【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(qiáng) 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(jié)構(gòu)的耐久性達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)在使用年限內(nèi)所需性能而采取的各種技術(shù)和管理活動(dòng)。 結(jié)構(gòu)所處環(huán)境按其對(duì)鋼筋和混凝土材料的腐蝕機(jī)理可分為 5類，并應(yīng)按表 。 表 混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限 設(shè)計(jì)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(shè)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(shè)施 一般環(huán)境下的民用建筑在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)無需大修，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)與結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)使用年限相同。 先張法構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋在全預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的保護(hù)層厚度可與普通鋼筋相同，否則應(yīng)比普通鋼筋增加 10mm。 3當(dāng)不能滿足第 2款的要求時(shí)，可增加同樣數(shù)量的測(cè)點(diǎn)進(jìn) 行檢測(cè) ，按兩次測(cè)點(diǎn)的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，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(yīng)的補(bǔ)救措施。 長(zhǎng)期與水體直接接觸并會(huì)發(fā)生反復(fù)凍融的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)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(shù)不應(yīng)低于表 。 除冰鹽等其他氯化物環(huán)境對(duì)于配筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的環(huán)境作用等級(jí)宜根據(jù)調(diào)查確定；當(dāng)無相應(yīng)的調(diào)查資料時(shí)，可按表 。 嚴(yán)重化學(xué)腐蝕環(huán)境下 的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境和對(duì)既有建筑物的調(diào)查，必要時(shí)可在混凝土表面施加環(huán)氧樹脂涂層、設(shè)置水溶性樹脂砂漿抹面層或鋪設(shè)其他防腐蝕面層，也可加大混凝土構(gòu)件的截面尺寸。 化學(xué)腐蝕環(huán)境下的混凝土不宜單獨(dú)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(yīng)根據(jù)環(huán)境類別和作用等級(jí)按照本規(guī)范附錄 B確定。采用體內(nèi)預(yù)應(yīng)力體系時(shí)，套管的厚度不應(yīng)小于 2mm；采用體外預(yù)應(yīng)力體系時(shí)，套管的厚度不應(yīng)小于 4mm。 ，可采用 Fick第二定律的經(jīng)驗(yàn)擴(kuò)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(shù) 引氣混凝土含氣量與氣泡間隔系數(shù)應(yīng)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(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)具有規(guī)定的保證率，并應(yīng)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(hù)工藝和措施應(yīng)按本規(guī)范表 。 表 干旱、高寒地區(qū)硫酸鹽環(huán)境作用等級(jí) 作用因素 環(huán)境作用等級(jí) 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(guó)干旱區(qū)指干燥度系數(shù)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(biāo) 設(shè)計(jì)使用年限 100年 50年 作用等級(jí) 侵入性指標(biāo) D E D E 8d齡期氯離子擴(kuò)散系數(shù) DRCM （ 1012m2/s） ≤ 7 ≤ 4 ≤ 10 ≤ 6 注： 1表中的混凝上抗氯離子侵人性指標(biāo)與本規(guī)范表 6 3 2 中規(guī)定的混凝土保護(hù) 層厚度相對(duì)應(yīng)，如寅際采用的保護(hù)層厚度高于表 6 3 2的規(guī)定， 可對(duì)本表 中數(shù)據(jù)作適當(dāng)調(diào)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(duì)于膠凝材料主 要成分為硅酸鹽水泥的混凝土，應(yīng)采取更為嚴(yán)格的要求。 海洋氯化物環(huán) 境對(duì)配筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的環(huán)境作用等級(jí)，應(yīng)按表 。環(huán)境作用等級(jí)為Ⅱ D和Ⅱ E 的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采用引氣混凝土，引氣混凝土的含氣量與氣泡間隔系數(shù)應(yīng)符合本規(guī) 范附錄 C的規(guī)定。 IA、 IB環(huán)境中的室內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件 ，如考慮建筑飾面對(duì)于鋼筋防銹的有利作用，則其混凝土保護(hù)層最小厚度可比本規(guī)范表 ，但減小幅度不應(yīng)超過 10mm；在任何情況下，板、墻等面形構(gòu)件的最外側(cè)鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于 10mm；梁、柱等條形構(gòu)件最外側(cè)鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于 15mm。加濕養(yǎng)護(hù)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)用養(yǎng)護(hù)噴涂或覆蓋保濕、防 風(fēng)一段時(shí)間至現(xiàn)場(chǎng)混凝土的強(qiáng)度不低于 28d 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)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(yīng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間； 2有鹽的凍融環(huán)境中混凝土施工養(yǎng)護(hù)應(yīng)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(gòu)件。 5mm。 5 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)尚應(yīng)考慮高速流水、風(fēng)沙以及車輪行駛對(duì)混凝土表面的沖刷、磨損作用等實(shí)際使用條件對(duì)耐久性的影響。 3 基本規(guī)定 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限、結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別及作用等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 引氣 air entrainment 混凝土拌合時(shí)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(jié)構(gòu)的耐久性問題十分復(fù)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(jié)構(gòu)材料在環(huán)境作用下的劣化機(jī)理也有諸多問題有待進(jìn)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(chǔ)設(shè)施與一般構(gòu)筑物中普通混 凝土結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件的耐久性設(shè)計(jì)，不適用于輕骨料混凝土及其他特種混凝土結(jié)構(gòu)。 restore 通過修補(bǔ)、更換或加固，使受到損傷的結(jié)構(gòu)恢復(fù)到滿足正常使用所進(jìn)行的活動(dòng)。 表 環(huán)境類別 名稱 腐蝕機(jī)理 I 一般環(huán)境 保護(hù)層混凝土碳化引起鋼筋銹蝕 Ⅱ 凍融環(huán)境 反復(fù)凍融導(dǎo)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(xué)腐蝕物質(zhì)作用。 嚴(yán)重環(huán)境作用下的橋梁、隧道等混凝土結(jié)構(gòu)，其部分構(gòu)件可設(shè)計(jì)成易于更換的形式，或能夠經(jīng)濟(jì)合理地進(jìn)行大修。 直徑大于 16mm的熱軋預(yù)應(yīng)力鋼筋保護(hù)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(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)，應(yīng)控制在正常大氣作用下混凝土碳化引起的內(nèi)部鋼筋銹蝕。最冷月平均氣溫高于 ℃的地區(qū)，混凝土結(jié)構(gòu)可不考慮凍融環(huán)境作用。 表 混凝土抗凍耐久性指數(shù) DF(％ ) 設(shè)計(jì)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(xué)衙蝕下凍融 高度飽水 中度飽水 鹽或化學(xué)衙蝕下凍融 高度飽水 中度飽水 鹽或化學(xué)衙蝕下凍融 嚴(yán)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(shù)為混凝土試件經(jīng) 300次 快速凍融循環(huán)后混凝土的動(dòng)彈性模量 E1與其初始值 E0的比值， DF=E1/E0；如在達(dá)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(dá)到 5％，以此時(shí)的循環(huán)次數(shù) N計(jì)算 DF 值， DF N/300； 2 對(duì)于厚度小于 150mm的薄壁混凝土構(gòu)件，其 DF值宜增加 5％。 表 環(huán)境作用等級(jí) 環(huán)境條件 結(jié)構(gòu)構(gòu)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(gòu)件 四周浸沒于含氯化物水中 地下水中構(gòu)件 接觸較低濃度氯離子水體，且有干濕交替 處于水位變動(dòng)區(qū)，或部分暴露于大氣、部分在地下水土中的構(gòu)件 IVD 受除冰鹽水溶液輕度濺射作用 橋梁護(hù)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(dòng)區(qū)，或部分暴露于大氣、部分在地下水土 中的構(gòu)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(hù)欄、護(hù)墻，立交橋橋墩； 車道兩側(cè) 10m以內(nèi)的構(gòu)件 接觸高濃度氯離子水體，有干濕交替 處于水位變動(dòng)區(qū)，或部分暴露于大氣、部分在地下水土中的構(gòu)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(jí)與冬季噴灑除冰鹽的具體用量和頻度有關(guān)；可根據(jù)具體情況作出調(diào)整。對(duì)于配筋混凝土結(jié)構(gòu)薄壁構(gòu)件宜增加其厚度。 水、土中的化學(xué)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(jié)構(gòu)構(gòu)件，其普通鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度及相應(yīng)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)、最大水膠比應(yīng)按表 確定。 用水泥基漿體填充后張預(yù)應(yīng)力管道時(shí)，應(yīng)控制漿體的流動(dòng)度、泌水率、體積穩(wěn)定性和強(qiáng)度等指標(biāo)。模型所選用的混凝土表面氯離子濃度、氯離子擴(kuò)散系數(shù)、鋼筋銹蝕的臨界氯離子濃度等參數(shù)的取值應(yīng)有可靠的依據(jù)。 對(duì)可能發(fā)生堿一骨料反應(yīng)的混凝土，宜采用大摻量礦物摻合料；單摻磨細(xì)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(zhì)材料不小于 30%，并應(yīng) 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(shù)及其測(cè)定方法 耐久性能參數(shù) 試驗(yàn)方法 測(cè)試內(nèi)容 參照規(guī)范 /標(biāo)準(zhǔn) 耐久性指數(shù) DF 快速凍融試驗(yàn) 混凝土試件動(dòng)彈模損失 《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》 DL/T 5150 氯離子擴(kuò)散系數(shù)DRCM 氯離子外加電場(chǎng)快速遷移 RCM試驗(yàn) 非穩(wěn)態(tài)氯離子擴(kuò)散系數(shù) 《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》JTG/T B07120xx 混凝土及其原材料中氯離子含量的測(cè)定方法應(yīng)符合表 。 混凝土用砂在開采、運(yùn)輸、堆放和使用過程中，應(yīng)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(yīng)為不影響結(jié)構(gòu)外觀、不明顯損害構(gòu)件的承載力和表層混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)。 表 預(yù)應(yīng)力體系 環(huán)境類別 與作用等級(jí) 體內(nèi)預(yù)應(yīng)力體系 體外預(yù)應(yīng)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(xué)腐蝕 VC, VD PS2a， PS3， PS4 PS2a， PS3a VE PS2a， PS3， PS4， PS5 PS1， PS2a， PS3 錨固端的防護(hù) 預(yù)應(yīng)力錨固端的耐久性應(yīng)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(zhì)環(huán)境作用等級(jí) 作用因素 環(huán)境作用等級(jí) 水中硫酸根離子濃度SO42 (mg/L)