低温冻融试验箱砌墙砖抗冻性能试验方法

低温冻融试验箱砌墙砖抗冻性能试验方法

一、前言：

低温冻融试验箱可模拟自然界冻融交替的工况环境，实现对冻融温度、时长的标准化、可重复控制。可实现对砖块抗冻性能的量化、科学评估，为建筑工程砖块材料的选型、进场质量管控、工程耐久性设计提供可靠的试验数据。

二、试验设备：

低温冻融试验箱：温控范围覆盖 - 20℃~+20℃，温控精度 ±0.5℃，可实现恒温冻结的稳定控制；

电热鼓风干燥箱：控温范围室温～200℃，控温精度 ±5℃，可满足试样恒温干燥需求；

电子天平：分度值不大于 0.1g，满足试样质量称量精度要求；

压力试验机：符合砌墙砖抗压强度测试的精度与加载速率要求；

恒温水槽：可稳定控制水温在 10℃~20℃，用于试样饱水与融化操作；

辅助工具：毛刷、拧干湿布、干燥器、试样编号标识工具等。

三、试样制备：

试样选取：选取外观质量合格的砖块试样，无明显贯穿裂纹、严重缺棱掉角等原生缺陷；

试样数量：共计 10 块试样，分为两组，每组 5 块。其中 A 组为冻融试验组，用于完成冻融循环后的性能测试；B 组为空白对照组，不进行冻融循环，直接测试初始抗压强度，作为强度对比基准；

试样预处理：用毛刷清理试样表面浮灰、杂物，对所有试样进行唯一编号，对试样原生的缺棱掉角、细微裂纹进行标记并记录，避免与冻融造成的破损混淆。

四、测试流程

（一）试样初始状态标定

干燥恒重：将 10 块试样全部放入电热鼓风干燥箱中，在 105℃±5℃条件下干燥至恒质。恒质判定标准为：前后两次称量间隔 2h，两次称量的差值不超过试样初始质量的 0.2%；

初始称量与记录：试样干燥至恒重后，取出置于干燥器中冷却至室温，用电子天平逐一称量每块试样的干质量，记录为试样初始干质量 m₀，同步完成试样外观状态的复核记录；

对照组强度测试：将 B 组 5 块对照试样。

（二）试样饱水处理

将 A 组 5 块冻融试验试样完全浸入 10℃~20℃的清水中，试样之间保持不小于 20mm 的间距，水面高出试样顶面不小于 20mm，持续浸泡 24h，确保试样达到吸水饱和状态。浸泡完成后，取出试样，用拧干的湿布拭去试样表面的附着水分，不得带入明水，避免影响冻结效果。

（三）冻融循环试验操作

设备预降温：提前启动低温冻融试验箱，将箱内温度预降至 - 15℃以下，为试样放入做好准备；

试样规范摆放：将饱水后的试样大面侧向立放于冻融试验箱内，试样与试样之间、试样与箱壁之间均保持不小于 20mm 的间距，保证箱内冷空气可均匀循环，确保所有试样受温均匀一致；

恒温冻结阶段：关闭试验箱门，待箱内温度重新降至 - 15℃时开始计时，在 - 15℃~-20℃区间内恒温冻结。其中烧结类砖块恒温冻结时间不少于 3h，非烧结类砖块（蒸压砖、混凝土砖等）恒温冻结时间不少于 5h；

恒温融化阶段：冻结时长达到规定要求后，迅速取出试样，立即放入 10℃~20℃的清水中融化。其中烧结类砖块水中融化时间不少于 2h，非烧结类砖块水中融化时间不少于 3h，确保试样内部完全融化；

循环计数与重复：完成一次 “冻结 + 融化” 的完整流程，即为 1 次冻融循环。重复上述冻结 - 融化操作，直至达到产品标准或工程设计要求的冻融循环次数（常规烧结砖为 15 次，严寒地区可按要求提升至 25 次及以上）；

过程外观检查：每完成 5 次冻融循环，对所有试验试样进行一次外观检查，详细记录试样出现的冻裂、缺棱、掉角、表面剥落等破坏情况；若试样出现严重破损，仍需完成规定的循环次数，不得中途终止试验。

（四）冻融后试样性能测试

冻融后干燥恒重：完成规定次数的冻融循环后，将 A 组试样全部取出，用清水冲洗掉表面剥落的碎屑，再次放入 105℃±5℃的电热鼓风干燥箱中干燥至恒质，冷却至室温后，用电子天平逐一称量，记录冻融后的干质量 mₙ；

冻融后强度测试：对完成干燥称量的 A 组试样，采用与对照组完全一致的抗压强度测试方法、加载速率和操作流程，完成抗压强度测试，计算得到冻融后试验组的平均抗压强度。

六、砖块冻融试验性能测试表格示例：