T 0596—2020 水泥砂漿抗凍性試驗(yàn)方法

1 目的、適用范圍和引用標(biāo)準(zhǔn)

本方法規(guī)定了水泥砂漿抗凍性的試驗(yàn)方法。

本方法適用于水泥砂漿及指定采用本方法測(cè)定的其他材料。

引用標(biāo)準(zhǔn)：

水泥混凝土抗凍性試驗(yàn)方法（快凍法） （T 0565） 

水泥砂漿拌和及稠度試驗(yàn)方法 （T 0587）

2 儀具及材料

2.1  凍融試驗(yàn)箱：應(yīng)滿足試件中心溫度負(fù) 18℃±2 ℃~5℃±2 ℃，凍融液溫度負(fù) 25℃~20℃，凍融循環(huán)一次歷時(shí)不超過(guò) 4h（融化時(shí)間不少于整個(gè)凍融歷時(shí)的 25%）的要求。

2.2 試件盒：大試件盒應(yīng)符合 T 0565 的要求；小試件盒尺寸如圖 T 0596-1 所示。

2.3 架盤(pán)天平：量程不小于 1kg，感量為 1g；量程不小于 10kg，感量為 1g。

2.4 橡皮板：厚宜為 3mm。

2.5 測(cè)溫設(shè)備：當(dāng)采用熱電偶測(cè)量?jī)鋈谶^(guò)程中試件中心溫度的變化時(shí)，精度能達(dá)到0.3℃；當(dāng)采用其他測(cè)溫器時(shí)，應(yīng)以電熱偶測(cè)溫法為準(zhǔn)，進(jìn)行率定。

2.6 共振法混凝土動(dòng)彈性模量測(cè)定儀，可輸出的頻率范圍應(yīng)為 100Hz~20kHz，輸出頻率可調(diào)范圍為 100Hz~20kHz，輸出功率應(yīng)能激勵(lì)試件產(chǎn)生受迫振動(dòng)，以便能用共振原理測(cè)定試件的基頻振動(dòng)頻率。在無(wú)專用儀器的情況下，可將各類儀器組合進(jìn)行試驗(yàn)。

圖 T 0596-1 小試件盒（尺寸單位：mm）

3 試件制備

3.1 試件成型：應(yīng)按 T 0587 的規(guī)定進(jìn)行砂漿拌和，并按 T 0570 的規(guī)定成型 3 個(gè)40mm×40mm×160mm 或 3 個(gè) 100mm×100mm×400mm 棱柱體試件；制備中心可插入熱電偶電位差計(jì)測(cè)溫；同樣形狀尺寸的標(biāo)準(zhǔn)試件，其抗凍性能應(yīng)高于凍融試件；標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期。

3.2 也可現(xiàn)場(chǎng)取樣，現(xiàn)場(chǎng)取芯的要求：標(biāo)準(zhǔn)芯樣的直徑為 100mm，長(zhǎng)度為 280~400mm。

4 試驗(yàn)步驟

4.1 在規(guī)定齡期的前 4d，將試件放在 20℃±2 ℃的水中浸泡，水面至少高出試件 20mm（對(duì)水中養(yǎng)護(hù)的試件，到達(dá)規(guī)定齡期時(shí)，即可直接用于試驗(yàn)），浸泡 4d 后進(jìn)行凍融試驗(yàn)。

      4.2 浸泡完畢，取出試件，用濕布擦去表面水分。應(yīng)按 T 0562 規(guī)定的方法測(cè)橫向基頻， 并稱其質(zhì)量，作為評(píng)定抗凍性的起始值，并作必要的外觀描述。

      4.3 將試件放入橡膠試件盒中，加入清水，使其沒(méi)過(guò)試件頂面約 1~3mm（如采用金屬試件盒，則應(yīng)在試件的側(cè)面與底部墊放適當(dāng)寬度與厚度的橡膠板或多根直徑 3mm 的電線， 用于分離試件和底部）。將裝有試件的試件盒放入凍融試驗(yàn)箱的試件架中。

4.4 按規(guī)定進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)，應(yīng)符合下列要求：

（1） 每次凍融循環(huán)應(yīng)在 4h 完成，其中用于融化的時(shí)間不得小于整個(gè)凍融時(shí)間的 1/4。

（2） 在凍結(jié)和融化終了時(shí)，試件中心溫度應(yīng)分別控制在負(fù) 18℃±2 ℃和 5℃±2 ℃。中心溫度應(yīng)以測(cè)溫標(biāo)準(zhǔn)試件實(shí)測(cè)溫度為準(zhǔn)。

（3） 在試驗(yàn)箱內(nèi)，各個(gè)位置上的每個(gè)試件從 3℃降至負(fù) 16℃所用的時(shí)間，不得少于整個(gè)受凍時(shí)間的 1/2，每個(gè)試件從負(fù) 16℃升至 3℃所用的時(shí)間也不得少于整個(gè)融化時(shí)間的 1/2， 試件內(nèi)外溫差不宜超過(guò) 28℃。

（4） 凍和融之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間不應(yīng)超過(guò) 10min。

     4.5 通常每隔 5 次凍融循環(huán)對(duì)試件進(jìn)行一次橫向基頻的測(cè)試并稱重，也可根據(jù)試件抗凍性高低來(lái)確定測(cè)試的間隔次數(shù)。測(cè)試時(shí)，小心將試件從試件盒中取出，沖洗干凈，擦去表面水，進(jìn)行稱重及橫向基頻的測(cè)定，并做必要的外觀描述。測(cè)試完畢后，將試件調(diào)頭重新裝入試件盒中，注入清水，繼續(xù)試驗(yàn)。試件在測(cè)試過(guò)程中，應(yīng)防止失水，待測(cè)試件須用濕布覆蓋。

    4.6 如果試驗(yàn)因故中斷，應(yīng)將試件在受凍狀態(tài)下保存在原試驗(yàn)箱內(nèi)。如果達(dá)不到這個(gè)要求，試件處在融解狀態(tài)下的時(shí)間不宜超過(guò)兩個(gè)循環(huán)。

 4.7 凍融試驗(yàn)出現(xiàn)下列三種情況之一，即可停止：

（1） 凍融至預(yù)定的循環(huán)次數(shù)；

（2） 相對(duì)動(dòng)彈模量下降至初始值的 60%；

（3） 質(zhì)量損失率超過(guò) 5%。

5 結(jié)果計(jì)算

5.1 相對(duì)動(dòng)彈性模量，按式（T 0596-1）計(jì)算：

           （T 0596-1）

式中： 

                              Pn ——經(jīng) n 次凍融循環(huán)后試件的相對(duì)動(dòng)彈性模量（%）；

                      fn ——凍融 n 次循環(huán)后試件的橫向基頻（Hz）；

                      f0 ——試驗(yàn)前的試件橫向基頻（Hz）。

以 3 個(gè)試件的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算結(jié)果精度至 0.1%。

5.2 質(zhì)量變化率，按式（T 0596-2）計(jì)算：

                 （T 0596-2）

     式中：

                       Wn ——n 次凍融循環(huán)后的試件質(zhì)量變化率（%）；

                       m0 ——試件凍融試驗(yàn)前的試件質(zhì)量（kg）；

                       mn ——n 次凍融循環(huán)后的試件質(zhì)量（kg）。

以 3 個(gè)試件的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算結(jié)果精確至 0.1%。

             5.3     當(dāng) Pn 小于或等于 60%或質(zhì)量損失達(dá) 5%時(shí)的凍融循環(huán)次數(shù) n，即為試件的最大抗凍循環(huán)次數(shù)，并以F 表示抗凍等級(jí)，如 F100。

6 試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

（1） 要求檢測(cè)的項(xiàng)目名稱、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)；

（2） 原材料的品種、規(guī)格和產(chǎn)地；

（3） 儀器設(shè)備的名稱、型號(hào)及編號(hào)；

（4） 環(huán)境溫度和濕度；

（5） 試件的質(zhì)量變化率、最大抗凍循環(huán)次數(shù)和質(zhì)量損失率；

（6） 要說(shuō)明的其他內(nèi)容。