《混凝土抗冻试验设备》编制说明.doc

混凝土抗冻试验设备送审稿审查材料之三混凝土抗冻试验设备Apparatus for concrete freezing and thawing test编制说明混凝土抗冻试验设备标准编制组混凝土抗冻试验设备由于混凝土所处冻融环境的普遍性及受冻害的危害性、严重性，混凝土的抗冻性一直是混凝土最重要的长期性能或耐久性能。根据调研，目前国内外检验混凝土抗冻性的方法大体有三种：快冻法、慢冻法、单边冻融法。快冻法是国际上测试混凝土抗冻性最为普遍的方法之一，即在若干次快速冻融循环后，根据试件的失重率或动弹性模量的保留量或超声波传播速度的相对值来评判试件的抗冻性能；慢冻法在俄罗斯和我国建工领域使用比较多，即根据试件在一定冻融次数后的重量或强度损失来评价混凝土抗冻性相对好坏；单边冻融法（RILEM提出）在欧洲发达国家使用较多，即根据试件在溶液中的剥落量或动弹模损失等为指标，这次新修订的普通混凝土长期性能和耐久性试验方法标准拟增加单边冻融试验方法；从诸多相关研究表明，排除环境因素干扰和人为误操作产生的不确定性，仅因抗冻设备本身缺陷（物理性能方面、功能方面、或其传递量值的准确度等）引起的各类误差，就足以导致试验结果不仅重现性差，有时甚至大相径庭，若以这样的结果来判断混凝土抗冻性，就完全可能导致不应当发生的“劣胜优汰”现象发生，给社会带来不可估量的损失。正确评价混凝土抗冻性，不仅方法要正确，还要有适当的设备保障。因此，制订混凝土抗冻试验设备标准与有关试验方法标准配套使用，可以从根本上解决方法与设备相比于混凝土技术的飞速发展不匹配的问题，其意义十分重大而深远。 本标准混凝土抗冻试验设备的主要内容有：（一）产品分类混凝土抗冻试验设备按冻融形式和公称容量分为：a) 混凝土快速冻融试验设备；3组，5组、9组（400mm×100mm×100mm试件）b) 混凝土慢速冻融试验设备；5组，10组（150mm×150mm×150mm试件）c) 混凝土单边冻融试验设备。2组，3组（150mm×70mm×110mm试件）注：快速冻融和慢速冻融的“一组”为3块混凝土试件，单边冻融的“一组”为5块混凝土试件。快速冻融试验箱内还包含一个标准测温试件。并统一了型号，如混凝土快速冻融试验设备，公称容量为9组（27块受测试件，1块标准测温试件或伴随测温试件）。型号为：HDK9。目前用量最大的是混凝土快速冻融试验机，根据冻融箱可盛放的试件数量分为，3组、5组和9组，共3种。在此次国家标准普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法（GB/T50082）修订稿中，除保留了快速冻融法外，还保留了慢速冻融法，新增加了单边冻融法。有个别厂家已经开发研制了混凝土慢速冻融试验机和单边冻融试验机，到目前为止，用户反应良好。（二）使用条件和材料要求这是为了保证试验机的使用寿命和确保试验的准确性和可靠性而增加的。试验设备的室内机组应在环境温度238、室外机组应在环境温度2040、相对湿度不应大于90、不被雨淋、不被水浸泡、周围应无强烈振动及强电磁场影响的条件下使用。冻融试验箱内部结构等易腐蚀部件应采用符合GB3280中307不锈钢或工程塑料板或涂塑铁板等能防止锈蚀的材料制作。快速冻融试验设备试件盒应采用导热性能良好、不易变形、且具有弹性的橡胶材料制作；慢速冻融试验设备试件架应采用符合GB3280中307不锈钢材料或涂塑铁板等能防止锈蚀的材料制作；单边冻融试验设备的试件容器应由符合GB3280中307不锈钢制作。（三）温度要求（1）对于混凝土快速冻融试验机冻融箱内的温度可调节范围不应小于-2010，控温精度不应大于1。满载运转时冻融箱内各点温度的极差不得超过2。除了埋设在冻融箱内中心试件的温度传感元件外，还应在箱内中心位置、任一对角线两端处（一支靠近上表面50mm处，另一支靠近箱底50mm处）分别设置与防冻液接触的温度传感元件。（2）对于混凝土慢速冻融试验机冻融箱内可调节范围应不小于-2020，控温精度应不大于1。满载运转时慢速冻融箱内各点温度的极差不得超过2。除了在箱内中心安装有温度传感器外，还应在至少2个边角处设置温度传感器（符合SJ 207221998要求），以监测箱内温度极差。（3）对于混凝土单边冻融试验机单边冻融试验温度可调节范围应不小于20-20，箱内最低温度不应超过-21，控温精度应不大于1。满载运转时冻融箱内各容器盒之间的最大温差不得超过2。冻融箱内除中心容器盒底部应安装有温度传感器（符合SJ 207221998要求）外，至少还应在箱内边角处其它两个试件盒底部安装相同的温度传感器，以监测箱内温度极差。冻融箱内应设有冷冻液液面调整装置或其它措施。以上条文表明不仅对温度有控制精度要求，还有箱内的温度均匀性要求和监测其均匀性的措施。（四）升降温系统和控制系统（1）对于混凝土快速冻融试验机应能满足下列工程标准的冻融循环的温度和制度要求GBJ8285普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法DL/T 51502001水工混凝土试验规程JTJ 27098 水运工程混凝土试验规程JTG E302005公路工程水泥及水泥混凝土试验规程SL 3522006水工混凝土试验规程（2）对于混凝土慢速冻融试验机1）满载时，箱内温度首次均匀地从环境温度降至-18-20的时间不超过2h；2）满载时，100mm×100mm×100mm和150mm×150mm×150mm试件的气冻保持时间应不小于4h，200mm×200mm×200mm试件的气冻保持时间应不小于6h，在此最低要求时间的基础上，用户可自行设定；3）能在10min内加入温度为1820的水，且水面至少高出顶层试件表面20mm；4）满载时，100mm×100mm×100mm和150mm×150mm×150mm试件的水融时间应不小于4h，200mm×200mm×200mm试件的水融时间不应小于5h，在此最低要求时间的基础上，用户可自行设定。（3）对于混凝土单边冻融试验机1）冻融循环从20开始，以10/h的速度均匀降温至-20±1，维持3h后，以每10/h的速度均匀升温至20±1，维持1h后，开始下一个冻融循环。2）每小时最大可升/降温度应不小于10；3）在-20时可恒温时间应不小于3h；4）可连续工作时间应不少于28d。此外，还设有自动记录、存储和处理数据，断电记忆和故障报警的功能。这是仪器走向自动化、以人为本的体现。（五）节能和环保对混凝土抗冻试验设备的工作最大噪声作了规定，这是从以人为本和环境保护的指导思想去规定的。另外，节能要求在国家建设、生活的各个领域被提升到战略高度，混凝土抗冻试验设备每次使用时间都很长，例如，混凝土快速冻融试验机进行300次冻融循环试验，每次4小时，这样一次试验就会耗时1200小时，整整需要50天。如以最大耗电量计算，耗电为6600度电！因而，在本标准中节能的条文规定，对于节约经济、节约能源、进而减少污染都是有很大益处的。 标准规定的技术要求，一般采取高标准，严要求，这对生产厂来说，必须重视加工质量，对存在缺点的产品，督促进行技术改进。总之，混凝土抗冻试验设备是混凝土进行其最重要的长期性能抗冻性能试验/检测的必备仪器，系统相对复杂。对其严格要求也是完全必要的。