【精选】混凝土耐久性试验方法标准汇编

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1、青藏铁路高原冻土区混凝土耐久性试验方法标准汇编青藏铁路混凝土耐久性试验中心二二年八月1前言本标准手册是按照青藏铁路高原冻土去混凝土耐久性技术条件 （科技基函200256 号文发布实施）的要求编辑的，能有效方便的指导青藏铁路各施工单位和各质量监督检查部门开展混凝土试验工作。保证青藏铁路高原冻土地区桥涵、隧道、轨枕、电杆、房屋建筑、路基支挡用混凝土的施工质量。本手册共八篇十二章。手册编辑单位：青藏铁路混凝土耐久性试验中心手册编写人员：谢永江 黄丹 仲新华 张勇 杨富民2目录前言.1目录.2第一章 抗冻性能试验方法（快冻法）.3第二章 抗渗性能试验方法.6第三章 钢筋锈蚀试验方法（硬化砂浆法）.7第

2、四章 混凝土抗氯离子渗透性能试验方法.9第五章 水泥抗硫酸盐侵蚀快速试验方法.16第六章 混凝土用骨料碱活性试验方法（快速砂浆棒法）.19第七章 水泥胶砂耐磨性试验方法.25第八章 混凝土抗裂性能试验方法.223第一章 抗冻性能试验方法（快冻法）第 1.1 条 本方法适用于在水中经快速冻融来测定混凝土的抗冻性能。快冻法抗冻性能的指标可用能经受快速冻融循环的次数或耐久性系数来表示。本方法特别适用于抗冻性要求高的混凝土。第 1.2 条 本试验采用 100100400 毫米的棱柱体试件。混凝土试件每组 3 块，在试验过程中可连续使用，除制作冻融试件外，尚应制备同样形状尺寸，中心埋有热电偶的测温试件，

3、制作测温试件所用混凝土的抗冻性能应高于冻融试件。第 1.3 条 快冻法测定混凝土抗冻性能试验所用设备应符合下列规定。一、快速冻融装置 能使试件静置在水中不动，依靠热交换液体的温度变化而连续、自动地按照本方法第 1.4 条第五款的要求进行冻融的装置。满载运转时冻融箱内各点温度的极差不得超过 2二、试件盒 由 12 毫米厚的钢板制成。其净截面尺寸应为 110110 毫米，高度应比试件高出 50100 毫米。试件底部垫起后盒内水面应至少高出试件顶面 5 毫米。三、案秤 称量 10 公斤,感量 5 克，或称量 20 公斤，感量 10 克。四、动弹性模量测定仪 共振法或敲击法动弹性模量测定仪。五、热电偶

4、、电位差计 能在 20-20范围内测定试件中心温度。测量精度不低于0.5。第 1.4 条 快冻法混凝土抗冻性能试验应按下列规定进行：一、试件成型按照 GBJ82-85 进行，蒸养预制构件（含梁）的混凝土试块应在与预制构件相同的养护条件下养护，再在标准养护条件下养护 28 天；其它混凝土试块应在施工现场取样制作，并在与结构物相同的养护条件下养护 28 天，然后继续标养 28 天。冻融试验前四天应把试件从养护地点取出，进行外观检查，然后在温度为 1520水中浸泡（包括测温试件） 。浸泡时水面至少应高出试件顶面 20 毫米，试件浸泡 4 天后进行冻融试验。二、浸泡完毕后，取出试件，用湿布擦除表面水分

5、，称重，并按本标准动弹性模量试验的规定测定其横向基频的初始值。三、将试件放入试件盒内，为了使试件受温均衡，并消除试件周围因水分结冰引起的负加压力，试件的侧面与底部应垫放适当宽度与厚度的橡胶板，在整个试验过程中，盒内水位高度应始终保持高出试件顶面 5 毫米左右。4四、把试件盒放入冻融箱内。其中装有测温试件的试件盒应放在冻融箱的中心位置。此时即可开始冻融循环。五、冻融循环过程应符合下列要求：1. 每次冻融循环应在 24 小时内完成 ，其中用于融化的时间不得小于整个冻融时间的 1/4。2. 在冻结和融化终了时，试件中心温度应分别控制在-172和 82。3. 每块试件从 6降至-15所用的时间不得少于

6、冻结时间的 1/2，试件内外的温度差不宜超过 28。4. 冻和融之间的转换时间不宜超过 10 分钟。六、试件一般应每隔 25 次循环对试件作一次横向基频测量，测量前应将试件表面浮渣清洗干净，擦去表面积水，并检查其外部损伤及重量损失。横向基频的测量方法及步骤应按动弹性模量试验方法进行。测完后，应即把试件掉头重新装入试件盒内。试件的测量、称量及外观检查应尽量迅速，以免水份损失。七、为保证试件在冷液中冻结时温度稳定均衡，当有一部份试件停冻取出时，应另有试件填充空位。如冻融循环因故中断，试件应保持在冻结状态下，并最好能将试件保存在原容器内用冰块围住。如无这一可能，则应将试件在潮湿状态下用防水材料包裹，

7、加以密封，并存放在-17 2的冷冻室或冰箱中。试件处在融解状态下的时间不宜超过两个循环。特殊情况下，超过两个循环周期的次数，在整个试验过程中只允许 12 次。八、冻融到达以下 3 种情况之一即可停止试验：1已达到 300 次循环；2相对动弹性模量下降到 60%以下；3重量损失率达 5%。第 1.5 条 按公式计算混凝土试件的相对动弹性模量。102fPn式中： P经 N 次冻融循环后试件的相对动弹性模量，以 3 个试件的平均值计算(%)；fnN 次冻融循环后试件的横向基频（赫）.；5F0冻融循环试验前测得的试件横向基频初始值（赫） 。混凝土试件冻融后的重量损失率应按下式计算： 100onnGW式

8、中：W nN 次冻融循环后试件的重量损失率，以 3 个试件的平均值计算（%） ；Go冻融循环试验前的试件重量（公斤） ；GnN 次冻融循环后的试件重量（公斤） 。混凝土耐快速冰融循环次数应以同时满足相对动弹性模量值不小于 60%和重量损失率不超过 5%时的最大循环次数来表示。混凝土耐久性系数应按下式计算：Kn=PN/300式中：Kn混凝土耐久性系数；N达到第 1.4 条第八款要求时的冻融循环次数；P经 N 次冻融循环后的相对动弹性模量。6第二章 抗渗性能试验方法第 2.1 条 本方法适用于测定硬化后混凝土的抗渗标号第 2.2 条 抗渗性能试验应采用顶面直径为 175 毫米，底面直径为 185

9、毫米，高度为 150 毫米的圆台体或直径与高度均为 150 毫米的圆柱体试件（视抗渗设备要求而定） 。抗渗试件以 6 个为一组。按照 GBJ82-85 成型，成型后 24 小时拆模，用钢丝刷刷去两端面水泥浆膜，然后送入标准养护室养护。试件一般养护至 28 天龄期进行试验，如有特殊要求，可在其它龄期进行。第 2.3 条 混凝土抗渗性能试验所用设备应符合下列规定：一、混凝土抗渗仪 应能使水压按规定的制度稳定地作用在试件上的装置。二、加压装置 螺旋或其它形式，其压力以能把试件压入试件套内为宜。第 2.4 条 混凝土抗渗性能试验应按下列步骤进行一、试件养护至试验前一天取出，将表面晾干，然后在其侧面涂一

10、层熔化的密封材料，随即在螺旋或其它加压装置上，将试件压入经烘箱预热过的试件套中，稍冷却后，即可解除压力、连同试件套装在抗渗仪上进行试验。二、试验从水压为 0.1 兆帕（1 公斤力/平方厘米）开始。以后每隔 8 小时增加水压0.1 兆帕（1 公斤力/平方厘米）,并且要随时注意观察试件端面的渗水情况。三、当 6 个试件中有 3 个试件端面呈有渗水现象时，即可停止试验，记下当时的水压。四、在试验过程中，如发现水从试件周边渗出，则应停止试验，重新密封。第 2.5 条 混凝土的抗渗标号以每组 6 个试件中 4 个试件未出现渗水时的最大水压力计算，其计算式为：7S=10H-1式中：S抗渗标号；H6 个试件

11、中 3 个渗水时的水压力(兆帕)。第三章 钢筋锈蚀试验方法（硬化砂浆法）第 3.1 条 仪器设备恒电位仪：专用的符合本标准要求的钢筋锈蚀测量仪或恒电位/恒电流仪，或恒电流仪，或恒电位仪（输出电流范围不小于 02000A ，可连续变化 02V ，精度1%） ；b)不锈钢片电极；c)甘汞电极（232 型或 222 型） ；d)定时钟；e)电线：铜芯塑料线（型号 RV116/0.15mm）f)绝缘涂料（石蜡：松香=9:1） ；g)搅拌锅、搅拌铲；h)试模：长 95mm，宽和高均为 30mm 的棱柱体，模板两端中心带有固定钢筋的凹孔，其直径为 7.5mm，深 23mm，半通孔。试模用 8mm 厚，硬聚

12、氯乙烯塑料板制成。第 3.2 条 试验步骤3.2.1 制备埋有钢筋的砂浆电极a)制备钢筋采用级建筑钢筋经加工成直径 7mm，长度 100mm，表面粗造度 Ra 的最大允许值为 1.6m 的试件，使用汽油、乙醇、丙酮依次浸擦除去油脂，经检查无锈痕后放入干燥器中备用，每组三根。b)成型砂浆电极。将钢筋插入试模两端的预留凹孔中，位于正中。按配比拌制砂浆，灰砂比为81:2.5，采用基准水泥、检验水泥强度用的标准砂、蒸馏水（用水量按砂浆稠度5cm7cm 时的加水量而定） ，外加剂采用推荐掺量。将称好的材料放入搅拌锅内干拌1min，湿拌 3min。将拌匀的砂浆灌入预先按放好钢筋的试模同置检验水泥强度用的振

13、动台上振 5s10s，然后抹平。也可按照标准 JC215-77水泥胶砂强度简易检验方法 进行试件成型。将经过湿拌的砂浆取出一半装入三联试模中（立即用湿布盖上锅中留下的一半） ，用小刀把砂浆摊平并用小刀沿试模的纵向划动，每一条划 30 次，约 20s，并要插实四个角落，以便砂浆分布均匀。然后用弹簧捣棒捣固，共捣两遍，每遍 6 次，捣固顺序见图3-1。捣固完毕，把套模加到试模上，在把锅中留下的一半砂浆装入试模中，重复前述的划实和捣固作业。捣固时用力要均匀，没有冲击，并且捣块的侧面要紧贴模壁，上层砂浆 c)砂浆电极的养护及处理试件成型后盖上玻璃板，移入标准养护室养护，24h 后脱模，用水泥净浆将外露

14、的钢筋两头覆盖，继续标准养护 2d。取出试件，除去端部的封闭净浆，仔细擦净外露钢筋头的锈斑。在钢筋的一端焊上长 130mm150mm 的导线，用乙醇擦去焊油，并在试件两端浸涂热石蜡松香绝缘，使试件中间暴露长度为 80mm。3.2.2 测试a)将处理好的硬化砂浆电极置于饱和氢氧化钙溶液中，浸泡数小时，直至浸透试件，其表征为监测硬化砂浆电极在饱和氢氧化钙溶液中的自然电位至电位稳定且接近新拌砂浆中的自然电位，由于存在欧姆电压降可能会使两者之间有一个电位差。试验时应注意不同类型或不同掺量外加剂的试件不得放置在同一容器内浸泡，以防互相干扰。b)把一个浸泡后的砂浆电极移入盛有饱和氢氧化钙溶液的玻璃缸内，使

15、电极浸入溶液的深度为 8cm，以它作为阳极，以不锈钢片作为阴极（即辅助电极） ，以甘汞电极作参比。按要求接好试验线路。c)未通外加电流前，先读出阳极（埋有钢筋的砂浆电极）的自然电位 V。d)接通外加电流，并按电流密度 5010-2A/cm2（即 50A/cm 2）调整 A 表至需要值。同时，开始计算时间，依次按 2、4、6、8、10、15、20、25、30min，分别记录埋有钢筋的砂浆电极阳极化电位值。第 3.3 条 试验结果处理93.3.1 取一组三个埋有钢筋的硬化砂浆电极极化电位的测量结果的平均值作为测定值，以阳极极化电位为纵坐标，时间为横坐标，绘制阳极极化电位时间曲线。3.3.2 根据电位时间曲线判断砂浆中的水泥、外加剂等对钢筋锈蚀的影响。a)电极通电后，阳极钢筋电位迅速向正方向上升，并在 1min5min 内达到析氧电位值，经 30min 测试，电位值无明显降低，则属钝化曲线。表明阳极钢筋表面钝化膜完好无损，所测外加剂对钢筋是无害的。通电后，阳极钢筋电位先