ASTM C672/C672M 混凝土表面暴露于除冰化学品时的抗结垢性标准试验方法
美国材料与试验协会 (ASTM) 发布的《ASTM C672/C672M 混凝土表面暴露于除冰化学品时的抗结垢性标准测试方法》描述了一种测试方法，用于测定在除冰化学品存在下经受冻融循环的水平混凝土表面的抗结垢性。该方法旨在通过目视检查对表面抗结垢性进行定性评估。
该试验方法可用于评估混合比、表面处理、养护或其他变量对抗剥落性的影响。然而，该试验方法不应用于测定混凝土骨料或其他成分的耐久性。目前尚未发现从硬化混凝土中切割的试件与实验室制备的试件之间的抗冻性存在相关性。
这些测试中使用的设备包括：
- 冷冻设备：一个足够大小的柜子或房间来容纳样品，并在 16 到 18 小时内将样品的温度降低到零下 18 度加/减 3 度，并在样品装满时保持此温度。
- 适合与测试样本一起使用且符合 ASTM C192/C192M 标准要求的模具。
- 符合ASTM C143/C143M标准要求的压杆。
- 钻孔工具：适合实现所需测试表面一致性的木刮板、钢抹子和中等硬度的鬃毛刷。
- 坍落度筒符合 ASTM C143/C143M 标准的要求。
- 符合 ASTM C173/C173M 或 ASTM C231 标准要求的空气计。
- 符合 ASTM C192/C192M 标准要求的秤。
- 符合ASTM C192/C192M标准要求的混凝土搅拌机。
混凝土及其组分的含气量、胶凝系数、坍落度、水灰比以及其他特性必须与试验目的相适应。对于本试验方法的常用目的，例如评估防止剥落的表面处理效果，具有以下特性的混凝土已被证明是有用的：
- 不夹带空气
- 水泥含量，335±5kg/m3
- 凹陷，75±15毫米
- 耐用骨料，最大尺寸为 25 毫米（应注意使用在冰冻和霜冻暴露条件下具有良好性能记录的骨料）。
如果要使用加气混凝土进行比较，则其比例应与所比较的混凝土相同，并且空气含量应为 6% 正负 1%。
混凝土在机器中按照ASTM C192/C192M 标准的适用规定进行混合和测试。
混凝土广泛用于易受冻融影响的环境，尤其是在寒冷气候下。在此类条件下，最大的耐久性问题之一是表面剥落，这是一种由反复使用除冰剂以及随后的冻融循环引起的劣化。ASTM C192/C192M 提供了一种系统的测试方法，用于评估混凝土对此类损伤的抵抗力。该标准包含一个程序，用于评估混凝土表面在氯化钙等除冰盐存在下反复冻融后抗剥落性。
本标准的主要目标是：
- 评估模拟现场条件下的表面耐久性。
- 比较不同混凝土混合物或处理方法的抗表面磨损能力。
- 支持基于质量控制、研究和性能的设计决策。
在样品制备过程中，将尺寸为 300 毫米 x 300 毫米 x 75 毫米的混凝土板浇铸并在标准条件下养护。经过 14 天的湿养护后，再风干 14 天。然后将除冰剂（通常为 4% 氯化钙溶液）涂抹在混凝土表面。之后，对样品进行 50 次冻融循环。每次循环包括：
每 5 个循环后，检查表面并给出 0 到 5 的除垢等级：
- 0 = 无缩放
- 1 = 非常轻微的缩放
- 2 = 轻度至中度脱屑
- 3 = 中等缩放
- 4 = 中度至重度脱屑
- 5 = 严重剥落，可见粗骨料
各种因素都会影响混凝土在 ASTM C192/C192M 标准测试中的性能（抗剥落性），包括：
- 水灰比（较低的水灰比通常会增加阻力）
- 空气夹带（为冷冻水膨胀提供空间）
- 固化方法
- 使用额外的胶凝材料（例如粉煤灰、矿渣）
- 表面处理技术
该标准被广泛使用：
- 混凝土生产商确保混合料质量
- 交通运输部和交通运输机构的基础设施恢复力
- 研究冻融和解冻化学相互作用的研究人员
- 工程师和设计师指定在寒冷气候下使用耐久混凝土
虽然该标准提供了有价值的信息，但它也有一些局限性：
- 这是一个定性测试，而不是定量测试（视觉评估可能具有主观性）。
- 它仅模拟一种类型的冻融损害（除冰剂造成的结垢）。
- 可能无法完全代表现实世界的现场条件（例如交通、紫外线照射）。
ASTM C192/C192M 标准非常重要，因为它有助于评估并确保混凝土在存在除冰剂的环境下经受冻融循环的耐久性。在许多寒冷地区，这种情况很常见，而且很严重。该标准被认为很重要，原因如下：
- 保护基础设施寿命：除冰盐引起的表面结垢会随着时间的推移逐渐导致表面损坏，使骨料暴露，并降低结构完整性。本标准有助于规范抗结垢混凝土配合比，从而延长人行道、桥梁、路缘、停车场等设施的使用寿命。
- 提高公共安全：脱层或受损的混凝土表面可能变得不平整、湿滑或危险，从而增加车辆和行人发生事故的风险。通过确保表面耐久性，该标准有助于在冬季条件下提高基础设施的安全性。
- 指导材料选择和配合比设计：帮助设计师和承包商在标准化条件下比较不同的混凝土配合比、外加剂或表面处理方案。有助于优化配合比设计，使其更适合寒冷气候环境，尤其是在选择引气量或其他胶凝材料时。
- 支持质量控制：该测试是大规模使用前验证混凝土批次或产品质量的实用工具。它确保项目文件中规定的内容得到实际交付并达到预期性能。
- 降低维护和生命周期成本：防止表面过早老化，可减少维修次数，降低结构使用寿命内的维护成本。这有助于资产管理者做出决策，最大程度地减少长期财务和环境影响。
- 提供标准化比较：该标准提供了一种统一、可重复的方法，用于跨项目、跨实验室、跨地区的混凝土评估。这确保了基准测试的一致性，并促进了规范制定者、制造商和监管机构之间的有效沟通。
- 符合可持续发展目标：耐用混凝土减少了频繁维修和更换的需求，从而减少了二氧化碳排放和材料浪费。它鼓励使用能够增强耐用基础设施的材料和做法。
因此，ASTM C192/C192M 标准在评估混凝土在除冰剂和冻融循环条件下的表面耐久性方面发挥着至关重要的作用。虽然它并不全面，但却是确保混凝土在寒冷天气条件下长期性能的基本工具。理解并应用该测试结果可以提高基础设施的耐用性，降低维护成本，并提高冰冻条件下的公共安全。
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