混凝土耐久性试验方法标准汇编

混凝土耐久性试验方法 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 汇编 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 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[2002]56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 1 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……………………………………………………...22 2 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100×100×400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，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1,2毫米厚的钢板制成。其净截面尺寸应为110×110毫米，高度应比试件高出50,100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、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15,20?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，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。 3 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2,4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-17?2?和8?2?。 3. 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，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，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1,2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。 2fn …… P,，1002f0 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(%); f—N次冻融循环后试件的横向基频(赫).; n F—冻融循环试验前测得的试件横向基频初始值(赫)。 0 4 混凝土试件冻融后的重量损失率应按下式计算: G,G0n,W,，100 nGo 式中:?WN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(%); ——n Go—冻融循环试验前的试件重量(公斤); Gn—N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: K=P×N/300 n 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。 5 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: S=10H-1 式中:S—抗渗标号; H—6个试件中3个渗水时的水压力(兆帕)。 6 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0,2000µA，可连续变化0,2V，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RV1×16/0.15mm) 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2,3mm，半通孔。试模用8mm厚，硬聚氯乙烯塑料板制成。 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R的最大允许值a为1.6µm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1:2.5，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5cm,7cm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动台上振5s,10s，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。 7 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130mm,150mm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。 -22 2d)接通外加电流，并按电流密度50×10A/cm(即50µA/cm)调整µA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 3.3.1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1min,5min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。 8 通电后，阳极钢筋电位先向正方向上升，随着又逐渐下降，说明钢筋表面钝化膜已部分受损。而活化曲线，说明钢筋表面钝化膜破坏严重。这两种情况均表明钢筋钝化已遭破坏，所测外加剂对钢筋是有锈蚀危害的。 第四篇 混凝土抗氯离子渗透性能试验方法 第4.1条 范围 4.1.1本测试方法是通过测定混凝土的电导，提供一个判断混凝土抵抗氯离子渗透能力的快速方法。本方法适用于以下几种混凝土:按本标准的规定制做的混凝土;如AASHTO T259中长期浸泡在氯水中的混凝土。具体情况在参考文献1-5中已说明。 4.1.2 除非先给出了国际单位制(SI units)再在圆括号里给出英寸—磅之数值，否则所规定的英寸—磅之数值需被视为标准，圆括号里的数值仅做参考。 4.1.3本标准并不意味着处理使用过程中的所有相关事宜。使用本标准之前，使用者必须研究安全和符合卫生要求的方法，并确定适当的管理范围。 第4.2条 参考文件 4.2.1美国材料试验协会(ASTM)标准: 3 C31在现场制备与养护混凝土试样的方法 3 C42钻芯取样或锯取混凝土柱样的取样和检验方法 3C192在试验室内制备与养护混凝土试样的方法 3 C670确定建筑测试精确度和误差的方法 4.2.2 AASHTO标准 4T259混凝土抗氯离子渗透能力的测试方法 第4.3条 试验方法概述 4.3.1本方法是测定在6小时内通过51mm厚，直径为102mm的混凝土切片或圆柱体的电流。试验过程中切片两侧要保持60v的稳定直流电压。电极一端放在氯化钠溶液中，另一端放在氢氧化钠溶液中。通过切片电量的总量(以库仑计)，是与试件抵抗氯离子渗透能力相关的。 第4.4条 意义和用途 4.4.1本标准是通过在试验室对混凝土样品的电导性能进行评估，提供一个快速测量 9 混凝土抵抗氯离子渗透能力的方法。一般情况下，采用本方法测得的相同材料成型的同批混凝土的电导与放在氯水中所做的渗透试验结果很相符。如AASHTO T259所述(参考文献1-5)。 4.4.2本标准适用于设计、研究及开发时对材料及其含量的评估。 4.4.3用本方法测定的试验数据(通过的总电量(库仑))必须谨慎使用，在认证试验和质量控制中，表一的数据是广泛适用的。 4.4.4，对于表面做过处理的混凝土的测试结果，应加以说明。因做过渗透处理的混凝土，根据本试验，这些混凝土抵抗氯离子渗透的能力是很差的;而放在氯水中的同种试样的试验，却发现其抗渗能力是很高的。 4.4.5本测试方法的一些细节是针对直径为102mm的试件，包括实际直径范围为95mm~102mm的试件。 测试其它直径的试件时，必须适当改变所用的电解池设计(看7.5和图1)。 表一 通过的电量与氯离子的渗透能力 通过电量(库仑) 氯离子渗透能力 ,4000 高 中等 2000~4000 低 1000~2000 很低 100~1000 ,100 可忽略 4.4.5.1对于直径不是95mm的试件，其通过的电量必须根据11.2做出相应调整。直径不到95mm的试样，试件必须密封好以保证电解液在试验过程中与其端面完全接触。 4.4.6试件的龄期对试验结果影响显著，混凝土的种类、养护方式也影响其结果。如果正常养护，大多数混凝土的抗渗能力是随龄期的增加而增加的。 第4.5条 注意事项 4.5.1当混凝土中加入了亚钙时，本方法测定的结果会产生误导。与没加亚钙的同配合比混凝土相比，加了亚钙的混凝土所测得的电流值会偏大，即混凝土的抗渗能力偏低。然而，混凝土试件放在氯水中所做的长期抗渗试验结果表明:掺了亚钙的混凝土的抗渗透能力起码不会比没掺亚钙的混凝土低。 注1—其它外加剂的掺入也可能产生类似的影响，如果想确定用本方法测定加入了某种外加剂的混凝土的抗渗透能力的试验结果是否会产生误导，可以在氯水中对其做长期 10 的抗渗试验。 4.5.2由于试验结果反映的是试件的电阻作用，那么，如果样品中存在钢筋或其它导电性强的物质，就会对试验结果产生很大的影响。如果试件中含有纵向的钢筋，本试验结果就是无效的，因为钢筋的导电性可使通过样品的电流加大。 第4.6条 仪器 4.6.1抽真空设备(例如图2所示) 4.6.1.1漏斗，或者其它密封、底部有排水口、容积不小于500ml的器皿。 4.6.1.2敞口玻璃缸(容积大于1000ml)或者其它容器—能用来装混凝土试块和水，且可以用于抽空排气(看6.1.3)。 4.6.1.3真空干燥器—内径不小于250mm。干燥器外端必须可以连接真空泵和分离塔，且能和大气相通。它可以通过橡皮管与塞子或仅仅用橡皮管与其它装置相连接，每个连接处应有一个阀门。 4.6.1.4真空泵—足以使干燥器内的气压不大于133P。 注2—因为真空会导致水的倒吸，真空泵必须有防水装置，或者，每次试验前更换真空泵里的油 4.6.1.5真空气压计—精度为?0.5mmHg(?66P),量程为0~10 mmHg(0~1330P)。 4.6.2密封仪器和材料: 4.6.2.1密封胶—快硬，非导体，能使混凝土柱体表面密封。 4.6.3试块加工设备(如果试块是标准的就不需要了)。 4.6.3.1混凝土切割设备—比如，刀具为钻石或SiC的水冷式车床。 第4.7条 试剂、材料、试模 4.7.1电解槽密封剂—可以封住混凝土试块，使水、氢氧化钠、氯化钠溶液在90?的高温下也不能进入。例如:RTV硅橡胶，硅橡胶垫圈，其它化合橡胶密封剂，硅胶，橡胶塞。 4.7.2氯化钠溶液—浓度为3%(质量百分比)，蒸馏水配制。 4.7.3氢氧化钠溶液—0.3mol/l，蒸馏水配制。 4.7.4滤纸—直径90mm(如果橡胶垫圈和密封剂能很好地密封，溶液不能流出，就不需要) 4.7.5电解槽—两个对称的用树脂做成的模型，里面有网状的导体，外面有与里面导体相连接的接线柱。如图一、图三所示。当然其它样式的也行，但必须保证，它所有的 11 尺寸和图一所列举的一样(包括储液槽尺寸，截面大小)。制作材料也可以不是树脂，但它们必须满足以下要求:坚硬、透明、不吸水、非导体，不与氯化钠和氢氧化钠起任何反应，能耐90?的高温。 4.7.6测温仪器—量程范围0?~120?。 4.7.7电压输出和数值显示装置—能在整个试验过程中提供60?0.1V的直流电压，电压显示精度为?0.1V，电流显示精度为?1mA。如果有以库仑、A/s来直接显示电流的其它仪器，也可以没有电流显示。 7.7.1~7.7.5的仪器可以满足以上要求。 4.7.7.1伏特表—数字显示，三位数，最小量程范围0~99.9V，精度为?0.1%。 4.7.7.2伏特表—数字显示，四位半数，最小量程范围0~200mV，精度为?0.1%。 4.7.7.3分流电阻—100mV，10A，误差为?0.1%;或者用0.01欧姆，误差为?0.1%的电阻代替;必须注意，连入的电阻要很小。 4.7.7.4电压输出装置:0~80V的直流电源，电流为0~2A，能在整个试验过程中提供60?0.1V的电压 4.7.7.5导线:两端有接头，粗细1.6mm、绝缘、能通过600V电压。 第4.8条 试件 4.8.1根据试验目的准备或选择试样。对于材料及其含量的检测，样品应该是:a从待测混凝土中钻芯取样;b成型直径为102mm的混凝土柱。对于建筑物的检测，其样品应该是:a从构件上直接钻芯取样;b成型直径为102mm的混凝土，并根据C31规定的程序在现场养护。钻芯应用装有直径为102mm钻头的设备钻取，并按C42所做规定选择和钻取样品。试验室制作样品应遵循C192的规定。如果用在现场成型的样品来评估建筑物，则样品必须接受与建筑物相同的处理，如相似的强度、养护方式、养护温度。 注3—本标准没有给出试块中骨料的最大直径，但根据大量的试验，骨料最大直径最好不要超过25mm。 4.8.2芯样或现场养护的样品要用塑料布密封好运到试验室。如果样品要经长途运输，一定要包裹好，以免运输过程中受冻和损伤。 4.8.3使用混凝土切割设备在芯样或柱体顶端切割51?3mm的薄片作为试验用试块时，刀具必须与顶端平行，试块的两端要打毛。 4.8.4表面做过处理的芯样，如表面涂过养护剂、密封剂或其它的表面处理的样品，需要做特殊处理。因为本方法的不包括测试这些处理部分，所以这些处理过的部分必须切除，然后再切割成51?3mm的薄片作为试验用试块。 12 第4.9条 养护 4.9.1准备一升或更多的煮沸的自来水，使其冷却到室温。 4.9.2把按第八节要求准备的试件置于干燥的空气中至少一小时。准备大量可以快速凝固的涂料，把其涂在试件的侧面。在涂料凝固的过程中，试块要支撑放好，使涂料能在试件侧面形成好的密封层。 4.9.3如果密封层出现裂缝，必须再次密封。把试件放在开口玻璃缸和其它容器中(符合6.1.2要求)，再放入真空干燥器中;或者把试件直接放在真空干燥器中，保证试件的两端暴露在外。密封好抽真空设备，开动真空泵，使系统里的空气压力小于1mmHg(133Pa),并保持该水平3小时。 4.9.4将按9.1准备好的水加入按6.1.1准备好的容器中，打开水阀，让系统抽入足够的水，一直到容器里的试件完全被水覆盖(整个过程中要防止空气进入系统)。 4.9.5关闭水阀，使真空泵继续工作1小时。 4.9.6关闭真空泵管路的活塞，然后停止真空泵;打开真空泵管路的活塞，使内外大气相通。如果没用放水系统，真空泵的油必须更换。 4.9.7让试块在水中浸泡18?2h.。 第4.10条 试验步骤 4.10.1从水中取出试件，擦去上面多余的水分，立即移放到可以密封的箱子或其它容器中，使其能保持95%和以上的湿度。 4.10.2试件密封(全部密封，而不仅仅只用橡胶垫圈，参考10.2.2和10.2.3)。 4.10.2.1如果用的是两种混合的试件密封剂，大约要准备0.7到1.4oz(20到40克)。 4.10.2.2如果用粘度较低的电解槽密封胶，当用过滤纸时，过滤纸应放在电极板的中心。把密封胶涂在铜网周边，使其粘在电解槽上。小心移动过滤纸，以免试件碰到电极网，把溢出的密封胶刮平或去掉。 4.10.2.3如果用高黏度的电解槽密封胶，就把试件放到试模里，沿电解槽周围涂上密封胶。 4.10.2.4为了防止脱水，暂时在暴露的试件上覆盖一张不可渗透的材料，如塑料布或橡胶皮。注入电解液的小孔也要用橡皮塞子堵上，防止水分蒸发，等待密封胶凝固。 4.10.2.5用10.2.2(或者10.2.3)与10.2.4的方法处理另一半电解槽。 4.10.3试件密封(或者用橡胶垫圈代替)时， 每个电解槽里放一个外直径为100mm，内直径为75mm的垫圈;放入试件后，再把两个试模夹在一起密封。 13 4.10.4将作为阴极的电解槽里注满3%的氯化钠溶液，将作为阳极的电解槽里注满0.3N氢氧化钠溶液。 4.10.5将导线接到电解槽的接线柱上，再将其与7.7.7~7.7.5所列举的电压输出和电压读数仪器一一对应接上。然后，开通电源，输出60?0.1V直流电;同时，记录最初电流值。当试验开始时(即开通电源时)，试模、电极和电解液的温度应在20?~25?。 4.10.6试验过程中环境的温度也应该保持在20?~25?。 注4—为了防止试模损坏和电解液沸腾溅出，试验过程中的温度不得超过90?。尽管本方法对温度没有要求，电解液的温度仍要记录(用温度计从试模上面的小孔测试)。高温意味着混凝土的渗透性很高。如果用的是51mm厚的试件作试验，当由于温度升高而停止试验时，报告中必须注明并记下停止时间。这种混凝土的氯离子渗透性是很高的。 4.10.7试验过程中，至少每半小时记录一次电流读数;如果是用一个电压表与一个电阻并联的装置来显示电流，电压读数必须转换为电流读数;两边电解池里的电解液应是满的。 4.10.8除非出现注4里的情况，试验在6小时后停止。 4.10.9取下试块，冲洗电极，除去残留密封胶。 第4.11条 结果的计算与解释 4.11.1绘制电流(安培)——时间(秒)的平面图。画一条平滑的曲线，根据曲线下的面积，得到试验过程中通过的电量值(看注5);或者在试验过程中、试验后用计算器算出。利用试验过程中通过的电量来评估混凝土的电导。 注5:计算方法:如果电流是每30分钟记录一次，可以利用以下公式计算，此公式原理是梯形等面积法，公式: Q=900(I+2I+2I+………2I+2I+2I) 03060300330360 Q=通过的电量(库仑) I=初始电流值(安培) 0 I=电源接通t分钟后的电流值(安培) t 4.11.2如果试验用试件直径不是95mm，通过11.1计算的电量值必须相应做出调整。利用11.1计算出的电量值乘以一个与试验用试块直径相关的系数，即: 2 Q=Q×(95/x) sx Q=通过直径为95mm试件的电量值(库仑) s Q通过直径为x mm试件的电量值(库仑) x= 14 x=非标准试件的直径 4.11.3用表一对从不同种类混凝土的试块中试验得来的数据进行评估。 4.11.3.1影响氯离子渗透的因素:水灰比，外加剂的掺入，样品龄期，真空系统，骨料种类，强度，养护方式。 第4.12条 报告 4.12.1如果以下条款知道，都应该填入报告: 4.12.1.1芯样或柱体来源。 4.12.1.2芯样或柱体样品数量。 4.12.1.3样品取自芯样或柱体何处。 4.12.1.4混凝土种类，包括水泥种类、水灰比及其它与样品相关的数据。 4.12.1.5样品具体描述，如有无钢筋，有无覆盖层及其厚度，有否做过表面处理及其厚度。 4.12.1.6样品的养护过程。 4.12.1.7特殊的样品准备，比如，除掉表面处理层等。 4.12.1.8试验结果，整个试验过程通过的电量(或者根据11.2作过调整的结果)。 4.12.1.9根据表一得出的相应氯离子渗透能力。 第4.13条 精确度和误差 4.13.1.1同一个人操作—试验中一个人操作结果的变动系数为12.6%(注6)。那么，同一个人对同种类、同批混凝土的相同直径试件做两次试验的结果变化不得超过35%。 4.13.1.2多个试验室测试的精度—多个试验室做同一个试验的最后结果的变动系数为18.0%。因此，同种材料在两个试验室做出的结果变异系数不得超过51%;在两个试验室做三次试验的数值的平均值之差不得超过29%。 注6—这些数字分别是方法C670中所说明的误差限制，精确度的变化范围的确定是根据用三种混凝土(每种混凝土三个试样)分别在11个试验室所做试验的结果。每个试块的直径相同，长度的变化范围是51?3mm。 注7—虽然本试验方法只要求记录一个试验结果，但多做几个试样是有必要的。之所以取三个试块试验结果的平均值，是因为试验室往往是这样做的。 4.13.2误差—测定混凝土抵抗氯离子渗透能力的方法的试验过程没有误差。因为电阻值只与试验方法有关。 第4.14条 关键词 15 4.14.1氯离子浓度，腐蚀，去冰化合物，氯离子渗透阻力。 第五章 水泥抗硫酸盐侵蚀快速试验方法 本标准适用于比较水泥在含有硫酸盐类的环境水或人工配制的硫酸盐溶液中的抗蚀性能。 本标准采用1:2.5胶砂，10×10×60mm棱柱形试体，加压成型，1d养护箱养护，7d50?水养护，28d常温侵蚀。砂子采用粒度为0.25,0.65mm的标准砂。 本标准主要根据水泥胶砂试体浸泡在侵蚀溶液中的抗折强度与淡水中的同龄期抗折强度之比(浸泡期龄为28d)，计算抗蚀系数，以比较水泥的抗蚀性能。 一、仪器 1.加压成型机 试体成型采用小型千斤顶压力机，最大荷重必须在1.5t以上。 2.抗折机 试体破型采用小型电动抗折机，加荷速度80g/s。 3.模型 试体尺寸为10×10×60mm的三联模型，由隔板1，端板2，底座3组成，组装后内壁各接触面应互相垂直，其有效尺寸见表。试模应由不锈钢材制造，隔板、端面板及底座上表面必须磨平。 名 称 符 号 制造尺寸(mm) 磨损后允许尺寸(mm) A 60 — +0.1三联模 B 10 10-0.05 +0.05C 10 10 -0.1 A 59.5 — 模芯 B 9.99(9-0.05 -0.1 C 30 — 16 A 60 模套 B 10.5 C 1.5,2.0 4.球形拌合锅:直径200mm，高70mm，厚度1,2mm。 5.小钢勺。 二、材料 6.水泥试样应充分拌匀，并通过0.9mm方孔筛。 7.标准砂应符合GB178—77《水泥强度试验用标准砂》的质量要求。 8.试验用水应是对试验结果无干扰的洁净的淡水。 三、温、湿度 9.试验室温度为17,25?，相对湿度大于50%，水泥试样，标准砂，拌和水等的温度应与室温相同。 10.养护箱温度20?3?，相对湿度大于90%。 11.浸泡前养护水的温度50?1?。 12.侵蚀液温度20?3?。 四、试体成型 A:机械加压成型方法 13.成型前将试模擦净，紧密装配，内壁均匀涂一薄层机油。 14.水泥与标准砂的重量比为1:2.5，水灰比固定0.5。 15.称取水泥试样100g，砂子250g，放入拌和锅内，用小勺干拌1min，使水泥与砂混合均匀，加入50mL水，湿拌3min，将胶砂分别装入6个三联模内，装模时用小刀插实，特别应注意试体两端多插几次，然后将胶砂装到接近模套边，再将模芯插入模套。 2把带有模芯，模套的试模放到小型千斤顶压力机上加压到80Kg/cm压力下保持5s，然后取出试模，刮平，编号，放入养护箱养护24?2h，脱模。 B:人工成型方法 16.成型前将试模擦净，紧密装配，内壁均匀涂一薄层机油。 17.在现场随机抽取一定量的出机(搅拌机)混凝土振动筛除5mm以上的石子，将砂浆装入搅拌锅内待用。 18.用拌铲翻拌砂浆3,5遍后，将砂浆分二层分别装入规定数量的6联模内，分层装模时每层均先用小刀插实后再用5×15mm捣头的捣棒均匀插捣25下。 17 19.用刮平刀成30?角将试模表面多余的砂浆刮除，试件平整后编号，放入养护箱养护24?2h脱模。 五、试体的养护与侵蚀 20.脱模后的试块放入50?水中(高铝水泥在20?水中)养护7d，取出分成两组，一组九块放入20?水中养护，一组九块放入硫酸盐浸蚀溶液中浸泡。 ,SO人工配制的硫酸盐溶液，采用3%化学纯无水硫酸钠(,20250mg/L)。 4 注:根据要求，可以采用天然环境水，也可变硫酸钠的浓度。 21.试体在浸泡过程中，每天一次用1N HSO滴定以中和试体在溶液中放出的24 Ca(OH)，边滴定边搅拌使溶液的PH保持在7.0左右。 2 指示剂可采用酚红。 注:允许试体放入硫酸盐溶液中静止浸泡。 22.试体在容器中浸泡时，每条试体需有200mL的侵蚀溶液，液面至少高出试体顶面10mm，为避免蒸发，容器必须加盖。 六、试体破型 23.试体经20?水中养护28d，及在硫酸盐溶液中浸泡28d后，取出用小型抗折机进行抗折试验，支点跨距50mm，支撑圆柱直径5mm，加荷速度控制在80g/s。 24.破型前，须擦去试体表面的水分和砂粒，清除支点圆柱表面粘着的杂物，试体放入抗折支点上时，应使侧面与圆柱接触。 七、结果的计算 225.试体的极限抗折强度(Kg/cm)，系由破坏荷重乘以7.5即得，抗折强度计算到0.1Kg。 26.试体抗折强度的计算，由9块试体的破坏荷重剔去最大值和最小值以其余7块取平均值。 27.各种水泥在侵蚀溶液中的抗蚀性能是以抗蚀系数大小来比较。抗蚀系数是指同龄期的水泥胶砂试体分别在硫酸盐溶液中浸泡和在20?水中养护的抗折强度之比，以k表示，计算精确到0.01，并按下式计算: R液 k,R水 式中 k—抗蚀系数 2R—试体在溶液中浸泡28d抗折强度，Kg/cm; 液 18 2R—试体在20?水中养护同龄期抗折强度，Kg/cm。 水 第六章 混凝土用骨料碱活性试验方法(快速砂浆棒法) 1 范围 本标准规定了采用快速砂浆棒法检验铁路混凝土用骨料碱活性的取样方法、仪器设备、试验程序以及结果处理方法等。 本标准适用于评定硅质骨料的碱—硅酸反应活性，亦可用于评定碳酸盐骨料中硅质组分的碱—硅酸反应活性。 2 引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 681—1997 行星式水泥胶砂搅拌机 GB/T 17671—1999 水泥胶砂强度检验方法(ISO法) JGJ 52-92 普通混凝土用砂质量标准及检验方法 JGJ 53-92 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法 TB/T 2922.3 铁路混凝土用骨料碱活性试验方法 砂浆棒法 3 术语 3.1 碱活性 骨料中的某些矿物在一定条件下与混凝土中的碱(KO、NaO)发生化学反应，导22 致 混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏的特性。 3.2 水泥碱含量 按NaO+0.658 KO计算的当量NaO的量。其中NaO、KO分别表示水泥中的22222 NaO 、KO的质量百分率。 22 19 4 原理 将骨料和硅酸盐水泥混合制成的砂浆试件置于80?、1N NaOH溶液中，定期测定试件的长度，依据试件,,天龄期时的长度膨胀率，评定骨料的碱活性。 5 材料 5.1 水泥:采用42.5级P•I型硅酸盐水泥，其碱含量在0.80%以上，水泥净浆的膨胀率按本方法验证不超过0.02%。水泥中的团块等物应用孔径为1.25mm的筛筛除。 5.2 氢氧化钠:化学纯或分析纯试剂。 5.3 水:蒸馏水(用于配制养护溶液)和饮用水(用于砂浆试件的成型及养护)。 6 仪器设备及工具 6.1破碎设备:鄂式破碎机或圆盘破碎机。 6.2方孔筛:包括孔径为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600µm、300µm和150µm的筛一套，筛的底盘和盖各一只。 6.3天平:称量1000g，感量1g一台;称量500g，感量0.01g一台。 6.4 胶砂搅拌机:符合JC/T 681—1997 的规定，但搅拌叶片底缘同搅拌锅底间的间隙应为5 mm?0.3mm。 6.5测头及试模:测头用不锈钢或铜制成，端头呈球型，头身为圆柱体，其规格和尺寸如图1所示。试模为金属制成，可以拆卸，其内壁尺寸为25mm×25mm×280mm。试模的两端板上开有安置测头的小孔，小孔的位置必须保证测头在试件的中心线上。 6.6 测长仪:量程275 mm ~300mm，精度0.01mm。 6.7 捣棒:截面尺寸为14mm×13mm、长度为120 mm ~150mm的钢制长方体。 6.8 刮平刀 6.9 养护容器:由耐腐蚀耐高温材料(如塑料或不锈钢)制成的带盖容器，其内设有试件架，加盖后不漏水、不透气。高度不低于350mm，容积大小应满足8.7条的规定。 6.10恒温水浴或烘箱:温度为80??2?。 7 试验室温度和湿度 试验室温度为20?~25?(特别说明的除外)，相对湿度大于50%。 8 程序 8.1 取样 按JGJ 52或JGJ 53规定的取样方法取得不少于20kg的样品。 8.2试样的制备 20 8.2.1用四分法将样品缩减至5.0kg左右，然后将石子样品全部破碎至5mm以下，砂子样品不用破碎。 8.2.2 将上述样品进行筛分，用清水将各级筛上的筛余样品冲洗干净，在105??5?的烘箱中烘3h~4h，然后分别存放在干燥器中作为试样备用。 8.3试件的制备 8.3.1试件配合比 水泥与试样的质量比为1:2.25，水灰比为0.47。一组3个试件共需水泥440g，试样990g，水207ml。 8.3.2称料 将水泥、试样、水等放入20??2?的恒温室中存放24h后，先称取水泥440g，精确至0.1g，量水207 ml，再按表1规定的级配要求称取各级试样，使得试样总质量为990g，精确至0.1g。 试样级配表 表1 筛孔尺寸4.75~2.36 2.36~1.18 1.18~0.60 0.60~0.3 0.3~0.15 (mm) 分级质量10 25 25 25 15 (%) 分级质量 99.0 247.5 247.5 247.5 148.5 (g) 8.3.3搅拌 按GB/T 17671—1999的规定进行。 8.3.4成型 在试模内侧涂上一层机油，将测头仔细装入试模端头的中心孔内。将搅拌好的砂浆分两层装入试模内。第一层砂浆装入的深度约为试模高度的2/3。先用小刀来回划匀胶砂，尤其在测头两侧应多划几次，然后用捣棒在试模内顺序往返各捣压20次，注意测头周围应仔细捣实。接着再装入第二层胶砂。当第二层胶砂装满试模后，仍用小刀将第二层胶砂来回划匀，此次小刀的划入深度应透过第一层胶砂的表面。用捣棒再在胶砂表面往返各捣压20次。捣压完毕，将剩余胶砂填满试模，再将试件表面抹平、编号，并标明测定方向。 每种骨料按上述方法制作3条试件。 8.4 试件养护液的配制 称取40.00 g 氢氧化钠，溶于装有900ml蒸馏水的容量瓶中，再向瓶中滴加蒸馏水， 21 使溶液体积达1.0L，由此配得1N的氢氧化钠溶液。该溶液即为试件养护液。试件养护液的配制量应根据试件的数量和8.7条的规定确定。 8.5 试件预养护 将成型好的试件带模放入标准养护室内养护24h?2h。取出试模并小心脱模后，迅速将试件放入养护容器的试件架中。用水将试件全部浸没，盖好养护容器盖，将养护容器置于80??2?的水浴或烘箱中放置24h?2h。 8.6 试件初长的测定 将养护容器一次一个地从水浴或烘箱中取出，拧开养护容器盖，从养护容器中一次一个地取出试件，迅速用抹布擦干试件表面和测头表面，并用测长仪测定试件的长度。此长度即为试件的初长。试件从水中取出到试件初长读完所经历的时间应控制在15s?5s内。 用湿抹布将读完初长的试件盖好，直至其余试件的初长读完为止。 注: 测量前，测长仪应放置在20??2?的恒温室内存放24h。每次测量前，先应标定测长仪的零点(下同)。 每个试件的初长读数值应为将试件刚好放在测长仪相应位置上时的起始读数。 只有当一个养护容器中的全部试件的长度都测完了并重新放入水浴或烘箱中之后才能再取出下一个养护容器。 8.7 试件的养护 将装有足量养护液的养护容器置于80??2?的水浴或烘箱中，至养护容器中的养护液温度达80??1?时为止。将测完初长的试件竖直放入养护容器的试件架中，并使试件全部浸入养护液内。养护容器中养护液的体积与试件的体积比为(4?0.5):1。盖好盖且密封后，再次将养护容器放回到80??2?的恒温水浴或烘箱中。 注: 同一养护容器中只能放置由同种骨料制成的试件。 操作时要注意采取适当的保护措施，避免皮肤与养护液直接接触，防止养护液溢溅或烧伤皮肤。 8.8 试件长度变化的测量 自试件放于80?养护液中算起，养护至龄期为14d?2h时，采用与测定试件初长相同的方法测定试件在该龄期时的长度，并且注意应将试件与测长仪的相对位置调整为与测定初长时相同的位置。与此同时，应仔细观察每一试件表面的变化情况，包括变形、裂缝、表面沉积物或渗出物等，做好记录。 22 9 结果计算与处理 9.1 长度膨胀率按下式计算: L,L0t,,，100tL,2,0 式中:ε——试件在第14天龄期时的膨胀率，%，精确至0.01%; t L——试件在第14天龄期时的长度，mm; t L——试件的初长，mm; 0 ——测头的长度，mm。 9.2 当单个试件的长度膨胀率与3个试件膨胀率平均值之差符合下述两种情况之一的要求时，取3个试件长度膨胀率的算术平均值作为长度膨胀率: 当平均值小于或等于0.05%时，单个试件长度膨胀率与平均值之差的绝对值均小于0.01%; 当平均值大于0.05%时，单个试件长度膨胀率与平均值之差均小于平均值的20%。 当不符合上述要求时，去掉3个试件长度膨胀率最小值，取剩余2个试件长度膨胀率的算术平均值作为长度膨胀率。 注:当3个试件长度膨胀率均大于0.10%时，无精度要求。 10 评定 当14天龄期长度膨胀率小于0.10%时，将骨料评定为非碱—硅酸反应活性骨料;否则，将骨料评定为碱—硅酸盐反应活性骨料。 注:当长度膨胀率大于等于0.10%且小于0.20%时，也可采用TB/T2922.3—1998进一步进行检验，从而最终确定骨料的碱活性。 11 报告 报告应包括如下内容: a) 样品来源及编号; b)试验水泥的品种及碱含量; c) 砂浆的水灰比; d)14天龄期时试件的膨胀率; e) 试件外观变化情况，包括有无裂缝、有无变形、有无渗出物等。 23 第七章 水泥胶砂耐磨性试验方法 1主题内容与适应范围 本标准规定了水泥胶砂耐磨性能试验的仪器、设备，试验步骤及计算结果等。 本标准适用于水泥耐磨性检验，也可用于指定采用本方法的建筑材料的磨损试验。 2引用标准 GB177 水泥胶砂强度检验方法 GB178 水泥强度试验用标准砂 GB3350.1 水泥物理检验仪器 胶砂搅拌机 GB3350.2 水泥物理检验仪器 胶砂振动台 3 方法原理 本方法以水泥、标准砂和水，按一定比例制成胶砂试件并养护至一定龄期，按规定的磨损方法磨削，以试件磨损面上单位面积的磨损量来评定水泥的耐磨性。 4试验仪器、设备及要求 4.1水泥胶砂耐磨试验机 水泥胶砂耐磨试验机性能应符合水泥胶砂耐磨试验机的要求。 4.2试模 4.2.1 水泥胶砂耐磨性试验用试模由侧板、端板、底座、紧固装置及定位销组成，各组件可以拆卸组装。试模模腔有效容积为150mm×150mm×30mm 4.2.2 侧板与端面由45#钢板制成，表面粗造度不大于6.3um，组装后模框上下面的平等度不大于0.02mm，模框应有成组标记。 4.2.3 底座用HT20—40灰口铸铁加工，底座上表面粗造成度不大于6.3um，平面度不大于0.03mm，底座非加工面经涂漆无流痕。 4.2.4 侧板、端板与底座紧固后，最大翘起量应不大于0.05mm，其模腔对角长度不大于0.1mm。 4.2.5 紧固装置应灵活，放松螺旋时侧板应方便地从端板中取出或装入。 4.2.6 试模总重:6—6.5Kg。 4.3 模套结构与尺寸按要求。 4.4 干燥箱最低温度不低于150?带有鼓风装置。 4.5 胶砂搅拌机 符合GB3350.1的规定。 24 4.6 胶砂振动台 符合GB3350.2的规定。 4.7 架盘天平 最大称量2000g，分度值2g。 5 材料 5.1 水泥试样应充分拌匀，通过0.9mm方孔筛，在试验前一天送到试验室贮存。 5.2 标准砂符合GB178的规定。 5.3 试验用水应是洁净的饮用水。 6 试件成型及养护 6.1 成型室及养护箱的温、湿度应符合GB177的规定，试样、标准砂和试验用水以及试模的温度应与室温相同。 6.2 成型前将试模擦净，模板与底座的接触面应涂黄干油，紧密装配，防止漏浆，内壁均匀刷上一薄层机油。 6.3 试件的灰砂比为1:2.5，水灰比按水泥品种标准规定。每一试样需成型三块试件，分别搅拌和成型。 每成型一块试件需称水泥400g，标准砂1000g。 6.4 胶砂搅拌按GB177的规定进行。 6.5 在胶砂搅拌的同时，将试模及模套卡紧在振动台台面中心位置，并将拌和好的全部胶砂均匀地装入试模内，开动振动台，约10s时，开始用小刀插划胶砂，横划14次，竖划14次，另外在试件四角分别用小刀插10次。整个插捣工作在90s内完成。振动120?5s后自行停车。 6.6 振毕，取下试模，去掉模套。立即放入养护箱中养护约4h后取出，刮平、编号，再放回养护箱中养护至24?2h(从加水开始算起)取出脱模。脱模时应防止试件损伤，硬化较慢的水泥允许延长脱模时间，但需记录脱模时间。 6.7 脱模后，立即将试件立放入20?2?水中养护，彼此间应留有间隙，水面至少高出试件20mm，养护水应每两周更换一次，试件在水槽中养护到27天龄期取出，在同一水池中养护的试件间互相不应对试验结果产生影响。 7 磨损试验 7.1 取经干燥处理后的试件，将刮平面朝下，放至耐磨试验机的水平转盘上，作好定位标记，并用夹具轻轻固紧。接着在200N负荷下预磨30转，取下试件扫净粉粒称重，该重量作为试件的原始重量g，然后再将试件放回到水平转盘的原来位置上放平、固紧1 (注意不要在试件与转盘之间残留有颗粒以免影响试件与磨头的接触)、再磨40转，取 25 下试件扫净粉粒称重g。整个磨损过程应将吸尘器对准试件磨损面，使磨下的粉尘及时2 从磨损面吸走。 注:预磨是为了改善试件与磨头的接触情况和去掉表层净浆，所以预磨转数可以视试件的强度及表面的平整度而改变。 7.2 花轮磨头与水平转盘作相反方向转动，磨头沿着试件环形轨迹磨削，使试件表面产生一个内径约为ф30mm，外径约为ф130mm的环形磨损面。 7.3 花轮片磨损重量损失为0.5g时，应将同一组的花轮片内外调换位置，现再磨损0.5应予淘汰。 8 结果计算及处理 38.1 按下式计算用每一试件上单位面积的磨损量来表示，计算至0.01Kg/m计算式为: ;2式中:G—单位面积的磨损量，Kg/m g—试件的原始重量，Kg; 1 g—试件磨损后重量，Kg; 2 20.0125—磨损面积，m。 8.2 结果处理 由三块试件所得值作为试件的磨损结果。其中磨损量超过平均值15%的应予以剔除，剔除一块时，取余下两块试件结果的平均值，剔除两块时，应重新做试验。 第八章 混凝土抗裂性试验方法 8.1 本试验方法适用于评价青藏线混凝土的抗裂性能。 8.2 试件制作及养护 本试验方法采用圆环法来评价混凝土的抗裂性能。试件为内径305mm，外径375mm，高140mm的圆柱体。 试模由有一定刚度的内模及外模组成，内模外径为305mm，内模内径不大于254mm，外模厚度不小于2mm。 26 本试验每组试件3个。 按照《普通混凝土拌合物性能试验方法》进行拌合、成型和养护，24小时后拆除外环模，并在混凝土环上表面涂刷密封层，然后放入温度20?，相对湿度50%?5的干空室中进行养护。裂纹宽度用读数显微镜读取。 8.3 在混凝土开裂之前每隔12小时用读数显微镜观察试件表面一次，记录混凝土开裂时间;开裂后，每二天观察试件的裂缝宽度。 8.4 仔细观察试件出现裂缝的时间，它直接反映未成熟混凝土抵抗早期收缩开裂的能力;观察并记录最大裂缝随混凝土龄期的发展情况。 27