间的浓度差越拉越大，进而形成渗透压。
第三种就是G.G.Litvan的补充理论。
包含在多孔固体周围的水不重新分布就不会出现冻结情况，所以孔隙较大的多孔固体一旦出现冻融循环且水不能发生归位还原反应而就会出现裂缝间隙间出现冰扩大的情况。
关于混凝土抗冻性试验方法的讨论
Ｏ 前
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
言
内进入 饱 和 度 较 小 的 区 域 ； 混 凝 土 渗 透 性 较 大 时 ， 成 水 ③ 形
含 水 分 的多 孔 材 料 经 过 反 复 的冻 融 循 环 后 会 发 生 破 坏 。
压 梯 度 ， 孔 壁 产 生 压 力 ； 随着 冷 却 速 度 的加 快 ， 对 ④ 水饱 和 度 的提 高 和 气孔 间 隔 的 增 大 以 及渗 透 性 和气 孔 尺寸 的减 小 ． 水 压 将 会 增 高 ： 当水 压 超 过 了混 凝 土抗 拉 极 限 强度 时孔 壁 就 ⑤
ａ ｄ ａｒｃ ｎ ｅ ｔｆｒｔ ｅ ｅｔｓ ｔｏ ｓ． ｈ ｅ ｕｔｓ ｏ ｈ ｔＣＩ ｅ ｔｍｅ ｈ ｄ ｃ ｍｍｅ ｄ ｄ ｂ Ｌ ｎ ｉ ｏ ｔｎ ｈ ｓ ｅｔｍｅｈ ｄ Ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｈ ｗｓｔ ａ Ｆ ｔｓ ｔｏ ｓｒ ｏ ｏ ｅ ｎ ｅ ｙ ＲＩ ＥＭ Ｓｃ ｒ — ｉ ｏ ｎ
维普资讯
杨 英 姿 等 ： 于混 凝 土 抗 冻性 试 验 方 法 的讨 沦 关
关 于 混 凝 土 抗 冻 性试 验 方 法 的讨 论
杨英 姿 。 赵 亚丁 ， 巴恒 静
（ 尔 滨 工 业 大 学 土 木 工 程 学 院 ． 黑龙 江 哈 哈尔滨 １ｏ９ ） ５０ ０
【 关键词 】 抗 冻性 ； 混凝土 ； 试验方 法 【 图分类号 】 Ｔ ５８０ 中 Ｕ２ ． 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章 编号】 １０ —６６ （０６ ０ ０ ０ 一ｏ ０１ ８４ ２０ ）５— ０ １ ４
ＤＩ ＣＵＳ Ｉ Ｓ Ｓ ＯＮ ｏＮ ＴＥＳＴ ＥＴＨｏＤＳ ｏＦ Ｍ ＦＲｏＳ ＲＥＳ ＳＴＡＮＣＥ Ｔ Ｉ ｏＦ ＣｏＮＣＲＥＴＥ
Ｙ Ｎ ｉｇ ｉ Ｚ Ａ ａ ｉｇ Ｂ ｅｇ ｊ ｇ Ａ Ｇ Ｙｎ —ｚ， Ｈ Ｏ Ｙ —ｄ ， Ａ Ｈ ｎ — ｉ ｎ ｎ （ｃｏｌ ｆ ｉ ｌ ｎｉｅｒ ｇＨ ｒｉ Ｉｓｔｔ ｏ ｅｈｏ ｇ ， ａ ｉ ５ ０ ０ Ｃ ｉ ） Ｓｈｏ ｏ ｖ ｇ ｅｉ ， ａｂ ｔｕｅ ｆ ｃｎｌ ｙ Ｈ ｒ ｎ１０ ９ ， ｈ ａ Ｃ ｉＥ ｎ ｎ ｎｎｉ Ｔ ｏ ｂ ｎ
混凝土抗冻性能测试方法探究
混凝土抗冻性能测试方法探究一、背景介绍混凝土抗冻性能测试方法是评估混凝土耐久性的重要方法之一。
在寒冷地区或冬季施工中，混凝土的抗冻性能是至关重要的，因为混凝土的抗冻性能不佳会导致混凝土的龟裂和损坏，从而影响混凝土的使用寿命和安全性能。
因此，混凝土抗冻性能测试方法的探究具有重要的理论和实践意义。
二、测试方法1. 基本原理混凝土抗冻性能测试方法的基本原理是通过模拟冻融循环过程，评估混凝土的抗冻性能。
冻融循环过程是指混凝土在低温下冻结，然后在高温下解冻，这个过程会对混凝土的物理和化学性质产生影响，从而评估混凝土的抗冻性能。
2. 设备和试件混凝土抗冻性能测试的设备主要包括温度控制系统、振动台、水箱和测量仪器等。
试件通常采用标准的混凝土试块或圆柱体。
3. 测试步骤（1）试件制备选取标准混凝土试块或圆柱体，按照标准规范进行制备和养护，使其达到规定的强度和密实度要求。
（2）试件加工将试件放入温度控制系统中，控制温度在约5℃的环境中保持24小时，使其达到温度平衡状态。
然后将试件放入水箱中，调节水温控制在0℃以下，使试件在水中完全浸泡，浸泡时间为2小时，确保试件表面完全潮湿。
（3）试件冻结将浸泡在水中的试件放入振动台中，将振动台振动，以确保试件表面没有气泡，然后将振动台放入温度控制系统中，控制温度在-18℃以下，进行冻结处理。
冻结时间根据试验要求而定，一般为16小时。
（4）试件解冻将振动台取出温度控制系统，放在室温下解冻，解冻时间约为4小时。
（5）循环处理重复以上步骤，进行多次冻融循环处理，直到试验结束。
每次循环处理的时间和循环次数根据试验要求而定，一般为2-3天。
（6）试件测量在每次冻融循环处理完毕后，取出试件，进行测量。
测量内容包括试件的质量变化、长度变化和强度变化等。
4. 结果和分析根据试验结果，计算混凝土试件的抗冻强度、抗压强度和抗拉强度等指标。
根据试验结果进行分析，评估混凝土的抗冻性能。
三、注意事项1. 试件制备和加工应按照标准规范进行，以确保试件的质量和性能符合要求。
混凝土抗冻性能的测试与评估
混凝土抗冻性能的测试与评估引言混凝土是一种常用的建筑材料，其抗冻性能是评估其在低温环境下的耐久性和可靠性的重要指标。
混凝土的抗冻性能不仅与材料自身的性质有关，还与混凝土的配合比、养护条件等因素密切相关。
本文将介绍混凝土抗冻性能的测试方法和评估指标，以及对提升混凝土抗冻性能的措施。
一、混凝土抗冻性能的测试方法1. 压缩强度测试混凝土的抗冻性能与其压缩强度密切相关。
在测试混凝土的抗冻性能时，可以首先进行压缩强度测试。
通常采用标准压力机进行测试，将试样放入压力机中进行加载，测定混凝土的抗压强度。
压缩强度的测试结果可作为评估混凝土抗冻性能的参考指标之一。
2. 抗冻性试验为了评估混凝土的抗冻性能，可以进行抗冻性试验。
常用的抗冻性试验包括减冻融试验和冻融循环试验。
- 减冻融试验：将混凝土试样浸泡在盐水中，通过测定试样的质量变化、体积变化等参数来评估混凝土的抗冻性能。
减冻融试验可模拟混凝土在低温环境下的冻结和融化过程。
- 冻融循环试验：将混凝土试样置于冻结设备中，通过连续进行冻结和融化操作来模拟混凝土在低温环境下的循环冻融过程。
冻融循环试验可以直观地评估混凝土的抗冻性能。
二、混凝土抗冻性能的评估指标1. 抗冻性等级根据国家标准，混凝土的抗冻性能可以分为F50、F100、F150、F200等抗冻性等级。
抗冻性等级越高，表示混凝土抗冻性能越好。
2. 抗冻性损失率抗冻性损失率是评估混凝土抗冻性能的重要指标之一。
抗冻性损失率定义为冻融循环后混凝土的抗压强度损失与原始抗压强度的比值。
通常情况下，抗冻性损失率越低，表示混凝土抗冻性能越好。
3. 冻胀系数混凝土在冻结过程中会发生胀、缩的变形。
冻胀系数是描述混凝土在低温环境下的胀缩性变形的指标。
冻胀系数越小，表示混凝土的耐冻性越好。
三、提升混凝土抗冻性能的措施1. 混凝土配合比设计优化合理的混凝土配合比设计是提高混凝土抗冻性能的关键。
在配合比设计中，应适当增加水泥用量、控制水胶比、使用粉煤灰、矿渣粉等掺合料，以提升混凝土的抗冻性能。
国内外混凝土的抗冻性试验的分析与探讨_secret
国内外混凝土的抗冻性试验的分析与探讨介绍了国内外典型的混凝土的杭冻性试验方法、评定指标及控制要求，并对其进行了分析比较。
混凝土抗冻性是指混凝土在饱水状态下，能经受多次冻融循环而不破坏其外观完整性，也不严重降低其强度的性能指标。
可分为单纯冻融循环作用和盐冻作用两类。
单纯冻融循环作用会使混凝土内部受损伤而产生开裂，受此作用的混凝土结构常处于邻水地区，如桥墩、承台、隧道、涵洞等;而盐冻作用主要存在于寒冷地区的盐渍土地带及喷洒化冰盐的路段，受影响的混凝土结构物如桥面板、路面板、人行道、路缘石等。
1986年，北美、欧洲、亚洲等地的16个国家组成一个技术专家组，对约800000座道路桥梁进行了细致和全面的现场调查、分析和汉蛤式。
结果指出:在寒冷地区，特别是除冰盐或含盐环境引起的盐冻剥蚀破坏和钢筋锈蚀破坏是道桥破坏或失效的最主要原因。
在我国广大北方地区，由于年平均气温较低、日温差大，且某些地区地下水中盐浓度较高，整体气候、环境相对恶劣，混凝土的抗冻性不足是造成耐久性破坏的主要原因之一。
迄今为止，国内外很多专业人士通过抗冻性试验对混凝土抗冻性能做了大量研究，但试验方法不一。
各国规范对混凝土抗冻性规定的侧重点也不尽相同。
1 国内外混凝土抗冻性的试验方法及控制要求1.1 冻融破坏的杭冻性试验方法1.1.1 美国标准规定的冻融试验方法美国 ASTMC66一97混凝土快速冻融试验方法推荐了两种在实验室内快速测定混凝土抗冻性能的方法:快速冰冻水融法和快速气冻水融法。
两种方法规定冻融循环温度为-17.8℃ -4.4℃。
除另有规定的限制外，每个试件应连续进行30次循环，或进行到试件的相对动弹性模量降到初始值的60%时为止。
对任意长度变化试验，当膨胀量超过0.1%时，试验结束并计算出耐久性系数。
这种方法是利用混凝土动弹模量对其内部结构破坏比较敏感这一原则制定的。
1.1.2 英国标准规定的冻融试验方法英国BS5075:PAR长:1982规定了混凝土的冻融试验方法为:所用试件尺寸为75mm ×75mm×(225-305)mm，要求24h内试件在-15℃土3℃温度下冻16~17h，在20℃土2℃的水中养护72h士2h。
混凝土材料的抗冻性评估
混凝土材料的抗冻性评估抗冻性是混凝土材料在低温环境下抵抗冻融循环破坏的能力。
混凝土在冬季或寒冷气候地区广泛应用，因此其抗冻性评估具有重要意义。
本文将探讨混凝土材料的抗冻性评估方法以及常用的抗冻性改善措施。
一、抗冻性评估方法1. 传统试验方法传统的混凝土抗冻性评估方法主要有低温冻融试验和抗冻添加剂试验。
低温冻融试验通过将混凝土试件置于低温条件下进行冻融循环，观察试件的抗冻性能变化。
抗冻添加剂试验则是在混凝土中添加某些具有抗冻性能的添加剂，通过对试验结果的对比来评估混凝土的抗冻性。
2. 数值模拟方法随着计算机技术的发展，数值模拟方法在混凝土抗冻性评估中得到广泛应用。
数值模拟方法可以通过建立混凝土的热学模型和力学模型，计算混凝土在冻融循环过程中的温度变化和应力分布，从而评估混凝土的抗冻性能。
二、抗冻性改善措施1. 优化配合比混凝土的配合比对其抗冻性有着重要影响。
合理的配合比可以提高混凝土的孔隙结构和密实性，降低冻融循环时的温度变化和应力集中程度，从而改善混凝土的抗冻性能。
2. 使用抗冻添加剂抗冻添加剂是提高混凝土抗冻性的有效措施之一。
常用的抗冻添加剂包括空气包结剂、冻融剂和防洪剂等。
这些添加剂能够改善混凝土的孔隙结构，减少冻融循环时的水膨胀和冰晶形成，提高混凝土的抗冻性。
3. 加强养护措施养护是混凝土抗冻性改善的关键环节。
在混凝土浇筑后，应加强养护措施，保持其湿润、避免过早脱模和水凝胶的形成，从而提高混凝土的抗冻性能。
4. 使用高性能混凝土材料高性能混凝土材料具有较高的抗冻性能。
采用高性能混凝土可以提高混凝土的抗冻性，并且具有更好的强度和耐久性。
三、结论混凝土材料的抗冻性评估是保证混凝土工程质量的重要环节。
通过传统试验方法和数值模拟方法可以对混凝土的抗冻性能进行准确评估。
为了提高混凝土的抗冻性，可以采取优化配合比、使用抗冻添加剂、加强养护措施和使用高性能混凝土材料等措施。
这些措施将有助于提高混凝土在低温环境下的抗冻性能，确保混凝土工程的安全和可靠性。
混凝土抗冻性能的实验研究及应用
混凝土抗冻性能的实验研究及应用一、前言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一，而混凝土的抗冻性能则是关系到其在寒冷地区和冬季施工中的可靠性和安全性。
因此，混凝土抗冻性能的实验研究和应用具有重要的意义。
二、混凝土抗冻性能的实验研究1. 实验目的本实验旨在研究不同材料配合比对混凝土抗冻性能的影响，以期为混凝土的实际应用提供科学依据。
2. 实验方法选取不同的配合比，制备混凝土试块。
将试块置于冰箱中，温度为-18℃，在一定时间内观察混凝土的开裂情况，记录混凝土的抗冻性能。
3. 实验结果实验结果表明，混凝土的抗冻性能受到配合比的影响较大，当混凝土中加入适量的掺合料时，其抗冻性能明显提高。
此外，混凝土的抗冻性能还与混凝土的含水率、气孔率等因素有关。
三、混凝土抗冻性能的应用1. 冬季施工在寒冷地区或冬季施工中，混凝土的抗冻性能是关系到施工进度和质量的重要因素。
因此，在冬季施工中，应选用具有良好抗冻性能的混凝土材料，采取保温措施等，以确保混凝土的质量和施工进度。
2. 道路、桥梁等工程在道路、桥梁等工程中，混凝土的抗冻性能同样是一个重要的因素。
在设计和施工中，应根据实际情况选择适当的混凝土材料，控制混凝土的含水率和气孔率等因素，以确保工程的质量和使用寿命。
3. 水利工程在水利工程中，混凝土的抗冻性能同样是一个重要的因素。
在设计和施工中，应根据实际情况选择适当的混凝土材料，采取防冻措施等，以确保工程的质量和使用寿命。
四、总结混凝土抗冻性能的实验研究和应用具有重要的意义。
在实际应用中，应根据实际情况选择适当的混凝土材料，控制混凝土的含水率和气孔率等因素，以确保工程的质量和使用寿命。
混凝土抗冻性能检测方法的探究
混凝土抗冻性能检测方法的探究一、引言混凝土是建筑工程中常用的一种材料，其性能对工程质量和使用寿命有着重要影响。
而混凝土的抗冻性能是其重要性能之一，尤其在寒冷地区建设中更加重要。
因此，混凝土抗冻性能检测方法的探究对于保证工程质量和使用寿命具有重要意义。
本文将从实验方法、实验步骤和实验数据分析三个方面探讨混凝土抗冻性能检测方法。
二、实验方法1.试样制备试样的制备是混凝土抗冻性能检测的第一步。
在制备试样时应注意以下几点：（1）混凝土配合比应按照设计要求进行配合，确保试样的均匀性和稳定性；（2）试样的制备应在室内进行，避免受到天气等因素的影响；（3）试样应制备成标准尺寸，一般为100mm×100mm×100mm或150mm×150mm×150mm的立方体试样。
2.实验设备混凝土抗冻性能的检测需要使用一些特殊的设备，包括：（1）恒温恒湿箱：用于模拟试样在不同温度和湿度条件下的性能变化；（2）低温冷冻箱：用于模拟试样在低温条件下的性能变化；（3）压力试验机：用于测定试样的强度指标。
3.实验步骤混凝土抗冻性能检测的实验步骤主要包括以下几个方面：（1）试样制备：按照上述要求制备标准尺寸的试样；（2）试样养护：在试样未完全硬化前进行养护，一般在试样成型后24小时内进行养护；（3）试样冷冻：将试样放入低温冷冻箱中，按照设计要求进行冷冻处理；（4）试样解冻：将试样从低温冷冻箱中取出，放置于室温环境中进行解冻处理；（5）试样强度测定：使用压力试验机对试样进行强度测定，记录试样的抗压强度、抗拉强度等指标；（6）试样性能指标测定：使用恒温恒湿箱对试样进行性能变化测试，记录试样的体积变化率、强度损失率等指标。
三、实验步骤1.试样制备试样的制备是混凝土抗冻性能检测的第一步。
在制备试样时应注意以下几点：（1）混凝土配合比应按照设计要求进行配合，确保试样的均匀性和稳定性；（2）试样的制备应在室内进行，避免受到天气等因素的影响；（3）试样应制备成标准尺寸，一般为100mm×100mm×100mm或150mm×150mm×150mm的立方体试样。
混凝土抗冻性能测试方法及其影响因素
混凝土抗冻性能测试方法及其影响因素一、前言混凝土是一种常用的建筑材料，其抗冻性能是评价其耐久性的重要指标之一。
在寒冷地区，混凝土常受到冰冻循环的影响，因此需要进行抗冻性能测试以保证其使用寿命。
本文将介绍混凝土抗冻性能测试的方法及其影响因素。
二、混凝土抗冻性能测试方法1. 混凝土冻融循环试验混凝土冻融循环试验是评价混凝土抗冻性能的主要方法之一。
其步骤如下：（1）将混凝土试件制备成规定尺寸的块体或圆柱体；（2）将试件放入低温环境中，使其温度降至-18℃左右；（3）将试件放入恒温水中，使其温度升至5℃左右，保持一定时间；（4）将试件取出，晾干后进行观察和检测。
冻融循环试验中，混凝土试件经历了多次冻融循环，通过观察试件表面的开裂情况、质量变化、强度变化等指标来评价混凝土的抗冻性能。
2. 抗冻融循环试验抗冻融循环试验是指将混凝土试件浸泡在盐水中，使其受到盐分的腐蚀和冻融作用，评价混凝土的抗盐抗冻融性能。
抗冻融循环试验的步骤如下：（1）将混凝土试件制备成规定尺寸的块体或圆柱体；（2）将试件浸泡在盐水中，使其受到盐分腐蚀；（3）将试件放入低温环境中，使其温度降至-18℃左右；（4）将试件放入恒温水中，使其温度升至5℃左右，保持一定时间；（5）将试件取出，晾干后进行观察和检测。
抗冻融循环试验中，混凝土试件经历了盐分腐蚀和冻融循环，通过观察试件表面的开裂情况、质量变化、强度变化等指标来评价混凝土的抗盐抗冻融性能。
3. 直接拉伸试验直接拉伸试验是指将混凝土试件进行单轴拉伸试验，评价混凝土的抗拉性能。
在低温环境下进行直接拉伸试验可以评价混凝土的抗冻性能。
直接拉伸试验的步骤如下：（1）将混凝土试件制备成规定尺寸的直棒状；（2）将试件放入低温环境中，使其温度降至-18℃左右；（3）进行拉伸试验，记录试验数据。
直接拉伸试验中，通过观察试件的断裂形态、强度等指标来评价混凝土的抗拉性能和抗冻性能。
4. 其他试验方法除了上述方法外，还有一些其他的试验方法可以用于评价混凝土的抗冻性能，如间接拉伸试验、弯曲试验、压缩试验等。
混凝土抗冻性能检测方法的改进研究
混凝土抗冻性能检测方法的改进研究一、前言混凝土是建筑材料中一种重要的材料，其具有强度高、耐久性好、适应性强等优点，广泛应用于工程建设中。
然而，混凝土在低温环境下易受冻害影响，导致混凝土强度下降、龟裂、剥落等问题，影响了工程的质量和安全。
因此，混凝土的抗冻性能成为工程建设中必须考虑的重要因素之一。
本文将针对混凝土抗冻性能检测方法的改进研究进行详细阐述。
二、混凝土抗冻性能检测方法一般来说，混凝土抗冻性能检测方法主要有物理试验法和化学试验法两种。
1.物理试验法物理试验法主要是通过对混凝土样品进行低温冻融循环试验，来评价混凝土的抗冻性能。
具体流程如下：（1）制取混凝土试件，通常为立方体或圆柱体，尺寸为150mm×150mm×150mm或φ150mm×300mm。
（2）将试件放入低温环境中，使其达到所需的温度，然后进行冻融循环试验。
试验过程中，需要控制试验温度、冻融次数、融化时间等参数，以保证试验的准确性。
（3）试验结束后，测量试件的剩余强度、吸水率、显微结构等参数，来评价混凝土的抗冻性能。
物理试验法的优点是操作简便，试验结果直观可靠，但其缺点也比较明显，如试验时间长、成本高、样品数量有限等问题。
2.化学试验法化学试验法主要是通过对混凝土试件进行化学分析，来评价混凝土的抗冻性能。
具体流程如下：（1）制取混凝土试件，通常为立方体或圆柱体，尺寸为150mm×150mm×150mm或φ150mm×300mm。
（2）将试件进行热处理，使其中的水分完全蒸发。
（3）将试件进行浸泡试验，通常采用NaCl溶液或MgSO4溶液，浸泡时间为24小时。
（4）试验结束后，测量试件的质量变化、强度变化、化学成分等参数，来评价混凝土的抗冻性能。
化学试验法的优点是试验时间短、成本低、样品数量多等，但其缺点是试验结果不够直观可靠。
三、混凝土抗冻性能检测方法的改进研究为了提高混凝土抗冻性能的检测效率和准确性，近年来，研究人员对混凝土抗冻性能检测方法进行了改进和优化。
混凝土抗冻性试验方法浅析
混凝土抗冻性试验方法浅析摘要：近几年，随着我国建筑行业的发展，混凝土的运用非常多。
因此，对混凝土的抗冻性进行研究，对于增强建筑的质量，实现良好的经济效益和社会效益具有非常重要的影响。
需要在结合实际情况的基础上，从冻结速度、冻融介质、冻融介质与试件的接触情况以及抗冻性评价指标等方面，分析每种因素下的相同点和不同点，对混凝土的抗冻性进行详细分析，在不同工程施工中采取具有针对性的研究方法。
关键词：混凝土；抗冻性；试验方法引言纬度或海拔较高的水库大坝等建筑物，由于常年处于寒冷冰冻环境，其混凝土性能会严重劣化，导致建筑强度受到不利影响。
因此对混凝土抗冻性的研究成为混凝土性能研究中十分重要的部分。
以混凝土、砂浆为主的多孔材料，经历数次冷冻—融化循环后，混凝土内部萌生出细微裂缝并扩展直至最终破坏的过程称为冻融破坏。
除此之外，混凝土还会遭受“盐冻”破坏，指除冰盐导致的混凝土破坏，会引起严重的表面剥落，主要发生在使用除冰盐对冰冻混凝土进行除冰时。
在冬季海港和海水建筑物的水位变动区往往也会发生类似破坏。
国内外有许多专家学者研究了冻融破坏的机理，其中以静水压理论和结晶压理论较受重视，但仍然不完全清晰，杨全兵教授深入研究了盐冻破坏机理。
混凝土抗冻性与许多因素有关，如冻结速度、水灰比和饱水程度等。
确定主要影响因素并模拟真实环境，研究更贴近真实情况的冻融循环试验方法，可以节省大量工程建设和维护成本，对于许多水利工程都有重大意义。
1试验方法概述当前，循环时间、循环温度、溶液接触方式、溶液类型和评价指标为冻融循环试验方法的主要参数，溶液一般为清水或盐溶液是溶液的主要组成部分，在不同的服役环境下，对混凝土的抗冻性进行考量。
评价指标有抗压强度、表面剥落量、残余应变、重量损失和相对动弹性模量等评价时的几个重要指标，因此，在试验的过程中，需要在循环的基础上，对循环次数的指标该变量进行确定，同时对最大循环次数进行相应的改变，提高试验的精确性。
冻融环境下混凝土的断裂损伤试验研究
冻融环境下混凝土的断裂损伤试验研究
宁作君;巴恒静;杨英姿
【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》
【年(卷),期】2009(030)001
【摘要】为研究冻融作用后混凝土的断裂性能及断裂特征,依据GBJ82-85混凝土快速冻融循环试验方法,对24组共72块混凝土试件进行冻融试验.采用四点弯曲试验法分析了300次快速冻融循环条件下水灰比、引气剂对混凝土断裂韧度,断裂能
及相对动弹模损失率的影响,并进行了混凝土形貌分析.结果表明,随冻融循环次数的增加,混凝土的断裂韧度、断裂能及相对动弹模损失率呈明显下降趋势,水灰比越大、混凝土随冻融循环次数增加损伤程度越大.引气剂能够大幅度降低由于冻融循环造
成的混凝土结构的损伤,断裂能损失率与相对动弹模损失率之间具有良好的线性关系.
【总页数】6页(P27-32)
【作者】宁作君;巴恒静;杨英姿
【作者单位】哈尔滨工业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨,150090;哈尔滨工业大
学土木工程学院,黑龙江哈尔滨,150090;哈尔滨工业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨,150090
【正文语种】中文
【中图分类】TU528
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循环次数 ;P 为经 N 次冻融循环后试件的相对动弹性模量 。
每次冻融循环应在 2～ 4h 内完成 , 其中 用于融化的 时间
不得小于整个冻融时 间的 1 4 。 在冻 结和融 化终 了时 , 试件 中心温度 应分 别 控制 在 -17 ±2℃和 8 ±2℃, 每块 试 件从 6℃降至 -15℃所用的时间不得 少于冻结时间 的 1 2, 每块试 件从 -15℃升至 6℃所用 的时 间也 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 ℃, 冻和融之间的转换时 间不宜超过 10min。 2.2 美国材料 试验协会标准(ASTM)
ASTM C 671 是受冻的混凝土临 界膨胀量 的标准 实验方 法(Standard Test Method for Critical Dilation of Concrete Specimens Subjected to Freezing)。 混凝 土在 慢速冻 融过 程中 , 通 过测定 混凝土达到临界膨胀 量所需要 的时间 来评价 混凝土 的抗冻 性 。 冻融 循 环 制 度 是 :试 件 完 全 浸 在 煤 油 里 , 以 2 .8 ± 0.5 ℃ h降温速度使 试件由 1 .7℃ 降到 -9 .4℃ , 随后 返回到 1.7 ℃的恒温水 浴 中直 至下 一 个循 环 。 每 两周 执 行一 次循 环 。 在冻结过程中 , 试件长度的变化一直被监测直至临界膨 胀量的出现 。 达到临界 膨胀量的 试验时 间被用 作评 价混凝 土抗冻性的指标 。
比静水压作用持续时间长 。
Setzer 的微冰晶透镜 模型理 论指出 , 冻融 作用 主要 是一 个饱和作用 发生的过程 , 只有 混凝土 达到一 定的饱 和程度 ,
内部破坏才可能发生 。 冻结 过程中 的冷缩 和融化 过程 的湿
胀导致了饱和作用的发 生 。 冻结过 程中的 冷缩使 孔内 部的
水向微冰晶透镜发生了几乎不可逆转的迁移 , 融化过程 中冰
Key words:frost resistance ;concrete ;test method
0 前 言 含水分的多孔材料经过反复的冻融循环后会发生破坏 。 硬化后的水泥石 、砂浆和混凝土都属于这样的 多孔材料 。 在 寒冷地区 , 混凝土经历一个冬天就可以被毁坏 。一系列 实验 方法被用来评价混凝土 的长期 抗冻性 。 这 些方法 包括 使混 凝土经受不 同的冻融循 环 , 通 过测量 重量的 变化 、长度 的变 化 、强度和动弹 性模 量的 降低 来监 测混 凝土 内 部结 构的 损 伤 。实验中所用冻融 循环制 度不同 于自然 界中的 冻融 循环 制度 , 实验中样品的尺 寸 、大 小及位 置关系 也不同 于实 际结 构中的混凝土 。 实际上 , 混凝土 的抗冻 性与许 多因 素相关 , 如冻结速度 、水灰比 、湿养护的时间以及混凝土的饱水程度 , 而这些影响因素在实际服 役结构 中的混 凝土存 在着较 大的 差异 。 由抗冻性试验 方法中 获得的 混凝土 的预期 性能 并不 总是与实际 情况相符合 , 因此 , 希望 混凝土 抗冻性 试验 方法 更能贴近自然界中混凝土在冻融循环的真实情况 , 且不 需要 花费巨大的人力物力 , 其相关的检验指标真正能预示实 际工 程中的混凝土的抗冻融能力 。 1 混凝土的冻融破坏机理 关于混凝土受冻破坏机理各国学者进行了很多研究 , 并 提出众多 学说如 静水压理 论 、渗透压 理论 、Fagerlund 的 临界 饱水程度理论 、Cady 的双机制理论以及 Setzer 的微冰晶 透镜 模型理论 。 其中以美国的 T .C.Powers 提出的 静水压理论 、 Powers 和 Helmuth 的渗透压理论较受 重视 。
区 , 当混凝土表面有足够的自由水存在时 , 渗透压就会形成 ,
由此导致水泥石的破坏 。
到目前为止 , 混凝土 的受冻 破坏机 理还不 是完 全清楚 ,
它可以是由于静水压或者是渗透压 , 或者是冻融过程中 水分
迁移的不连 续性 , 混凝 土内部 的临界 饱和度 , 或者 微冰 晶透
镜的长大 , 或者上述一个或者几个作用机理的 结合 。
渗透压理论 :含有未冻水的孔与含冰和离子溶液的大孔 之间的渗透压(毛细孔与凝胶孔内溶液之间的浓度差会引起 凝胶孔向毛细孔中的扩散 , 从而形成了渗透压), 趋于平衡使 孔壁的压力增加 。 即使水中没有离子溶解时 , 水分子从小孔 到含冰孔扩散时也有类似渗透压作用 。
密封的干燥混凝土在冻融循环过程中是几乎不受 影响 , 这表明混凝土的受冻 破坏取决 于硬化 的水泥 浆体是 否含有
ASTM C666 (Standard Test Method for Resistance of Concrete to Rapid Freezing and Thawing)是混凝土快速冻融的试验方法 , 分为 A 和 B 两种方法 。 冻融循环的温度是在 4.4 ～ -17 .8℃ 范围内变化 , 降温速度为 12.2 ～ 14 .4 ℃ h 。 方法 A 是指冻和 融均在水中 , B 指冻在空气中而 融在水 中 ;试 验连续 进行直 到 300 次或 者动弹 性模量 达到初 始值的 60%, 耐久 性系数 按照公式(1)计算 。
冻标号以同时满足 强度 损失 率不 超过 25%, 重 量损 失率 不 超过 5 %时的最 大循环 次数 来表示 。 冷冻 箱(室)装 有试 件 后能 使箱(室)内 温度保持 在 -15 ～ -20℃的范围以 内 。 融 解水槽装有试件后能使水温保持在 15～ 20°的范围 以内 。 每 次循环 中 试 件 的 冻 结 时 间 应 按 其 尺 寸 而 定 , 对 100mm × 100mm ×100mm 及 150mm×150mm ×150mm 试 件的冻结 时间 与融化时间 不应小于 4h, 对 200mm ×200mm ×200mm 试 件不 应小于 6h。
水 , 含水量以及水 在冻 结过程 中是 否能产 生足 够的 应力破 坏水泥石的内部结构 。 这 就是 Fagerlund 的临 界饱水 程度理 论 , Fagerlund 在 1977 年指出混凝土临 界饱和度的值为 80%。 但是在他随后的研究中 , 他又分析证明了低渗透性高强混凝 土含有非常少量的可冻结水 , 就可足以导致引起基体裂纹的 非常大的拉应力 , 且气孔的存在可以释放该应力 。
2 混凝土抗冻性的试验方法 2.1 我国冻融循环试验标准
目前 , 我国抗冻性的 实验方 法主要依 据“ 普通 混凝 土长
期性能和耐久性能试验方法 GBJ82 —85” 的规定 分为慢 冻法 和快冻法 , 慢冻法 简称为“ 气冻水融” , 并以 N 次冻 融循环后 混凝土强度损失率和重量损失率作为评判标准 , 混凝土 的抗
盐的侵蚀 , 导致混凝 土表面粗 糙 、凹坑及 剥落 。 盐 类剥 蚀机
理通常解释为除冰盐的融 化导致 混凝土 表面的 温度快 速降
低 , 引起混凝土表面快 速冻结 及温度 应力 , 表面上 的自 由水
为混凝土表 层内的宏观 、微观 的冰晶 长大提 供了必 要条件 。
另一方面 , 除冰盐累积在混凝土的表层里形成比较高的 浓度
2
低 温 建 筑 技 术
2006 年第 5 期(总第 113 期)
的产生 。在 这种情况下 , 冻结形 成了半 透膜固 体(不是 冰晶
体)阻挡了未冻水的 回迁 , 冻融过 程中水 分迁移的 不连 续性
使内部应力不断增加 , 这 样静水 压理 论和冰 晶的 生长 继续
导致混凝土 内部结构破坏 的产生 。 Cady 双机制 理论认 为由 于冷却过程中吸附水体 积增加 而大大 加强了 Powers 提 出的 未冻水的静水压 , 吸附机制强化了静水压机制但吸附作 用要
转化成水及湿胀过程几乎被停止 , 外部的水将以更快的 速度
进入混凝土内部 , 冻融循环过程好像产生一个亚微观结 构的
泵导致了饱和作用的发生 远远超 过等温 条件下 的毛细 饱和
作用 , 如果临界饱和程 度被达 到 , 混 凝土的 冻融破 坏作 用很
快就会发生 。
除了受冻融破坏以外 , 寒冷地区的混凝土还会受到 除冰
Abstract :Mechanism of frost attack and test methods for frost resistance of concrete in China and ASTM standard test methods as well as RILEM recommended test methods were reviewed in this paper .Comparations and analysis were conducted in single -surface test or multiple -surface test , freezing rate , scaling resistance and air content for these test methods .The result shows that CIF test methods recommended by RILEM is comparatively good way to evaluate frost resistance of concrete .
Dun ,Hndec 认为孔 壁吸 附水 分子 和阳 离子 将 直接 导致 混凝土结构的破坏 。 Litvan 认为在冻结过程中未冻结的水分 子由于蒸汽压迁移到 可渗透 部位(外表 面 、大 孔), 在 融解过 程中 , 迁移出去的水 要重新 回到原 来的位 置却不 能发生 , 这 样静水压理论和冰晶 的生长继 续导致 混凝土 内部结 构破坏
静水压理论 :①冰首 先在混 凝土的 冻表面 上形 成 , 把试 件内部封闭起来 ;②由于结冰膨胀所造成的压力迫使水 分向
内进入饱和度较小的 区域 ;③混凝 土渗透 性较大 时 , 形成水 压梯度 , 对孔壁产生压力 ;④随着冷却速度的加快 , 水饱和度 的提高和气孔间隔的增大以及渗透性和气孔尺寸的减 小 , 水 压将会增高 ;⑤当水压超过了混凝土抗拉极限强度时孔壁就 会破裂 , 混凝土受到 损害 ;⑥如果 在气温 上升结 冰融 解之后 又发生冻结 , 这种反 复出现 的冻融 交替具 有累积 的作用 , 使 混凝土的裂缝扩张 , 表面剥落直至完全瓦解 。