TDR型混凝土快速凍融裝置
一、概 述
TDR型混凝土快速凍融裝置采用水凍水融法，把符合外觀要求的100*100*400的混凝土試件和測溫試件放進試件桶中，用17-23℃的水浸泡4天，然后把試件桶放入凍融試驗槽中，用循環的載冷劑對試件反復進行降溫和升溫，周期性地把試件內外的水進行凍結和融化。混凝土試件每做25次凍融循環試驗，都要測量1次重量和相對動彈性模量。當相對動彈性模量下降至初始值的60%或質量損失率達5%時，即認為試件已達破壞，并以相應的凍融循環次數作為該混凝土的抗凍等級。如果試件凍融至預定的循環次數，而相對動彈性模量和質量損失率均未達到上述指標，可認為試驗的混凝土抗凍性已滿足設計要求。根據凍融循環次數及相應的相對動彈性模量可計算出混凝土耐久性系數，供設計選材時參考。
二、適用范圍
在動彈性模量、質量損失率和耐久性系數為評定指標的混凝土抗凍試驗中，TDR型混凝土快速凍融裝置是的試驗設備。可滿足國內外各相關行業設計、研究、施工的需要。裝置結構緊湊，占地面積少，安裝簡單，維護方便，是一種實用的試驗裝置。
三、混凝土快速凍融裝置技術參數
| 型號 | TDR-1 | TDRF-1 | TDR-2 | TDRF-2 |
| 冷凝器冷卻方式 | 水冷 | 風冷 | 水冷 | 風冷 |
| 試件數量 | 28件 | 28件 | 16件 | 16件 |
| 試件尺寸 | 100×100×400，測溫件尺寸相同，中間留有測溫孔 |
| 凍融循環周期 | 2.5～4小時，融化時間不小于1/4凍融周期 |
| 凍結終了：時間/試件中心溫度 | 1.5～2.5小時/-17±2℃ |
| 融化終了:時間/試件中心溫度 | 1.0～1.5小時/8±2℃ |
| 試件中心與表面的溫差 | 小于28℃ |
| 循環次數 | 標準為300次，計數器可達6位數 |
| 溫度記錄儀 | 傳統有紙記錄儀或數字顯示無紙記錄儀★ |
| 試件桶尺寸 | 120×120×500 |
| 凍融循環介質 | -45℃防凍液 |
| 凍融循環介質充注量 | 160kg | 120kg |
| 制冷機壓縮機 | 進口全封閉8.5HP | 進口全封閉5HP |
| 加熱功率 | 9KW | 6KW |
| 運行功率 | 9.7KW | 6.7KW |
| 供電 | 3N380V 50HZ | 3N380V 50HZ |
| 外形尺寸 | 1873×1250×1000 | 1870×1000×1000 |
| 重量 | 約700kg | 約550kg |
四、混凝土快速凍融箱結構
本試驗裝置由凍融試驗箱、載冷劑循環及加熱系統、制冷系統、測溫、記錄、自動控制系統、冷卻水循環系統等五部分組成，前四部分安裝在同一個箱體內。
a）凍融試驗箱：試驗箱的外殼及工作槽是由優質不銹鋼板制成。保溫層采用聚氨酯泡沫塑料整體發泡。試驗箱的左邊為試件槽，試件槽上部為頂開門。試驗箱的右邊為機室，機室上方為電控部分。
b）載冷劑循環及加熱系統：由載冷劑循環泵、電加熱管、換熱器、管道閥門及流量開關等組成。載冷劑劑采 用-45°C防凍液。管道布置盡可能使試件槽溫度均勻。
c）制冷系統：由全封閉制冷壓縮機、水冷凝器、蒸發器及管道閥門等組成。
d）測溫、記錄、自動控制系統：采用雙筆長圖記錄儀（也可選用其他記錄儀）記錄試件的中心溫度和試件桶外載冷劑溫度。用計數器設定所需循環次數，自動顯示已完成的循環次數。
加熱：采用微電腦顯溫控儀和雙筆長圖記錄儀進行控制。
制冷：直接由雙筆長圖記錄儀進行控制。控制元件、閥門和電器元件均選自進口或國內產品。試驗裝 置具有缺相、短路、過載、超溫、超壓等保護功能，確保試驗裝置安全、可靠運行。
e）冷卻水循環系統：由循環水泵、冷卻塔、流量開關及管道閥門組成。冷卻塔風扇由壓力開關控制，當冷凝壓力低時，壓力開關關掉冷卻塔風扇，使冷凝壓力盡可能恒定，不要太低。值得說明的是，北方地區冬天寒冷，冷卻水容易凍結，直接影響試驗的正常進行。因此，可按用戶的要求，設計成不用冷卻水循環系統的風冷型凍融試驗裝置。
五、混凝土凍融箱安裝
1、開箱后，應檢查有無因運輸振動造成的損壞，若有損壞部分應及時修復。
2、本裝置對安裝地的要求：
（1）空氣要流通，但不宜放在風口上；
（2）遠離熱源，無陽光直射的場所；
（3）環境溫度t：0＜t≤40°C；
（4）裝置四周應有適當的空間，便于操作、維修和空氣流通。
3、試驗裝置試驗周期長，應專線供水供電，且水壓電壓應穩定。要有可靠接地。
4、供水管上應安裝水流開關，循環水泵應與制冷機聯動，防止制冷系統因無水冷卻造成故障。
六、使用
1、試驗前，先將冷凍液注入試驗槽中，在試件桶全部放入試驗槽的情況下，冷凍液注入至淹沒冷凍槽回流孔為止。冷凍液太多，要防止冷凍液進入試件桶；冷凍液太少，要防止冷凍液不能正常回流。試件槽為開口式結構。在試驗過程中，冷凍液會不斷吸潮稀釋。因此，新加入的冷凍液請勿摻水。
2、通電檢查：水泵和冷卻塔風機的旋轉方向、儀表設定、溫度循環的上下限和循環次數。一切正常后才能進行試驗。
3、儀表設定
4、將100*100*400的混凝土試件先放入試件桶中用15～20°C的水浸泡4天后取出，用濕布擦除表面水分，測重，測橫向基頻的初始值。然后再將試件件放入試件桶中，試件的底部與側面墊放適當寬度與厚度的橡膠板，在整個試驗過程中桶內的水位高度應始終保持高出試件頂面5mm左右。
5、把試件桶放入試件槽中，其中測溫試件桶放在試件槽的中心位置，將對應藍色記錄筆的長引線鉑電阻插入測溫試件中心，而將短引線的鉑電阻則放在測溫試件桶的外側。
6、試件每隔25次凍融循環，要測量1次。這時可停機或按裝置上的暫停開關，停止冷凍液循環。測量完畢后，重新開機。如果機器不動，可按1下復位開關。機器啟動后，將繼續凍融循環，循環次數累加。
7、為保證試件在凍融時溫度均勻，當有一部分試件停凍取出時，應另用試件填充空位。
七、適用標準
1、DL/T 5150-2001國家電力行業標準《水工混凝土試驗規程》
2、ASTM/C666美國《混凝土快速凍融能力的標準試驗方法》
3、GBJ82－85國家標準《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》
4、T0525-94交通行業標準《公路工程水泥混凝土試驗規程 》中的《混凝土抗凍性試驗》（快凍法）
