CN107543755A - 荷载与冻融循环耦合下混凝土耐久性试验装置及评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种荷载与冻融循环耦合下混凝土耐久性试验装置及评价方法；所述装置包括混凝土荷载冻融循环耦合装置、混凝土应变测试系统以及冻融试验机；将混凝土荷载冻融循环耦合装置置于冻融试验机中进行冻融循环耦合试验，通过混凝土应变测试系统实时记录试样应变数据，通过测试试件经荷载与冻融循环耦合作用一定次数后的应变变化率、质量变化率等参数，评价该混凝土的耐久性能。本发明可快速测试评价服役于严寒地区持荷混凝土(构件)的耐久性能，准确模拟实际服役中的荷载与冻融循环耦合作用，操作简单，科学有效。为严寒等复杂服役条件下的大型工程结构耐久性设计和选材提供技术支持。

Description

荷载与冻融循环耦合下混凝土耐久性试验装置及评价方法

技术领域

本发明公开了一种荷载与冻融循环耦合作用下混凝土耐久性试验装置及评价方法，具体涉及一种荷载与冻融循环耦合作用下混凝土耐久性试验装置及荷载与冻融循环耦合作用下混凝土耐久性评价方法；属于混凝土性能测量技术领域。

背景技术

自混凝土材料诞生以来，其一直是世界范围内用途最广、用量最大的建筑材料。随着使用年限的延长以及工程结构不断向严寒、海洋等恶劣服役环境条件延伸，混凝土材料及其结构的耐久性问题成为混凝土研究领域的焦点之一，[缪昌文.现代混凝土理论与技术[M]科学出版社，2012.3.]，而如何有效测试评价混凝土在实际服役条件下服役性能及服役寿命是混凝土耐久性领域亟需突破的重要任务之一。

大量的实践表明，引起混凝土劣化的主要原因依次为钢筋锈蚀、冻融循环、碱骨料反应和硫酸盐侵蚀等[混凝土微观结构、性能和材料[M].中国电力出版社,2008.作者：库马·梅塔,保罗J.M.蒙特罗,梅塔,等.]。可见冻融循环条件是导致混凝土耐久性问题的重要原因。在我国，混凝土(结构)遭受冻融循环作用的服役条件极其广泛，除了东北、西北、华北等地区存在冻融破坏作用外，调查发现在长江以北黄河以南的中部地区，混凝土结构物的冻融破坏现象也经常存在。冻融循环作用工况下混凝土耐久性的研究，可为服役冻融循环作用条件下混凝土组成与配比参数设计提供指导；当前，主要采用快冻法(有时也采用慢冻法)来快速测试评价混凝土的抗冻融循环作用的能力，这一方法可较好地掌握混凝土材料仅在冻融循环作用下的抗力[范昕然.混凝土抗冻性研究[J].东北水利水电,2016,34(3):48-52.]。然而，实际工程中混凝土结构的劣化失效通常是多重破坏因素耦合作用的结果,根据单一因素作用研究分析混凝土结构耐久性问题难以准确反映工程实际[喻虎.受压混凝土抗冻耐久性研究[D].哈尔滨工程大学,2013.]。因此，亟需开发能够快速、有效地测试评价荷载和冻融循环等多因素共同作用下混凝土耐久性的试验系统和评价方法。近年来，也有一些研究者开展了相关方面的理论和试验研究。刘建坤等人发明了一种能施加动荷载的土冻融实验系统,该系统由液压系统和计算机控制系统组成，通过给土样施加正弦力或方波形式的力来模拟不同条件下高速列车运行情况，测试在不同温度下土的冻结特性[公开号为CN101699284A],但该装置的主要对象是冻土；刁波等人发明了一种钢筋混凝土梁冻融荷载耦合作用试验的持载装置[公开号为CN20161017U]，该装置较为简单，主要面向钢筋混凝土梁等大尺寸试件，需要特定的大型环境条件，施加弯拉荷载，操作复杂，难以大众化应用。综上可知，至今为止，还未见有可快速测试模拟荷载与冻融循环耦合作用下混凝土抗冻性能的试验系统及其评价方法的报道，无能满足我国大规模混凝土工程建设，特别是严寒等复杂服役条件下的大型工程结构耐久性设计和选材的要求，鉴于此，本发明拟开发一种能够快速有效测试评价荷载和冰冻耦合作用下混凝土耐久性的试验装置和方法，以为确保混凝土工程结构服役寿命提供技术支持。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种能够快捷、准确地测试评价荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置。

本发明的第二个目的是提供一种能够快捷、准确地测试评价荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性评价方法。

本发明提供的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，所述装置包括混凝土荷载冻融循环耦合装置、混凝土应变测试系统以及冻融试验机；所述混凝土荷载冻融循环耦合装置由混凝土荷载施加装置、冻融循环耦合盒组成；混凝土荷载施加装置中设置有混凝土试样，并整体套装在冻融循环耦合盒中；所述混凝土荷载冻融循环耦合装置通过冻融试验机进行加热或冷却；混凝土应变测试系统中的传感器预埋在混凝土试样中。本发明提供的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，所述混凝土荷载冻融循环耦合装置中填充有冻融介质，冻融介质将混凝土荷载施加装置完全覆盖。

本发明提供的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，填充在混凝土荷载冻融循环耦合装置中的冻融介质高度比混凝土荷载施加装置高10-20mm。

本发明提供的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，冻融介质采用自来水或质量百分浓度为3.5％的氯化钠与质量百分浓度为5％的硫酸钠复合盐溶液，进行水冻融循环作用(适用于无盐类等侵蚀介质环境)或盐冻融循环作用(适用于含侵蚀性盐类服役环境，如西北盐渍土或撒除冰盐的条件)。

本发明提供的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，混凝土应变测试系统包括数据采集系统、传感器，所述传感器预埋在混凝土试样中，并与数据采集系统电连接。

本发明提供的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，所述传感器为光纤光栅应变传感器，使用温度范围为‐30～60℃、标距为100mm。

本发明提供的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，所述冻融循环耦合盒为橡胶制成的带盖长方体状盒子，所述橡胶为耐冻橡胶；耐冻橡胶采用三元乙丙橡胶；盒子内空尺寸为长480mm×宽110mm×高110mm，橡胶盒壁厚5mm，上部盒盖顶部开有直径为Ф20mm的贯穿孔，便于应变测试导线穿出和保持盒内外温度平衡，盒盖可扣紧在长方体盒身两侧，兼具防护作用；盒内放置安装有试件的荷载施加装置，并在盒内注水，然后置于冻融机中进行冻融循环作用，实现荷载与冻融耦合作用。

本发明提供的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，混凝土荷载施加装置包括板顶板、中间、底板、调节弹簧及至少三根立柱；所述立柱一端与底板固定连接，另一端设有螺杆；中间板、顶板设有与立柱数量相同、尺寸匹配的通孔，并套装在三根立柱上，在中间板与底板之间安装有调节弹簧；在中间板与顶板之间安装有混凝土试样，在立柱一端设置的螺杆上旋装有螺母，使中间板、混凝土试样、顶板之间实现轴向定位并保持对混凝土试样施加的荷载。

本发明提供的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，安装在中间板与顶板之间的混凝土试样为2-4个，沿立柱轴向依次叠置，相邻混凝土试样之间设有隔板。

荷载施加装置的顶板、中间、底板为钢板，所述钢板尺寸相同，所述立柱优选为4根，尺寸相同；所述的弹簧处于中间板和底板之间。所述立柱采用45号高强钢表层镀铬制作而成，立柱从上到下分别穿过顶板、中间板、底板。所述钢板均由45号高强钢表层镀铬制成，所述弹簧采用极重负荷弹簧制成，位于所述中间钢板和底部钢板之间，可沿所述立柱上、下拉伸或压缩。

所述冻融循环耦合盒采用由耐冻橡胶制成的带盖长方体状盒子，盒盖开有孔，便于应变测试导线穿出和保持盒内外温度平衡，盒盖可扣紧在长方体盒身端部，兼具防护作用；盒内放置安装有混凝土试件的荷载施加装置，并在盒内注水至高出试件顶部至少10mm位置，盖好盒盖并扣紧，然后置于冻融机中进行冻融循环试验，实现荷载与冻融耦合作用。

所述混凝土应变测试系统由埋入式光纤光栅应变传感器和数据采集系统，传感器温度使用范围为‐30～60℃、标距为100mm，可较精确测试出应力、温度变化下的混凝土应变。应变传感器埋入待测混凝土试件内部，至开始试验时，传感器导线与数据采集系统相连，实时采集相应的数据。

本发明一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的评价方法，包括以下步骤：

第一步：试样制备

根据试验原材料及配合比配制搅拌混凝土,将传感器预埋在试件内成型、养护，得到试验试样；

第二步：试验试样加载

将至少2个试验试样叠置，安装在混凝土荷载施加装置中的顶板与中间板之间，2个试验试样之间设有不锈钢隔板，采用加载压力机对混凝土荷载施加装置中的顶板加载，施加至预定载荷后，记录传感器初始读数；拧紧立柱端部的螺母，使预埋在试件内的传感器读数保持不变，确保每一根立柱受压荷载均匀，然后，加载压力机卸载；

第三步：冻融试验

将第二步得到的混凝土荷载施加装置放入冻融循环耦合盒中，向盒中注入冷却介质至高出试验试样顶部至少10mm；将冻融循环耦合盒置于冻融试验机内，按设定冻融参数循环进行冻融试验，混凝土应变测试系统实时记录传感器的读数。每冻融20-30次后，计算混凝土的应变变化率，并取出试件测试试件的质量，计算出试件冻融前后的质量损失率。当混凝土应变变化率≥15％或质量损失率≥5％时停止试验；

第四步：混凝土耐久性能的评价

当混凝土应变变化率≥15％或质量损失率≥5％时，所对应的荷载与冻融耦合次数，即为该混凝土试验试样在该试验载荷与冻融参数耦合作用下，混凝土失效的临界值。

本发明一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的评价方法，其特征在于：冻融循环制度根据目标评估构件的实际服役条件，按GB/T 50082-2009的规定确定。

本发明实施例中，冻融循环制度为冻2～4小时，冻融过程中控制试件中心最低温度在‐18±2℃，最高温度为5±2℃。

本发明一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验方法，冻融介质可根据具体情况选用自来水或3.5％氯化钠和5％硫酸钠混合溶液的一种，进行水冻融循环作用(适用于无盐类等侵蚀介质环境)或盐冻融循环作用(适用于含侵蚀性盐类服役环境，如西北盐渍土或撒除冰盐的条件)。

本发明一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验方法，冻融试验机采用传统快冻试验相同的试验机。

本发明一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验方法，试验试样为圆柱体混凝土试件，直径为50mm、高度为100-150mm；同一组原材料及配合比的试样为6-8个，分两至三次进行试验。

本发明一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验方法，不锈钢隔板直径为40-60mm、厚度为3-8mm。

本发明通过理论分析与大量实践，设计了可实现快速模拟受压荷载与冻融循环耦合作用的试验装置，从而开发出一种可快速测试模拟荷载与冻融循环耦合作用下混凝土抗冻融性能的试验系统及其评价方法。本发明以我国大规模混凝土结构物存在处于冻融循环与荷载耦合作用下的服役条件下而亟需有效掌握其实际服役性能及其服役寿命的客观事实为背景，解决如何快捷、有效地测试评价荷载和冻融循环的耦合作用工况下混凝土耐久性的技术问题，提供了相应的试验装置系统和评价方法，从而为服役荷载和冻融循环作用条件下混凝土组成与配比参数设计、耐久性评价提供了重要的试验测试与评价手段，为有力保障上述服役条件下混凝土结构物的耐久性提供了技术支撑。

采用上述技术方案的快速测试受压荷载与冻融循环耦合作用下混凝土耐久性的试验装置及其评价方法，可有效模拟实际服役条件下混凝土所遭受的荷载与冻融循环耦合作用环境，特别是施加受压荷载的施加装置设计，不仅可方便施加荷载，而且设置了调节弹簧，当预加载后弹簧持力，保证预定施加荷载的恒定，冻融循环产生的应力变化可由弹簧来承担，保证了混凝土试件和该装置的安全性，并且弹簧的存在有利于装置的卸载，埋置于混凝土试件内的光纤光栅式应变传感器不仅可保障加载的准确性，也可实时跟踪测试冻融过程中应变的变化，便于及时掌握荷载与冻融耦合作用下混凝土的性能变化；同时，加载装置几何尺寸设计也结合了现有模拟冻融单一作用的混凝土快速冻融试验方法特点，保证加载装置经对混凝土试件施加荷载后能置于荷载与冻融耦合作用盒中，且每个荷载施加装置能同时测试2个圆柱体混凝土试件，耦合作用盒中注水后置于冻融试验机中实现了对混凝土试件施加荷载与冻融循环耦合作用。采用上述技术方案的使混凝土处于荷载与冻融循环耦合作用下的装置及使用方法，首先将装置各部分安装好，然后将已成型的直径为50mm,高度为150mm的圆柱体混凝土试件分两块从下到上放入顶板与中板之间，混凝土试件之间放一直径为50mm,厚度为5mm的钢垫板，然后采用自动加载压力机施加荷载，加载到某一目标值后，将螺栓拧紧，然后将装置放入混凝土快速冻融试验机的套筒内，设定相应的冻融参数，待冻融完成后再拿出，然后在压力机上进行卸载，然后测试混凝土的相关性能，可获得混凝土在荷载与冻融循环耦合作用下的性能变化。

本发明试验装置及其评价方法的科学性、有效性：

本发明基于我国广泛存在的冻融环境下的新建或既有混凝土结构物的设计和耐久性评价的技术现状与客观需求，并结合发明者大量的理论和研究实践经验基础，发明提供一种能有效模拟该服役条件下混凝土遭受冻融和荷载耦合作用条件的试验测试装置及评价方法。本发明装置系统由受压荷载施加装置、荷载与冻融耦合作用盒、混凝土应变测试系统以及冻融试验机等构成，四部分有机实现了本发明目标功能的分工和融合。荷载施加装置充分考虑实际工况条件，采用高强度耐候钢表层镀铬制作，在底部设置了弹簧系统，充分考虑了加载的量程范围、冻融过程中因体积变化而可能导致的荷载变化以及操作的便利性；安装了混凝土试件的荷载施加装置置于耦合作用盒中，通过饱水冻融实现荷载与冻融循环的耦合作用，冻融试验机实现冻融循环过程。前期实际试验实践情况表明，施加装置能够精确进行加载，误差不大于5％，荷载与冻融耦合作用下的混凝土耐久性测试结果稳定、符合实际规律，证明了本发明装置和方法的科学性和有效性。同时，本发明也借鉴了传统混凝土快速冻融试验方法的优点，进一步保证了其有效性。

1、本发明的优点和积极效果：本发明装置及方法可快速、有效地模拟测试评价荷载与冻融循环耦合作用下的混凝土耐久性，与服役于寒冷地区的实际混凝土(结构)的服役环境条件相似，能更准确地对相应混凝土进行耐久性设计，可更好地掌握该服役条件下的混凝土服役性能，克服了以往仅考虑冻融循环单一作用的混凝土抗冻性能试验方法的缺点，具有明显的优越性。

2、本发明设置有弹簧的施加装置进行加载，可方便准确进行加载，同时将荷载施加装置置于长方体橡胶盒中，橡胶盒中注水至高出试件10-20mm后置于冻融机内，有效、简便地实现了荷载与冻融循环耦合作用。

3、本发明采用从立方体试件钻取的Ф50×150mm圆柱体试件进行试验，不仅保证整个试件快速进入相同的温度状态，并且一个装置可同时对2个试件进行加载，3套装置可对6个试件实现相同的荷载与冻融耦合作用，有利于减少结果的离散性，确保了每组测试试件结果的准确性。

4、本发明通过埋置于混凝土的应变传感器实时跟踪测试试验条件下混凝土应变变化，有利于实时掌握混凝土性能演变规律，并结合传统的质量损失率、强度变化率，更能科学、有效地对混凝土耐久性进行评价

5、本发明方法(装置)操作简便，数据计算处理容易，结果评判简单，适用于快速测试评价实际服役条件混凝土耐久性能。

综上所述，本发明能够简便、有效地对处于荷载与冻融循环耦合作用环境下的混凝土耐久性进行测试和评价，为严寒等复杂服役条件下的大型工程结构耐久性设计和选材提供技术支持。

附图说明

附图1是本发明荷载与冻融耦合作用过程中混凝土应变测试系统示意图。

附图2是本发明冻融耦合盒结构示意图。

附图3是本发明混凝土荷载施加装置结构示意图。

图1、图3中：1--顶板；2--中间板；3--底板；4--立柱；5--弹簧；6--螺母；7--试件；8--传感器；9--混凝土应变测试系统；

图2中，10--盒体；11--盒盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

1、配制混凝土，混凝土组成成分按下述质量比配置：

P.O42.5普硅水泥：矿粉：水：中砂：5-25mm碎石：超塑化剂＝1:0.25：0.45:2.0:3.1:0.008,设计强度等级C40，实测抗压强度为47.6MPa，坍落度为160mm，含气量为3.0％

2、采用钢质模具制备所要试验测试和评价的混凝土圆柱体试件7(Ф50×150mm)，在混凝土成型过程中精心埋置应变传感器8，然后拆模养护至预定龄期。

3、参见图1,安装和调试好荷载施加装置，并将2个圆柱体混凝土试件7安装在一套荷载施加装置上，混凝土圆柱体试件7之间采用直径为50mm、厚度为5mm的不锈钢质垫板隔离；

4、将传感器8导线与混凝土应变测试系统9连接，测试传感器8信号是否正常，之后，通过压力机对混凝土荷载施加装置中的试件7进行加载，加载时，将混凝土荷载施加装置安置在压力机工作台上，压力机压头对顶板1施加预先设定的载荷，本实施例中，施加载荷按试件实测强度的30％施加，实际施加应力为14MPa；达到预设载荷，旋紧设于立柱4端部的螺母6，直至压力机荷载值显示为零；

5、将施加荷载后的混凝土荷载施加装置置于由耐冻橡胶制成的冻融循环耦合盒内，并在盒内注水至高出混凝土荷载施加装置顶部10mm位置，然后扣上盒盖11，并将冻融循环耦合盒放置于快速冻融试验机内，设定相应的冻融参数，开启冻融试验机进行冻融试验，实时记录应变数据；每冻融25次后，计算混凝土的应变变化率，并取出试件测试试件的质量，计算出试件冻融前后的质量损失率；当混凝土应变变化率≥15％或质量损失率≥5％时停止试验；

本实施例的冻融循环制度为冰冻过程1.5～2小时，融化过程1～1.5小时，冻融过程中控制试件中心最低温度在‐18±2℃，最高温度为5±2℃；

当混凝土应变变化率≥15％或质量损失率≥5％时所对应的荷载与冻融耦合次数，即为该混凝土试验试样在该试验载荷与冻融参数耦合作用下，混凝土失效的临界值；

本实施例的混凝土试件在施加荷载为其极限强度的30％条件下进行冻融循环耦合试验，得到的实施例1配制的混凝土失效的临界值为225次。

实施例2

1、配制混凝土，混凝土组成成分按下述质量比配置：

P.O42.5普硅水泥：矿粉：粉煤灰：水：中砂：5-25mm碎石：超塑化剂＝1:0.20：0.15：0.45:1.9:3.1:0.008,设计强度等级C40，实测强度为44.8MPa，坍落度为150mm，含气量为3.5％

2.按照实施例1的步骤2～5，同时采用5％硫酸钠溶液和3.5％氯化钠溶液制成的混合溶液代替水作为冻融介质，混凝土试件施加荷载为试件极限荷载的40％，进行试件的荷载与冻融耦合作用试验。

本实施例的混凝土试件在施加荷载为其极限强度的30％条件下进行冻融循环耦合试验，得到的实施例1配制的混凝土失效的临界值为200次。

Claims (10)

1.一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，所述装置包括混凝土荷载冻融循环耦合装置、混凝土应变测试系统以及冻融试验机；其特征在于：所述混凝土荷载冻融循环耦合装置由混凝土荷载施加装置、冻融循环耦合盒组成；混凝土荷载施加装置中设置有混凝土试样，并整体套装在冻融循环耦合盒中；所述混凝土荷载冻融循环耦合装置通过冻融试验机进行冰冻或融化；混凝土应变测试系统中的传感器预埋在混凝土试样中。本发明提供的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，所述混凝土荷载冻融循环耦合装置中填充有冻融介质，冻融介质将混凝土荷载施加装置完全覆盖。

2.根据权利要求1所述的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，其特征在于：填充在混凝土荷载冻融循环耦合装置中的冻融介质高度比混凝土荷载施加装置高10-20mm。

3.根据权利要求2所述的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，其特征在于：冻融介质选自自来水或氯化钠与硫酸钠的复合盐溶液中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，其特征在于：混凝土应变测试系统包括数据采集系统、传感器，所述传感器预埋在混凝土试样中，并与数据采集系统电连接。

5.根据权利要求4所述的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，其特征在于：所述传感器为光纤光栅应变传感器，使用温度范围为‐30～60℃、标距为100mm。

6.根据权利要求1所述的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，其特征在于：所述冻融循环耦合盒为采用橡胶制成的带盖长方体状盒子，所述橡胶为耐冻橡胶。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，其特征在于：混凝土荷载施加装置包括板顶板、中间、底板、调节弹簧及至少三根立柱；所述立柱一端与底板固定连接，另一端设有螺杆；中间板、顶板设有与立柱数量相同、尺寸匹配的通孔，并套装在三根立柱上，在中间板与底板之间安装有调节弹簧；在中间板与顶板之间安装有混凝土试样，在立柱一端设置的螺杆上旋装有螺母，使中间板、混凝土试样、顶板之间实现轴向定位并保持对混凝土试样施加的荷载。

8.根据权利要求7所述的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的试验装置，其特征在于：安装在中间板与顶板之间的混凝土试样为2-4个，沿立柱轴向依次叠置，相邻混凝土试样之间设有隔板。

9.一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的评价方法，包括以下步骤：

第一步：试样制备

根据试验原材料及配合比配制搅拌混凝土,将传感器预埋在试件内成型、养护，得到试验试样；

第二步：试验试样加载

将至少2个试验试样叠置，安装在混凝土荷载施加装置中的顶板与中间板之间，2个试验试样之间设有不锈钢隔板，采用加载压力机对混凝土荷载施加装置中的顶板加载，施加至预定载荷后，记录传感器初始读数；拧紧立柱端部的螺母，使预埋在试件内的传感器读数保持不变，确保每一根立柱受压荷载均匀，然后，加载压力机卸载；

第三步：冻融试验

将第二步得到的混凝土荷载施加装置放入冻融循环耦合盒中，向盒中注入冻融介质至高出试验试样顶部至少10mm；将冻融循环耦合盒置于冻融试验机内，按设定冻融参数循环进行冻融试验，混凝土应变测试系统实时记录传感器的读数，并实时显示混凝土应变变化率；每冻融25次后，计算混凝土的应变变化率，并取出试件测试试件的质量，计算出试件冻融前后的质量损失率。当混凝土应变变化率≥15％或质量损失率≥5％时停止试验；

第四步：混凝土耐久性能的评价

当混凝土应变变化率≥15％或质量损失率≥5％时，所对应的荷载与冻融耦合次数，即为该混凝土试验试样在该试验载荷与冻融参数耦合作用下，混凝土失效的临界值。

10.根据权利要求9所述的一种荷载和冻融循环耦合作用条件下的混凝土耐久性能的评价方法，其特征在于：冻融参数根据目标评估构件的实际服役条件，按GB/T 50082-2009的规定确定。