【正文】 工程總公司 主要起草人：陳 肇元 邸小壇 李克非 廉慧珍 徐有鄰 包琦瑋 王慶霖 黃土元 金偉良 干偉忠 趙 筠 朱萬旭 鮑衛(wèi)剛 潘德強 孫 偉 王 鎧 陳蔚凡 巴恒靜 路新瀛 謝永江 郝挺宇 鄧德華 冷發(fā)光 繆昌文 錢稼茹 王清湘 張 鑫 邢 鋒 尤天直 趙鐵軍 1 總則 為保證混凝土結構的耐久性達到規(guī)定的設計使用年限，確保工程的合理使用壽命要求，制定本規(guī)范。 維修 maintenance 為維持結構在使用年限內所需性能而采取的各種技術和管理活動。 結構所處環(huán)境按其對鋼筋和混凝土材料的腐蝕機理可分為 5類，并應按表 。 表 混凝土結構的設計使用年限 設計使用年限 適用范圍 不低于 100年 城市快速路和主干道上的橋梁以及其他道路上的大型橋梁、隧道、重要的市政設等 不低于 50年 城市次干道和一般道路上的中小型橋梁，一般市政設施 一般環(huán)境下的民用建筑在設計使用年限內無需大修，其結構構件的設計使用年限應與結構整體設計使用年限相同。 先張法構件中預應力鋼筋在全預應力狀態(tài)下的保護層厚度可與普通鋼筋相同，否則應比普通鋼筋增加 10mm。 3當不能滿足第 2款的要求時，可增加同樣數量的測點進 行檢測 ，按兩次測點的全部數據進行統(tǒng)計，如仍不能滿足第 2款 的要求，則判定為不合格，并要求采取相應的補救措施。 長期與水體直接接觸并會發(fā)生反復凍融的混凝土結構構件，應考慮凍融環(huán)境的作用。 重要工程和大型工程，混凝 土的抗凍耐久性指數不應低于表 。 除冰鹽等其他氯化物環(huán)境對于配筋混凝土結構構件的環(huán)境作用等級宜根據調查確定；當無相應的調查資料時，可按表 。 嚴重化學腐蝕環(huán)境下 的混凝土結構構件，應結合當地環(huán)境和對既有建筑物的調查，必要時可在混凝土表面施加環(huán)氧樹脂涂層、設置水溶性樹脂砂漿抹面層或鋪設其他防腐蝕面層，也可加大混凝土構件的截面尺寸。 化學腐蝕環(huán)境下的混凝土不宜單獨使用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥作為膠凝材料，其原材料組成應根據環(huán)境類別和作用等級按照本規(guī)范附錄 B確定。采用體內預應力體系時，套管的厚度不應小于 2mm；采用體外預應力體系時，套管的厚度不應小于 4mm。 ，可采用 Fick第二定律的經驗擴散模型。 硫酸鹽環(huán)境中的水泥和礦物摻合料中，不得加入石灰石粉。 1 的規(guī)定。 附錄 C 引氣混凝土的含氣量與氣泡間隔系數 引氣混凝土含氣量與氣泡間隔系數應符合表 。 氯化物環(huán)境下不宜使用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。 與耐久性極限狀態(tài)相對應的結構設計使用年限應具有規(guī)定的保證率，并應滿足正常使用下適用性極限狀態(tài)的可靠度要求。錨固端的防護工藝和措施應按本規(guī)范表 。 表 干旱、高寒地區(qū)硫酸鹽環(huán)境作用等級 作用因素 環(huán)境作用等級 水中硫酸根離子濃度SO42 (mg/L) 土中硫酸根離子濃度( 水 溶 值 ) SO42 (mg/kg) VC 200~500 300~750 VD 500~20xx 750~3000 VE 20xx~5000 3000~7500 注：我國干旱區(qū)指干燥度系數大于 ，高寒地區(qū)指海拔 3000m以上的地區(qū)。 表 混凝土的抗氯離子侵入性指標 設計使用年限 100年 50年 作用等級 侵入性指標 D E D E 8d齡期氯離子擴散系數 DRCM （ 1012m2/s） ≤ 7 ≤ 4 ≤ 10 ≤ 6 注： 1表中的混凝上抗氯離子侵人性指標與本規(guī)范表 6 3 2 中規(guī)定的混凝土保護 層厚度相對應，如寅際采用的保護層厚度高于表 6 3 2的規(guī)定， 可對本表 中數據作適當調整； 2 表中的 DRCM 值適用于較大或大摻量礦物摻合料混凝土一對于膠凝材料主 要成分為硅酸鹽水泥的混凝土，應采取更為嚴格的要求。 海洋氯化物環(huán) 境對配筋混凝土結構構件的環(huán)境作用等級，應按表 。環(huán)境作用等級為Ⅱ D和Ⅱ E 的混凝土結構構件應采用引氣混凝土，引氣混凝土的含氣量與氣泡間隔系數應符合本規(guī) 范附錄 C的規(guī)定。 IA、 IB環(huán)境中的室內混凝土結構構件 ，如考慮建筑飾面對于鋼筋防銹的有利作用，則其混凝土保護層最小厚度可比本規(guī)范表 ，但減小幅度不應超過 10mm；在任何情況下，板、墻等面形構件的最外側鋼筋保護層厚度不應小于 10mm；梁、柱等條形構件最外側鋼筋的保護層厚度不應小于 15mm。加濕養(yǎng)護結束后應繼續(xù)用養(yǎng)護噴涂或覆蓋保濕、防 風一段時間至現(xiàn)場混凝土的強度不低于 28d 標準強度的 70％ 注： 1表中要求適用于混凝土表面大氣溫度不低于 10℃的情況，否則應延長養(yǎng)護時間； 2有鹽的凍融環(huán)境中混凝土施工養(yǎng)護應按Ⅲ、Ⅳ類環(huán)境的規(guī)定執(zhí)行； 3大摻量礦物摻合料混凝土在 IA環(huán)境中用于永久浸沒于水中的構件。 5mm。 5 混凝土結構的耐久性設計尚應考慮高速流水、風沙以及車輪行駛對混凝土表面的沖刷、磨損作用等實際使用條件對耐久性的影響。 3 基本規(guī)定 混凝土結構的耐久性應根據結構的設計使用年限、結構所處的環(huán)境類別及作用等級進行設計。 引氣 air entrainment 混凝土拌合時用表面活性劑在混凝土中形成均勻、穩(wěn)定球形微氣泡的工藝措施。 混凝土結構的耐久性問題十分復雜，不僅環(huán)境作用本身多變，帶有很大的不確定與不確知性，而且結構材料在環(huán)境作用下的劣化機理也有諸多問題有待進一步明確。 本規(guī)范適用于常見環(huán)境作用下房屋建筑、城市橋梁、隧道等市政基礎設施與一般構筑物中普通混 凝土結構及其構件的耐久性設計，不適用于輕骨料混凝土及其他特種混凝土結構。 restore 通過修補、更換或加固，使受到損傷的結構恢復到滿足正常使用所進行的活動。 表 環(huán)境類別 名稱 腐蝕機理 I 一般環(huán)境 保護層混凝土碳化引起鋼筋銹蝕 Ⅱ 凍融環(huán)境 反復凍融導致混凝士損傷 Ⅲ 海洋氯化物環(huán)境 氯鹽引起鋼筋銹蝕 Ⅳ 除冰鹽等其他氯化物環(huán)境 氯鹽引起鋼筋銹蝕 注：一般環(huán)境系指無凍融、氯化物和其他化學腐蝕物質作用。 嚴重環(huán)境作用下的橋梁、隧道等混凝土結構，其部分構件可設計成易于更換的形式，或能夠經濟合理地進行大修。 直徑大于 16mm的熱軋預應力鋼筋保護層厚度可與普通鋼筋相同。 4 一般環(huán)境 一 般規(guī)定 一般環(huán)境下混凝土結構的耐久性設計，應控制在正常大氣作用下混凝土碳化引起的內部鋼筋銹蝕。最冷月平均氣溫高于 ℃的地區(qū)，混凝土結構可不考慮凍融環(huán)境作用。 表 混凝土抗凍耐久性指數 DF(％ ) 設計使用年限 100年 50年 30年 環(huán)境條件 高度飽水 中度飽水 鹽或化學衙蝕下凍融 高度飽水 中度飽水 鹽或化學衙蝕下凍融 高度飽水 中度飽水 鹽或化學衙蝕下凍融 嚴寒地區(qū) 80 70 85 70 60 80 65 50 75 寒冷地區(qū) 微凍地區(qū) 70 60 60 60 80 70 60 50 50 45 70 60 60 50 45 40 65 55 注： 1 抗凍耐久性指數為混凝土試件經 300次 快速凍融循環(huán)后混凝土的動彈性模量 E1與其初始值 E0的比值， DF=E1/E0；如在達到 300次循環(huán)之前 E1已降至初始值的 60％或試件重量損失已達到 5％，以此時的循環(huán)次數 N計算 DF 值， DF N/300； 2 對于厚度小于 150mm的薄壁混凝土構件，其 DF值宜增加 5％。 表 環(huán)境作用等級 環(huán)境條件 結構構件示例 IVC 受除冰鹽鹽霧輕度作用 離開行車道 10m以外接觸鹽霧的構件 四周浸沒于含氯化物水中 地下水中構件 接觸較低濃度氯離子水體，且有干濕交替 處于水位變動區(qū)，或部分暴露于大氣、部分在地下水土中的構件 IVD 受除冰鹽水溶液輕度濺射作用 橋梁護墻， 立交橋橋墩 接觸較高濃度氯離子水體，且有干濕交替 海水游泳池壁；處于水位變動區(qū)，或部分暴露于大氣、部分在地下水土 中的構件 IVE 直接接觸除冰鹽溶液 路面，橋面板，與含鹽滲漏水接觸的橋梁帽梁、墩柱頂面 受除冰鹽水溶液重度濺射或重度鹽霧作用 橋梁護欄、護墻，立交橋橋墩； 車道兩側 10m以內的構件 接觸高濃度氯離子水體，有干濕交替 處于水位變動區(qū)，或部分暴露于大氣、部分在地下水土中的構件 注： 1水中氯離子濃度 (mg/l， )的高低劃分為：較低 100～ 500；較高 500～ 5000；高 5000；土中氯離子濃度 (mg/kg)的高低劃分為：較低 150～ 750；較高 750~7500；高 7500； 2 除冰鹽環(huán)境的作用等級與冬季噴灑除冰鹽的具體用量和頻度有關；可根據具體情況作出調整。對于配筋混凝土結構薄壁構件宜增加其厚度。 水、土中的化學腐蝕環(huán)境、大氣污染環(huán)境和含鹽大氣環(huán)境中的配筋混凝土結構構件，其普通鋼筋的混凝土保護層最小厚度及相應的混凝土強度等級、最大水膠比應按表 確定。 用水泥基漿體填充后張預應力管道時，應控制漿體的流動度、泌水率、體積穩(wěn)定性和強度等指標。模型所選用的混凝土表面氯離子濃度、氯離子擴散系數、鋼筋銹蝕的臨界氯離子濃度等參數的取值應有可靠的依據。 對可能發(fā)生堿一骨料反應的混凝土，宜采用大摻量礦物摻合料；單摻磨細礦渣的用量占膠凝材料總重 α s≥ 50％，單摻粉煤灰 α s≥ 40%，單摻火山灰質材料不小于 30%，并應 降低水泥 和礦物摻合料中的含堿量和粉煤灰中的游離氧化鈣含量。 表 混凝土材料耐久性參數及其測定方法 耐久性能參數 試驗方法 測試內容 參照規(guī)范 /標準 耐久性指數 DF 快速凍融試驗 混凝土試件動彈模損失 《水工混凝土試驗規(guī)程》 DL/T 5150 氯離子擴散系數DRCM 氯離子外加電場快速遷移 RCM試驗 非穩(wěn)態(tài)氯離子擴散系數 《公路工程混凝土結構防腐蝕技術規(guī)范》JTG/T B07120xx 混凝土及其原材料中氯離子含量的測定方法應符合表 。 混凝土用砂在開采、運輸、堆放和使用過程中，應采取防止遭受海水污染或混用海砂的措施。 凍融環(huán)境下用于引氣混凝土的粉煤灰摻合料，其含碳量不宜大于 ％。 混凝土表面發(fā)生輕微損傷的極限狀態(tài)應為不影響結構外觀、不明顯損害構件的承載力和表層混凝土對鋼筋的保護。 表 預應力體系 環(huán)境類別 與作用等級 體內預應力體系 體外預應力體系 I大氣環(huán)境 IA， IB PS2, PS4 PS2, PS3 IC PS2, PS3, PS4 PS2a, PS3 II凍融環(huán)境 Ⅱ C, IID(無鹽 ) PS2， PS3， PS4 PS2a PS3 IID(有鹽 ), Ⅱ E PS2a， PS3， PS4 PS2a， PS3a III海洋環(huán)境 IIIC, IIID PS2a， PS3， PS4 PS2a， PS3a IIIE PS2a， PS3， PS4， PS5 PS1， PS2a， PS3a IIIF PS1, PS2a， PS3， PS4，PS5 PS1， PS2a， PS3a IV除冰鹽 Ⅳ C, Ⅳ D PS2a， PS3， PS4 PS2a， PS3a Ⅳ E PS2a， PS3， PS4， PS5 PS1， PS2a， PS3 V化學腐蝕 VC, VD PS2a， PS3， PS4 PS2a， PS3a VE PS2a， PS3， PS4， PS5 PS1， PS2a， PS3 錨固端的防護 預應力錨固端的耐久性應通過錨頭組件材料、錨頭封罩、封罩填充、錨固區(qū)封填和混凝土表面處理等 環(huán)節(jié)提供保證。 表 水、土中硫酸鹽和酸類物質環(huán)境作用等級 作用因素 環(huán)境作用等級 水中硫酸根離子濃度SO42 (mg/L)