摘 要：本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外抗凍性試驗(yàn)方法的調(diào)查分析，對(duì)各國(guó)采用的混凝土慢凍法、快凍法和鹽凍法等試驗(yàn)方法進(jìn)行了歸納總結(jié)，重點(diǎn)分析了各種方法存在的試驗(yàn)方法不合理、計(jì)算結(jié)果誤差大以及高性能混凝土的適應(yīng)性等問(wèn)題，并提出修改意見(jiàn)。
關(guān)鍵詞：抗凍性；試驗(yàn)方法；評(píng)價(jià)
1 前言
混凝土抗凍性的研究與評(píng)價(jià)是對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重大意義的課題，考慮到我國(guó)廣大“三北”地區(qū)的現(xiàn)實(shí)，可知此言并不為過(guò)。理論研究不夠深入，廣大工程單位更是單純地依靠?jī)鋈谘h(huán)試驗(yàn)，只按經(jīng)驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題。我們目前仍在簡(jiǎn)單地重復(fù)國(guó)外20世紀(jì)30-40年代的試驗(yàn)方法。由于評(píng)價(jià)方法與當(dāng)前工程的發(fā)展不協(xié)調(diào)，造成許多工程在應(yīng)用中產(chǎn)生凍融（或鹽凍）破壞，如一些公路、橋梁等工程在短期就發(fā)生抗凍的破壞，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成很大的損失。
近年來(lái)，隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，高性能混凝土的研究與應(yīng)用日益得到人們的重視，而高性能混凝土的研究中更是以混凝土耐久性的研究為其核心的內(nèi)容?；炷量箖鲂允腔炷聊途眯灾械闹匾M成部分。混凝土抗凍性的研究與其評(píng)價(jià)方法是密不可分的。目前我們使用的方法對(duì)當(dāng)前混凝土技術(shù)的發(fā)展顯然是不適應(yīng)的。為此，我國(guó)準(zhǔn)備對(duì)《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性試驗(yàn)方法》CBJ 82—85進(jìn)行修訂，針對(duì)修編工作，我們對(duì)國(guó)內(nèi)外的抗凍性試驗(yàn)方法進(jìn)行了分析研究。
2 混凝土受凍破壞機(jī)理簡(jiǎn)介所有的評(píng)價(jià)方法建立在對(duì)其抗凍理論和其破壞機(jī)理的不同理解之上。目前國(guó)內(nèi)外混凝土凍結(jié)破壞機(jī)理主要有三種學(xué)說(shuō)。
2.1 靜水壓理論學(xué)說(shuō)Powers提出的靜水壓理論學(xué)說(shuō)主要由以下幾個(gè)要點(diǎn)組成：①凍結(jié)時(shí)，負(fù)溫度從混凝土構(gòu)件的四周侵入，凍結(jié)首先在混凝土四周表面上形成，并將混凝土構(gòu)件封閉起來(lái)；②由于表層水結(jié)冰，冰體積膨脹，將未凍結(jié)的水分通過(guò)毛細(xì)孔道壓人飽和度較小的內(nèi)部；③隨著溫度不斷降低，冰體積不斷增大，繼續(xù)壓迫未凍水，未凍水被壓得無(wú)處可走，于是在毛細(xì)孔內(nèi)產(chǎn)生越來(lái)越大的壓力，水泥石內(nèi)毛細(xì)孔產(chǎn)生拉應(yīng)力；④水壓力達(dá)到一定程度，水泥石內(nèi)部的拉應(yīng)力過(guò)高，高于抗拉強(qiáng)度極，則毛細(xì)孔會(huì)遭到破裂，混凝土中即產(chǎn)生微裂紋而受到破壞。
2.2 滲透壓理論在提出了靜水壓力學(xué)說(shuō)后，Powers在自己的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，水泥漿體中的水在凍結(jié)時(shí)并不是向外排出，而是向著冷源移動(dòng)。他和他的同事Helmuth于是又對(duì)混凝土的凍融破壞機(jī)制提出了滲透壓理論。該理論認(rèn)為，在負(fù)溫條件下時(shí)，大孔及毛細(xì)孔孔中的溶液首先有部分凍結(jié)成冰，由于在溶液中的水從中凍結(jié)出來(lái)，使得溶液的濃度變大。從而在毛細(xì)孔與凝膠孔內(nèi)溶液之間存在著濃度差，引起從凝膠孔向毛細(xì)孔的擴(kuò)散作用，形成滲透壓。例如，一塊從頂部開始凍結(jié)的板，如果水由于滲透壓得以從底部且透過(guò)板厚向頂部遷移，則該板將嚴(yán)重?fù)p壞。
2.3 G.G.Litvan的補(bǔ)充理論加拿大的C.C.Litvan于1972年提出關(guān)于混凝土受凍破壞的理論。他認(rèn)為，凡是被吸附在多孔固體表面上或包含其中的水，如果不經(jīng)過(guò)重分布就不會(huì)凍結(jié)；之所以不能固化是由于表面力的作用，阻止被吸附液體達(dá)到形成結(jié)晶所需要的排列秩序。但是這些水的蒸汽壓與已形成的冰有差別，能夠遷移到易于結(jié)冰的地方，例如較大的孔隙或外表面，并積聚在裂隙中。如果凍融循環(huán)中積聚在裂隙中的水不能歸還原位，它們將使裂隙擴(kuò)大。
3國(guó)內(nèi)外混凝土抗凍性評(píng)價(jià)方法的綜述
3.1 國(guó)外混凝土抗凍性試驗(yàn)方法分析目前國(guó)外混凝土抗凍性試驗(yàn)方法主要有：快凍法、慢凍法、鹽凍法。上面的混凝土凍結(jié)理論分析表明，ASTMC666快凍法主要是基于Powers提出的靜水壓理論學(xué)說(shuō)，而BII，EM冗176-IDC~2002CP和CDF鹽凍法主要是基于滲透壓理論，兩者各有側(cè)重。ASTM 0666快凍法適合純粹由水的凍結(jié)引起的凍融破壞，而BII，EM的鹽凍法更適用于有除冰鹽存在情況下的凍融破壞。在不同環(huán)境中的混凝土的抗凍性的評(píng)價(jià)應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行選擇。快凍法和鹽凍法應(yīng)用的范圍各不相同，評(píng)價(jià)的方法也各不相同，完全是基于兩種不同理論上的不同的試驗(yàn)方法，兩者對(duì)混凝土抗凍性的評(píng)價(jià)沒(méi)有一定換算關(guān)系，很難判斷也無(wú)法判斷孰優(yōu)孰劣。
3.1.1 快凍法混凝土快速凍融試驗(yàn)方法首先由美國(guó)ASTM提出，以ASTM C666為代表，日本的JISAll48、加拿大的CSA-A23.2和一些西歐國(guó)家多采用這種方法。ASTM法有兩種，一為快速水凍水融法，混凝土在水中凍結(jié)和融化；二為快速氣凍水融法?；炷猎诶鋬鍪业目諝庵袃鼋Y(jié)，然后移至水池中融化。若相應(yīng)循環(huán)次數(shù)的混凝土相對(duì)動(dòng)彈性模量降到初始值的60％或重量損失達(dá)5％，試驗(yàn)即終止。
3.1.2 慢凍法以前蘇聯(lián)和東歐國(guó)家采用的慢凍法為代表。以FOCT l006為代表，該方法是將試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d，并規(guī)定在達(dá)到齡期前4d將凍融試件投入20~C左右的水中浸泡。慢凍法一個(gè)循環(huán)為8h，凍、融各半，強(qiáng)度損失率不超過(guò)25％或失重率不超過(guò)5％時(shí)的循環(huán)次數(shù)為抗凍標(biāo)號(hào)。
3.1.3 鹽凍法美國(guó)的ASTM 0572、國(guó)際材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)（RILEM）以及歐洲的大部分國(guó)家，如瑞典的SSl3 7244、挪威的NS 3473—92及NS 4320—86均采用鹽凍法來(lái)評(píng)價(jià)混凝土的抗凍性。它們之間的區(qū)別在：有鹽溶液浸泡、有試件單面浸泡的。
3.1.4 評(píng)價(jià)方法（1）抗壓強(qiáng)度損失率：以慢凍法為主要評(píng)價(jià)手段，通過(guò)一定次數(shù)的凍融循環(huán)后，抗壓強(qiáng)度的損失率小于25％為合格。
（2）1重量損失率：快凍法和慢凍法都采用的評(píng)價(jià)手段，達(dá)到一定次數(shù)的凍融循環(huán)后，試件的重量損失率小于5％為合格。
（3）相對(duì)動(dòng)彈模量保留量：以快凍法為主要評(píng)價(jià)手段，達(dá)到一定次數(shù)的凍融循環(huán)后，相對(duì)動(dòng)彈模量下降至初始值的60％。
（4）臨界膨脹值法：該方法克服快凍法難以模擬實(shí)際環(huán)境條件的缺點(diǎn)，通過(guò)凍融循環(huán)后的試件伸長(zhǎng)率來(lái)評(píng)價(jià)試件是否抗凍。
（5）臨界飽和度：通過(guò)臨界飽和度與實(shí)際飽和度的差來(lái)評(píng)價(jià)，差值越大，抗凍性越好。
3.2 國(guó)內(nèi)混凝土抗凍性試驗(yàn)方法目前國(guó)內(nèi)混凝土抗凍性試驗(yàn)方法主要有快凍法和慢凍法兩種，各類標(biāo)準(zhǔn)中鹽凍法還沒(méi)采用作為評(píng)價(jià)召的手段。但有些研究工作者已經(jīng)引入國(guó)外方法，進(jìn)行科學(xué)研究。國(guó)內(nèi)有關(guān)混凝土抗凍性的標(biāo)準(zhǔn)有C田羽82—85、DL/T 5150—2001、JTJ 225—87，這些標(biāo)準(zhǔn)中都采用了快凍法，只有GBJ 82—85同時(shí)也采用慢凍法。
4 混凝土抗凍性評(píng)價(jià)方法存在的問(wèn)題
4.1慢凍法該試驗(yàn)方法的受凍狀態(tài)比較接近實(shí)際，但該方法試驗(yàn)周期長(zhǎng)、工作量大、試驗(yàn)誤差大，采用抗壓強(qiáng)度的蜀破損試驗(yàn)檢測(cè)。 根據(jù)混凝土受凍破壞機(jī)理，凍脹破壞是內(nèi)部混凝土受拉開裂破壞，因此抗拉強(qiáng)度對(duì)內(nèi)部裂縫敏感，而受凍破壞恰恰是對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度不敏感。所以慢凍法用抗壓強(qiáng)度損失率來(lái)評(píng)價(jià)混凝土抗凍性是不合理的，結(jié)果的可重復(fù)性差。目前國(guó)內(nèi)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正逐步取消慢凍法。
4.2 快凍法 I該方法采用相對(duì)動(dòng)彈性模量來(lái)評(píng)價(jià)，它能敏感地反映混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷，較直接測(cè)試抗壓強(qiáng)度，更準(zhǔn)確地表征了凍融造成的損傷情況，且方法為非破損方法。雖然該方法已被多數(shù)國(guó)家所采用，但也存在一些問(wèn)題。
（1）快速凍融中試件的降溫速度比實(shí)際環(huán)境快得多，試件的充水程度也較實(shí)際使用條件苛刻。因此，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)快速凍融不抗凍的混凝土在實(shí)際工程中卻頗為耐久的情況。根據(jù)滲透壓學(xué)說(shuō)可知：由于擴(kuò)散和析冰過(guò)程需要一定的時(shí)間完成，冰凍破壞威力常和低溫延續(xù)時(shí)間成比例，作用愈慢，威力愈大。快速試驗(yàn)時(shí)間短暫，滲透、擴(kuò)散過(guò)程來(lái)不及進(jìn)行，這種試驗(yàn)條件又趨向于低估冰凍破壞危險(xiǎn)。綜上所述：目前根據(jù)凍融試驗(yàn)結(jié)果對(duì)材料進(jìn)行優(yōu)劣排隊(duì)也是不能成立的。
（2）該方法規(guī)定的冷卻速率差異較大。目前國(guó)標(biāo)中規(guī)定一個(gè)循環(huán)完成的時(shí)間為2-4h，差異如此大的冷卻速率直接決定水壓力大小。在較低的冷卻速度下，引氣混凝土與普通混凝土的抗凍性或許沒(méi)有區(qū)別，兩者的氣泡都密集到足以宣泄水壓力而有余的程度；但在較高的冷卻速率下，就很容易發(fā)現(xiàn)引氣混凝土的優(yōu)越性。結(jié)論完全不同，即不恰當(dāng)?shù)母呃鋮s速率可能會(huì)預(yù)言一個(gè)根本不存在的危險(xiǎn)。
（3）相對(duì)動(dòng)彈性模量測(cè)試差異：目前國(guó)內(nèi)外測(cè)動(dòng)彈性模量主要有錘擊法和共振法。共振法有橫向和縱向之分。這些方法本身測(cè)同一個(gè)試件，結(jié)果就存在差異，即使是采用同一方法，如采用橫向共振法，但試驗(yàn)放置的支座不同，結(jié)果也不同。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)只說(shuō)明為橡膠或塑料泡沫，而它們的彈性是不同的。同一試驗(yàn)使用不同的支座，對(duì)普通混凝土，測(cè)試結(jié)果誤差10％左右，而對(duì)強(qiáng)度等級(jí)大于C50高強(qiáng)混凝土影響較小。另外，不同標(biāo)準(zhǔn)中，計(jì)算結(jié)果也不同，如GBJ 82—85計(jì)算橫向共振法的彈性模量公式系數(shù)為9.46，而DL/T5150—2001同樣方法的公式系數(shù)為9.65，因此，如果把上述動(dòng)彈性模的誤差累計(jì)起來(lái)，可能會(huì)把一個(gè)抗凍性合格的混凝土判為不合格。
4.3 高性能混凝土的適用性問(wèn)題目前的混凝土抗凍性試驗(yàn)方法對(duì)高性能混凝土的抗凍性評(píng)價(jià)存在不適應(yīng)。首先，高性能混凝土中使用了大部分礦物摻合料，按目前標(biāo)準(zhǔn)中養(yǎng)護(hù)28d后測(cè)其抗凍性和56d后測(cè)其抗凍性，其結(jié)果存在很大差別。因?yàn)辇g期增加的28d，高性能混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化，因此，目前的方法不能真實(shí)地反映高性能混凝土的抗凍性。另外，高性能混凝土的垮融循環(huán)基本在500次以上。，試驗(yàn)周期很長(zhǎng)，而且凍融破壞特征不明顯。
5結(jié)論
（1）由于慢凍法試驗(yàn)周期長(zhǎng)、工作量大、結(jié)果誤差大，而且抗壓強(qiáng)度損失率評(píng)價(jià)不合理，建議新標(biāo)準(zhǔn)中修改其評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)或取消該試驗(yàn)方法。
（2）快凍法的試驗(yàn)中，試驗(yàn)條件和評(píng)價(jià)內(nèi)容的規(guī)定更詳細(xì)、合理一些，避免由于標(biāo)準(zhǔn)差異導(dǎo)致的試驗(yàn)結(jié)果誤差。
（3）建議我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)盡快完善鹽凍法，以適應(yīng)目前我國(guó)工程評(píng)價(jià)的需要。
（4）開發(fā)更適合于高性能混凝土的抗凍性評(píng)價(jià)方法。雖然評(píng)價(jià)方法與自然界的實(shí)際凍融循環(huán)存在很大差別，將來(lái)無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全一致，但這不應(yīng)影響我們積極地探索追求的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：抗凍性；試驗(yàn)方法；評(píng)價(jià)
1 前言
混凝土抗凍性的研究與評(píng)價(jià)是對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重大意義的課題，考慮到我國(guó)廣大“三北”地區(qū)的現(xiàn)實(shí)，可知此言并不為過(guò)。理論研究不夠深入，廣大工程單位更是單純地依靠?jī)鋈谘h(huán)試驗(yàn)，只按經(jīng)驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題。我們目前仍在簡(jiǎn)單地重復(fù)國(guó)外20世紀(jì)30-40年代的試驗(yàn)方法。由于評(píng)價(jià)方法與當(dāng)前工程的發(fā)展不協(xié)調(diào)，造成許多工程在應(yīng)用中產(chǎn)生凍融（或鹽凍）破壞，如一些公路、橋梁等工程在短期就發(fā)生抗凍的破壞，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成很大的損失。
近年來(lái)，隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，高性能混凝土的研究與應(yīng)用日益得到人們的重視，而高性能混凝土的研究中更是以混凝土耐久性的研究為其核心的內(nèi)容?；炷量箖鲂允腔炷聊途眯灾械闹匾M成部分。混凝土抗凍性的研究與其評(píng)價(jià)方法是密不可分的。目前我們使用的方法對(duì)當(dāng)前混凝土技術(shù)的發(fā)展顯然是不適應(yīng)的。為此，我國(guó)準(zhǔn)備對(duì)《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性試驗(yàn)方法》CBJ 82—85進(jìn)行修訂，針對(duì)修編工作，我們對(duì)國(guó)內(nèi)外的抗凍性試驗(yàn)方法進(jìn)行了分析研究。
2 混凝土受凍破壞機(jī)理簡(jiǎn)介所有的評(píng)價(jià)方法建立在對(duì)其抗凍理論和其破壞機(jī)理的不同理解之上。目前國(guó)內(nèi)外混凝土凍結(jié)破壞機(jī)理主要有三種學(xué)說(shuō)。
2.1 靜水壓理論學(xué)說(shuō)Powers提出的靜水壓理論學(xué)說(shuō)主要由以下幾個(gè)要點(diǎn)組成：①凍結(jié)時(shí)，負(fù)溫度從混凝土構(gòu)件的四周侵入，凍結(jié)首先在混凝土四周表面上形成，并將混凝土構(gòu)件封閉起來(lái)；②由于表層水結(jié)冰，冰體積膨脹，將未凍結(jié)的水分通過(guò)毛細(xì)孔道壓人飽和度較小的內(nèi)部；③隨著溫度不斷降低，冰體積不斷增大，繼續(xù)壓迫未凍水，未凍水被壓得無(wú)處可走，于是在毛細(xì)孔內(nèi)產(chǎn)生越來(lái)越大的壓力，水泥石內(nèi)毛細(xì)孔產(chǎn)生拉應(yīng)力；④水壓力達(dá)到一定程度，水泥石內(nèi)部的拉應(yīng)力過(guò)高，高于抗拉強(qiáng)度極，則毛細(xì)孔會(huì)遭到破裂，混凝土中即產(chǎn)生微裂紋而受到破壞。
2.2 滲透壓理論在提出了靜水壓力學(xué)說(shuō)后，Powers在自己的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，水泥漿體中的水在凍結(jié)時(shí)并不是向外排出，而是向著冷源移動(dòng)。他和他的同事Helmuth于是又對(duì)混凝土的凍融破壞機(jī)制提出了滲透壓理論。該理論認(rèn)為，在負(fù)溫條件下時(shí)，大孔及毛細(xì)孔孔中的溶液首先有部分凍結(jié)成冰，由于在溶液中的水從中凍結(jié)出來(lái)，使得溶液的濃度變大。從而在毛細(xì)孔與凝膠孔內(nèi)溶液之間存在著濃度差，引起從凝膠孔向毛細(xì)孔的擴(kuò)散作用，形成滲透壓。例如，一塊從頂部開始凍結(jié)的板，如果水由于滲透壓得以從底部且透過(guò)板厚向頂部遷移，則該板將嚴(yán)重?fù)p壞。
2.3 G.G.Litvan的補(bǔ)充理論加拿大的C.C.Litvan于1972年提出關(guān)于混凝土受凍破壞的理論。他認(rèn)為，凡是被吸附在多孔固體表面上或包含其中的水，如果不經(jīng)過(guò)重分布就不會(huì)凍結(jié)；之所以不能固化是由于表面力的作用，阻止被吸附液體達(dá)到形成結(jié)晶所需要的排列秩序。但是這些水的蒸汽壓與已形成的冰有差別，能夠遷移到易于結(jié)冰的地方，例如較大的孔隙或外表面，并積聚在裂隙中。如果凍融循環(huán)中積聚在裂隙中的水不能歸還原位，它們將使裂隙擴(kuò)大。
3國(guó)內(nèi)外混凝土抗凍性評(píng)價(jià)方法的綜述
3.1 國(guó)外混凝土抗凍性試驗(yàn)方法分析目前國(guó)外混凝土抗凍性試驗(yàn)方法主要有：快凍法、慢凍法、鹽凍法。上面的混凝土凍結(jié)理論分析表明，ASTMC666快凍法主要是基于Powers提出的靜水壓理論學(xué)說(shuō)，而BII，EM冗176-IDC~2002CP和CDF鹽凍法主要是基于滲透壓理論，兩者各有側(cè)重。ASTM 0666快凍法適合純粹由水的凍結(jié)引起的凍融破壞，而BII，EM的鹽凍法更適用于有除冰鹽存在情況下的凍融破壞。在不同環(huán)境中的混凝土的抗凍性的評(píng)價(jià)應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行選擇。快凍法和鹽凍法應(yīng)用的范圍各不相同，評(píng)價(jià)的方法也各不相同，完全是基于兩種不同理論上的不同的試驗(yàn)方法，兩者對(duì)混凝土抗凍性的評(píng)價(jià)沒(méi)有一定換算關(guān)系，很難判斷也無(wú)法判斷孰優(yōu)孰劣。
3.1.1 快凍法混凝土快速凍融試驗(yàn)方法首先由美國(guó)ASTM提出，以ASTM C666為代表，日本的JISAll48、加拿大的CSA-A23.2和一些西歐國(guó)家多采用這種方法。ASTM法有兩種，一為快速水凍水融法，混凝土在水中凍結(jié)和融化；二為快速氣凍水融法?；炷猎诶鋬鍪业目諝庵袃鼋Y(jié)，然后移至水池中融化。若相應(yīng)循環(huán)次數(shù)的混凝土相對(duì)動(dòng)彈性模量降到初始值的60％或重量損失達(dá)5％，試驗(yàn)即終止。
3.1.2 慢凍法以前蘇聯(lián)和東歐國(guó)家采用的慢凍法為代表。以FOCT l006為代表，該方法是將試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d，并規(guī)定在達(dá)到齡期前4d將凍融試件投入20~C左右的水中浸泡。慢凍法一個(gè)循環(huán)為8h，凍、融各半，強(qiáng)度損失率不超過(guò)25％或失重率不超過(guò)5％時(shí)的循環(huán)次數(shù)為抗凍標(biāo)號(hào)。
3.1.3 鹽凍法美國(guó)的ASTM 0572、國(guó)際材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)（RILEM）以及歐洲的大部分國(guó)家，如瑞典的SSl3 7244、挪威的NS 3473—92及NS 4320—86均采用鹽凍法來(lái)評(píng)價(jià)混凝土的抗凍性。它們之間的區(qū)別在：有鹽溶液浸泡、有試件單面浸泡的。
3.1.4 評(píng)價(jià)方法（1）抗壓強(qiáng)度損失率：以慢凍法為主要評(píng)價(jià)手段，通過(guò)一定次數(shù)的凍融循環(huán)后，抗壓強(qiáng)度的損失率小于25％為合格。
（2）1重量損失率：快凍法和慢凍法都采用的評(píng)價(jià)手段，達(dá)到一定次數(shù)的凍融循環(huán)后，試件的重量損失率小于5％為合格。
（3）相對(duì)動(dòng)彈模量保留量：以快凍法為主要評(píng)價(jià)手段，達(dá)到一定次數(shù)的凍融循環(huán)后，相對(duì)動(dòng)彈模量下降至初始值的60％。
（4）臨界膨脹值法：該方法克服快凍法難以模擬實(shí)際環(huán)境條件的缺點(diǎn)，通過(guò)凍融循環(huán)后的試件伸長(zhǎng)率來(lái)評(píng)價(jià)試件是否抗凍。
（5）臨界飽和度：通過(guò)臨界飽和度與實(shí)際飽和度的差來(lái)評(píng)價(jià)，差值越大，抗凍性越好。
3.2 國(guó)內(nèi)混凝土抗凍性試驗(yàn)方法目前國(guó)內(nèi)混凝土抗凍性試驗(yàn)方法主要有快凍法和慢凍法兩種，各類標(biāo)準(zhǔn)中鹽凍法還沒(méi)采用作為評(píng)價(jià)召的手段。但有些研究工作者已經(jīng)引入國(guó)外方法，進(jìn)行科學(xué)研究。國(guó)內(nèi)有關(guān)混凝土抗凍性的標(biāo)準(zhǔn)有C田羽82—85、DL/T 5150—2001、JTJ 225—87，這些標(biāo)準(zhǔn)中都采用了快凍法，只有GBJ 82—85同時(shí)也采用慢凍法。
4 混凝土抗凍性評(píng)價(jià)方法存在的問(wèn)題
4.1慢凍法該試驗(yàn)方法的受凍狀態(tài)比較接近實(shí)際，但該方法試驗(yàn)周期長(zhǎng)、工作量大、試驗(yàn)誤差大，采用抗壓強(qiáng)度的蜀破損試驗(yàn)檢測(cè)。 根據(jù)混凝土受凍破壞機(jī)理，凍脹破壞是內(nèi)部混凝土受拉開裂破壞，因此抗拉強(qiáng)度對(duì)內(nèi)部裂縫敏感，而受凍破壞恰恰是對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度不敏感。所以慢凍法用抗壓強(qiáng)度損失率來(lái)評(píng)價(jià)混凝土抗凍性是不合理的，結(jié)果的可重復(fù)性差。目前國(guó)內(nèi)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正逐步取消慢凍法。
4.2 快凍法 I該方法采用相對(duì)動(dòng)彈性模量來(lái)評(píng)價(jià)，它能敏感地反映混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷，較直接測(cè)試抗壓強(qiáng)度，更準(zhǔn)確地表征了凍融造成的損傷情況，且方法為非破損方法。雖然該方法已被多數(shù)國(guó)家所采用，但也存在一些問(wèn)題。
（1）快速凍融中試件的降溫速度比實(shí)際環(huán)境快得多，試件的充水程度也較實(shí)際使用條件苛刻。因此，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)快速凍融不抗凍的混凝土在實(shí)際工程中卻頗為耐久的情況。根據(jù)滲透壓學(xué)說(shuō)可知：由于擴(kuò)散和析冰過(guò)程需要一定的時(shí)間完成，冰凍破壞威力常和低溫延續(xù)時(shí)間成比例，作用愈慢，威力愈大。快速試驗(yàn)時(shí)間短暫，滲透、擴(kuò)散過(guò)程來(lái)不及進(jìn)行，這種試驗(yàn)條件又趨向于低估冰凍破壞危險(xiǎn)。綜上所述：目前根據(jù)凍融試驗(yàn)結(jié)果對(duì)材料進(jìn)行優(yōu)劣排隊(duì)也是不能成立的。
（2）該方法規(guī)定的冷卻速率差異較大。目前國(guó)標(biāo)中規(guī)定一個(gè)循環(huán)完成的時(shí)間為2-4h，差異如此大的冷卻速率直接決定水壓力大小。在較低的冷卻速度下，引氣混凝土與普通混凝土的抗凍性或許沒(méi)有區(qū)別，兩者的氣泡都密集到足以宣泄水壓力而有余的程度；但在較高的冷卻速率下，就很容易發(fā)現(xiàn)引氣混凝土的優(yōu)越性。結(jié)論完全不同，即不恰當(dāng)?shù)母呃鋮s速率可能會(huì)預(yù)言一個(gè)根本不存在的危險(xiǎn)。
（3）相對(duì)動(dòng)彈性模量測(cè)試差異：目前國(guó)內(nèi)外測(cè)動(dòng)彈性模量主要有錘擊法和共振法。共振法有橫向和縱向之分。這些方法本身測(cè)同一個(gè)試件，結(jié)果就存在差異，即使是采用同一方法，如采用橫向共振法，但試驗(yàn)放置的支座不同，結(jié)果也不同。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)只說(shuō)明為橡膠或塑料泡沫，而它們的彈性是不同的。同一試驗(yàn)使用不同的支座，對(duì)普通混凝土，測(cè)試結(jié)果誤差10％左右，而對(duì)強(qiáng)度等級(jí)大于C50高強(qiáng)混凝土影響較小。另外，不同標(biāo)準(zhǔn)中，計(jì)算結(jié)果也不同，如GBJ 82—85計(jì)算橫向共振法的彈性模量公式系數(shù)為9.46，而DL/T5150—2001同樣方法的公式系數(shù)為9.65，因此，如果把上述動(dòng)彈性模的誤差累計(jì)起來(lái)，可能會(huì)把一個(gè)抗凍性合格的混凝土判為不合格。
4.3 高性能混凝土的適用性問(wèn)題目前的混凝土抗凍性試驗(yàn)方法對(duì)高性能混凝土的抗凍性評(píng)價(jià)存在不適應(yīng)。首先，高性能混凝土中使用了大部分礦物摻合料，按目前標(biāo)準(zhǔn)中養(yǎng)護(hù)28d后測(cè)其抗凍性和56d后測(cè)其抗凍性，其結(jié)果存在很大差別。因?yàn)辇g期增加的28d，高性能混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化，因此，目前的方法不能真實(shí)地反映高性能混凝土的抗凍性。另外，高性能混凝土的垮融循環(huán)基本在500次以上。，試驗(yàn)周期很長(zhǎng)，而且凍融破壞特征不明顯。
5結(jié)論
（1）由于慢凍法試驗(yàn)周期長(zhǎng)、工作量大、結(jié)果誤差大，而且抗壓強(qiáng)度損失率評(píng)價(jià)不合理，建議新標(biāo)準(zhǔn)中修改其評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)或取消該試驗(yàn)方法。
（2）快凍法的試驗(yàn)中，試驗(yàn)條件和評(píng)價(jià)內(nèi)容的規(guī)定更詳細(xì)、合理一些，避免由于標(biāo)準(zhǔn)差異導(dǎo)致的試驗(yàn)結(jié)果誤差。
（3）建議我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)盡快完善鹽凍法，以適應(yīng)目前我國(guó)工程評(píng)價(jià)的需要。
（4）開發(fā)更適合于高性能混凝土的抗凍性評(píng)價(jià)方法。雖然評(píng)價(jià)方法與自然界的實(shí)際凍融循環(huán)存在很大差別，將來(lái)無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全一致，但這不應(yīng)影響我們積極地探索追求的目標(biāo)。