路缘石检测包含的耐久性和抗冻性测试方法详解

路缘石作为道路边缘的关键构造物，承担着分界、导向与防护功能，其性能直接影响道路整体稳定性与使用寿命。其中，耐久性（抵抗环境介质侵蚀的长期能力）与抗冻性（承受冻融循环的破坏能力）是路缘石质量检测的核心——耐久性决定了路缘石在大气、化学介质中的长期稳定性，抗冻性则是寒冷地区路缘石是否开裂、剥落的关键判据。本文针对这两项指标的具体测试方法展开详细解析，覆盖原理、操作、结果判定等全流程，为检测人员提供实操参考。

路缘石耐久性的核心内涵与测试指标

路缘石的耐久性并非单一性能，而是抵抗碳化、氯离子渗透、硫酸盐侵蚀等多类环境作用的综合能力。常用路缘石材料分为混凝土与石材：混凝土路缘石的耐久性失效主要源于碳化（水泥水化产物与CO₂反应降低碱度）、氯离子渗透（引发钢筋锈蚀）、硫酸盐侵蚀（生成膨胀产物破坏结构）；石材路缘石则侧重风化（物理化学作用导致结构疏松）。

对应测试指标包括：碳化深度（反映混凝土碱度损失程度）、氯离子渗透系数（量化氯离子入侵能力）、硫酸盐侵蚀后的质量/强度损失率（判断化学腐蚀程度）。这些指标直接关联路缘石的实际失效模式——比如混凝土路缘石碳化过深会破坏钢筋钝化膜，氯离子渗透严重则会直接引发钢筋锈蚀膨胀，最终导致路缘石开裂。

测试前需明确路缘石的材料类型与使用环境：如沿海地区路缘石需重点测氯离子渗透，硫酸盐土壤地区需测抗硫酸盐侵蚀，普通城市道路则需测碳化与抗冻性。

耐久性测试之碳化深度测定法

碳化深度测试的原理是：混凝土中的氢氧化钙等碱性物质与空气中CO₂反应生成碳酸钙，导致pH值从12~13降至8以下；未碳化区域遇酚酞试剂呈红色，碳化区域则无色。通过测量无色区域的深度，可判断混凝土的碳化程度。

样品制备需从路缘石上钻取或切割直径100mm、高100mm的圆柱体试块（或边长100mm的立方体），表面需平整无裂缝，养护28天后置于温度20±2℃、相对湿度60±5%的环境中备用。

试验步骤：将试块放入碳化箱（CO₂浓度20±3%、温度20±2℃、湿度70±5%），碳化时间根据预期深度调整（通常3、7、14、28天）；到期后沿轴线劈裂试块，用毛刷清理断面，喷洒1%酚酞酒精溶液（酚酞1g+95%乙醇100mL），静置30秒待显色稳定。

结果计算：用游标卡尺测量每个断面4个对称点的碳化深度（取平均值），计算公式为d=(d₁+d₂+d₃+d₄)/4（d₁~d₄为各测点深度）。需注意：酚酞试剂需现配现用（避免乙醇挥发失效），劈裂后需待断面干燥再喷洒（防止水分稀释试剂影响显色）。

耐久性测试之氯离子渗透系数测试（电通量法）

电通量法是量化混凝土氯离子渗透能力的常用方法，原理是：在直流电场作用下，氯离子向正极移动，通过测量6小时内的总电通量（库仑），间接反映氯离子渗透系数——电通量越小，抗氯离子渗透能力越强。标准依据为《混凝土氯离子渗透试验方法》GB/T 50082-2009。

样品制备：从路缘石钻取直径100mm、高50mm的圆柱体试块，两端面用磨石磨平（保证平行度≤0.1mm），随后在20±2℃水中浸泡48小时（让试块内部充分饱和）。

试验步骤：将试块安装在渗透仪试模中，两端分别注入0.3mol/L NaOH溶液（正极侧）与3% NaCl溶液（负极侧）；连接直流电源，保持电压60±0.1V、温度20±2℃，连续记录每小时的电流值（I₁到I₆）。

结果计算：总电通量Q=3600×(I₁+I₂+I₃+I₄+I₅+I₆)（单位：C）。根据Q值判定抗渗等级：Q≤1000C为高抗渗，10002000C为低抗渗。需注意：试块两端需用橡胶圈密封（防止溶液泄漏），NaOH与NaCl溶液需现配（避免浓度变化影响电流）。

耐久性测试之抗硫酸盐侵蚀试验

抗硫酸盐侵蚀测试模拟路缘石在硫酸盐土壤或水体中的腐蚀过程，原理是：硫酸盐溶液（如Na₂SO₄）与混凝土中的水化产物（氢氧化钙、铝酸三钙）反应生成钙矾石、硫酸钠晶体等膨胀产物，导致内部应力增大，最终开裂剥落。

样品制备：切割边长100mm的立方体试块，养护28天后放入105±5℃烘箱干燥至恒重（质量变化≤0.１%），记录初始质量m₀与初始抗压强度f₀。

试验步骤：将试块浸入5% Na₂SO₄溶液（pH7~8），液面高于试块20mm，温度保持20±2℃；每14天为一个周期，取出试块干燥至恒重，记录质量m_i并测试抗压强度f_i；连续浸泡6个周期（84天），或直到质量损失率>5%、强度损失率>25%时停止。

结果计算：质量损失率Δm=(m₀−m_i)/m₀×100%，强度保留率Δf=(f_i/f₀)×100%。需注意：溶液每2周更换一次（保持浓度稳定），试块间需留间隙（避免互相粘连），干燥温度不可过高（防止试块内部结构破坏）。

路缘石抗冻性的测试原则与适用场景

抗冻性是路缘石承受冻融循环的能力，核心是孔隙中水结冰膨胀产生的内应力——当内应力超过路缘石抗拉强度时，会出现裂缝、剥落。测试需模拟实际环境的冻融条件（温度、循环次数），通过质量损失、强度下降或动弹性模量变化判定抗冻性。

慢冻法与快冻法是两类常用方法：慢冻法（GB/T 50082-2009）模拟自然环境的缓慢冻融（8小时/循环），适用于体积大、强度低的混凝土路缘石；快冻法（GB/T 50082-2009）通过快速循环（2~4小时/循环）加速损伤，用动弹性模量反映抗冻性，适用于高强度混凝土或石材路缘石。

抗冻性测试之慢冻法操作要点

慢冻法是最贴近自然冻融的测试方法，步骤如下：样品制备同抗硫酸盐侵蚀试验（100mm立方体），养护28天后干燥至恒重，记录m₀与f₀。

将试块放入冻融箱：先在-15±2℃冷冻4小时，再放入20±2℃水中融化4小时，完成一个循环；每25次循环后，取出试块干燥至恒重，记录m_i并测试f_i；直到循环300次，或质量损失率>5%、强度损失率>25%时停止。

结果判定：抗冻等级以能承受的循环次数表示（如F200表示可承受200次循环）。需注意：冷冻时试块与箱壁留50mm间隙（避免局部过冷），融化时水需淹没试块（保证充分融化），每次循环后检查表面裂缝（记录位置与大小）。

抗冻性测试之快冻法流程解析

快冻法通过快速交替冻融加速损伤，原理是：动弹性模量（反映材料内部结构完整性）随冻融循环增加而下降，下降越多抗冻性越差。

样品制备：钻取直径100mm、高150mm的圆柱体试块，养护28天后测试初始动弹性模量E₀（用共振法或超声法）。

试验步骤：将试块放入快冻仪，保持中心温度-18±2℃（冷冻1.5~2.5小时）、5±2℃（融化1~1.5小时），每2~4小时完成一个循环；每50次循环后测试动弹性模量E_i；直到循环300次，或E_i/E₀<60%时停止。

结果判定：抗冻等级以循环次数表示（如F300表示300次循环后动弹性模量保留率≥60%）。需注意：快冻仪温度需均匀（误差≤2℃），试块需完全浸没在水中（防止表面干燥），动弹性模量测试前需擦干表面水分（避免影响超声传播）。

测试结果的有效性判定与常见误区

结果有效性需满足：样品数量≥3个（取平均值），试验环境符合标准（温度、湿度、溶液浓度），操作规范（如碳化测试需待断面干燥后喷酚酞，氯离子测试需密封试块两端）。

常见误区：①碳化测试时劈裂后立即喷酚酞——应等待断面干燥（水分会稀释试剂，导致显色不准确）；②氯离子测试时试块未浸泡48小时——内部湿度不足会导致电流值偏小，低估渗透能力；③快冻法测试时动弹性模量未用共振法——超声法易受表面水分影响，需用共振法保证精度；④石材路缘石误用混凝土测试标准——石材需按《天然石材抗冻性试验》GB/T 9966.2-2020执行（边长50mm立方体，-20℃冷冻4小时、20℃融化4小时，循环25次后检查破坏程度）。

此外，测试后需结合路缘石的使用环境解读结果：如寒冷地区路缘石抗冻等级需≥F200，沿海地区氯离子渗透电通量需≤1500C，这样才能保证路缘石在实际场景中的长期性能。