🏗️ 混凝土的抗冻性——普通法（F等级）
三句话速览
在空气中冻结（−18 ± 2 °C，≥ 4 h）与在水中融化（+18 ± 2 °C，2～4 h）的循环；判据：无裂缝、质量损失 ≤ 5 %、强度下降 ≤ 20 %。该检测依据 PN-B-06265:2022-08；抗冻等级：F25、F50、F75、F100、F150、F200、F300——按指标N（使用年限）。整个程序共 7 个步骤（合计约 7 天 8 小时）；主要用于：验证为混凝土所设计的抗冻等级（F25～F300）在XF暴露等级中的符合性、KR4～KR7交通等级的水泥混凝土路面（GDDKiA技术规范：F150，质量损失 ≤ 5 %，强度下降 ≤ 20 %）、公路工程构筑物中的结构混凝土（按规范进行抗冻性试验）。
要点速览
- 标准: PN-B-06265:2022-08
- 类别: 建筑工程
- 操作步骤数: 7
- 各步骤合计时间: 7 天 8 小时
- 抗冻等级: F25、F50、F75、F100、F150、F200、F300——按指标N（使用年限）
- 试件: 同一批12个；边长或直径 ≥ 100 mm的立方体或圆柱体；6个受检 + 6个对比
- 预饱水: 全部试件在水中至少7天
概述
PN-EN 206既未规定抗冻性的试验方法，也未规定其评定判据——在波兰，这由国家补充标准PN-B-06265承担，该标准给出抗冻性的试验方法以及界定抗冻等级与类别的评定判据。所谓普通法用于验证为混凝土所设计的抗冻等级F；该等级对应于等于结构预期使用年限数的指标N（至25年——F25，26～50——F50，51～75——F75，76～100——F100，101～150——F150，151～200——F200，200年以上——F300）。该方法既考虑以试件强度表征的混凝土内部破坏，也考虑以目视与质量损失评定的外部破坏。本说明仅依据文献（Heidelberg Materials的资料卡、GDDKiA的技术规范）编写——标准原文未能查阅；采用前应查阅现行版本PN-B-06265:2022-08及其Az1:2025-08。
若在规定的冻融循环次数后试件无裂缝、损失（破坏的棱角与边缘、剥落）的合计质量不超过试验前试件质量的5 %，且抗压强度相对于未冻结试件的下降不超过20 %，则视为达到该抗冻等级。除普通法外，PN-B-06265还规定了表面法（56次循环，试件表面覆以3 mm厚的去离子水或3 % NaCl溶液，评定剥落物料的质量），该法与PKN-CEN/TS 12390-9一并用于水泥混凝土路面。
在水泥混凝土路面中，GDDKiA的技术规范要求对KR4～KR7交通等级按PN-B-06265进行150次循环的混凝土抗冻性试验（抗冻等级F150）：试件质量损失不超过5 %，抗压强度下降不超过20 %。
方法原理
冻融循环在于将整个试件依次在空气中冻结并在水中融化；一个完整循环至少持续6 h。自同一批混凝土取12个立方体或圆柱体试件（如同抗压强度试验所用，或自结构或制品切取的规则试件；最小边长或直径为100 mm），并在18 ± 2 °C、相对湿度大于90 %的条件下保存。其中6个试件在整个试验期间留在水中作为对比试件；另6个承受循环。结果：平均质量损失ΔG = (G1 − G2)/G1 · 100 %（G1为首次冻结前饱和试件的平均质量，G2为最后一次融化后的平均质量）以及平均强度下降ΔR = (R1 − R2)/R1 · 100 %（R1为对比试件的平均强度，R2为最后一次融化后受检试件的平均强度，二者均为水饱和状态）。
应用领域
- 验证为混凝土所设计的抗冻等级（F25～F300）在XF暴露等级中的符合性
- KR4～KR7交通等级的水泥混凝土路面（GDDKiA技术规范：F150，质量损失 ≤ 5 %，强度下降 ≤ 20 %）
- 公路工程构筑物中的结构混凝土（按规范进行抗冻性试验）
- 自结构或制品切取的混凝土抗冻性评定（规则试件 ≥ 100 mm）
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 抗冻等级 | F25、F50、F75、F100、F150、F200、F300——按指标N（使用年限） |
| 试件 | 同一批12个；边长或直径 ≥ 100 mm的立方体或圆柱体；6个受检 + 6个对比 |
| 预饱水 | 全部试件在水中至少7天 |
| 冻结 | 在空气中，−18 ± 2 °C，至少4 h |
| 融化 | 在水中，+18 ± 2 °C，2～4 h；一个完整循环 ≥ 6 h |
| 判据 | 无裂缝；质量损失 ≤ 5 %；抗压强度下降 ≤ 20 % |
标准
- 标准编号
- PN-B-06265:2022-08
- 标准名称（波兰语）
- Beton — Wymagania, właściwości użytkowe, produkcja i zgodność — Krajowe uzupełnienie PN-EN 206+A2:2021-08
- 标准名称（英语）
- Concrete — Specification, performance, production and conformity — National supplement to PN-EN 206+A2:2021-08 (working translation)
分步操作程序
-
试件
自同一批混凝土制备12个试件（如同抗压试验的立方体或圆柱体，尺寸 ≥ 100 mm；允许使用自结构或制品切取的规则试件）。在18 ± 2 °C、相对湿度大于90 %的条件下保存。
-
饱水
将全部试件在水中饱和至少7天。
-
分组
将6个试件在整个试验期间留在18 ± 2 °C的水中（对比试件）。其余6个擦去水分后称量，准确至0.2 %。
-
循环的冻结阶段
将受检试件在空气中于−18 ± 2 °C冻结至少4 h。
-
循环的融化阶段
在+18 ± 2 °C的水中融化2～4 h；一个完整循环至少持续6 h。按F等级所对应的次数重复循环（例如F150为150次）。
-
最后一次循环后的评定
最后一次循环后称量试件，检视有无裂缝以及棱角、边缘的损失与剥落，随后在水饱和状态下检验受检试件与对比试件的抗压强度。
-
计算与评定
ΔG = (G1 − G2)/G1 · 100 %，ΔR = (R1 − R2)/R1 · 100 %。当无裂缝、ΔG ≤ 5 %且ΔR ≤ 20 %时，即达到该F等级。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 冷冻箱 | 能在空气中保持−18 ± 2 °C并可容纳6个试件的箱体 | — |
| 融化与存放用水槽 | 水温+18 ± 2 °C | — |
| 天平 | 称量试件，准确至质量的0.2 % | — |
| 压力机 | 用于在最后一次循环后检验受检试件与对比试件的强度 | — |
| 试模 | 如同抗压强度试验所用的立方体或圆柱体试模，尺寸 ≥ 100 mm | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 水 | — | 用于饱和试件（≥ 7天）、融化（+18 ± 2 °C）以及保存对比试件 |
职业健康与安全
- −18 °C的冷冻箱——取出试件时应戴隔热手套；试件潮湿且滑
- 100～150 mm的试件较重，经循环后棱角可能松动——应小心搬运，称量前不得损坏
- 在压力机上进行强度试验——防护罩、护目镜，双手离开加载区
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-B-06265:2022-08 — 《Concrete — Specification, performance, production and conformity — National supplement to PN-EN 206+A2:2021-08 (working translation)》。
该方法的原理是什么？
冻融循环在于将整个试件依次在空气中冻结并在水中融化；一个完整循环至少持续6 h。自同一批混凝土取12个立方体或圆柱体试件（如同抗压强度试验所用，或自结构或制品切取的规则试件；最小边长或直径为100 mm），并在18 ± 2 °C、相对湿度大于90 %的条件下保存。
测量范围和准确度是多少？
抗冻等级：F25、F50、F75、F100、F150、F200、F300——按指标N（使用年限）；试件：同一批12个；边长或直径 ≥ 100 mm的立方体或圆柱体；6个受检 + 6个对比；预饱水：全部试件在水中至少7天；冻结：在空气中，−18 ± 2 °C，至少4 h。
完成检测需要多长时间？
各步骤所列时间合计约为 7 天 8 小时。整个程序共 7 个步骤。
需要哪些设备？
冷冻箱、融化与存放用水槽、天平、压力机、试模。
该检测用于哪些场景？
验证为混凝土所设计的抗冻等级（F25～F300）在XF暴露等级中的符合性；KR4～KR7交通等级的水泥混凝土路面（GDDKiA技术规范：F150，质量损失 ≤ 5 %，强度下降 ≤ 20 %）；公路工程构筑物中的结构混凝土（按规范进行抗冻性试验）；自结构或制品切取的混凝土抗冻性评定（规则试件 ≥ 100 mm）。
需要采取哪些安全防护措施？
−18 °C的冷冻箱——取出试件时应戴隔热手套；试件潮湿且滑；100～150 mm的试件较重，经循环后棱角可能松动——应小心搬运，称量前不得损坏；在压力机上进行强度试验——防护罩、护目镜，双手离开加载区。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-B-06265。