本文引用：GB/T 50082-2024《混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》

1本方法适用于：

测定混凝土试件在大气环境中且与盐接触条件下，以能够经受的冻融循环次数或表面剥落质量或超声波相对动弹性模量表示的混凝土抗冻性能。

2试验环境条件应符合下列规定：

1温度应为(20±2)℃。

2相对湿度应为(60±5)%。

3单面冻融法所采用的试验设备和用具应符合下列规定：

1顶部有盖的试件盒(图Δ3-1)应采用不锈钢制成，容器内的长度应为(250±1)mm,宽度应为(2 0 0±1)mm,高度应为(120±1)mm。容器底部应安置高(5±0.1)mm不吸水、浸水不变形、在试验过程中不影响溶液组分的非金属三角垫条或支撑。

2液面调整装置(图Δ3-2)应由一支吸水管和使液面与试件盒底部间的距离保持在一定范围内的液面自动定位控制装置组成，在试验过程中，液面调整装置应使试验液体的液面高度保持在(10±1)mm。

图3-2液面调整装置示意图

1一液面调整装置；2—毛细吸管；3一试验液体；4一定位控制装置

3TD50082-4.3单面混凝土冻融试验机（盐冻法）(图Δ3-3)应符合现行行业标准《混凝土抗冻试验设备》JG/T 243的规定，试件盒应固定在单面冻融试验箱内，并应按规定的冻融循环制度自动进行冻融循环。冻融循环制度(图Δ3-4)的温度应从20℃开始，以(10±1)℃/h的速度均匀降至(一20±1)℃,且应维持3h;然后应从一20℃开始，以(10±1)℃/h的速度均匀升至(20±1)℃,且应维持1h。

图3-3单面冻融试验箱示意图

1一试件；2一试件盒；3—测温度点(参考点);4一制冷液体：5一空气隔热层

4试件盒的底部浸人冷冻液中的深度应为(15±2)mm。单面冻融试验箱内应装有可将冷冻液和试件盒上部空间隔开的装置和固定的温度传感器，温度传感器应装在50mm×6mm×6mm的矩形容器内。温度传感器在0℃时的测量精度不应低于0.05℃,在冷冻液中测温的时间间隔应为(6.3±0.8)s。单面冻融试验箱内温度控制精度应为0.1℃,当满载运转时，单面冻融试验箱内各点之间的最大温差不得超过1℃。单面冻融试验箱连续工作时间不应少于28d。

5超声浴槽中超声发生器的功率应为250W,双半波运行下高频峰值功率应为450W,频率应为(35～40)kHz。超声浴槽的尺寸应使试件盒与超声浴槽之间无机械接触，试件盒(图Δ3-5)至超声浴槽底部的距离不应小于15mm。

6超声波测试仪的频率范围应为(50～150)kHz。

7不锈钢盘(或称剥落物收集器)应为厚1mm、面积不小于110mm×150mm、边缘翘起为(10±2)mm的带把手不锈钢盘。

8超声传播时间测量装置(图Δ3-6)应由长和宽均为(160±1)mm、高(80±1)mm的有机玻璃制成。超声传感器应

图3-5试件盒在超声浴槽中的位置示意图

1一试件盒；2—试验液体；3一超声浴槽；4一试件；5—水

图3-6超声传播时间测量装置

1一试件；2一超声传感器(或称探头);3一密封层；4一测试面；

5一超声容器；6一不锈钢盘；7一超声传播轴：8—试验溶液

安置在该装置两侧相对的位置上，且超声传感器轴线距试件测试面的距离应为35mm。超声波在耦合剂中的传播长度应由超声探头之间的距离和测试试件长度的差值确定，并应按下式计算：

l.=la+La(Δ3-1)

式中：L.——超声波在耦合剂中的传播长度(mm);

la——超声波在试件左侧耦合剂中的传播长度(mm);

La——超声波在试件右侧耦合剂中的传播长度(mm)。

9试验溶液应采用97%蒸馏水和3%NaCl配制而成的盐溶液。

10烘箱温度应为(110±5)℃.

11称量设备应采用最大量程分别为10kg和5kg、感量分别为0.1g和0.01g各一台。

12游标卡尺的最大量程不应小于300mm,精度应为0.1mm。

13成型混凝土试件应采用150mm×150mm×150mm的立方体试模，并应附加尺寸为150mm×150mm×2mm的聚四氟乙烯片。

14密封材料应为涂异丁橡胶的铝箔或环氧树脂。密封材料应采用在一20℃和盐侵蚀条件下仍保持原有性能，且在达到最低温度时不表现为脆性的材料。

4试件制作应符合下列规定：

1制作试件时，应采用150mm×150mm×150mm的立方体试模，应在模具中间垂直插人一片聚四氟乙烯片，使试模均分为两部分，聚四氟乙烯片不得涂抹任何脱模剂。当骨料尺寸较大时，应在试模的两内侧各放一片聚四氟乙烯片，但骨料的最大粒径不得大于超声波最小传播距离的1/3。测试时应将接触聚四氟乙烯片的面作为测试面。

2试件成型后，应先在空气中带模养护(24±2)h,然后将试件脱模放在(20±2)℃的水中养护至7d龄期。当试件的强度较低时，可延长带模养护的时间，水中养护的时间应相应缩短。

3当试件在水中养护至7d龄期后，应对试件进行切割。首先应将试件的成型面切去，试件的高度应为110mm。然后将试件从中间的聚四氟乙烯片分开成两个试件，每个试件的尺寸应为150mm×110mm×70mm,偏差应为±2mm(图

4)。切割完成后，应将试件放在空气中养护。对于切割后的试件与标准试件的尺寸有偏差的，应在报告中注明。非标准试件的测试表面边长不应小于90mm;对于形状不规则的试件，其测试表面大小应能保证内切一个直径90mm的圆，试件的长高比不应大于3。

(a)190mm×150mm×150mm立方体(b)一个试件

图4试件切割位置示意图

1一聚四氟乙烯片(测试面);2、3一切割线；4一成型面

4每组试件的数量不应少于5个，且总的测试面积不得少于0.08m²,

5单面冻融试验应按下列步骤进行：

1到达规定养护龄期的试件应放在温度为(20±2)℃、相对湿度为(60±5)%的实验室中干燥至28d龄期。干燥时试件应侧立并相互间隔50mm。

2在试件干燥至28d龄期前的(2～4)d,除测试面和与测试面相平行的顶面外，其他侧面应采用环氧树脂或满足本标准第Δ3条要求的密封材料进行密封。密封前应对试件侧面进行清洁处理。在密封过程中，试件应保持清洁和干燥，并应测量和记录试件密封前后的质量we和w,精确至0.1g。

3密封好的试件应放置在试件盒中，测试面向下接触垫条，试件与试件盒侧璧之间的空隙应为(30±2)mm,向试件盒中加入试验液体并不得溅湿试件顶面。试验液体的液面高度应由液面调整装置调整为(10±1)mm。加入试验液体后，应盖上试件盒的盖子，并记录加人试验液体的时间。试件预吸水时间应持续7d,试验温度应保持为(20±2)℃。预吸水期间应定期检查试验液体液面高度，并应始终保持试验液体液面高度为(10±1)mm。试件预吸水过程中应每隔(2～3)d测量试件的质量，精确至0.1g.

4试件预吸水结束后，应采用超声波测试仪测定试件的超声传播时间初始值to,精确至0.1μs。在每个试件测试开始前，应对超声波测试仪器进行校正。超声传播时间初始值的测量应符合下列规定：

1)首先应迅速将试件从试件盒中取出，并应以测试面向下的方向将试件放置在不锈钢盘上，将试件连同不锈钢盘一起放人超声传播时间测量装置中(图Δ3-6)。超声传感器的探头中心与试件测试面之间的距离应为35mm。应向超声传播时间测量装置中加入试验溶液作为耦合剂，且液面应高于超声传感器探头10mm,但不应超过试件上表面。

2)每个试件的超声传播时间应通过测量离测试面35mm的两条相互垂直的传播轴得到。可通过细微调整试件位置，使测量的传播时间最小，以此确定试件的最终测量位置，并应标记这些位置。

3)试验过程中，应始终保持试件和耦合剂的温度在(20±2)℃,并防止试件的上表面被湿润。应排除超声传感器表面和试件两侧的气泡，并应保护试件的密封材料不受损伤。

5试件完成超声传播时间初始值测量后，应按本标准第Δ3条的要求重新装入试件盒中，试验溶液的高度应为(10±1)mm。试验过程中应随时检查并调整试件盒中的液面高度。应将装有试件的试件盒放置在单面冻融试验箱的托架上，当全部试件盒放人单面冻融试验箱中后，应确保试件盒浸泡在冷冻液中的深度为(15±2)mm(图Δ5)。在冻融循环试验前，应采用超声浴方法将试件表面的疏松颗粒和物质清除，清除之物的重量应按本条第8款测量，记为w。

图5试件盒在单面冻融箱中的位置示意图

1一试验机盖：2一相邻试件盒：3—侧向密封层；4一试验液体；5—制冷液体；6一测试面；7一测温度点(参考点);8一垫条：9一试件：10—托架；11—隔热空气层

6进行单面冻融试验时，应去掉试件盒的盖子。冻融循环过程宜连续不断地进行。当冻融循环过程被打断时，应将试件保存在试件盒中，并应保持试验液体的高度。

7每4个冻融循环应对试件的剥落物、吸水率、超声波相对传播时间和超声波相对动弹性模量进行一次测量，测量应在(20±2)℃的恒温室中进行。当测量过程被打断时，应将试件保存在盛有试验液体的容器中。

8试件的剥落物、吸水率、超声波相对传播时间和超声波相对动弹性模量的测量应符合下列规定：

1)应先将试件盒从单面冻融试验箱中取出，放置到超声浴槽中，使试件的测试面朝下，对浸泡在试验液体中

的试件进行超声浴3min,

2)用超声浴方法处理完试件剥落物后，应立即将试件从试件盒中取出，并垂直放置在一吸水物表面上。待测试面液体流尽后，应将试件放置在不锈钢盘中，使测试面向下。用干毛巾将试件侧面和上表面的水擦干净后，应将试件从钢盘中拿开，并将钢盘放置在天平上归零，再将试件放回到不锈钢盘中称量。应记录此时试件的质量m。,精确至0.1g。

3)称量后应将试件与不锈钢盘一起放置在超声传播时间测量装置中，并应按测量超声传播时间初始值相同的方法测定此时试件的超声传播时间t,精确至0.1μs.

4)测量完试件的超声传播时间后，应重新将试件放人另一个试件盒中，并应按上述要求进行下一个冻融循环。

5)将试件重新放入试件盒以后，应及时将超声波测试过程中掉落到不锈钢盘中的剥落物收集到试件盒中，并应用滤纸过滤留在试件盒中的剥落物。过滤前应先称量滤纸的质量μ,然后应将过滤后含有全部剥落物的滤纸置于(110±5)℃的烘箱中烘干24h,并在温度为(20±2)℃、相对湿度为(60±5)%的实验室中冷却(60±5)min。冷却后应称量烘干后滤纸和剥落物的总质量μ,精确至0.01g。

9当冻融循环出现下列情况之一时，可停止试验，并应以经受的冻融循环次数或者单位表面面积剥落物总质量或超声波相对动弹性模量来表示混凝土抗冻性能：

1)达到28次冻融循环；

2)试件单位测试表面面积剥落总质量大于1500g/m²;

3)试件的超声波相对动弹性模量降低至80%。

6试验结果计算及处理应符合下列规定：

1每次测试间隙得到的试件表面剥落物的质量μ应按下式计算：

μs=A一(Δ6-1)

式中：μ—试件表面剥落物的质量(g),精确至0.01g;

μ——滤纸的质量(g),精确至0.01g;

μ——干燥后滤纸与试件剥落物的总质量(g),精确至0.01g。

2 N次冻融循环后，单个试件单位测试表面面积剥落物总质量应按下式计算：

(6-2)

式中：m,——N次冻融循环后，单个试件单位测试表面面积剥落物总质量(g/m²);

μ——每次测试间隙得到的试件表面剥落物的质量(g),精确至0.01g;

A——单个试件测试表面面积(mm²)。

3每组应取5个试件单位测试表面面积剥落物总质量的算术平均值作为该组试件单位测试表面面积剥落物总质量测定值。

4经N次冻融循环后试件相对质量增长△w.(或吸水率)应按下式计算：

△wn=(w₂一w+∑μ+w₄)/u×100%(Δ6-3)

式中：△wn——经N次冻融循环后，每个试件的吸水率，精确至0.1%;

μ——每次测试间隙得到的试件表面剥落物的质量

(g),精确至0.01g;

uo——试件密封前干燥状态的净质量(不包括侧面密封物的质量)(g),精确至0.1g;

w₄——冻融循环试验前试件表面的清除之物(g),精确至0.1g;

wn——经N次冻融循环后，试件的质量(包括侧面密封物)(g),精确至0.1g;

w———密封后饱水之前试件的质量(包括侧面密封物)(g),精确至0.1g。

5每组应取5个试件吸水率的算术平均值作为该组试件的吸水率测定值。

6超声波相对传播时间和相对动弹性模量应按下列方法计算：

1)超声波在耦合剂中的传播时间t。应按下式计算：

t。=L./u.(Δ6-4)

式中：t.——超声波在耦合剂中的传播时间(μs),精确至0.1μs;

L。——超声波在耦合剂中传播的长度(mm),l.应由超声

探头之间的距离和测试试件长度的差值决定；

v.——超声波在耦合剂中传播的速度(km/s),u可利用超

声波在水中的传播速度来假定，温度为(20±5)℃时超声波在耦合剂中传播的速度为1.440km/s。

2)经N次冻融循环之后，每个试件传播轴线上超声波相对传播时间r。应按下式计算：

(6-5)式中：t.——试件的超声波相对传播时间，精确至0.1%;

to——在预吸水后第一次冻融之前，超声波在试件和耦合剂中的总传播时间，即超声波传播时间初始值(μs),精确至0.1μs;

t。——经N次冻融循环之后超声波在试件和耦合剂中的总传播时间(μs),精确至0.1μs。

3)在计算每个试件的超声波相对传播时间时，应取两个轴的超声波相对传播时间的算术平均值作为该试件的超声波相对传播时间测定值。每组应取5个试件超声波相对传播时间的算术平均值作为该组试件超声波相

对传播时间的测定值。

4)经N次冻融循环之后，试件的超声波相对动弹性模量

R.应按下式计算：

R..=t×100%(Δ6-6)

式中：R.——试件的超声波相对动弹性模量，精确至0.1%。

5)在计算每个试件的超声波相对动弹性模量时，应先分别计算两个相互垂直的传播轴上的超声波相对动弹性模量，并应取两个轴的超声波相对动弹性模量的算术平均值作为该试件的超声波相对动弹性模量测定值。每组应取5个试件超声波相对动弹性模量的算术平均值作为该组试件的超声波相对动弹性模量值测定值。