《混凝土毛細(xì)吸水速率測試方法》編編制說明 9 4.與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的對比情 1達(dá)2023年第三批推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)計劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計劃的通知》（國標(biāo)委發(fā)〔2023〕58號）文的要求，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)會同有關(guān)單位共同承擔(dān)國家標(biāo)2際標(biāo)準(zhǔn)并不完善。在我國以GB/T50082為典型代表的標(biāo)準(zhǔn)體系中，還沒有明確構(gòu)耐久性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（JTS153-2015）在附錄中提出對表面經(jīng)硅烷浸漬處理后的的技術(shù)效果，同時要求毛細(xì)吸水速率的平均值不大于0.01mm/min0.5。在剛發(fā)布34圖1國家標(biāo)準(zhǔn)編制組成立及第一次工作會議現(xiàn)場編制組前期調(diào)研了我國混凝土耐久性等質(zhì)量檢測方法及其在實際工程中的.1987年頒布、2002年修訂ISO標(biāo)準(zhǔn)Hygrothermalperformanceofbuilding5materialsandproducts—Determinationofwaterabsorptpartialimmersion,ISformeasurementofrateofabsorptionofwaterbyhydraulic-cementconcretes,.1999年國際材料與結(jié)構(gòu)研究試驗聯(lián)合會RILEMTC116技術(shù)委員會的推薦.2002年頒布的英國標(biāo)準(zhǔn)Methodsoftestformortarformasonry—Part18:orptioncoefficientduetf.2002年頒布、2007年修訂的南非耐久性指標(biāo)測試手冊Durabilityindextestingproceduremanual,.《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50476-2019.《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性技術(shù)指南》CCES01-2020報批稿.《水運工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JTS153-2015.《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》JTJ275-2000.《混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50082-2024本標(biāo)準(zhǔn)是在非等效采用ISO15148:2002的基礎(chǔ)上，主要通過優(yōu)化干燥預(yù)處6學(xué)和深圳大學(xué)等單位的20余位編制組成員參加了本次工作會議，部分未能現(xiàn)場編制組成員通過線上參會的形式加入到標(biāo)準(zhǔn)征7會專家同時就后續(xù)尚需開展的驗證試驗內(nèi)容和進度進行圖2國家標(biāo)準(zhǔn)編制組第二次工作會議討論現(xiàn)場8包括1）進一步明確毛細(xì)吸水速率測試方法的適用范圍2）確定試驗設(shè)備的選取、關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)與具體要求3）優(yōu)化毛細(xì)吸水試驗步驟，尤其是影響到試驗結(jié)果精度和準(zhǔn)度的關(guān)鍵細(xì)節(jié)4）優(yōu)化毛細(xì)吸水試驗數(shù)據(jù)的計算和處理方法5）確定毛細(xì)吸水試驗報告應(yīng)包括的內(nèi)容。9在標(biāo)準(zhǔn)編制的過程中，按照《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部相比于磚、石、石灰砂漿等建筑材料，水泥基材料具有鮮明的特征。從材適用于混凝土的標(biāo)準(zhǔn)方法，力求使毛細(xì)吸水速率混凝土材料的耐久性能主要由混凝土與服役環(huán)境間發(fā)生的介質(zhì)遷移速率與果，來對新建和既有混凝土材料和結(jié)構(gòu)的耐久始毛細(xì)吸水速率（Initialsorptivity）和偏離時間；根據(jù)試樣的吸水速率快慢和試能會出現(xiàn)第二線性段，據(jù)此可定義二次毛細(xì)吸水速率（Secondarysorptivity）和混凝土材料的耐久性能差異，是本標(biāo)準(zhǔn)編制過程本標(biāo)準(zhǔn)適用于C15~C80混凝土的毛細(xì)吸水速率測試，本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包驗步驟；7試驗數(shù)據(jù)處理和判定；8試驗數(shù)據(jù)修約與體均按照最新版GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則本文件適用于C15~C80混凝土毛細(xì)吸水速率的測試。本文件不適用于泡沫在系統(tǒng)開展C30~C80普通混凝土、引氣混凝土、內(nèi)摻或外涂硅烷的中等強國家標(biāo)準(zhǔn)對強度等級為C15~C80混凝土均適用，但不適用于泡沫混凝土、輕骨本標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于試件鉆芯取樣方法主要參考J毛細(xì)吸水速率是混凝土試件毛細(xì)吸水率關(guān)于吸水時間算術(shù)平方根一次函數(shù)a）混凝土毛細(xì)吸水速率分為初始毛細(xì)吸水b）混凝土毛細(xì)吸水速率測試分為初始毛細(xì)吸水和二次毛細(xì)吸水測試兩個階段，當(dāng)不需要獲取二次毛細(xì)吸水速率時，可以UHPC等），單次測量所得吸水量甚至十分接近天平檢定分度值（0.01g）。故濕脹的水敏性來修正非飽和流動理論，二次毛細(xì)吸水速率S2的物理意義已經(jīng)能測試時間并強化本標(biāo)準(zhǔn)測試方法的可操作性，c）混凝土試件可以在實驗室澆筑加工制作，驗，通過測量所得毛細(xì)吸水速率，均可有效評d）混凝土試件在干燥預(yù)處理時，應(yīng)盡量避免干燥作用導(dǎo)致混凝土試件表面土統(tǒng)一采用60℃烘箱干燥3天的干燥制度。驗證試驗結(jié)果顯示，這一干燥制度b）計時器計時器采用機械秒表或液晶數(shù)字式石英秒表，應(yīng)分別符合GB/T22773與GB/T22778的規(guī)定，精確到s即可，滿足相應(yīng)國標(biāo)要求的計時器均滿足毛細(xì)吸實驗室的檢測條件，本標(biāo)準(zhǔn)選用不透氣的PE材質(zhì)夾鏈自封袋對干燥試件進行密封處理，同時系統(tǒng)開展試驗驗證。依據(jù)驗證試驗結(jié)果（驗證試驗報告3.2節(jié)）可的切割機應(yīng)采用水冷式金剛石鋸或碳化鋼鋸，以保證可選用200號～600號水砂紙對其進行為500mm～600mm、寬度為200mm～300mm為宜，深度應(yīng)至少明顯高出試驗水位10mm左右，便于觀測水位高度并留有足夠空間，高度應(yīng)為5j）環(huán)氧樹脂驗證試驗數(shù)據(jù)可見，對水灰比分別為0.25、0.35、0.45和0.55且灰砂比恒定為1:2.5的50mm厚典型砂漿試件來說，在真空飽水過程中，試件質(zhì)量的增量有所(a)砂漿M25和M35(b)砂漿M45和M55圖3砂漿試件質(zhì)量在真空飽水和浸泡過程中的變化b）試件干燥處理對水灰比為0.3~0.6、不同膠凝材料組成的混凝土材料進行干燥預(yù)處理，所得典型結(jié)果如圖4和圖5所示。在真空飽水后統(tǒng)一采用60℃進行干燥3天，能將典型混凝土的飽和度控制在0.45-0.80的中等水平，與該含水量區(qū)間對應(yīng)的相對濕度與ISO15148推薦的0.4-0.6范圍大致吻合。此外，密實度相對較低的混確、有效地反映不同配比混凝土材料的密實度及圖4水膠比為0.3（左）和0.4（右）的混凝土干燥時的飽和度變化過程圖5水膠比為0.5（左）和0.6（右）的混凝土干燥時的飽和度變化過程樹脂對砂漿試件側(cè)面進行密封處理，在真空飽水72h、60℃烘箱干燥3d后，需要將試件裝入3層夾鏈自封袋進行密封。為驗證采用該方法的密封效果，采用表1用3層自封袋密封后試件在干燥（3%RH）和濕潤（100%）環(huán)境的均衡質(zhì)量數(shù)據(jù)境境注：1）表格中所列的數(shù)據(jù)均為質(zhì)量，單位為g;2）質(zhì)量差為負(fù)值，表示質(zhì)量有所增加。相對濕度極高的環(huán)境中，試件質(zhì)量僅進一步增加約0.1g左右。整體來看，無論均衡環(huán)境相對濕度高低，各試件的質(zhì)量變化均很小，相比60℃干燥的失水量來調(diào)研和參編專家研究經(jīng)驗，標(biāo)準(zhǔn)草案推薦采用在室溫20℃~40℃環(huán)境中放置14件作為驗證對象，利用X射線成像技術(shù)對砂漿試件干燥及內(nèi)部水分重分布的均勻程度進行測試，典型結(jié)果如圖6和圖7所示。圖6典型硬化水泥漿在40℃烘箱干燥過程的失水率剖面(a)w/c=0.4;(b)w/c=0.5圖7M45砂漿試件干燥完（左）和均衡14天（右）后的水分空間分布典型結(jié)果勻，這在圖7（左）中也可以看出來。結(jié)合圖7（右）所示結(jié)果可見，當(dāng)在室溫橫向兩側(cè)很小范圍的圖像灰度存在一定梯度，這是由于試驗所用X射線源是點后在室溫條件下均衡處理14天的制度，可以使混凝土試件為驗證質(zhì)量測試間隔以及測試過程中是否停止計時的影響，利用C50強度首點1min開測且不停止計時、首點1min開測測且不停止計時、首點4min開測且測試時停止計時共4種方法進行測試，所得結(jié)果如圖8和圖9所示。若對圖8和圖9所示試驗數(shù)據(jù)進(a)停止計時且第1個測點為1min（b）停止計時且第1個測點為4min圖8測重時停止計時的C50-T1、C50-T4組試件的毛細(xì)吸水?dāng)?shù)據(jù)(a)不停止計時且第1個測點為1min（b）不停止計時且第1個測點為4min圖9測重時不停止計時的C50-B1、C50-B4組試件的毛細(xì)吸水曲線.（a）C50-B1組試件A（b）C50-B1組試件B（c）C50-B1組試件C圖10測重時不停止計時的C50-B1組試件早期毛細(xì)吸水?dāng)?shù)據(jù)圖（a）C50-B4組試件A（b）C50-B4組試件B（c）C50-B4組試件C圖11測重時不停止計時的C50-B4組試件早期毛細(xì)吸水?dāng)?shù)據(jù)圖相關(guān)系數(shù)R2＞0.99始終能夠在較長的時間段內(nèi)得到滿足。由于每組3個試件需進行測試，此時相鄰2個試件可以間隔30s標(biāo)草案開展平行驗證試驗時，不同強度等級混凝土的初始毛細(xì)吸水速率S1和二次毛細(xì)吸水速率S2的變異系數(shù)在20%左右。在第二次工作會議全面討論試驗方初始線性段擬合的相關(guān)系數(shù)均可達(dá)到0.98的限制值，第二線性段存在部分試件3.試驗驗證的分析、綜述報告，技術(shù)經(jīng)濟論證，預(yù)期的經(jīng)濟效益、監(jiān)測其強度發(fā)展，結(jié)果如圖12所示。從中可見，若將各強性相對較小，其變異系數(shù)與平均相對偏差差不多，約在5%左右。如果近似認(rèn)為強度實測值進行處理時，可以最大值或最小值與中間值之差超過中間值的15%來判定異常值，這也是《混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50107-201按計劃各制備45組混凝土試件，隨機均勻分成3等份由3個參編了大量平行對比試驗結(jié)果。從試驗過程的關(guān)鍵步驟來看，60℃烘箱干燥3d、室細(xì)吸水速率測試方法的可靠性和測試結(jié)果的穩(wěn)定性，同時整理各組試件的60℃升溫干燥的失水?dāng)?shù)據(jù)、室溫密封均衡14天的質(zhì)量變化數(shù)量的變異系數(shù)為7.2%-22.5%，變化范圍較大。經(jīng)編制組系統(tǒng)討論并分析干燥失.C50混凝土第01-15組，變異系數(shù)偏大，是由于烘箱將干燥失水質(zhì)量的離散性控制在7%左右。結(jié)合驗證試驗的操作.應(yīng)將試件放在烘箱內(nèi)鐵絲網(wǎng)上，不應(yīng)直接放在加熱絲上干燥；.采用足量藍(lán)色硅膠控制干燥箱內(nèi)部相對濕度；.C80混凝土，偏差超50%的試件組占比9/45=20%，無效試件組占比0%；.C50砼，偏差超50%的試件組占比1/30=3%,無效試件組占比8/30=27%；.C30砼，偏差超50%的試件組占比3/45=根據(jù)以上統(tǒng)計分析可見，二次毛細(xì)吸水速率S2的離散性更大，準(zhǔn)確測試的重復(fù)性和試驗結(jié)果的可靠性。考慮到S1和S2在測試難度、測試周期、測試精度和準(zhǔn)度等方面的差異，在標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿中，將區(qū)別對待S1和S2，將二次毛.C80三批混凝土試件的變異系數(shù)為23%~28%；.C50兩批混凝土試件的變異系數(shù)為1.C30三批混凝土試件的變異系數(shù)為11%~35%，各批次間差異明顯。.預(yù)處理時，烘箱工作狀態(tài)及試件擺放位置不同，導(dǎo)致試件干燥程度不同；表2高、中、低強度等級混凝土毛細(xì)吸水試驗結(jié)果的統(tǒng)計特征試件批次初始線性段第二線性段初始S1變異系數(shù)時間τ1二次S2變異系數(shù)時間τ2C80-01/150.007428.3%2.30.0005963.6%79.7C80-16/300.005724.3%8.20.0001929.6%C80-31/450.009123.4%4.40.0008231.6%C50-01/150.011115.5%3.30.0010827.0%69.7C50-16/300.009715.0%3.60.0012014.8%55.7C50-31/45待測待測待測待測待測待測C30-01/150.019510.8%0.0013165.6C30-16/300.011835.3%65.40.0047418.5%45.8C30-31/450.011019.8%7.50.0019831.7%49.2.C80三批混凝土試件的變異系數(shù)為30%~64%；.C50兩批混凝土試件的變異系數(shù)為15%~27%；.C30三批混凝土試件的變異系數(shù)為19%~46%。由以上統(tǒng)計特征可見，二次毛細(xì)吸水速率S2的可重復(fù)性和橫向可比性比初非線性段，線性擬合的相關(guān)系數(shù)可以達(dá)到0.98的限制值，據(jù)此也可定義初始和試件的初始線性段線性擬合的相關(guān)系數(shù)均可以達(dá)到0.98的限制值，第二線性段存在部分試件的相關(guān)系數(shù)不夠高、或者最大/最小值與中間值偏差大于50%的情分析實驗室制備的纖維混凝土、蒸養(yǎng)混凝土和UHPC試件毛細(xì)吸水試驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，各組試件的初始線性段線性擬合的相關(guān)系數(shù)均可達(dá)0.98的限制值，僅因此，本國標(biāo)草案對纖維混凝土、蒸養(yǎng)混凝土和UHPC同樣適用。由于UHPC細(xì)吸水試驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，各組試件的初始線性段線性擬合的相關(guān)系數(shù)均可以達(dá)到.混凝土試件采用60℃烘箱干燥的預(yù)處理辦法可行，均衡處理后試件內(nèi)部.混凝土試件在60℃干燥3天后，可采用包裹3層20絲PE材質(zhì)自封袋進.混凝土試件密封后，在20℃室溫條件下均衡14d后，試件內(nèi)部水分的空.毛細(xì)吸水試驗過程中，將試件取出進行稱重時，無需停止計時。.毛細(xì)吸水試驗過程中，前2h可間隔20min稱重，之后將測重的時間間隔件在計算初始和二次毛細(xì)吸水速率時，線性擬合的相關(guān)系數(shù)均可按0.984.與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的對比情況，或者與測試的國外括（1）1987年頒布、2002年修訂的歐洲ISO標(biāo)準(zhǔn)ENISO151482）1991年頒布的北歐標(biāo)準(zhǔn)NTBUILD3683）1999年國際材料與結(jié)構(gòu)研究試并先后于2011年、2013年和2020年修訂的美國材料和試驗協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)ASTMC1585-20。這些標(biāo)準(zhǔn)最早于1987年頒布，最晚于2020年修訂。這些