TDR型混凝土快速冻融装置 （研制单位：华南仪器）
一、概 述
TDR型混凝土快速冻融装置采用水冻水融法，把符合外观要求的100*100*400的混凝土试件和测温试件放进试件桶中，用17-23℃的水浸泡4天，然后把试件桶放入冻融试验槽中，用循环的载冷剂对试件反复进行降温和升温，周期性地把试件内外的水进行冻结和融化。混凝土试件每做25次冻融循环试验，都要测量1次重量和相对动弹性模量。当相对动弹性模量下降至初始值的60%或质量损失率达5%时，即认为试件已达破坏，并以相应的冻融循环次数作为该混凝土的抗冻等级。如果试件冻融至预定的循环次数，而相对动弹性模量和质量损失率均未达到上述指标，可认为试验的混凝土抗冻性已满足设计要求。根据冻融循环次数及相应的相对动弹性模量可计算出混凝土耐久性系数，供设计选材时参考。
二、适用范围
在动弹性模量、质量损失率和耐久性系数为评定指标的混凝土抗冻试验中，TDR型混凝土快速冻融装置是必备的试验设备。可满足国内外各相关行业设计、研究、施工的需要。装置结构紧凑，占地面积少，安装简单，维护方便，是一种实用的试验装置。
三、技术参数
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型 号
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TDR-1
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TDRF-1
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TDR-2
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TDRF-2
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冻 融 循 环 周 期
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2.5～4小时，融化时间不小于1/4冻融周期
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冻结终了时试件中心温度
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-17±72°C
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融化终了时试件中心温度
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8～2°C
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降 温 时 间
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1.5～2.5小时
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升 温 时 间
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1.0～1.5小时
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试件中心与表面的温差
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小于28°C
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循 环 次 数
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标准为300次，计数器可达6位数
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试 件 尺 寸
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100*100*400，测温件尺寸相同，中间留有测温孔
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试 件 桶 尺 寸
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120*120*500
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试 件 数 量
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28只
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16只
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冻 融 循 环 载 冷 剂
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-45°C防冻液
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冻 融 循 环 载
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160kg
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120kg
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冷 剂 充注 量
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制 冷 压 缩 机
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全 封 闭
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制 冷 机 功 率
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7.5HP
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5HP
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加 热 功 率
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9kW
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6kW
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冻 融 循 环 泵
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0.55kW
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0.55kW
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冻 凝 器 种 类
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水冷
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风冷
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水冷
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风冷
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冷 却 塔
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5m3/h 0.25kW
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5m3/h 0.25kW
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冷 却 水 水 泵
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4m3/h 1.5kW
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3m3/h 0.75kW
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风 冷 凝 器 风扇功率
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0.24kW
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0.12kW
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装 置 *大运行功率
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9.8kW
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6.8kW
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冷 凝 器:长*宽*高
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900*900*900 mm
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800*870*830 mm
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主 机:长*宽*高
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1900*1570*1130 mm
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1800*1250*1100mm
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供 电
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3N380V 50Hz
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3N380V 50Hz
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重 量
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约1100kg
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约800kg
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四、结构
本试验装置由冻融试验箱、载冷剂循环及加热系统、制冷系统、测温、记录、自动控制系统、冷却水循环系统等五部分组成，前四部分安装在同一个箱体内。
a）冻融试验箱：试验箱的外壳及工作槽是由上等不锈钢板制成。保温层采用聚氨酯泡沫塑料整体发泡。试验箱的左边为试件槽，试件槽上部为顶开门。试验箱的右边为机室，机室上方为电控部分。
b）载冷剂循环及加热系统：由载冷剂循环泵、电加热管、换热器、管道阀门及流量开关等组成。载冷剂剂采 用-45°C防冻液。管道布置尽可能使试件槽温度均匀。
c）制冷系统：由全封闭制冷压缩机、水冷凝器、蒸发器及管道阀门等组成。
d）测温、记录、自动控制系统：采用双笔长图记录仪（也可选用其他记录仪）记录试件的中心温度和试件桶外载冷剂温度。用计数器设定所需循环次数，自动显示已完成的循环次数。
加热：采用微电脑显温控仪和双笔长图记录仪进行控制。
制冷：直接由双笔长图记录仪进行控制。控制元件、阀门和电器元件均选自进口或国内品牌产品。试验装 置具有缺相、短路、过载、超温、超压等保护功能，确保试验装置**、可靠运行。
e）冷却水循环系统：由循环水泵、冷却塔、流量开关及管道阀门组成。冷却塔风扇由压力开关控制，当冷凝压力低时，压力开关关掉冷却塔风扇，使冷凝压力尽可能恒定，不要太低。值得说明的是，北方地区冬天寒冷，冷却水容易冻结，直接影响试验的正常进行。因此，可按用户的要求，设计成不用冷却水循环系统的风冷型冻融试验装置。
五、安装
1、开箱后，应检查有无因运输振动造成的损坏，若有损坏部分应及时修复。
2、本装置对安装地的要求：
（1）空气要流通，但不宜放在风口上；
（2）远离热源，无阳光直射的场所；
（3）环境温度t：0＜t≤40°C；
（4）装置四周应有适当的空间，便于操作、维修和空气流通。
3、试验装置试验周期长，应专线供水供电，且水压电压应稳定。要有可靠接地。
4、供水管上应安装水流开关，循环水泵应与制冷机联动，防止制冷系统因无水冷却造成故障。
六、使用
1、试验前，先将冷冻液注入试验槽中，在试件桶全部放入试验槽的情况下，冷冻液注入至淹没冷冻槽回流孔为止。冷冻液太多，要防止冷冻液进入试件桶；冷冻液太少，要防止冷冻液不能正常回流。试件槽为开口式结构。在试验过程中，冷冻液会不断吸潮稀释。因此，新加入的冷冻液请勿掺水。
2、通电检查：水泵和冷却塔风机的旋转方向、仪表设定、温度循环的上下限和循环次数。一切正常后才能进行试验。
3、仪表设定
4、将100*100*400的混凝土试件先放入试件桶中用15～20°C的水浸泡4天后取出，用湿布擦除表面水分，测重，测横向基频的初始值。然后再将试件件放入试件桶中，试件的底部与侧面垫放适当宽度与厚度的橡胶板，在整个试验过程中桶内的水位高度应始终保持高出试件顶面5mm左右。
5、把试件桶放入试件槽中，其中测温试件桶放在试件槽的中心位置，将对应蓝色记录笔的长引线铂电阻插入测温试件中心，而将短引线的铂电阻则放在测温试件桶的外侧。
6、试件每隔25次冻融循环，要测量1次。这时可停机或按装置上的暂停开关，停止冷冻液循环。测量完毕后，重新开机。如果机器不动，可按1下复位开关。机器启动后，将继续冻融循环，循环次数累加。
7、为保证试件在冻融时温度均匀，当有一部分试件停冻取出时，应另用试件填充空位。
七、适用标准
1、DL/T 5150-2001国家电力行业标准《水工混凝土试验规程》
2、ASTM/C666美国《混凝土快速冻融能力的标准试验方法》
3、GBJ82－85国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》
4、T0525-94交通行业标准《公路工程水泥混凝土试验规程 》中的《混凝土抗冻性试验》（快冻法）
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