本文引用GB/T 50123-2019《土工试验方法标准》中冻结温度试验

1 一般规定

1.1土样应为黏土或砂质土。

1.2本试验方法采用无外加载荷法。

2 仪器设备

2.1 仪器设备(图2.1)包括零温瓶、低温瓶、测温设备和试样杯。仪器设备应符合下列规定：

• TD184-2型冻土冻结温度试验仪

1) 零温瓶：容积为3.57L,内盛冰水混合物，其温度应为0±0.1℃;

2) 低温瓶：容积为3.57L,内盛低融冰晶混合物，其温度宜为—7.6℃;

3) 测温设备：由热电偶和数字电压表组成。热电偶宜用0.2mm的铜和康铜线材制成；

4) 数字电压表：量程为2mV,分度值为1μV;

5) 试样杯：用黄铜制成，直径3.5cm,高5cm,带有杯盖。

2.2其他：用于配制低融冰晶混合物的氯化钠、氯化钙。直径5cm、长25cm的硬质聚氯乙烯管。切土刀。

3操作步骤

3.1原状冻土试验应按下列步骤进行：

1) 土样应按自然沉积方向放置。剥去蜡封和胶带，开启土样筒取出土样；

2) 试样杯内壁涂一薄层凡士林，杯口向下放在土样上，将试样杯垂直下压，并用切土刀沿杯外壁切削土样，边压边削至土样达到试样杯高度，用钢丝锯整平杯口，擦净外壁，盖上杯盖，并取余土测定含水率；

3) 将热电偶的测温端插人试样中心，杯盖周侧用硝基漆密封；

4) 零温瓶内装人用纯水制成的冰块，冰块直径应小于2cm,再倒入纯水，使水面与冰块面相平，然后插入热电偶零温端；

5) 低温瓶内装入用浓度2mol·L¹氯化钠等溶液制成的盐冰块，其直径应小于2cm,再倒入相同浓度的氯化钠溶液，使之与冰块面相平；

6) 将封好底且内装5cm高干砂的塑料管插入低温瓶内，再把试样杯放入塑料管内，然后塑料管口和低温瓶口分别用橡皮塞和瓶盖密封；

7) 将热电偶测定端与数字电压表相连，每分钟测量一次热电势，当电势值突然减小并连续3次稳定在某一数值(相应的温度即为冻结温度)时，试验结束。

3.2扰动冻土试验应按下列步骤进行：

1) 称取风干土样，平铺于搪瓷盘内，按所需的加水量将纯水均匀喷洒在土样上，充分拌匀后装人盛土器内盖紧，润湿24h(砂质土的润湿时间可酌减);

2) 将配制好的土装入试样杯中，以装实装满为止，杯口加盖，将热电偶测温端插入试样中心，杯盖周侧用硝基漆密封；

3) 应按本标准第3.1条第4款～第7款的规定进行试验。

4计算、制图和记录

4.1冻结温度应按下式计算：

T_f=U_f/K_f

式中：T_f——冻结温度(℃);

U_f——热电势跳跃后的电压稳定值(μV);

K_f——热电偶的标定系数(μV/℃)。

4.2以温度为纵坐标，时间为横坐标，绘制温度和时间过程曲线。

4.3冻结温度试验的记录格式应符合本标准附录D表D.65的规定。