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根据钢筋混凝土的劣化程度对环境作用效果的划分。
2.1.9耐久性附加措施additionalmeasuresfordurability
在改善混凝土密实性、增加保护层厚度和利用防排水措施等常规手段的基础上,进一步提高混凝土结构耐久性的措施,包括混凝土表面涂层、环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂和阴极保护等。
2.1.10引气airentrainment
混凝土拌和时用表面活性剂在混凝土中形成均匀、稳定、球形封闭微气泡的工艺措施。
2.1.11劣化模型degradationmodel
描述材料或结构性能劣化过程的数学表达式或试验装置。
2.1.12耐久性再设计durabilityredesign
根据结构检测在使用年限内为保持结构耐久性而采取的技术措施和方法。
2.1.13冻融耐久性指数durabilityfactor
耐久性指数DF为300次快速冻融循环后的动弹性模量与初始值的比值,如在300次循环以前,试件的动弹模已降到初始值的60%以下或重量损失已超过5%,则以此时的循环次数N计算DF值,并取DF=0.6×
N/300。
2.1.14氯离子扩散系数chloridediffusioncoefficient
表示氯离子在混凝土中从高浓度区向低浓度区扩散速率的参数。
2.1.15孔隙率porosity
混凝土内部液相和气相所占据的材料体积分数。
2.1.16表面吸水速率surfacesorptivityofconcrete
混凝土表面和液态水接触后的吸水速率。
2.1.17气体渗透系数gaspermeability
表示气体在压力差的作用下在混凝土中渗透速率的参数。
2.1.18含气量entrainedaircontent
混凝土中气泡体积与混凝土总体积的比值,用百分数表示。
2.1.19气泡间隔系数spacingfactorofairvoids
表示硬化混凝土或水泥浆体中相邻气泡边缘之间距离的参数。
2.1.20胶凝材料cementitiousmaterial,orbinder
混凝土原材料中具有胶结作用的硅酸盐类水泥和粉煤灰、硅灰、粒化高炉矿渣粉等矿物掺和料的总称。
2.1.21水胶比watertobinderratio
单位体积混凝土拌和物中用水量与胶凝材料总量的质量比。
2.1.22钢筋保护层concretecovertoreinforcement
从混凝土表面到钢筋公称直径外边缘之间的最小距离;
对后张法预应力筋,为套管或孔道外边缘到混凝土表面的距离。
2.1.23保护层最小厚度minimumcoverthickness
混凝土构件内部钢筋防锈、防火和钢筋锚固粘结所需保护层的最小厚度。
2.1.24荷载裂缝loadingcracks
钢筋混凝土和预应力混凝土构件在荷载作用下产生的裂缝。
2.1.25非荷载裂缝cracksnotduetoloadings
钢筋混凝土和预应力混凝土构件在温度变化、太阳辐射热、材料体积稳定性、不均匀沉降和变形等作用下产生的裂缝。
2.1.26矿物掺和料mineraladmixture
配制耐久混凝土所用的粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、天然火山灰质材料、石灰石粉等辅助胶凝材料
2.1.27氯离子含量chloridecontent
混凝土中氯离子总量,用单位体积混凝土中氯离子与胶凝材料的重量比表示。
2.1.28透水模板布controlledpermeableformworkliner
由聚丙烯纤维加工制成,贴敷于模板内侧,用于排出混凝土拌和物表层多余的水分和空气、截留拌和物表层颗粒、提高成型混凝土表观质量的一种纤维制品。
2.1.29混凝土入模温度concretepouringtemperature
现浇混凝土进入模板时的初始温度。
2.1.30设计保护年限designprotectionlife
采取的耐久性附加措施能够保持对结构有效保护的时间。
2.1.31涂层coating
由有机或无机涂料分层涂装在结构构件表面,使该表面具有阻隔或延缓有害介质侵入的防腐蚀保护层。
2.1.32硅烷浸渍silaneimpregnation
用膏状或液体类硅烷涂覆混凝土表面,渗透进混凝土表层使混凝土具有低吸水率、低氯离子渗透率并具有透气性的防腐蚀措施。
2.1.33阻锈剂corrosionInhibitor
拌和在混凝土中或涂在混凝土表面的能抑制混凝土中钢筋电化学腐蚀的物质。
2.1.34电化学保护electrochemicalprotection
在钢筋混凝土构件表面或其内部设置阳极系统,对结构内部钢筋施加一定的阴极电流,通过改变钢筋的电位抑制钢筋腐蚀的防护方法,主要包括外加电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护等方法。
2.1.35多重防护措施multi-layerprotection
为确保混凝土结构和构件的使用年限而同时采取多种防腐蚀附加措施的方法。
2.1.36全寿命管理lifecyclemanagement
综合考虑混凝土结构在使用期的性能与成本实施管理的方法。
2.2符号
2.2.1缩写符号
Ⅲ-C—表示环境类别和环境作用等级,罗马字符代表不同的环境类别(I-V),大写英文字代表作用等级(A-F)。
DF—混凝土抗冻耐久性指数;
PREN(PittingResistanceEquivalentNumber)—不锈钢的耐点蚀当量;
C3A—铝酸三钙,硅酸盐水泥中的一种矿物成分,水化反应快,强度发展迅速,水化热和收缩最大,易受硫酸盐腐蚀;
PA1—表示对后张法预应力锚固端的多重保护,前面的PA表示锚固端,后边的数字表示多重保护的具体措施组成;
PS2—表示对后张法预应力钢筋的多重保护,前面的PS表示预应力钢筋,后边的数字表示多重保护的具体措施组成;
2.2.2耐久性参数与变量
Δ—施工负允许误差的绝对值,mm;
—混凝土孔隙率(-);
c—钢筋的混凝土保护层厚度,mm;
cmin—钢筋的混凝土保护层最小厚度,mm;
CCR—钢筋脱钝的临界氯离子浓度(%胶凝材料);
CS—混凝土表面氯离子含量(%胶凝材料);
Dapp—氯离子在混凝土中的表观扩散系数(m2/s或mm2/a);
D0—设计龄期的表观氯离子扩散系数(m2/s或mm2/a);
k0—混凝土的本征渗透率,通过CemBureau方法测得(m2);
kC—碳化速率系数(mm/a0.5);
DCO2—二氧化碳扩散系数(mm2/a);
s0,1—混凝土第一阶段和第二阶段毛细吸水率(mm/s1/2);
SCR—混凝土受到冻融循环作用而不发生损伤的临界孔隙饱水率(-);
Sn—混凝土长期吸水曲线的拐点对应的孔隙含水率(-);
tSL—构件的设计使用年限(a);
twet—混凝土表面的湿润时间(a)。
xC—碳化深度(mm)。
2.3参考标准
1《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081
2《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082
3《水质硫酸盐的测定重量法》GB/T11899
4《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153
5《城市轨道交通技术规范》GB50490
6《城镇给水排水技术规范》GB50788
7《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080
8《水泥化学分析方法》GB/T176
9《钢筋混凝土用环氧涂层钢筋》GB/T25826
10《钢筋混凝土用锌铝合金镀层钢筋》GB/T32968
11《钢筋混凝土用耐蚀钢筋》GB/T33953
12《钢筋混凝土用不锈钢筋》GB/T33959
13《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204
14《混凝土结构耐久性设计标准》GB/T50476
15《混凝土结构设计规范》GB50010
16《建设用卵石、碎石》GB/T14685
17《建设用砂》GB/T14684
18《混凝土外加剂》GB8076
19《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119
20《混凝土膨胀剂》GB/T23439
21《混凝土结构工程施工规范》GB50666
22《大体积混凝土施工标准》GB50496
23《混凝土结构现场检测技术标准》GB/T50784
24《钢筋混凝土阻锈剂耐蚀应用技术规范》GB/T33803
25《色漆和清漆—人工气候老化和人工辐射暴露(滤过的氙弧辐射)》GB/T1865
26《漆膜耐冲击测定方法》GB/T1732
27《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223
28《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224
29《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370
30《预应力孔道灌浆剂》GB/T25182
31《既有混凝土结构耐久性评定标准》GB/T51355
32《低中水平放射性废物高完整性容器--混凝土容器》GB36900.2
33《钢制无缝气瓶》GB5099
34《煤和岩石物理力学性质测定方法》GB/T23561.5
35《Concrete-Part1:
Specification,performance,productionandconformity》EN206-1
36《Cathodicprotectionofsteelinconcrete》BSEN12696
37《Concrete,reinforcedandprestressedconcretestructures-Part2:
Concrete-Specification,performance,productionandconformity-ApplicationrulesforDINEN206-1》DIN1045-2
38《StandardTestMethodforPotentialAlkaliReactivityofAggregates(Mortar-BarMethod)ASTMC1260
39《StandardTestMethodforDeterminingAgeatCrackingandInducedTensileStressCharacteristicsofMortarandConcreteunderRestrainedShrinkage》ASTMC1581
40《StandardTestMethodforEvaluatingPlasticShrinkageCrackingofRestrainedFiberReinforcedConcrete(UsingaSteelFormInsert)》ASTMC1579
41《StandardTestMethodforResistanceofConcretetoRapidFreezingandThawing》ASTMC666
42《StandardTestMethodforElectricalIndicationofConcrete’sAbilitytoResistChlorideIonPenetration》ASTMC1202
43《StandardSpecificationforZincandEpoxyDual-CoatedSteelReinforcingBars》ASTMA1055M-10e1
44《StandardTestMethodforMeasurementofRateofAbsorptionofWaterbyHydraulic-CementConcretes》ASTMC1585
45《StandardSpecificationforAdmixturestoInhibitChloride-InducedCorrosionofReinforcingSteelinConcrete》ASTMC1582
46《StandardTestMethodforDeterminingtheEffectsofChemicalAdmixturesontheCorrosionofEmbeddedSteelReinforcementinConcreteExposedtoChlorideEnvironments》ASTMG109
47《StandardTestMethodforCorrosionInhibitingAdmixturesforSteelinConcretebyPolarizationResistanceinCementitiousSlurries》ASTMG180
48《Concrete,mortarandcementbasedrepairmaterials:
Chloridemigrationcoefficientfromnon-steady-statemigrationexperiments》NTBuild492
49《ConcreteStructures-SupplementarySpecifications》SIA262/1
50《TheImpregnationofReinforcedandPrestressedConcreteHighwayStructuresUsing51HydrophobicPore-LiningImpregnates》BD43/03
52《ImpressedCurrentCathodicProtectionofReinforcingSteelinAtmosphericallyExposedConcreteStructures》NACESP0290
53《城市桥梁养护技术规范》CJJ99
54《公路桥涵养护规范》JTGH11
55《海港工程混凝土结构防腐蚀规范》JTJ275
56《森林土壤水溶性盐分分析》LY/T1251
57《公路工程技术标准》JTGB01
58《水工混凝土试验规程》DL/T5150
59《混凝土中氯离子含量检测技术规程》JGJ/T322
60《钢筋焊接及验收规程》JGJ18
61《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ/T27
62《钢筋机械连接技术规程》JGJ107
63《水运工程混凝土质量控制标准》JTS202-2
64《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62
65《建筑工程裂缝防指技术规程》JGJ/T317
66《混凝土用复合掺合料》JG/T486
67《海沙混凝土应用技术规程》JGJ206
68《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52
69《混凝土防冻剂》JC475
70《混凝土防冻泵送剂》JC/T377
71《混凝土用水标准》JGJ63
72《纤维混凝土应用技术规程》JGJ/T221
73《混凝土碱含量限值标准》CECS53
74《后锚固法检测混凝土强度技术规程》JGJ/T208
75《混凝土中钢筋检测技术规程》JGJ/T152
76《水泥混凝土养护剂》JC901
77《混凝土中氯离子含量检测技术规程》JTJ/T322
78《海港工程高性能混凝土质量控制标准》JTS257-2
79《钢筋阻锈剂使用技术规程》YB/T9231
80《钢筋混凝土阻锈剂》JT/T537
81《钢筋阻锈剂应用技术规程》JGJ/T192
82《水运工程结构耐久性设计标准》JTS153
83《混凝土结构耐久性电化学技术规程》T/CECS565
84《预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条》YB/T146
85《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85
86《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》JT/T529
87《港口水工建筑物修补加固技术规范》JTS311
88《混凝土结构耐久性修复与防护技术规程》JGJ259
3基本规定
3.1一般规定
3.1.1混凝土结构的耐久性应通过设计、施工以及使用期的维护等技术环节来保证。
3.1.2混凝土结构耐久性设计应根据结构的环境作用和设计使用年限确定结构和构件的材料性能、结构性能、构造要求、必要的耐久性附加措施以及对施工和使用期维护的要求。
3.1.3混凝土施工应选用满足技术要求的原材料,保证构件混凝土致密成型,并采用有效措施控制混凝土构件的裂缝。
3.1.4混凝土结构的耐久性需要通ZB土建设计室过使用期的合理维护策略和维护技术来实现。
对于设计使用年限较长或处于严酷环v加shejiyuan8境作用下的混凝土结构构件,需要进行专门的维护设计。
3.2环境类别与作用等级
3.2.1结构所处的环境按其对钢筋混凝土的作用机理分类,环境类别应按表3.2.1的规定确定。
表3.2.1环境类别
环境类别
名称
劣化机理
I
一般环境
混凝土表层碳化(中性化)引起钢筋锈蚀
II
冻融环境
反复冻融导致混凝土损伤
III
海洋氯化物环境
海水氯化物引起钢筋锈蚀
IV
除冰盐等其他氯化物环境
除冰盐等其他氯化物引起钢筋锈蚀
V
化学腐蚀环境
自然环境中硫酸盐等化学物质引起混凝土腐蚀,包括土、水中的化学腐蚀环境(V1),盐结晶环境(V2)和大气污染环境(V3)
3.2.2环境作用等级按照环境对配筋混凝土结构作用的严重程度由低到高分为6个作用等级:
可忽略(A等级)、轻度(B等级)、中度(C等级)、严重(D等级)、非常严重(E等级)和极端严重(F等级)。
3.2.3一般环境对配筋混凝土结构的作用等级应按照表3.2.3确定。
配筋混凝土墙、板构件的一侧表面接触室内干燥空气、另一侧表面接触水或湿润土体时,接触空气一侧的环境作用宜确定为I-C等级。
表3.2.3一般环境的作用等级
作用等级
环境条件
结构构件示例
I-A
室内干燥环境
常年干燥、低湿度环境中的结构内部构件
长期浸没水中环境
所有表面均处于水下的构件
I-B
非干湿交替的结构内部潮湿环境
中、高湿度环境中的结构内部构件
非干湿交替的露天环境
不接触或偶尔接触雨水的外部构件
长期湿润环境
长期与水或湿润土体接触的构件
I-C
干湿交替环境
与冷凝水、露水或与蒸汽频繁接触的结构内部构件;
地下水位较高的地下室构件;
表面频繁淋雨或频繁与水接触的构件;
处于水位变动区的构件
注:
1环境条件系指混凝土表面的局部环境;
2干燥、低湿度环境指年平均湿度低于60%,中、高湿度环境指年平均湿度大于60%;
3干湿交替指混凝土表面经常交替接触到大气和水的环境条件。
3.2.4冻融环境对混凝土结构的作用等级应按照表3.2.4确定。
处于冻融环境、海水变动区的混凝土构件,其环境作用等级应根据当地调查确定。
无调查资料时,微冻地区可按II-C等级考虑,寒冷和严寒地区可按II-D等级考虑;
考虑浮冰撞击对构件的影响,可将环境作用等级提高一个等级。
直接接触积雪的混凝土墙、柱底部,宜适当提高环境作用等级,可比表3.2.4的规定提高一个等级。
位于冰冻线以上土中的混凝土结构构件,其环境作用等级应根据当地实际和经验确定;
无调查资料或经验数据时,环境作用等级可按表3.2.4的规定降低一个等级。
最冷月平均气温高于2.5oC的地区,混凝土结构可不考虑冻融环境作用。
在极端天气条件下,可能偶然遭受冻融作用的混凝土构件,其环境作用等级可按本规范表5.2.1的II-C等级确定。
表3.2.4冻融环境的作用等级
II-C
微冻地区的无盐环境
混凝土高度饱水
微冻地区的水位变动区构件和频繁受雨淋的构件水平表面
严寒和寒冷地区的无盐环境
混凝土中度饱水
严寒和寒冷地区受雨淋构件的竖向表面
II-D
严寒和寒冷地区的水位变动区构件和频繁受雨淋的构件水平表面
微冻地区的的有盐环境:
有氯盐微冻地区的水位变动区构件和频繁受雨淋的构件水平表面
严寒和寒冷地区的有盐环境
混凝土中度饱水
有氯盐严寒和寒冷地区受雨淋构件的竖向表面
II-E
有氯盐严寒和寒冷地区的水位变动区构件和频繁受雨淋的
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- 混凝土结构 耐久性