❄️ 混凝土在除冰盐存在下的抗冻融性——表面剥落,板式试验(slab test),使用3 % NaCl或水;PKN-CEN/TS 12390-9
三句话速览
混凝土在去离子水或3 %氯化钠溶液中循环冻融时的抗剥落(scaling)能力——一项技术规范,包含一种基准方法(板式试验:从150 mm立方体上切取的试件,3 mm溶液层,56次循环后剥落物质量)和两种替代方法(立方体试验和CF/CDF)。该检测依据 PKN-CEN/TS 12390-9:2017-07 (wersja angielska; wprowadza CEN/TS 12390-9:2016 [IDT]);认可范围覆盖情况(2026年10月10日读取):8家实验室,数据库副本中9条记录,8份现行PCA文件中均有该文件,无暂停条目;“实验室”标签页(“PKN-CEN/TS 12390-9”)——8家实验室。整个程序共 6 个步骤(合计约 2 小时);主要用于:受冻融作用的混凝土,包括存在除冰剂时(例如路面、道路结构);拌合物、制品、预制件、构件和结构中的混凝土(引言)、将新组分或混凝土配合比与当地条件下已知性能良好的混凝土比较,或根据国家文件中的限值进行评定、认可范围中:8家实验室,所有注明方法的均为板式试验(slab test)。
要点速览
- 标准: PKN-CEN/TS 12390-9:2017-07 (wersja angielska; wprowadza CEN/TS 12390-9:2016 [IDT])
- 类别: 建筑
- 操作步骤数: 6
- 各步骤合计时间: 2 小时
- 状态(PKN目录卡截至2026年10月10日): PKN-CEN/TS 12390-9:2017-07(英文版)现行;采用CEN/TS 12390-9:2016;PKN-CEN/TS 12390-9:2007(CEN/TS 12390-9:2006)于08-06-2017撤销
- 方法(目次): 第5章——板式试验(slab test),基准方法;第6章——立方体试验;第7章——CF/CDF;结果之间无确定相关性
- 冷冻介质(5.2.8): 97 %(质量)自来水 + 3 % NaCl(含盐)或去离子水(无盐);液层3 mm
概述
文件内容。EN 12390系列“硬化混凝土试验”第9部分的技术规范(而非欧洲标准)。引言:冻融以两种方式损坏混凝土——表面剥落和内部结构损伤;本部分仅涉及剥落,内部损伤由CEN/TR 15177描述。PKN目录卡上PKN-CEN/TS 12390-9:2017-07的“Zakres”(范围)栏全文(我方译文):“本技术规范描述了混凝土在水和氯化钠溶液中冻融所致剥落的抗性试验。该试验既可用于将新组分或新混凝土配合比与已知能在当地环境中确保适当性能的组分或配合比进行比较,也可用于根据基于当地经验的某些绝对数值评定试验结果。将试验结果外推用于评定不同的混凝土,即新组分或新混凝土配合比,需要专家评估。注 在某些情况下,试验方法可能不适用于特种混凝土的试验,例如:高强混凝土或透水混凝土。在这种情况下,应谨慎对待结果。此外,本文件所含试验方法可能无法识别造成偶发剥落的骨料。这三种试验方法所得结果之间没有确定的相关性。所有试验都能清楚地识别差和好的性能,但在极端性能的评定上有所不同。对试验结果采用不同的验收限值,可以针对不同的暴露严重程度进行评定。若有正当理由修改试验参数,应采取预防措施。附录A描述了一些替代应用。”目录卡波兰语文本中有两处值得对照最终草案的英文范围阅读:“偶发剥落”(sporadycznie odpryski)即“occasional ‘pop-outs’”,“极端性能”(zachowania skrajne)即“marginal behaviour”,也就是临界性能——介于明显差和明显好的混凝土之间。关于修改的那句话在草案中措辞不同:修改程序参数可能产生假象,其中一部分在附录A中加以说明。
三种方法——彼此之间没有关系。第5章——板式试验(slab test),基准方法;第6章——立方体试验(cube test),替代方法;第7章——CF/CDF试验,替代方法。日常检测经各方同意可采用其中任何一种;如有疑问且未达成一致,则采用基准方法。据范围,三种方法的结果之间没有确定的相关性:都能清楚区分差和好的混凝土,但对临界性能的评定不同。限值需要将实验室结果与现场经验相联系——根据当地条件,在国家应用文件中规定。
板式试验——已读文本的内容(2015年12月的最终草案FprCEN/TS 12390-9,第4–5.3章)。混凝土试件按EN 12390-2制备;需要振捣的混凝土在振动台上密实;骨料最大粒径(上限D)不大于试模长度的三分之一。原理:将从混凝土立方体上切下的板在3 mm去离子水层或3 % NaCl溶液层下进行冻融;以56次循环后从试验面剥落的物质质量评定抗性。制备:四个试件,分别取自四个150 mm立方体;第一天在试模中覆膜,20 ± 2 °C;24 ± 2 h后将立方体放入20 ± 2 °C的自来水中;7天龄期时放入气候箱(20 ± 2 °C,相对湿度65 ± 5 %,蒸发量45 ± 15 g/(m²·h),测量CO2浓度并使其日均值保持在300–1000 ppmv);21 ± 1天龄期时从每个立方体垂直于顶面切下厚50 ± 2 mm的板,使形成试验面的切口通过立方体中心(平均厚度离散不超过2 mm);清洗后测量尺寸,精确至 ± 0.5 mm;25 ± 1天龄期时在除试验面外的所有表面粘贴厚3 ± 0.5 mm的橡胶(高出试验面20 ± 1 mm;目的——单向水分交换);28天龄期时倒入约3 mm去离子水,在20 ± 2 °C下饱和72 ± 2 h(150 × 150 mm的表面约67 ml);试验前用厚20 ± 1 mm的聚苯乙烯对除试验面外的所有表面进行隔热。试验在31天龄期开始:在放入冷冻箱前不早于15 min,将水换成3 mm冷冻介质(20 ± 2 °C)。介质:97 %(质量)自来水和3 % NaCl(含盐试验),或仅去离子水(无盐试验)。设备包括:金刚石锯;时间和温度受控的冷冻箱,能在试件各点保持图4的温度曲线;水平搁架(每米偏差不超过3 mm);试验面上精度 ± 0.5 K的温度传感器;耐NaCl和120 °C的剥落物收集容器;半软聚酰胺毛刷(附录B);装自来水的喷壶;110 ± 10 °C的干燥箱;精度 ± 0.05 g的天平;± 0.1 mm的卡尺;CO2测量仪。
与2006年版相比的变化(草案前言)。更新了规范性引用文件;三种方法均引入了存放室CO2浓度的测量;严格规定了替代应用(附录A);引入了毛刷规格(附录B)。
状态(PKN目录卡截至2026年10月10日)。PKN-CEN/TS 12390-9:2017-07(英文版)目录卡无撤销标记:标题“Badania betonu -- Część 9: Oznaczanie odporności na zamrażanie i rozmrażanie w obecności soli odladzających -- Złuszczanie”(混凝土试验——第9部分:除冰盐存在下抗冻融性的测定——剥落;我方译文),发布于04-07-2017,34页,建筑与建筑结构部门,KT 196水泥和石灰技术委员会,“采用:CEN/TS 12390-9:2016 [IDT]”,ICS 91.100.30,无“取代”和“被取代”栏。PKN-CEN/TS 12390-9:2007目录卡(英文版,标题“Testing hardened concrete -- Part 9: Freeze-thaw resistance -- Scaling”,发布于19-06-2007,24页,曾采用CEN/TS 12390-9:2006):于08-06-2017撤销。PKN检索,检索词“12390-9”(2026年10月10日):仅此两张目录卡——该文件没有波兰语版,只有目录卡上的标题和“Zakres”栏是波兰语。iTeh目录(2026年10月10日读取)中CEN/TS 12390-9:2016的状态为“Published”(发布于2016年12月7日)。所读文本为最终草案(FprCEN/TS 12390-9:2015,提交表决),由iTeh作为斯洛文尼亚SIST-TS CEN/TS 12390-9:2017的样本提供——已发布规范的最终文本可能有所不同。
实验室数量及书写形式(2026年10月10日的认可范围数据库副本,以及2026年10月10日读取的现行PCA文件)。编号12390-9出现在8家实验室的9条记录中:AB 535、AB 619、AB 1251、AB 1354(2条记录)、AB 1414、AB 1486、AB 1641和AB 1689;8份现行PCA文件中均有该文件,无暂停条目。书写形式:全部为“PKN-CEN/TS 12390-9:2017-07”;三家实验室还同时列出较早的版本“PKN-CEN/TS 12390-9:2007”(AB 535、AB 1414、AB 1641)。“实验室”标签页(“PKN-CEN/TS 12390-9”)显示全部8家实验室。
实验室检测内容(副本和PCA文件)。对象:混凝土。所有注明方法的实验室都注明板式试验:“slab test”(AB 1251、AB 1354、AB 1641、AB 1689)、“基准方法(slab test)”(AB 535、AB 1486——不含第6和第7章,即立方体法和CF/CDF法)、“第5章”(AB 1414);AB 619未注明方法。有3家实验室在同一条目中还引用了PN-B-06265附录O:AB 535(2018-10和2022-08版)、AB 1251(2022-08版)和AB 619(2022-08版及修改单Az1:2025-08)。
容易得出看似正确结果的地方。第一——三种方法,三个不同数值:立方体法或CF/CDF法的结果不得与为板式试验确定的限值比较(据文件范围,不存在相关性);报告中必须注明方法。第二——用水代替盐:用去离子水的相同试验装置测的是无盐抗冻性——评定除冰盐存在下的抗冻性时,介质必须含3 % NaCl。第三——试件历程:第21天切割、第25天粘贴橡胶、自第28天饱和、第31天开始,以及箱内条件(蒸发、CO2)都会影响表面微观结构;方法的注释指出,若切割日期推迟,必须严格保持后续步骤(7天状态调节和3天饱和)。第四——认可范围同一条目中的两个版本(2007和2017):2017年版引入了CO2控制和毛刷规格等,因此引用不加区分时无法知道检测按哪个版本进行(PKN已于08-06-2017撤销2007年版)。
我们不提供的内容。我们阅读了最终草案至图3(5.3)。我们不提供循环中的温度曲线(图4)、循环期间剥落物的收集和称量方法、结果的公式和单位、立方体法和CF/CDF法、精密度数据或限值(文件将这些留给国家应用文件)。
方法原理
从四个150 mm混凝土立方体中部切下厚50 mm的板,经水中养护和气候箱状态调节,除试验面外用橡胶和聚苯乙烯隔绝,在3 mm去离子水层或3 % NaCl溶液层下进行冻融循环;抗性的量度是56次循环后从试验面剥落的物质质量(板式试验——基准方法;草案FprCEN/TS 12390-9:2015,第5章)。立方体法和CF/CDF法为替代方法,与板式试验不相关。
应用领域
- 受冻融作用的混凝土,包括存在除冰剂时(例如路面、道路结构);拌合物、制品、预制件、构件和结构中的混凝土(引言)
- 将新组分或混凝土配合比与当地条件下已知性能良好的混凝土比较,或根据国家文件中的限值进行评定
- 认可范围中:8家实验室,所有注明方法的均为板式试验(slab test)
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 状态(PKN目录卡截至2026年10月10日) | PKN-CEN/TS 12390-9:2017-07(英文版)现行;采用CEN/TS 12390-9:2016;PKN-CEN/TS 12390-9:2007(CEN/TS 12390-9:2006)于08-06-2017撤销 |
| 方法(目次) | 第5章——板式试验(slab test),基准方法;第6章——立方体试验;第7章——CF/CDF;结果之间无确定相关性 |
| 冷冻介质(5.2.8) | 97 %(质量)自来水 + 3 % NaCl(含盐)或去离子水(无盐);液层3 mm |
| 试件(5.3) | 4块板,分别取自四个150 mm立方体;厚50 ± 2 mm,在21 ± 1天龄期通过立方体中心切割;31天龄期开始试验 |
| 气候箱(5.2.2) | 20 ± 2 °C,相对湿度65 ± 5 %,蒸发量45 ± 15 g/(m²·h),CO2日均值300–1000 ppmv |
| 结果(5.1) | 56次循环后从试验面剥落的物质质量;单位和公式我们不提供 |
| 测量设备(5.2) | 试验面温度传感器 ± 0.5 K;天平 ± 0.05 g;卡尺 ± 0.1 mm;干燥箱110 ± 10 °C;CO2测量仪 |
| 认可范围覆盖情况(2026年10月10日读取) | 8家实验室,数据库副本中9条记录,8份现行PCA文件中均有该文件,无暂停条目;“实验室”标签页(“PKN-CEN/TS 12390-9”)——8家实验室 |
标准
- 标准编号
- PKN-CEN/TS 12390-9:2017-07 (wersja angielska; wprowadza CEN/TS 12390-9:2016 [IDT])
- 标准名称(波兰语)
- Badania betonu — Część 9: Oznaczanie odporności na zamrażanie i rozmrażanie w obecności soli odladzających — Złuszczanie
- 标准名称(英语)
- Testing hardened concrete — Part 9: Freeze-thaw resistance with de-icing salts — Scaling
分步操作程序
-
立方体的制作和养护
按EN 12390-2制作150 mm立方体;第1天在试模中覆膜(20 ± 2 °C);24 ± 2 h后放入20 ± 2 °C的水中;第7天放入气候箱。
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切割板
21 ± 1天龄期时从每个立方体垂直于顶面切下50 ± 2 mm的板,试验面位于立方体中部;清洗、测量(± 0.5 mm)、放回气候箱。
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密封
25 ± 1天龄期时在除试验面外的所有表面粘贴橡胶(边缘高出表面20 ± 1 mm),用胶粘剂或硅胶密封接缝。
-
饱和与隔热
28天龄期时倒入约3 mm去离子水层,保持72 ± 2 h(20 ± 2 °C);然后用20 mm聚苯乙烯对除试验面外的所有表面隔热。
-
冻融
31天龄期时,在放入冷冻箱前不早于15 min将水换成3 mm介质(3 % NaCl或去离子水);按图4进行56次循环(曲线我们不提供)。
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剥落物和结果
收集从试验面剥落的物质,干燥(110 ± 10 °C)并称量(± 0.05 g);收集细节、公式和单位我们不提供。报告中注明方法(板式/立方体/CF/CDF)和介质。PKN-CEN/TS 12390-9:2017-07现行,2007年版于08-06-2017撤销(PKN目录卡截至2026年10月10日)。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 带程控温度循环的冷冻箱 | 能在试件各点保持图4的曲线;空气循环良好;水平搁架偏差不超过3 mm/m(5.2.9)。循环曲线我们不提供 | — |
| 气候箱 | 20 ± 2 °C,65 ± 5 % RH,蒸发量45 ± 15 g/(m²·h)(用深约40 mm、截面225 ± 25 cm²的皿测量),CO2 300–1000 ppmv(5.2.2) | — |
| 金刚石锯、卡尺 ± 0.1 mm | 用于切割50 ± 2 mm的板和测量尺寸(± 0.5 mm) | — |
| 橡胶、胶粘剂、聚苯乙烯、聚乙烯薄膜 | 橡胶3 ± 0.5 mm,耐溶液且在−27 °C下保持弹性;聚苯乙烯20 ± 1 mm,密度18 ± 2 kg/m³(或导热系数不劣于0.036 W/(m·K)的隔热材料);薄膜0.1–0.2 mm | — |
| 温度传感器、剥落物容器、毛刷、喷壶、干燥箱、天平 | 传感器 ± 0.5 K;容器耐NaCl和120 °C;半软聚酰胺毛刷(附录B);干燥箱110 ± 10 °C;天平 ± 0.05 g | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 氯化钠 | 7647-14-5 | 在自来水中3 %(质量)——除冰盐试验介质(5.2.8) |
| 去离子水 | — | 用于72 h饱和及无盐试验的介质 |
职业健康与安全
- 用金刚石锯切割——护目和听力保护,水冷
- 在冷冻箱旁低温作业——戴手套
- 技术提示:板式、立方体和CF/CDF方法的结果不能相互换算
常见问题
该检测依据哪项标准?
该检测依据的标准为 PKN-CEN/TS 12390-9:2017-07 (wersja angielska; wprowadza CEN/TS 12390-9:2016 [IDT]) — 《Testing hardened concrete — Part 9: Freeze-thaw resistance with de-icing salts — Scaling》。
该方法的原理是什么?
从四个150 mm混凝土立方体中部切下厚50 mm的板,经水中养护和气候箱状态调节,除试验面外用橡胶和聚苯乙烯隔绝,在3 mm去离子水层或3 % NaCl溶液层下进行冻融循环;抗性的量度是56次循环后从试验面剥落的物质质量(板式试验——基准方法;草案FprCEN/TS 12390-9:2015,第5章)。立方体法和CF/CDF法为替代方法,与板式试验不相关。
测量范围和准确度是多少?
状态(PKN目录卡截至2026年10月10日):PKN-CEN/TS 12390-9:2017-07(英文版)现行;采用CEN/TS 12390-9:2016;PKN-CEN/TS 12390-9:2007(CEN/TS 12390-9:2006)于08-06-2017撤销;方法(目次):第5章——板式试验(slab test),基准方法;第6章——立方体试验;第7章——CF/CDF;结果之间无确定相关性;冷冻介质(5.2.8):97 %(质量)自来水 + 3 % NaCl(含盐)或去离子水(无盐);液层3 mm;试件(5.3):4块板,分别取自四个150 mm立方体;厚50 ± 2 mm,在21 ± 1天龄期通过立方体中心切割;31天龄期开始试验。
完成检测需要多长时间?
各步骤所列时间合计约为 2 小时。整个程序共 6 个步骤。
需要哪些设备?
带程控温度循环的冷冻箱、气候箱、金刚石锯、卡尺 ± 0.1 mm、橡胶、胶粘剂、聚苯乙烯、聚乙烯薄膜、温度传感器、剥落物容器、毛刷、喷壶、干燥箱、天平。
该检测用于哪些场景?
受冻融作用的混凝土,包括存在除冰剂时(例如路面、道路结构);拌合物、制品、预制件、构件和结构中的混凝土(引言);将新组分或混凝土配合比与当地条件下已知性能良好的混凝土比较,或根据国家文件中的限值进行评定;认可范围中:8家实验室,所有注明方法的均为板式试验(slab test)。
需要采取哪些安全防护措施?
用金刚石锯切割——护目和听力保护,水冷;在冷冻箱旁低温作业——戴手套;技术提示:板式、立方体和CF/CDF方法的结果不能相互换算。
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 PKN-CEN/TS 12390-9。