2.6　耐冻融性能

耐候性试验中的加热-冷冻循环是模拟寒来暑往的季节变化，其中的冷冻过程只是模拟冬季的气温。冻融循环则是模拟冬季一个昼夜的气温变换，即白昼在太阳辐照下，建筑物表面温度高于0℃，而在黑夜温度低于0℃，在冬季周而复始。这是冻融循环与耐候性试验的一个区别。另一个区别是耐候性试验的加热-冷冻循环不涉及水分作用。耐候性试验在完成热雨循环80次循环后，试样在室温条件下放置48h，然后进行加热-冷冻循环。这时试件表面的水分基本挥发；而冻融循环是在浸水后用湿毛巾拭除表面明水立即进行冷冻试验。

常温下水的密度为1g/cm³，0℃时冰的密度为0.9g/cm³。当1cm³的水结成冰时，体积将膨胀0.11cm³。冰融化后体积变小，再次结冰再次膨胀，这种含水材料因温度变化而引起的融化和结冰反复进行的过程，即是冻融循环。在固体材料内部，水结冰的体积膨胀形成应力，当材料不能抗拒这种反复的膨胀-收缩的应力作用时就会发生开裂等形式的破坏。所以，耐冻融性能表征的意义是，含水材料抵抗冻融循环作用而不发生破坏的能力。不含水的材料就失去了冻融循环的意义，也就不会涉及此项性能测试。

JGJ 144对试样的要求是，当饰面层材料不是以纯聚合物为粘结基料的材料时，试样应包含饰面层；其它为由保温层和保护层构成（包含饰面层）的试样。试样除外表面之外的其它五个面包括保温材料之内进行完全防水密封。

冻融循环的加载过程如图2-13所示^［7］。试样防护层朝下浸泡在室温水中浸泡8h，水应没过试样上表面3～10mm；然后取出试样，用湿毛巾擦去表面明水，置于（-20±2）℃的条件下冷冻16h，完成一个周期的冻融循环，每个循环共计24h。每3次循环后进行试样是否出现裂缝、空鼓、脱落等情况的观察检查。

循环30次后取出试样，在标准养护条件下状态调节7d，进行拉伸粘结强度测试。

试验以外观有无可见裂缝、粉化、空鼓、剥落等现象，及6个拉伸粘结强度测试数据中的4个中间值的算术平均值，作为符合性判断依据。

JGJ 144规定测试拉伸粘结强度时，试样尺寸为100mm×100mm，试验机的拉伸速度为5mm/min。GB/T 29906对测试试样的规定更加具体，在每个试样上距边缘不小于100mm处各切割2个试件，试件尺寸为50mm×50mm或直径50mm，数量共6块。以合适的胶粘剂将试样粘贴在两个刚性平板或金属板上，以拉伸速度为（5±1）mm/min试验。GB/T 29906同时要求每次浸水试验后对试样进行检查。

冻融循环的前提条件是材料含水。因此，吸水量越大的试样其抗冻融性能差而引起破坏的可能性越大，但二者之间并不能直接对应。冻融破坏或者冻融引起的拉伸粘结强度降低，除了与吸水量关联外，还与水分在材料结构中位置、材料结构、材料本身强度等多重因素相关。