【正文】 蝕的混凝土外加劑。 超量取代法 4 為達到粉煤灰混凝土與基準混凝土等稠度、等強度的目的，粉煤灰的摻入質量超過其取代的水泥質量的配合比設計方法。 混凝土拉應力限制系數(shù)α ct 構件在作用的頻遇組合（短期效應組合）時，受拉邊緣混凝土產(chǎn)生的拉應力ftc與混凝土抗拉強度標準值 ftk和受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù) γ 乘積之比，即 。 2 術 語 混凝土結構和構件 以鋼筋混凝土、預應力混凝土或素混凝土制造的結構稱混凝土結構，組成混凝土結構的單元稱混凝土構件。是否也適用于已被氯化物所廣泛污染，并引起鋼筋腐蝕和混凝土結構破壞的老混凝土結構，尚須另行考慮和具體規(guī)定。 條文說明 ～ 海港工程混凝土結構經(jīng)常與海水接觸并處于潮濕環(huán)境中，氯離子滲入引起鋼筋銹蝕往往導致混凝土結構 10～ 20 年就發(fā)生破壞，使用壽命受到嚴重威脅。 本規(guī)范適用于新建海港工程混凝土結構防腐蝕耐久性設計和施工。 本規(guī)范由交通部水運司負責管理，具體解釋工作由廣州四航工程技術研究院負責。 前 言 本規(guī)范是在總結我國 50 年來航務工程混凝土結構防腐蝕技術的科研成果和設計、施工經(jīng)驗的基礎上，借鑒國內外有關標準和技術成果，并經(jīng)廣泛征求意見編制而成。主編單位為廣州四航工程技術研究院 (原交通部第四航務工程局科學研究所 )，參加單位為中交水運規(guī)劃設計院和南京水利科學研究院。 1 關于發(fā)布《海港工程混凝土結構防腐蝕技術規(guī)范》的通知 交水發(fā) [2020]651 號 各有關單位： 由我部組織廣州四航工程技術研究院 (原交通部第四航務工程局科學研究 所 )等單位制定的《海港工程混凝土結構防腐蝕技術規(guī)范》，業(yè)經(jīng)審查，現(xiàn)批準為強制性行業(yè)標準，編號為 JTJ2752020，自 2020 年 5 月 1日起施行。 規(guī)范是在總結我國海港工程混凝土結構防腐蝕設計、施工、科研經(jīng)驗和成果的基礎上，吸收和借鑒了國內外有關規(guī)范和先進技術成果，經(jīng)征求有關單位的意見多次修改而成。 2 本規(guī)范共分 7 章 18節(jié)和 6個附錄，并附條文說明。請各單位在執(zhí)行本規(guī)范過程中，結合工程實際，注意總結經(jīng)驗，積累資料，將發(fā)現(xiàn)的問題和意見及時函告廣州四航工程技術研究院，以便今后修訂時參考。其它新建近海工程混凝土結構可參照執(zhí)行。 鋼筋銹蝕引起的腐蝕破壞主要是：各種原材料挾進混凝土中的氯離子以及海水中的氯離子不斷滲入到鋼筋周圍，當此氯離子含量達到某一臨界值時，鋼筋的鈍化膜開始破壞，喪失對鋼筋的保護作用，從而引起鋼筋銹蝕，削減其有效斷面，并引起膨脹，破壞混凝土保護層，形成惡性循環(huán)，加速結構的破壞；而在鋼 筋周圍氯離子含量尚低，尚未引起鋼筋銹蝕破壞前，對新建混凝土結構采取措施，防范這種腐蝕破壞，就具有“事半功倍”的效果。 防止海港工程混凝土結構的腐蝕破壞，提高其耐久性，需制訂各種技術指標和采取綜合技術措施。 混凝土結構的防腐蝕耐久性 在正常設計、施工、使用和維護條件下，混凝土結構在設計工作壽命期內所具有的防止鋼筋腐蝕導致混凝土破壞的能力。 海水環(huán)境 海港和受海水影響的河口港所處的環(huán)境。 硅灰 在冶煉硅鐵合金或工業(yè)硅時，通過煙道排出的硅蒸氣經(jīng)收塵裝置收 集而得的粉塵。 混凝土表面硅烷浸漬 用硅烷類液體浸漬混凝土表層，使該表層具有低吸水率、低氯離子滲透率和高透氣性的防腐蝕措施。 應根據(jù)預定功能和混凝土建筑物部位所處的環(huán)境條件，對混凝土提出不同的防腐蝕要求和措施。 混凝土構件在制作過程中出現(xiàn)的裂縫應按現(xiàn)行行業(yè)標準《水運工程混凝土施工規(guī)范》（ JTJ268）的有關規(guī)定及時進行處理。但應鼓勵基礎工作和特殊防腐蝕措施的優(yōu)化組合運用，從而起到多方面多階段的防護作用，使結構壽命達到更高的概率。 根據(jù)我國有掩護海港的調查分析，鋼筋銹蝕最嚴重部位在設計高水位以上 至設計高水位以下 的區(qū)段。 關于無掩護的開敞式碼頭部位劃分，由于無系統(tǒng)的腐蝕情況調查資料，只有借鑒有掩護的劃分辦法進行處理。 對 11座碼頭統(tǒng)計表明，此高度大體在碼頭面高程上下，為此還規(guī)定浪濺區(qū)上界計算值不低于碼頭面高程。 需要指出：我國港口工程采用設計高、低水位是獨此 一家，國外和國內其它系統(tǒng)多采用天文潮和有效波高確定建筑物高程，為了與國際接軌，故同時規(guī)定了按后者進行的混凝土部位劃分。 綜合國外規(guī)定和我們的經(jīng)驗，經(jīng)分析后對無掩護的港口 工程也同時給出了按天文潮和有效波高的劃分規(guī)定，這與港工按設計水位確定的大體相當，如條文說明表 所示。 結構形式 海港工程混凝土結構形式應根據(jù)結構功能和環(huán)境條件進行選擇。 混凝土結構應有利于通風，避免過高的局部潮濕 和水汽聚積。 條文說明 ～ 復雜的結構形式，使結構暴露表面面積增大，從結構受力性能和施工不便等多方面分析，都對防腐蝕不利。 復雜的結構形式不便施工，構件各部位尺寸及鋼筋位置、保護層厚度難以保證，如采用充水（汽）膠囊形成的空心構件，其形 式難以按圖紙準確成型，質量難以保證，宜控制使用。 鋼筋間距應能保證混凝土澆筑均勻和搗實，且不宜小于 50mm，必要時可采用兩根鋼筋的并筋。 在支座反力或預應力錨頭等集中力作用的暴露部位應驗算局部拉應力，其計算值不應超過混凝土抗拉強度標準值。 鋼筋混凝土保護層最小厚度 (mm) 表 建筑物所處地區(qū) 大氣區(qū) 浪濺區(qū) 水位變動區(qū) 水下區(qū) 北方 50 50 50 30 南方 50 65 50 30 注：①混凝土保護層厚度系指主筋表面與混凝土表面的最小距離； ②表中數(shù)值系箍筋直徑為 6mm 時主鋼筋的保護層厚度，當箍筋直徑超過6mm 時，保護層厚度應按表中規(guī)定增加 5mm； ③位于浪濺區(qū)的碼頭面板、樁等細薄構 件的混凝土保護層可取 50mm； ④ 南方地區(qū)系指歷年月平均最低氣溫大于 0℃的地區(qū)。 當構件厚度小于 500mm 時，預應力筋的混凝土保護層最小厚度宜為 倍預應力筋直徑，但不得小于 50mm。 軌道、支承、接頭、連接和排水設施等輔助設備，應便于維護和更換。當鋼筋較多難以保證最小的間距時，可采用兩根鋼筋的并筋措施。因此，為防止海水環(huán)境中的建筑物過早地發(fā)生鋼筋腐蝕損壞，除了要求混凝土保護層有良好的質量外（高密實性），尚應規(guī)定合適的混凝土保護層最小厚度值。 混凝土原材料 海港工程的混凝土原材料應符合下列規(guī)定。 水泥應符合下列規(guī)定。 不受凍地區(qū)的浪濺區(qū)混凝土宜采用礦渣硅酸鹽水泥，特別是礦渣含量大的礦渣硅酸鹽水泥。 骨料應選用質地堅固耐久，具有良好級配的天然河砂、碎石或卵石。當超過上述限值時，應通過淋洗降低到小于此限值；當淋洗確有困難時，可在拌制的混凝土中摻入適量亞硝酸鈣或其它經(jīng)論證的阻銹劑。 拌和用水應符合下列規(guī)定。 摻 合料應符合下列規(guī)定。摻合料的摻量應通過試驗確定。 對普通混凝土，粉煤灰取代水泥質量的最大限量應符合下列規(guī)定： （ 1）用硅酸鹽水泥拌制的混凝土不宜大于 25%； （ 2）用普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土不宜大于 20%； （ 3）礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土不宜大于 10%； （ 4）經(jīng)試驗論 證，最大摻量可不受以上限制。 外加劑對混凝土的性能應無不利影響，其氯離子含量不宜大于水泥質量的 %。 本規(guī)范未推薦抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，此外，將水泥熟料中的鋁酸三鈣含量值放寬到 6%～ 12%范圍內，主要依據(jù)如下： 國內外長期研究與海港工程混凝 土結構的大量調查表明：即使硅酸鹽水泥熟料的鋁酸三鈣計算含量高達 9%～ 17%，水灰比不大于 低滲透性混凝土也不會產(chǎn)生硫酸鹽型化學腐蝕破壞，不影響海港工程混凝土結構的耐久性；由于海水含有大量氯離子，水泥的鋁酸三鈣水化物可與滲入混凝土的氯離子結合，反而推遲了鋼筋周圍水泥石孔隙液的氯離子濃度達到活化鋼筋的臨界濃度所需的時間，因此，目前國外普遍認為硅酸鹽水泥熟料的鋁酸三鈣含量的適當增大，對保護鋼筋來說，反而是有利。近年來，世界上鋼筋腐蝕破壞最嚴重的中東海灣地區(qū)海工鋼筋混凝土與預應力混凝土重要工程結構的耐久性設計，甚至采用這種水泥作為保證其長期使用壽命的關鍵性措施之一，與高效減 水劑、低水灰比、厚保護層和充分潮濕養(yǎng)護并列加以推薦。因此，海港工程中，用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土，宜適當摻入優(yōu)質摻合料。 磨細高爐礦渣的細度對其活性指數(shù)影響很大，而且磨細礦渣粉較粗時要引起混凝土泌水，故要求其細度不小于 4000cm2/g。 混凝土質量 混凝土拌和物的稠度、均勻性、含氣量等質量指標的檢驗應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《水運工程混凝土質量控制標準》的有關規(guī)定。 不同暴露部位混凝土最低強度等級應符合表 的規(guī)定。 條文說明 混凝土拌和物中氯離子最高限值，系指由拌和水、水泥、細骨料中的海砂、粗骨料中的海礫以及外加劑等各種材料帶進混凝土的氯離子總含量。 關于引起鋼筋腐蝕的氯離子臨界值，目前看法尚不一致，大約占水泥重量的%～ 1%范圍內?！? 二、《 FIP 海工混凝土結構的設計與施工建議》（ 1986）的規(guī)定，見條文說明表 ，該建議考慮了氣候的影響。 本條規(guī)定的混凝土拌和物中氯離子的最高限值，主要是參考上述國內外標準制訂的。 國外海工混凝土結構主要規(guī)范或標準要求的水灰比最大允許值見條文說明表 。在正常條件下，按水灰比最大允許值設計的混凝土強度，滿足本規(guī)范表 混凝土最低強度等級的保證率為 95%，如果實測強度低于表 規(guī)定的最低強度等級，可以認為其水灰比大于按耐久性規(guī)定的水灰比最大允許值，從而影響混凝土的耐久性。 為了保證混凝土有足夠的耐久性，國內外大多數(shù)規(guī)范對最低水泥用量都有具體規(guī)定，其原因如下： （ 1）單位水泥用量較高的混凝土，混凝土拌和物較均勻，可減少混凝土搗實過程中出現(xiàn)的局部缺陷； （ 2）水泥用量較高的混凝土 ，能經(jīng)常保持鋼筋有較高的堿度，使鋼筋鈍化膜不易破壞。本規(guī)范對南方海港工程浪濺區(qū)的混凝土要求為不大于 2020C，只要按本規(guī)范第 條的規(guī)定控制水灰比，或摻入適量摻合料，這一要求是可以做到的。外加劑品種與摻量應通過試驗確定。 混凝土保護層墊塊厚度尺寸不應出現(xiàn)負偏差，正偏差不得大于 5mm。 由于用砂漿或細石混凝土制作的保護層墊塊尺寸允許偏差難以保證，國外已采用工程塑料制作的保護層墊塊，對控制混凝土保護層偏差起到良好作用，本規(guī)范推薦采用塑料保護層墊塊。 混凝土配合比的設計方法和步驟除應按現(xiàn)行行業(yè)標準《水運工程混凝土施工規(guī)范》的規(guī)定通過計算和試配確定外，尚應符合下列規(guī)定： （ 1）混凝土拌和物宜摻減水劑及優(yōu)質摻合料，其摻量和品種應通過試驗確定，并符合第 條的規(guī)定； （ 2）粗骨料的最大粒徑應符合第 款的規(guī)定； （ 3）混凝土拌和物的水灰比最大允許值和最低水泥用量應分別符合第 條和第 條的規(guī)定； （ 4）混凝 土抗氯離子滲透性應符合第 條的規(guī)定； （ 5）摻粉煤灰的混凝土配合比設計應采用超量取代法，超量系數(shù)可按表 選用。 混凝土的施工縫不宜設在浪濺區(qū)、水位變動區(qū)以及混凝土發(fā)生較大拉應力的部位。 22 混凝土拌和物運送到澆筑地點時，應不離析、不分層，并應保證施工要求的稠度。對混凝土的沉降及塑性干縮產(chǎn)生的表面裂縫，應及時予以處理。 混凝土澆筑完畢后應及時加以覆蓋，終凝后澆水養(yǎng)護，養(yǎng)護用水應與拌和用水相同，缺乏淡水時應采用覆蓋塑料薄膜或涂養(yǎng)護劑進行養(yǎng)護。 預應力混凝土構件施工應符合下列規(guī)定： （ 1）預應力筋在運輸過程中應予以保護，防止機械損 傷和海水及油污等有害物質污染； （ 2）預應力筋應貯存于防潮且通風良好的倉庫內；在無防護的條件下，不得在貯存或加工預應力筋處進行焊接作業(yè)； （ 3）同一構件上，應避免使用不同品牌的預應力筋；同束預應力筋，應為同一出廠批次的材料； （ 4）護套接頭應采取防水措施，防止水泥漿在澆筑混凝土時進入孔道； （ 5）后張預應力筋張拉后，宜及時進行孔道灌漿，其間隔時間不宜超過 7d，否則宜在孔道中放置氣相阻銹劑，并予以防水密封； （ 6）灌漿材料的質量應符合第 節(jié)的規(guī)定。 海港工程所采用的高性能混凝土，除應具有高耐久性，高抗氯離子滲透性，高尺寸穩(wěn)定性外，尚應具有良好的工作性及較高強度。經(jīng)工程證實， HPC 可用混凝土的常規(guī)材料與施工工藝， 24 以嚴格的材料選擇、配合和質量控制，經(jīng)濟可靠地建造高耐久性的海港工程混凝土結構，因此， HPC 可視為提高新建海港工程混凝土結構耐久性的首選措施。可見新拌混凝土拌和物中硫酸根離子和高效減水劑都將首先與水泥的 C3A發(fā)生反應。 混凝土質量 高性能混凝土的技術指