DB32T2333-2013 水利工程混凝土耐久性技术规范

DB32T2333-2013 水利工程混凝土耐久性技术规范
DB32T2333-2013 水利工程混凝土耐久性技术规范

ICS 27.140

P 55

备案号:37611-2013

DB32 江苏省地方标准

DB32/T 2333—2013

水利工程混凝土耐久性技术规范

Technical specification for durability on concrete

of hydraulic engineering

2013-05-30发布2013-07-30实施江苏省质量技术监督局发布

目次

前言........................................................................................................................................................................... I I

1 范围 (1)

2 规范性引用文件 (1)

3 术语和定义 (2)

4 总则 (3)

4.1 一般规定 (3)

4.2 设计使用年限 (3)

4.3 环境作用等级 (4)

5 设计要求 (5)

5.1 一般规定 (5)

5.2 混凝土强度 (5)

5.3 混凝土耐久性指标 (6)

5.4 混凝土结构构造 (7)

5.5 耐久性附加措施 (8)

6 施工要求 (8)

6.1 一般规定 (8)

6.2 原材料 (8)

6.2.1 胶凝材料 (8)

6.2.2 骨料 (9)

6.2.3 外加剂 (9)

6.2.4 水 (9)

6.3 混凝土配合比 (9)

6.4 混凝土施工 (11)

6.4.1 模板制作安装 (11)

6.4.2 混凝土保护层 (12)

6.4.3 混凝土制备 (12)

6.4.4 混凝土浇筑 (12)

6.4.5 混凝土养护 (12)

6.4.6 混凝土温度控制 (13)

6.5 混凝土缺陷处理 (13)

7 检验评价 (13)

7.1 检验 (13)

7.2 评价 (14)

8 运行检测维修 (14)

8.1 运行 (14)

8.2 检测 (14)

8.3 维修 (14)

附录A(规范性附录)混凝土耐久性能检验评价 (15)

参考文献 (16)

I

前言

江苏地处江淮,滨临黄海,属亚热带向暖温带过渡地区,气温正负交替频繁,水环境复杂,水利工程混凝土受碳化、冻融、氯离子侵蚀、化学侵蚀等劣化作用影响日益显现。

为提高水利工程混凝土耐久性,规范混凝土耐久性技术工作,参照国内相关标准,编制《水利工程混凝土耐久性技术规范》。

本规范按照GB/T 1.1—2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》的要求进行编排。

本规范附录A为规范性附录。

本规范由江苏省水利厅提出并归口。

本规范起草单位:江苏省水利科学研究院,江苏省水利工程质量监督中心站,南京水利科学研究院,江苏省水利勘测设计研究院有限公司,江苏省水利建设工程有限公司,江苏省江都水利工程管理处。

本规范主要起草人:朱炳喜,顾文菊,王珍兰,梅国兴,肖志远,张福贵,章新苏,刘伟宝,翟高明,姚文泉,黄根民,蔡一平,陆明志,王小勇。

本规范主要统稿人:朱炳喜,周金山。

本规范主要审稿人:樊志远,黄海田,吴忠,周金山,王朝俊,赵立华,张利昕。

本规范由江苏省水利工程质量监督中心站负责解释。

II

水利工程混凝土耐久性技术规范

1 范围

本规范规定了水利工程设计、施工、运行等阶段混凝土耐久性技术要求。

本规范适用于江苏省行政区域内大型、中型和小(1)型水利工程。其他小型水利工程可参照执行。

混凝土耐久性除应符合本规范规定外,尚应符合国家及行业有关标准的规定。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB 175 通用硅酸盐水泥

GB 8076 混凝土外加剂

GB 50119 混凝土外加剂应用技术规范

GB 50164 混凝土质量控制标准

GB 50367 混凝土结构加固设计规范

GB 50496 大体积混凝土施工规范

GB/T 1596 用于水泥和混凝土中的粉煤灰

GB/T 14902 预拌混凝土

GB/T 18046 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉

GB/T 18736 高强高性能混凝土用矿物外加剂

GB/T 50733 预防混凝土碱骨料反应技术规范

SL 27 水闸施工规范

SL 75 水闸技术管理规程

SL 191 水工混凝土结构设计规范

SL 214 水闸安全鉴定规定

SL 234 泵站施工规范

SL 255 泵站技术管理规程

SL 316 泵站安全鉴定规程

SL 352 水工混凝土试验规程

DL/T 5144 水工混凝土施工规范

DL/T 5207 水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范

JGJ/T 259 混凝土结构耐久性修复与防护技术规程

DB32/T 2334 水利工程施工质量检验与评定规范

1

DB32/T 2333-2013

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

环境条件environmental condition

直接与混凝土表面接触的周围环境。

3.2

环境作用environmental action

温度、湿度及其变化以及二氧化碳、氧、盐、酸等环境因素对结构的作用。

3.3

环境类别environmental type

按不同环境条件对钢筋和混凝土的腐蚀作用机理所进行的环境分类。

3.4

环境作用等级environmental action grade

每一环境类别下,不同的环境条件对混凝土腐蚀作用的程度。

3.5

耐久性durability

混凝土在正常使用和维护条件下,随时间变化而仍能满足预定功能要求的能力。

3.6

设计使用年限design working life

作为混凝土耐久性设计的依据并具有足够安全裕度或保证率的目标使用年限。

3.7

胶凝材料cementitious material

混凝土中起胶凝作用的水泥和粉煤灰、矿渣粉、硅灰等矿物掺合料的总称。

3.8

掺合料掺量admixture concent

粉煤灰、矿渣粉、硅灰等矿物掺合料质量与胶凝材料质量的百分比。

3.9

大掺量掺合料混凝土concrete with high volume supplementary cementitious materials

胶凝材料中含有较大比例的粉煤灰、矿渣粉、硅灰等矿物掺合料,需要采取较低的水胶比和特殊施工措施的混凝土。

3.10

钢筋的混凝土保护层concrete cover to reinforcement

从钢筋(包括箍筋、构造筋)外边缘到混凝土表面的距离;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

DB32/T 2333-2013 3.11

耐久性附加措施additional protective measures

在改善混凝土密实性、增加保护层厚度等常规手段的基础上,为进一步提高混凝土耐久性所采取的混凝土表面涂层、防腐蚀面层、表面浸渍、透水衬里模板和钢筋阻锈剂等补充措施。

3.12

透水衬里模板controlled permeability formwork

内侧设置专用织物,以引排出混凝土表面的多余水分和裹入的气泡并保湿,可提高表层混凝土密实性的专用模板。

4 总则

4.1 一般规定

4.1.1 混凝土耐久性包括抗碳化性能、抗冻性能、抗渗性能、抗氯离子渗透性能、抗化学侵蚀性能等。

4.1.2 设计应根据工程规模和重要性,论证、确定混凝土设计使用年限。依据工程所在地的气候、水质、土质等环境条件,确定混凝土所处的环境类别及环境作用等级。

4.1.3 应根据设计使用年限、混凝土所处的环境类别及环境作用等级进行耐久性设计,提出混凝土耐久性能指标和结构构造、施工措施、检查维护等要求。

4.1.4 设计使用年限为100年的混凝土,应在初步设计阶段对混凝土耐久性进行试验和论证。

4.1.5 采用新材料、新技术和新工艺时,应验证其对混凝土耐久性的影响。

4.1.6 设计使用年限为100年、50年的混凝土,应在现场留置并保存专供耐久性能检测用的试件。

4.1.7 设计使用年限内应定期对混凝土耐久性能进行检测评估。

4.2 设计使用年限

4.2.1 混凝土设计使用年限一般分为100年、50年、30年等3级。

4.2.2 新建工程的混凝土设计使用年限按表1选用。

表1 混凝土设计使用年限

4.2.3 扩建、改建、加固工程的混凝土设计使用年限宜选择30年或50年。

3

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4.3 环境作用等级

4.3.1 环境类别分为Ⅰ(碳化环境)、Ⅱ(冻融环境)、Ⅲ(氯化物环境)、Ⅳ(化学侵蚀环境)等4类。环境类别划分见表2。

表2 环境类别划分

4.3.2 环境作用程度分为A(轻微)、B(轻度)、C(中度)、D(严重)、E(非常严重)等5级。

4.3.3 环境作用等级分为Ⅰ-A、Ⅰ-B、Ⅰ-C、Ⅱ-C、Ⅱ-D、Ⅲ-C、Ⅳ-C、Ⅲ-D、Ⅳ-D、Ⅲ-E、Ⅳ-E等11级。碳化、冻融、氯化物等环境作用等级按表3确定,化学侵蚀环境作用等级按表4确定。

表3 碳化、冻融、氯化物等环境作用等级

表4 化学侵蚀环境作用等级

4

DB32/T 2333-2013

4.3.4 当有多种化学物质共同侵蚀时,应取其中较高的环境作用等级作为设计环境作用等级。长期浸没于地表水或地下水中的混凝土,环境作用等级可降低1级,但应不低于Ⅳ-C级;当构件处于弱透水土体中时,土中SO42-、水中Mg2+、水的pH值、水中CO2的环境作用等级可降低1级,但应不低于Ⅳ-C级。

5 设计要求

5.1 一般规定

5.1.1 混凝土耐久性设计应包含下列内容:

a)混凝土设计使用年限;

b)混凝土所处的环境类别及环境作用等级;

c)混凝土强度等级;

d)混凝土抗碳化、抗冻、抗渗、抗氯离子渗透、抗化学侵蚀等耐久性能指标要求;

e)结构构造要求;

f)混凝土原材料、配合比、浇筑、养护等施工要求;

g)混凝土裂缝控制要求;

h)混凝土防腐蚀附加措施;

i)运行期检测维护要求。

5.1.2 混凝土强度等级、耐久性能指标、结构构造等,应根据设计使用年限、环境作用等级进行设计。

5.1.3 当混凝土受到多种环境共同作用时,应满足各种环境作用等级下的耐久性要求。

5.1.4 受高速水流冲磨、空蚀作用的混凝土,耐久性设计应符合SL 191、DL/T 5207的要求。受机械磨耗、碰撞作用的构件,设计应采取相应的措施。

5.1.5 混凝土耐久性设计应考虑发生碱骨料反应的可能性。

5.2 混凝土强度

5.2.1 混凝土强度应同时满足承载能力和设计使用年限的要求。

5.2.2 钢筋混凝土最低强度等级应符合表5的规定。

表5 钢筋混凝土最低强度等级

5

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5.2.3 素混凝土最低强度等级,碳化环境宜按表5中的Ⅰ-A环境作用等级确定;氯化物环境宜按表5中的Ⅲ-C环境作用等级确定;冻融环境、化学侵蚀环境宜按表5中的相应环境作用等级确定。

5.3 混凝土耐久性指标

5.3.1 混凝土抗碳化性能等级应符合表6的规定。长期处于水下或土中的混凝土抗碳化性能可不作要求。

表6 混凝土抗碳化性能等级

5.3.2 混凝土抗冻性能等级应不低于表7的规定。

表7 混凝土抗冻性能等级

5.3.3 混凝土抗渗性能等级应不低于表8的规定。环境作用等级为Ⅳ-C的混凝土抗渗性能等级宜不低于W8,环境作用等级为Ⅳ-D、Ⅳ-E 的混凝土抗渗性能等级宜不低于W10。

表8 混凝土抗渗性能等级

6

DB32/T 2333-2013 5.3.4 混凝土抗氯离子渗透性能等级应符合表9的规定。

表9 混凝土抗氯离子渗透性能等级

5.4 混凝土结构构造

5.4.1 混凝土结构构造应符合SL 191的规定。

5.4.2 相应环境作用等级下基桩、底板、墩、墙、梁、柱等构件钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合表10的规定。板、墙等薄壁构件混凝土保护层厚度可减小5 mm~10 mm。预制构件钢筋的混凝土保护层厚度可比现浇构件减小5 mm。

表10 钢筋的混凝土保护层最小厚度单位:mm

5.4.3 混凝土中钢筋的布置应便于混凝土浇筑振捣。

5.4.4 混凝土构件表面形状和构造应有利于排水,避免水、汽和有害介质在混凝土表面积聚。

5.4.5 采用合适的结构构造和温度控制技术措施,提高混凝土抗裂能力。

5.4.6 混凝土构件的最大裂缝宽度计算值应符合SL 191的规定。

5.4.7 止水材料性能应与相应部位混凝土的设计使用年限和环境条件匹配。

5.4.8 应考虑运行阶段混凝土检测、维修、构件更换的构造设施。

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5.5 耐久性附加措施

5.5.1 设计使用年限为100年、50年的混凝土,宜采取耐久性附加措施。

5.5.2 不同环境作用等级下混凝土耐久性附加措施可按表11选择。

表11 混凝土耐久性附加措施

6 施工要求

6.1 一般规定

6.1.1 施工单位应编制混凝土耐久性质量控制施工方案。

6.1.2 应根据结构型式、施工条件、原材料状况和耐久性能要求进行混凝土配合比设计。

6.1.3 抗裂要求较高的混凝土构件,应进行混凝土抗裂性能试验。

6.1.4 预拌混凝土质量应符合GB/T 14902的规定。

6.1.5 混凝土施工应符合SL 27、SL 234、DL/T 5144的规定。

6.2 原材料

6.2.1 胶凝材料

6.2.1.1 水泥应符合GB 175的规定,且宜符合表12的要求。

表12 水泥技术要求

6.2.1.2 水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。配制大掺量矿物掺合料混凝土宜使用硅酸盐水泥。混凝土有温度控制要求时,不宜使用早强水泥。

6.2.1.3 处于氯化物环境和化学侵蚀环境中的混凝土,水泥中的混合材宜为矿渣粉或粉煤灰。

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6.2.1.4 粉煤灰应符合GB 1596 F类Ⅰ级灰、Ⅱ级灰的规定。处于冻融环境的混凝土所掺粉煤灰的烧失量应不大于3.0%。

6.2.1.5 磨细矿渣粉应符合GB/T 18046的规定。混凝土有温度控制要求时,磨细矿渣粉的比表面积宜小于450 m2/kg。

6.2.1.6 硅灰应符合GB/T 18736的规定。

6.2.1.7 散装水泥现场入罐温度宜不高于65℃。

6.2.2 骨料

6.2.2.1 骨料应符合SL 27、SL 234、DL/T 5144的规定。

6.2.2.2 应选用质地坚硬密实、颗粒级配连续、吸水率低、空隙率小的骨料。

6.2.2.3 细骨料宜选用细度模数2.5~3.0的天然河砂或人工砂,不应使用海砂。

6.2.2.4 粗骨料宜采用单粒级石子按二级配或三级配混合配制。

6.2.2.5 钢筋混凝土中粗骨料最大粒径应不大于表13的规定。

表13 钢筋混凝土中粗骨料最大粒径单位:mm

6.2.2.6 未经论证,不应使用碱活性骨料。

6.2.3 外加剂

6.2.3.1 外加剂应符合GB 8076、GB 50119的规定。外加剂的品种、掺量应经试验确定。

6.2.3.2 减水剂的减水率宜不小于20.0%。设计使用年限为100年及以上的混凝土宜优先使用减水率不小于25.0%的聚羧酸系高性能减水剂。减水剂的引气量应不大于3.0%。

6.2.3.3 钢筋混凝土不应使用含有氯化物的早强剂和防冻剂。预应力混凝土不应使用含有亚硝酸盐、碳酸盐的防冻剂。

6.2.3.4 不同品种外加剂之间、外加剂与水泥及矿物掺合料之间应具有良好的相容性。

6.2.4 水

6.2.4.1 混凝土拌和与养护宜使用符合国家标准的饮用水。

6.2.4.2 使用地表水、地下水和其他类型水时,应对水质进行检验,检验结果应符合DL/T 5144的规定。

6.3 混凝土配合比

6.3.1 混凝土配合比应按照SL 352进行设计与试验验证。

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6.3.2 坍落度不大于160 mm的混凝土最大用水量宜不大于表14的规定。坍落度大于160 mm的混凝土用水量可相应增加5 kg/m3~10 kg/m3。

表14 混凝土最大用水量单位:kg/m3

6.3.3 不同强度等级混凝土的最大水胶比,胶凝材料最小用量、最大用量宜符合表15的规定。

表15 混凝土最大水胶比与胶凝材料用量单位:kg/m3

6.3.4 混凝土中粉煤灰、矿渣粉的最大掺量宜不大于表16的规定。复掺时的总掺量宜不大于矿渣粉的最大掺量。

表16 混凝土中矿物掺合料最大掺量单位:%

10

DB32/T 2333-2013 6.3.5 有抗冻要求的混凝土应掺加引气剂,混凝土拌和物的含气量宜符合表17的规定。水胶比不大于0.4时,含气量可相应降低1个百分点。

表17 混凝土拌和物含气量单位:%

6.3.6 混凝土拌和物中水溶性氯离子最大含量应不大于表18的规定。

表18 混凝土拌和物中水溶性氯离子最大含量单位:%

6.3.7 混凝土拌和物中最大碱含量应不大于表19的规定。

表19 混凝土拌和物中最大碱含量单位:kg/m3

6.3.8 混凝土中三氧化硫最大含量应不大于胶凝材料总量的4.0%。

6.4 混凝土施工

6.4.1 模板制作安装

6.4.1.1 模板、支架及对销螺栓应根据混凝土坍落度、初凝时间、浇筑速度等进行设计,强度、刚度和稳定性等满足施工和要求。

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6.4.1.2 模板工作面应光洁平整,接缝严密,不漏浆。

6.4.1.3 有温度控制要求的构件,应结合混凝土的养护方法采取模板保温等措施。

6.4.1.4 外露面混凝土模板涂刷的脱模剂宜采用同一品种产品。不应使用影响混凝土外观质量的脱模剂。涂刷脱模剂时不应沾污钢筋和接槎部位的混凝土。

6.4.2 混凝土保护层

6.4.2.1 钢筋的混凝土保护层厚度应不小于设计值,且正偏差不大于10 mm、不大于1/4混凝土保护层厚度。

6.4.2.2 梁、柱等条形构件侧面和底面的保护层垫块数量宜不少于4个/m2,墩、墙等面形构件的保护层垫块数量宜不少于2个/m2。

6.4.2.3 混凝土保护层垫块的强度和耐久性能应高于结构本体,垫块的尺寸和形状应满足保护层厚度和定位要求。宜采用定型生产的混凝土保护层垫块。

6.4.3 混凝土制备

6.4.3.1 混凝土应按照施工配合比配料,宜采用强制式搅拌机拌制。

6.4.3.2 应按SL 27、SL 234、GB/T 14902的要求,检查混凝土原材料称量、拌和时间、坍落度、含气量等。

6.4.3.3 混凝土运输过程中,应保持混凝土拌和物的均匀性,不产生离析,不应中途加水。

6.4.3.4 预拌混凝土应按GB/T 14902进行交货检验。

6.4.4 混凝土浇筑

6.4.4.1 浇筑前应对基础面或混凝土施工缝进行处理,对模板、钢筋、预埋件进行检查。

6.4.4.2 混凝土自由下落高度宜不大于1.5 m。超过1.5 m时,应采取导管、溜管(槽)或其他缓降措施。

6.4.4.3 混凝土浇筑坯层厚度一般为30 cm~50 cm。入仓的混凝土应及时平仓、振捣,不应使用振捣器平仓。

6.4.4.4 引气混凝土振捣宜使用中低频振捣器。

6.4.4.5 混凝土浇筑过程中,应及时排除仓内积水。应随时清除粘附在模板、钢筋和预埋件表面的砂浆。

6.4.4.6 混凝土浇筑过程中宜采取静置、覆盖等措施。

6.4.5 混凝土养护

6.4.5.1 混凝土养护应符合SL 27、SL 234的的规定。

6.4.5.2 混凝土浇筑完毕应进行覆盖,6小时~18小时后应进行洒水养护。

6.4.5.3 混凝土拆模时间宜不早于7天。带模养护期间宜松开模板补充养护水。

6.4.5.4 混凝土拆模后应采取塑料薄膜包裹、喷涂养护剂、喷淋洒水等保湿养护措施,人工洒水养护应能保持混凝土表面适度潮湿。

12

DB32/T 2333-2013 6.4.5.5 未掺矿物掺合料的混凝土养护时间应不少于14天,掺矿物掺合料的混凝土养护时间应不少于21天,大掺量矿物掺合料混凝土的养护时间应不少于28天。

6.4.5.6 气温低于5℃时,应按冬季施工技术措施进行保温养护,不应洒水养护。

6.4.5.7 混凝土浇筑14天且强度大于设计强度的70%后,方可与海水、盐土等接触。

6.4.6 混凝土温度控制

6.4.6.1 有温度控制要求的混凝土施工前,宜对混凝土内部温度、温度应力进行计算,参照GB 50496、DL/T 5144的规定制定温度控制技术措施,并在施工过程中进行温度监测。

6.4.6.2 有温度控制要求的混凝土,可采取控制入仓温度、设置冷却水管、埋入块石等措施。

6.4.6.3 混凝土入仓前,模板、钢筋温度以及附近的局部气温宜不高于35℃;新浇混凝土与接触的模板、邻接的已硬化混凝土或岩土介质之间的温差宜不大于15℃。

6.4.6.4 混凝土入仓温度应符合设计要求。设计未规定的,入仓温度宜不高于28℃,冬季应不低于5℃。

6.4.6.5 混凝土内部最高温度宜不高于65℃,且温升值宜不大于50℃。混凝土内部温度与表面温度之差宜不大于25℃,表面温度与环境温度之差宜不大于20℃,混凝土表面温度与养护水温度之差宜不大于15℃。混凝土内部温度降温速率宜不大于2℃/天。

6.4.6.6 遇突然降温、急剧干燥天气,宜采取暖棚保温、包裹保湿等措施。

6.5 混凝土缺陷处理

6.5.1 混凝土耐久性能检验项目不符合设计和规范要求的,应进行论证,并按要求处理。

6.5.2 缝宽未超出SL 191规定的非荷载裂缝,经论证后采用灌浆、填充密封、表面封闭等方法处理。6.5.3 结构荷载裂缝及缝宽超出SL 191规定的非荷载裂缝,应制定专项处理方案。

6.5.4 有渗水、窨潮现象的混凝土,应采取灌浆、嵌填砂浆等方法处理。

6.5.5 混凝土缺陷处理按设计要求或GB 50367、SL 27、JGJ/T 259等规定执行。

6.5.6 质量缺陷应按DB32/T 2334进行备案。

7 检验评价

7.1 检验

7.1.1 施工过程中,应按本规范和DB32/T 2334对混凝土耐久性能检验项目进行检验。

7.1.2 混凝土耐久性能试件应在施工现场随机取样制作。

7.1.3 同一单位工程,设计要求的耐久性能检验项目,具有相同设计强度等级的构件,每3000 m3混凝土为1批次,不足3000 m3的以1批次计,每批次抽检不少于1组。

7.1.4 实体混凝土保护层厚度,抽检数量为构件的20%~30%且不少于3个,每构件不少于10个测点。每构件混凝土保护层厚度检测点合格率应不低于70%。

13

DB32/T 2333-2013

7.2 评价

7.2.1 施工过程中,应对混凝土耐久性能检验项目进行分项评价,各分项评价结果应符合设计和规范要求。

7.2.2 单位工程完工后,应对混凝土的耐久性能进行评价。混凝土耐久性能检验评价见附录A。

7.2.3 单位工程混凝土耐久性能评价时,应具备以下资料:

a)混凝土耐久性质量控制施工方案;

b)混凝土原材料试验报告;

c)混凝土配合比设计报告;

d)混凝土强度检测报告;

e)混凝土抗碳化、抗冻、抗渗、抗氯离子渗透等检测报告;

f)混凝土保护层厚度检测记录;

g)混凝土施工记录;

h)混凝土缺陷处理记录及质量缺陷备案资料。

7.2.4 混凝土耐久性能评价结果符合设计和规范要求是单位工程施工质量评定的基本条件。

8 运行检测维修

8.1 运行

8.1.1 水利工程应按SL 75、SL 255等规定进行运行管理。

8.1.2 应对混凝土所处的环境进行监测。

8.1.3 应避免混凝土上部结构长期遭受积水浸湿或经常处于干湿交替状态。及时清理附着物、污渍、垃圾,改善水质。

8.2 检测

8.2.1 5年~10年应对现场留置的试件进行1次耐久性能检测。

8.2.2 新建、扩建工程,应按SL 214、SL 316规定,15年~20年对混凝土进行1次耐久性能检测和鉴定。

8.2.3 加固、改建工程,5年~10年进行1次耐久性能检测。

8.2.4 混凝土接近设计使用年限时,应及时进行安全鉴定。

8.2.5 混凝土所处环境条件发生较大变化后,应及时评估混凝土耐久性能。

8.3 维修

8.3.1 混凝土出现耐久性损伤后,应及时维修。

8.3.2 应更换经耐久性评估需要更换的构件。

8.4.3 混凝土维修所用的材料、施工工艺、质量检验应符合GB 50367、SL 191和JGJ/T 259等规定。

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附录A

(规范性附录)

混凝土耐久性能检验评价

表A.1规定了单位工程混凝土耐久性能检验评价的内容、要求和方法。

表A.1 单位工程混凝土耐久性能检验评价

参考文献

[1] GB/T 50476 混凝土结构耐久性设计规范

[2] SL 176 水利水电工程施工质量检验与评定规程

[3] DL/T5241 水工混凝土耐久性技术规范

[4] CCES 01 混凝土结构耐久性设计与施工指南

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提高混凝土耐久性的技术措施

提高混凝土耐久性的技术措施 提高混凝土耐久性的技术措施 中图分类号:TU528文献标识码: A 文章编号: 混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内,在各种环境条件作用下,不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。混凝土耐久性与诸多因素有关,但在很大程度上取决于施工过程中的质量控制和质量保证以及结构使用过程中的正确维 修与例行检测。就本文而言,重在从施工过程控制的方面来保证混凝土的耐久性,即根据混凝土结构所处的环境作用等级进行混凝土原材料选择、配合比选配,并加强施工工艺控制,特别是混凝土养护的温度、湿度控制等。 1原材料选用 1.1水泥 采用品质稳定、强度等级不低于P.O42.5级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥(掺合料仅为粉煤灰或磨细矿碴),禁止使用其它品种水泥。品质应符合GB175-2007规定:水泥的比表面积不宜超过350m2/kg,碱含量不应超过0.60%,游离氧化钙含量不应超过1.5%,水泥熟料中C3A的含量不宜超过8%(强腐蚀环境下不应大于5%),C4AF 含量小于7%、C3S、C2S含量宜在40%~45%之间的水泥。 1.2粗骨料 选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等球形、吸水率低、空隙率小的碎石,压碎指标不大于10%,母岩立方体抗压强度与梁体混凝土设计强度之比应大于2,含泥量小于0.5%,针、片状颗粒含量不大于5%,颗粒尽量接近等径状。粗骨料粒径宜为5~20mm,且分两级储存、运输、计量,5~10mm颗粒质量占(40±5)%,10~20mm 颗粒质量占(60±5)%。选用无碱活性粗骨料(因条件所限不得不采用碱―硅酸反应砂浆棒膨胀率为0.10~0.20%的活性骨料时,由各种原材料带入混凝土中的总碱量不应超过3.0kg/m3)。 1.3细骨料

提高混凝土结构耐久性的技术措施

提高混凝土结构耐久性的技术措施 混凝土结构的设计寿命要求一般为40~50年,有的要求上百年。而现实中,处于腐蚀环境中的混凝土远远达不到设计寿命要求,有的在15~20年就出现了钢筋锈蚀破坏,甚至不足五年就开始修复。此方面的花费是惊人的,已经是一个重大经济问题。因此,提高混凝土结构耐久性的意义是不言而喻的。 提高混凝土结构耐久性措施主要包括两大类:基本措施和补充措施。基本措施的基本内容是:通过仔细设计与施工,最大限度地提高混凝土本身的耐久性,在使用中保持低渗透性,以限制环境侵蚀介质渗透混凝土,从而预防钢筋锈蚀。 ①最大限度地改善混凝土本身性能,是提高混凝土结构耐久性的许多措施中最经济合理的。 (1)结构采用耐久性设计。 (2)提高混凝土保护层厚度和质量。 (3)采用高性能混凝土。 ②补充措施是指:环境侵蚀作用特别严重时,或设计、施工不当,单靠上述基本措施还不能保护混凝土结构必要的耐久性时,需要另外增加的其他防护措施。有以下几方面: (1)采用耐腐蚀钢筋。 (2)对混凝土进行表面处理。 (3)混凝土中掺加阻锈剂。 (4)电化学保护

结构设计 1、结构选型和细部设计 频繁地干温交替会加剧钢筋锈蚀,所以在结构选型和细部设计时,应昼限制混凝土表面、接缝和密封处积水,加强排水,尽量减少受潮和溅湿的表面积。 由于环境侵蚀介质在构件棱角或突出部分可以同时从多方面侵入混凝土,而凹入部分易积存侵蚀介质、应力异常,因此从提高混凝土结构耐久性角度出发,混凝土构件选型应力戒单薄、复杂和多棱角。预计腐蚀破坏严重的构件应便于检测、维护和更换。 2、控制裂缝 不可控制的裂缝包括混凝土塑性收缩、沉降或过载造成的裂缝,常为较宽的裂缝,应针对成因采取措施预防开裂,即使难以预料也应加以引导,使其发生于次要部位或便于处理的位置。 可控制裂缝是靠传统的结构设计知识,按结构几何尺寸与荷载可以合理预防和控制的裂缝。 七、提高海工混凝土耐久性的技术措施 国内外相关科研成果和长期工程实践调研显示,当前较为成熟的提高海洋钢筋混凝土工程耐久性的主要技术措施有: (1)高性能海工混凝土 其技术途径是采用优质混凝土矿物掺和料和新型高效减水剂复合,配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料,形成低水胶比,低缺陷,高密实、高耐久的混凝土材料。高性能海工混凝土较高的抗

混凝土的耐久性和可持续发展问题述评_周维

混凝土技术发展的一个终极目标是最大限度地延长其使 用寿命,也即耐用性(Serviceability)问题。这就对混凝土的长期性能特别是耐久性提出了更高的要求。另外一个很重要的问题是混凝土技术的可持续发展,其目标就是要使混凝土技术的发展与资源、环境等实现良性循环,尽量减少造成修补或拆除的浪费和建筑垃圾,大量利用优质的工业废弃物和矿石,尽量减少自然资源和能源的消耗,减少对环境的污染[1]。 1混凝土的耐久性 混凝土的耐久性可定义为“在使用过程中经受气候变化、化学侵蚀、磨蚀等各种破坏因素的作用而能保持其使用功能 的能力”[2-3] 。一般混凝土建筑物的使用寿命要求在50年以上,很多国家对桥梁、水电站大坝、海底隧道、海上采油平台、核反应堆等重要结构的混凝土耐久性要求在100年以上。气候条件适中的陆上建筑物,应要求混凝土在200年内安全使用。我国GB50010—2002《混凝土结构设计规范》规定,混凝土的耐久性设计应按照环境类别和设计使用年限进行,分为50年和100年2个耐久性预期目标,对于重大、重要工程应按照100年寿命来设计混凝土。近几年来,我国已有不少工程的混凝土设计寿命达到100年,这些工程大都结合环境条件和特点,采取专门有效的措施,以充分保证混凝土工程的耐久 性设计要求。比较著名的百年工程有三峡大坝、东海大桥、南 京地铁1号线、崇明越江通道北港桥梁、重庆朝天门大桥空心桥墩、杭州湾大桥等[4]。 但是近几十年以来,混凝土构筑物因材质劣化造成失效以至破坏崩塌的事故在国内外也是屡见不鲜,并有愈演愈烈之势。 国际上混凝土的大量使用始于20世纪30年代,到五六十年代达到高峰[1]。许多发达国家每年用于建筑维修的费用都超过新建的费用。 过去,除了大型水利工程外,我国混凝土工程的耐久性问题长期不受重视,混凝土结构没有达到预期的使用寿命,受环境作用过早破坏的实例很多,由此造成的经济损失也很大。由于许多工程设计只满足荷载要求,而没有提出耐久性的要求,使已建成的混凝土构筑物存在耐久性隐患。我国在50年代兴建的水电站大坝有很多已经成为“病坝”,我国的混凝土工程量在改革开放30多年来突飞猛进,可以预见,耐久性不佳的混凝土工程的劣化问题将会日趋严重。因此,混凝土耐久性问题越来越受到人们的重视。1.1混凝土的耐久性破坏 混凝土耐久性涉及到混凝土性能的方方面面,是影响混凝土使用寿命的首要因素。造成混凝土耐久性不佳的原因多种多样,主要可分为:(1)物理破坏:由温度变化引起的收缩膨胀裂缝(这是由于混凝土内骨料和硬化水泥浆体不同的温度膨胀系数而引起),如冻融循环、除冰盐分对混凝土的剥蚀等;(2)化学破坏:由混凝土内部材料引起的碱骨料反应以及外部侵蚀性离子(Cl-)引起的诸如钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀(SO42-)以 混凝土的耐久性和可持续发展问题述评 周维1,朱惠英2 (1.广西建筑工程质量检测中心,广西南宁 530011; 2.广西建筑科学研究设计院,广西南宁530011) 摘要:从提高混凝土耐久性和混凝土技术可持续发展方面概述现代混凝土技术的发展趋势和发展方向。混凝土技术发展的根 本方向是坚持可持续发展战略,在与地球资源环境和谐共生的发展基础上,最大限度地改善混凝土的耐久性,提高其使用寿命。 关键词:混凝土;耐久性;可持续发展中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1001-702X(2007)09-0077-05 Reviewofdurabilityandsustainabledevelopmentofconcrete ZHOUWei1,ZHUHuiying2 (1.GuangxiBuildingEngineeringQualityInspectionCenter,Nanning530011,Guangxi,China;2.GuangxiBuildingScienceResearch&DesignInstitute,Nanning530011,Guangxi,China) 收稿日期:2007-05-12 作者简介:周维,男,1965年生,广西柳州人,高级工程师。通迅联系 人: 朱惠英。 全国中文核心期刊

DB32江苏省水利工程混凝土耐久性规范

ICS 27.140 P 55 备案号:37611-2013 DB32 江苏省地方标准 DB32/T 2333-2013 水利工程混凝土耐久性技术规范 Technical specification for durability on concrete Of hydraulic engineering 2013-05-03发布 2013-07-30实施江苏省质量技术监督局发布

前言 江苏地处江淮,滨临黄海,属亚热带向暖温带过渡地区,气温正负交替频繁,水环境复杂,水利工程混凝土受碳化、冻融、氯离子侵蚀、化学侵蚀等劣化作用影响日益显现。 为提高水利工程混凝土耐久性,规范混凝土耐久性技术工作,参照国内相关标准,编制《水利工程混凝土耐久性技术规范》。 本规范安装GB/T1.1-2009《标准化工作导则第 1 部分:标准的结构和编写》的要求进行编排。 本规范附录A 为规范性附录。 本规范有江苏省水利厅提出并归口。 本规范起草单位:江苏省水利科学研究院,江苏省水利工程质量监督中心站,南京水利科学研究院,江苏省水利勘测设计研究院有限公司,江苏省水利建设工程有限公司,江苏省江都水利工程管理处。 本规范主要起草人:朱炳喜,顾文菊,王珍兰,梅国兴,肖志远,张福贵,章新苏,刘伟宝,翟高明,姚文泉,黄根民,蔡一平,陆明志,王小勇。 本规范主要统稿人:朱炳喜,周金山。 本规范主要审稿人:樊志远,黄海田,吴忠,周金山,王超俊,赵立华,张利昕。 本规范由江苏省水利工程质量监督中心站负责解释。

目次 1范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (2) 4 总则 (3) 4.1 一般规定 (3) 4.2 设计使用年限 (3) 4.3 环境作用等级 (3) 5 设计要求 (5) 5.1 一般规定 (5) 5.2 混凝土强度 (5) 5.3 混凝土耐久性指标 (6) 5.4 混凝土结构构造 (7) 5.5 耐久性附加措施 (7) 6 施工要求 (8) 6.1 一般规定 (8) 6.2 原材料 (8) 6.2.1 胶凝材料 (8) 6.2.2 骨料 (9) 6.2.3 外加剂 (9) 6.2.4 水 (9) 6.3 混凝土配合比 (9)

混凝土结构设计规范41864

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010主要修订内容 1.完善规范的完整性,从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计,补充结构抗倒塌设计的原则,增强结构的整体稳固性。 2. 完善承载力极限状态设计内容,增加以构件分项系数进行应力设计等内容。 3. 钢筋混凝土构件按荷载效应准永久组合计算裂缝宽正常使用极限状态设计,钢筋混凝土构件按荷载效应准永久组合计算裂缝宽度,预应力构件稍放松;调整了裂缝宽度计算中的构件受力特征系数取值。 4.增加楼盖舒适度要求,规定了楼板竖向自振频率的限制。 5. 完善耐久性设计方法,除环境条件外,提出环境作用等级概念。 6. 增加了既有结构设计的基本规定。增加了既有结构设计的基本规定。 7. 淘汰低强钢筋,纳入高强、高性能钢筋;提出钢筋延性(极限应变)的要求。 8. 补充并筋(钢筋束)的配筋形式及相关规定。 9. 结构分析内容适当得到扩展,提出非荷载效应分析原则。 10. 对结构侧移二阶效应,提出有限元分析及增大系数的简化方法。 11. 完善了连续梁、连续板考虑塑性内力重分布进行内力调幅的设计方法。 12. 补充、完善材料本构关系及混凝土多轴强度准则的内容。 13. 构件正截面承载力计算:“任意截面”移至正文,“简化计算”移至附录。 14. 截面设计中完善了构件自身挠曲影响的相关规定。 15. 修改了受弯构件的斜截面的受剪承载力计算公式。 16. 改进了双向受剪承载力计算的相关规定。 17. 补充在拉、弯、剪、扭作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱设计的相关规定。 18. 修改了受冲切承载力计算公式。 19. 补充了预应力混凝土构件疲劳验算的相关公式。 20. 增加按开裂换算截面计算在荷载效应准永久或标准组合下的截面应力。 21. 宽度大于0.2mm 的开裂截面,增加按应力限制钢筋间距的要求。 22. 挠度计算中增加按荷载效应准永久组合时长期刚度的计算公式。 23. 增加了无粘结预应力混凝土受弯构件刚度、裂缝计算方法。 24. 考虑耐久性影响适当调整了钢筋保护层厚度的规定,一股情况下稍增,恶劣环境下大幅度增加。 25. 提出钢筋锚固长度修正系数,考虑厚保护层、机械锚固等方式控制锚固长度。 26. 框架柱修改为按配筋特征值及绝对值双控钢筋的最小配筋率,稍有提高。 27. 大截面构件的最小配筋适当降低。 28. 增加了板柱结构及现浇空心楼板的构造要求。 29. 在梁柱节点中引入钢筋机械锚固的形式。 30. 补充了多层房屋结构墙体配筋构造的基本要求。 31. 补充了二阶段成形的竖向叠合式受压构件(柱、墙)的设计原则及构造要求。 32. 完善装配式混凝土结构的设计原则以及装配式楼板、粱、柱、墙的构造要求。 33. 提出了预制自承重构件的设计原则;增补了内埋式吊具及吊装孔有关要求。 34. 补充、完善了各种预应力锚固端的配筋构造要求。 35. 调整了预应力混凝土的收缩、徐变及新材料、新工艺预应力损失数值计算。 36. 调整先张法布筋及端部构造,后张法布筋及孔道布置的构造要求。

耐久性混凝土施工方案

混凝土施工方案 1?范围 本方案囊括了满足铁路客运专线工程结构耐久性要求的混凝土 技术要求,施工控制要点等。 本施工方案适用于客运专线新建桥梁、隧道、涵洞、轨道、路基支挡等结构混凝土。 2?规范性引用文件 铁路工程施工技术指南TZ210-2005 客运专线高性能混凝土暂行技术条件 3?混凝土的耐久性指标 混凝土的耐久性指标一般是指混凝土的抗烈性、护筋性、耐蚀性、耐磨性及抗碱-骨料反应等。具体的混凝土耐久性指标应根据结构的设计使用年限、所处的环境类别及作用等级等确定。 3.1混凝土耐久性的一般要求: 1?混凝土的电通量: 32 混凝土应进行抗裂形对比试验。

33钢筋混凝土保护层厚度应满足设计规定。 34混凝土的抗碱-骨料反应性能应符合下列规定: 混凝土最大碱含量 (1).骨料的碱一硅酸反应砂浆棒膨胀率或碱一碳酸盐反应岩石柱膨胀率应小于0.10%; (2)当骨料的碱一硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.10?0.20 %时,混凝土碱含量应满足上表的规定;当骨料的碱一硅酸反应砂浆棒膨胀率在 0.20?0.30 %时,除了要满足上表的规定外,还应在混凝土中掺加具有明显抑制效能的矿物掺合料和复合外加剂,并经试验证明其有效。 4?混凝土的施工工序:

5?耐久性混凝土施工步骤: 5.1施工前的准备 5.1.1混凝土正式施工前,施工单位应完成原材料的选定、复检工作,并应充分考虑试验周期和可能出现的原材料变化,尽早完成混凝 土配合比工作的选定工作。 5.1.2重要混凝土结构施工前应进行混凝土浇筑,以便对混凝土配合比、施工工艺、施工机具的适应性进行检验,对有代表性的混凝土结构内部混凝土温升过程进行测定,发现问题及时调整。 5.2原材料的储存与管理 521混凝土原材料进厂(场)后,应对原材料的品种、规格、数

提高混凝土耐久性的技术措施

提高混凝土耐久性的技术措施 前言 混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内,在各种环境条件作用下,不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中,明确规定混凝土结构设计采用极限状态设计方法。混凝土耐久性与诸多因素有关,但在很大程度上取决于施工过程中的质量控制和质量保证以及结构使用过程中的正确维修与例行检测。就本文而言,重在从施工过程控制的方面来保证混凝土的耐久性,即根据混凝土结构所处的环境作用等级进行混凝土原材料选择、配合比选配,并加强施工工艺控制,特别是混凝土养护的温度、湿度控制等。 1 原材料选用 水泥 采用品质稳定、强度等级不低于级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥(掺合料仅为粉煤灰或磨细矿碴),禁止使用其它品种水泥。品质应符合GB175-2007规定:水泥的比表面积不宜超过350m2/kg,碱含量不应超过%,游离氧化钙含量不应超过%,水泥熟料中C3A 的含量不宜超过8%(强腐蚀环境下不应大于5%),C4AF含量小于7%、C3S、C2S含量宜在40%~45%之间的水泥。 粗骨料 选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等球形、吸水率低、空隙率小的碎石,压碎指标不大于10%,母岩立方体抗压强度与梁体混凝土设计强度之比应大于2,含泥量小于%,针、片状颗粒含量不大于5%,颗粒尽量接近等径状。粗骨料粒径宜为5~20mm,且分两级储存、运输、计量,5~10mm颗粒质量占(40±5)%,10~20mm颗粒质量占(60±5)%。选用无碱活性粗骨料(因条件所限不得不采用碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率为~%的活性骨料时,由各种原材料带入混凝土中的总碱量不应超过3.0kg/m3)。 细骨料 细骨料应选择级配合理、质地均匀坚固的天然中粗砂(不宜使用机制砂和山砂,严禁使用海砂),细度模数~。严格控制云母和泥土的含量,砂的含泥量应不大于%,泥块含量应不大于%,选用无碱活性细骨料(因条件所限不得不采用碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率为~%的活性骨料时,由各种原材料带入混凝土中的总碱量不应超过3.0kg/m3)。 矿物掺合料 适当掺用优质Ⅰ级粉煤灰、磨细矿渣、微硅粉等矿物掺合料或复合矿物掺合料,Ⅰ级粉

水工混凝土

水工混凝土 姓名:陈林海学号:131601206指导老师:张鸣 [摘要]文章对水工混凝土作出了详尽和全面的阐述,从概念入手,对其发展历史,原材料,配合比设计方法,技术性能,常见问题与解决方法等方面着重介绍,加深大家对水工混凝土的认识和理解。 [关键词]水工混凝土发展历史原材料配合比设计方法技术性能常见问题与解决方法 [引言]水工混凝土是指经常性或周期性地受水作用的建筑物(或建筑物的一部分)所用的并能保证建筑物在上述条件下长期正常使用的混凝土。 常用于水上、水下和水位变动区等部位。因其用途不同,技术要求也不同:常与环境水相接触时,一般要求具有较好的抗渗性;在寒冷地区、特别是在水位变动区应用时,要求具有较高的抗冻性;与侵蚀性的水相接触时,要求具有良好的耐蚀性;在大体积构筑物中应用时,为防止温度裂缝的出现,要求具有抵热性和低收缩性;在受高速水流冲刷的部位使用时,要求具有抗冲刷、耐磨及抗气蚀性等。长期的施工实践证明,在水工混凝土中掺入具有减水、缓凝及增加耐久性的外加剂,如木质素磺酸盐减水剂、糖蜜塑化剂、松香皂引气剂(在有抗冻性要求的地区或部位必须掺入),以及掺入适量的优质掺合料,如粉煤灰等,对改善混凝土拌合物的和易性及提高耐久性都具有明显效果。 本文将从水工混凝土的发展历史、原材料、配合比设计方法、技术性能、常见问题与解决方法这五个方面来分析这种建筑材料。 [正文] 一.水工混凝土的发展历史 20 世纪30 年代,美国着手建设坝高211m 的胡佛坝,对水工混凝土进行全面研究,形成了一套完整的水工混凝土材料配制体系和柱状法坝体浇筑技术,实现了创世纪的技术创新。自1936 年胡佛坝建成半个多世纪,水工混凝土技术又有了很大发展,其中主要有: ①在水工混凝土中掺入掺和料、引气剂和减水剂; ②

高耐久性混凝土

高耐久性混凝土施工技术 高耐久性混凝土程混凝土施工具有配合比设计难度大、施工控制要求高等特点。因此,从原材料、混凝土配置关键环节、配合比设计三个方面进行配合比试验,并从把握原材料质量、计量、搅拌、振捣与抹面和养护等方面介绍施工控制措施。 一、高耐久性混凝土配制关键环节 对高耐久性混凝土的要求很高,其所处环境及工程的特点又有许多不利因素,超出了现行的一般规范标准。耐久混凝土的配合比设计应采用试验-计算的方法。 二、高耐久性混凝土配合比设计 1、混凝土原材料选择 对于高耐久性混凝土水泥、水、骨料、外加剂应符合现行国家标准,同时符合设计要求。 2、配合比计量 经过实验室试验确定试验设计配合比。由国家建筑材料质量监督检验测试中心对混凝土配合比试验。在施工过程中采取如下控制配合比计量措施:1)由检测机构对搅拌站的计量器具进行测试,确保测试合格,出具检测报告; 2)施工过程中派遣两名经验丰富、责任心比较强的质量检查员,进驻搅拌站,进行旁站计量,适时测试砂石子的含水率,及时调整施工配合比,确保计量准确,配比正确; 3)认真进行开盘鉴定,每调整一次施工配合比,必须进行一次开盘鉴定。 三、高耐久性混凝土施工过程管理

混凝土采用预拌混凝土,混凝土罐车运输至施工现场,汽车泵泵送混凝土到浇筑地点。 1、原材料控制 实际使用的各种原材料必须与配合比设计相一致。材料进场后,按材料控制程序进行登记,并收集、保留相关资料。所有原材料做到先检后用;集料堆放场地先硬化、分仓,后堆放原材料;粗骨料按要求分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量,并对其检验状态进行标识;胶凝材料、外加剂储存罐采用顶部搭设遮阳棚和四周棉被包裹防晒。骨料在使用前必须进行筛洗,严格控制含泥量、级配,并用钢结构雨棚覆盖,降低集料的含水量差异和温度。 2、拌合过程控制 依据试验配合比和施工配合比,核查各种材料质量、搅拌设备系统及仪表精度。对微机控制搅拌站计量参数资料要及时分析,动态校正计量。验证混凝土的和易性、可泵性,测试坍落度。 混凝土搅拌工艺:细骨料、水泥、粉煤灰、外加剂(第一搅拌阶段)→加水(第二搅拌阶段)→加粗骨料(第三搅拌阶段)→搅拌出料。搅拌时按上述顺序投料。每一搅拌阶段不少于30s,总搅拌时间为3min。拌制第一盘混凝土时,增加水泥和细骨料用量10%,保持水胶比不变以便搅拌机持浆。操作手进行岗前培训,持证上岗。拌合时,有技术人员在搅拌站全过程值班,随时处理出现的各种情况。 3、运输及泵送过程控制 本工程混凝土运输采用混凝土输送泵泵送和混凝土搅拌车运输两种形式。混凝土搅拌车通过施工道路运输,要求保持运输混凝土的道路平坦畅通,保证混凝土在运输过程中保持均匀性,运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆,并应

混凝土耐久性对水泥的技术要求

混凝土耐久性对水泥的技术要求 发表时间:2016-11-17T09:27:02.270Z 来源:《低碳地产》2016年9月第18期作者:高树才 [导读] 通过回顾我国水泥质量的发展道路,试图探寻水泥质量变迁与混凝土耐久性劣化的关系。 潍坊市磊鑫混凝土有限公司山东潍坊 261207 【摘要】通过回顾我国水泥质量的发展道路,试图探寻水泥质量变迁与混凝土耐久性劣化的关系。从混凝土耐久性破坏的本质,追溯分析已经提出的水泥早期强度高和细度细等影响耐久性的因素,提出水泥早期水化速率过快,和水泥碱含量高是导致混凝土耐久性劣化的两个本质因素。水泥早期强度高、细度细、C3S含量高等都是表象而非本质。化学减缩增加,早期水化热增加,开裂风险增加,皆为水泥早期水化速率过快的结果。从水泥行业技术推进的角度,提出了不显著增加环境、能源和资源代价,同时能够显著改善混凝土耐久性的水泥质量改进技术路线,主要内容是使用低C3A、C3S含量的熟料,采用分别粉磨工艺,生产早期水化速率低,而强度并不太低的水泥。【关键词】混凝土;耐久性;水泥要求 1我国半个世纪水泥质量的变迁 以准确的数据全面回顾半个世纪水泥质量变迁,是一项繁复的工程,本研究只进行了有限的工作。这些工作包括:(1)请启新水泥厂、华新水泥厂、牡丹江水泥厂、琉璃河水泥厂(启新水泥厂建于1889年,华新水泥厂建于1907年;牡丹江水泥厂、琉璃河水泥厂都已有70年以上的历史)前辈质量管理人员回忆过去的数据。(2)查阅笔者三十余年积累的技术资料。(3)查阅已有技术文献。(4)对水泥厂进行调查,取得近年和当前的情况。综合上述调查工作,将半个世纪以来我国水泥强度、细度变化数据列于表1和图1所示。 图1显示,半个世纪以来,我国水泥强度逐步升高,细度逐步变细、这与我国混凝土耐久性越来越差的情况相对应。如今新型干法水泥在通用硅酸盐水泥中的占比已经几近100。新型干法生产给水泥质量带来巨大变化。山于窑外分解窑的锻烧强度提高,使得通过提高熟料KH提高强度成为现实,意味着鲍格计算式计算的C3S提高;同时窑外分解窑采用的急烧快冷热工制度,使熟料C3S 实际含量比鲍格计算式计算值高出许多。因此,熟料的C3S实际含量由50年前的50%,提高到了目前65%-68%。山于窑外分解窑挥发性组分循环,使得熟料中包括碱在内的挥发性组分含量较过去也有显著提高。这两个因素都导致水泥早期水化速率在增加,早期强度增加。熟料的C3A含量在几十年间没有显著增加,但由于碱含量的增加,导致熟料中高活性的斜方晶系C3A含量有所增加,C3A的总体水化速率增加。 2混凝土若干技术要求辨析 半个多世纪水泥质量的变迁,碱含量的提高是由于水泥企业为了降低能耗提高窑单位容积产量,主动采用窑外分解窑技术造成的。除此之外,C3S增加、早期强度提高以及细度变细都不是水泥企业的主动行为。水泥质量向错误方向的演变,是水泥使用者不断给水泥行业以误导造成的。这种误导有一些是技术性因素,也有一些是非技术性因素。 2.1水泥强度 理查德·W·伯罗斯在分析美国半个多世纪以来混凝土耐久性变差的原因时,特别强调水泥早期强度不断提高的危害。但降低水泥早期强度对于混凝土耐久性是充分条件而非必要条件。换言之,水泥早期强度高会导致混凝土耐久性劣化,降低水泥早期强度对混凝土耐久性有利;但危害混凝土耐久性的本质,不是水泥的早期强度高,而是水泥的早期水化速率快。如果在提高水泥早期强度的同时,不加快水泥的早期水化速率,则对混凝土耐久性没有明显危害。 水泥早期水化速率高的原因包括:(1)熟料早期水化速率(强度)高;(3)水泥中含有较多的熟料细粉(<3μm);(3)水泥中石膏的形态和数量没有得到正确的优化;(4)碱含量高。将上述关系归纳如图2所示。 由图2可以看出,影响水泥早期强度的因素包含化学作用和物理作用两个方面。长期以来,我们几乎将水泥质量与水泥强度等同,同时又将水泥活性与水泥强度等同,认为提高水泥活性是提高水泥强度的唯一途径。而忽视了水泥强度的物理作用,忽视了通过优化水泥的粒度分布,提高水泥水化前的堆积密度,可以在显著提高水泥强度的同时降低水化速率这一重要事实。一项旨在通过优化水泥粒度分布以提高强度的试验,得到了如表2所示的试验结果。 表2数据表明,通过优化水泥粒度分布,可以在降低水泥水化热的同时,同时提高水泥早期、后期和长期强度。

混凝土耐久性

混凝土耐久性 混凝土是水利水电工程建设及其它建筑工程中用途最广,用量最大的建筑材料之一。混凝土的强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标,在设计施工中往往把混凝土的抗压强度作为主要技术指标而对混凝土的耐久性重视不够。混凝土的耐久性是指组成混凝土的材料在长期使用过程中,抵抗其自身及环境因素长期破坏作用,保持其原有性能而不变质、不破坏的能力,主要指抗渗性、抗冻性、抗碳性、抗化学侵蚀及碱集料反应等。以下根据国内外已有研究成果对混凝土各项耐久性能指标的影响进行评述。 1. 混凝土工程耐久性不足的后果 混凝土因其工程量大,将会因耐久性不足对未来社会造成极为沉重的负担。据美国一项调查显示,美国的混凝土基础设施工程总价值约为6万美元,每年所需维修费或重建费用约3千亿美元。美国50万座公路桥梁中20万座已损坏,平均每年有150~200座桥梁部分或完全坍塌,寿命不足20年;美国共建有混凝土水坝3000座,寿命30年,其中32%的水坝年久失修。美国对二战前后修建的混凝土工程,在使用30~50年后进行加固维修所投入的费用,约占建设总投资的40%~50%以上。中国50~60年代所建设的混凝土工程已使用40余年,如果我国混凝土工程的平均寿命30~50年计,在今后的10~30年内,为了维修建国以来所建基础设施的费用,将是极其巨大的。 日前,我国的基础设施建设工程规模宏大,每年高达2万亿元人民币以上,约30~50年后,这些工程也将进入维修期,所需的维修费用或重建费将更巨大。作为21世纪的高性能混凝土,更要从提高混凝土耐久性入手,以降低巨额的维修和重建费用。 2. 影响混凝土耐久性的因素 2.1混凝土的抗渗性。 混凝土的抗渗性,指混凝土抵抗压力水渗透的能力。混凝土阻碍液体向其内部流动的能力越好,混凝土的抗渗性越好。混凝土的耐久性与水和其它有害化学液体流入其内部的数量、范围等有关,因此抗渗性能高的混凝土,其耐久性就高。 2.2混凝土的冻融破坏。 当结构处于冰点以下环境时,部分混凝土内空隙中的水将结冰,产生体积膨胀,过冷的水发生迁移,形成各种压力,当压力达到一定程度时,导致混凝土的破坏。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的气孔结构和气泡含量多少密切相关。气孔越少越小,破坏作用就越小,封闭气泡越多,抗冻性就越好。影响混凝土抗冻性的因素,除了气孔结构和含气量外,还与混凝土的饱和度、水灰比、混凝土的龄期、集料的空隙率及其间的含水率有关。 2.3混凝土的碳化。混凝土的碳化,是指混凝土中的Ca(OH)2与空气中的CO2起化学反应,生成中性的碳酸钙CaCO3。未碳化的混凝土呈碱性,混凝土中钢筋保持钝化最低(临界)碱度是PH值为11.50,碳化后的混凝土PH值为8.50~9.50。碳化使混凝土的碳度降低,同时,增加混凝土孔隙溶液中氢离子数量,使混凝土对钢筋的保护作用减弱。当碳化超过混凝土的保护层时,在水与空气存在的条件下,就会使混凝土失去对钢筋的保护作用,钢筋开始生锈。钢筋锈蚀后,锈蚀产生的体积比原来膨胀2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,锈蚀越严重,铁锈越多,膨胀力越大,最后导致混凝土开裂形成顺筋裂缝。裂缝的产生使水和CO2得以顺利的进入混凝土内,从而加速了碳化和钢筋的锈蚀。 2.4混凝土侵蚀性。 当混凝土结构处在有侵蚀性介质作用的环境时,会引起水泥石发生一系列化学-物理和物理-化学变化,而逐步受到侵蚀,严重的使水泥石强度降低,以至破坏。常见的化学侵蚀可分为淡水腐蚀、一般酸性水腐蚀、碳酸腐蚀、硫酸盐腐蚀、镁盐腐蚀五类。淡水的冲刷,会溶解水泥石中的组分,使用使水泥石孔隙增加,密实度降低,造成对水泥石的破坏,因此,淡水冲刷会对水工建筑有一定影响;当水中溶有一些酸类时,水泥石就会受到溶淅和化学溶

《混凝土结构设计规范》

为方便了解规范修订的变化并提出意见,将本次修订的主要内容简述如下:为方便了解规范修订的变化并提出意见,将本次修订的主要内容简述 1 完善规范的完整性,完善规范的完整性从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计,补充结完整性,从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计,适当扩展到整体结构“ 构方案”和“结构抗倒塌设计”的原则,增强结构的整体稳固性。构方案”结构抗倒塌设计” 的原则,增强结构的整体稳固性。 3 完善承载力极限状态设计内容,增加以构件分项系数进行应力设计等内容。 钢筋混凝土构件按荷载效应准永久组合计算裂缝宽正常使用极限状态设计,钢筋混凝土构件按荷载效应准永久组合计算裂缝宽 度,预应力构件稍放松;调整了裂缝宽度计算中的构件受力特征系数取值。度,预应力构件稍放松;调整了裂缝宽度计算中的构件受力特征系数取值。 4 增加楼盖舒适度要求,规定了楼板竖向自振频率的限制。 5 完善耐久性设计方法,除环境条件外,提出环境作用等级概念。完善耐久性设计方法,除环境条件外,提出环境作用等级概念除环境条件外,提出环境作用等级概念。 6 增加了既有结构设计的基本规定。增加了既有结构设计的基本规定。既有结构设计的基本规定 7 淘汰低强钢筋,纳入高强、高性能钢筋;提出钢筋延性(极限应变)的要求。淘汰低强钢筋,纳入高强、高性能钢筋;提出钢筋延性(极限应变)的要求 8 补充并筋(钢筋束)的配筋形式及相关规定。补充并筋(钢筋束)的配筋形式及相关规定及相关规定。 9 结构分析内容适当得到扩展,提出非荷载效应分析原则。结构分析内容适当得到扩展提出非荷载效应分析原则。适当得到扩展, 10

对结构侧移二阶效应,提出有限元分析及增大系数的简化方法。侧移二阶效应,提出有限元分析及增大系数的简化10 对结构侧移二阶效应,提出有限元分析及增大系数的简化方法。 11 完善了连续梁、连续板考虑塑性内力重分布进行内力调幅的设计方法。 12 补充、完善材料本构关系及混凝土多轴强度准则的内容。 “ 任意截面”“ 简化计算”13 构件正截面承载力计算:任意截面”移至正文,简化计算”移至附录。 截面设计中完善了构件自身挠曲影响的相关规定。14 截面设计中完善了构件自身挠曲影响的相关规定。 修改了受弯构件的斜截面的受剪承载力计算公式。15 修改了受弯构件的斜截面的受剪承载力计算公式。 改进了16 改进了双向受剪承载力计算的相关规定。 17 补充在拉、弯、剪、扭作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱设计的相关规定。扭作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱设计的相关规定 修改了受冲切承载力计算公式。18 修改了受冲切承载力计算公式。 19 补充了预应力混凝土构件疲劳验算的相关公式。 20 增加按开裂换算截面计算在荷载效应准永久或标准组合下的截面应力。 21 宽度大于 0.2mm 的开裂截面,增加按应力限制钢筋间距的要求。 22 挠度计算中增加按荷载效应准永久组合时长期刚度的计算公式。挠度计算中增加按荷载效应准永久组合时长期刚增加按荷载效应准永久组合时长期刚度 23 增加了无粘结预应力混凝土受弯构件刚度、裂缝计算方法。增加了 24 考虑耐久性影响适当调整了钢筋保护层厚度的规定,一股情况下稍增,恶劣考虑耐久性影响适当调整了钢筋保护层厚度的规定,一股情况下稍增,恶劣适当调整了钢筋保护层厚度的规定,一股情况下稍 环境下大幅度增加。

混凝土结构耐久性设计与施工指南

中国土木工程学会标准CCES 01-2004 混凝土结构耐久性设计与施工指南 一、 《混凝土结构耐久性设计与施工指南》 CCES 01-2004的2005年修订版,已于2005年10月由中国建筑工业出版社正式出版 2005年修订版说明 根据《指南》第一版(CCES 01-2004)使用过程中征集到的意见、建议以及近期获得的新的信息,这一修订版对原有条文作了局部的修改、补充和必要的订正,并以单印本的形式正式发行,取代原先刊载于文集《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(中国建筑工业出版社2004年5月第一版)中的条文。与第一版相比,修订版增添了一些新的条文和附录,篇幅增加近40%。读者如欲继续使用指南第一版中的条文内容,请注意新的修订版中已作出的更改,后者可从以下网站查得: 中国土木工程学会 https://www.360docs.net/doc/ac5939820.html, 2005年9月 二、 《指南》2005年修订版的主要修改内容 持有《指南》第一版的读者如欲继续使用或参考第一版的条文,请注意修订版中已作出的局部修改,其中与第一版有较大区别的,可下载修订版中的如下条文。至于修订版中的增加内容,可参阅新出版的指南,主要有:对于不同环境类别和作用等级下的混凝土原材料品种与用量的范围作了限定;对混凝土养护和钢筋保护层厚度的合格验收要求作了补充;新增了附录C(氯离子侵入混凝土过程的Fick模型)和附录D(后张预应力混凝土体系的耐久性要求)。 1 环境类别与环境作用等级 修订版对环境类别和环境作用等级有个别调整,相关条文如下,与之对应的第一版中条文为3.0.4条。

3.1.1 结构所处的环境按其对钢筋和混凝土材料的不同腐蚀作用机理分为5类(表3.1.1)。 表3.1.1 环境分类 类别 名称 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ1Ⅴ2Ⅴ3碳化引起钢筋锈蚀的一般环境 反复冻融引起混凝土冻蚀的环境 海水氯化物引起钢筋锈蚀的近海或海洋环境 除冰盐等其他氯化物引起钢筋锈蚀的环境 其他化学物质引起混凝土腐蚀的环境: 土中和水中的化学腐蚀环境 大气污染环境 盐结晶环境 注:氯化物环境(Ⅲ和Ⅳ)对混凝土材料也有一定腐蚀作用,但主要是引 起钢筋的严重锈蚀。反复冻融(Ⅱ)和其他化学介质(Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅴ3) 对混凝土的冻蚀和腐蚀,也会间接促进钢筋锈蚀,有的并能直接引起 钢筋锈蚀,但主要是对混凝土的损伤和破坏。 3.1.2 环境作用按其对配筋(钢筋和预应力筋)混凝土结构侵蚀的严重程度分为6级(表3.1.2)。 表3.1.2 环境作用等级 作用等级 作用程度的定性描述 A B 可忽略 轻度

混凝土耐久性设计方法

附录 A (规范性附录) 混凝土耐久性设计方法 A.1 本附录给出的混凝土耐久性专项设计方法与原则是本规程高性能混凝土设计的补充与延伸,其目的是指导服役于超高浓度腐蚀环境、耦合侵蚀环境或超出现有标准规范规定范围的混凝土耐久性定量设计,使结构和构件在使用年限内达到所期望的性能要求。 A.2 混凝土耐久性定量设计需明确结构和构件在指定服役环境下的性能劣化规律、耐久性极限状态以及设计使用年限。 A.3 混凝土耐久性定量设计需要使用劣化模型,针对确定的极限状态和设计使用年限,确定与结构和构件性能劣化抗力直接相关的材料与结构参数,并且应充分考虑环境作用和性能劣化影响因素的不确定性,使设计参数具有一定保证率。 A.4 结构构件性能劣化的耐久性极限状态应按正常使用下的适用性极限状态考虑,且不应损害到结构的承载能力和可修复性要求。混凝土结构和构件的耐久性极限状态可分为以下三种: 1)钢筋开始锈蚀的极限状态; 2)钢筋适量锈蚀的极限状态; 3)混凝土表面轻微损伤的极限状态。 A.5 钢筋开始锈蚀的极限状态应为混凝土碳化发展到钢筋表面,或氯离子侵入混凝土内部并在钢筋表面积累的浓度达到临界浓度。重要、重大工程的混凝土结构主要构件以及使用期难以维护的混凝土构件,宜采用钢筋开始锈蚀的极限状态。对锈蚀敏感的预应力钢筋、冷加工钢筋或直径不大于6mm 的普通热轧钢筋作为受力主筋时,应以钢筋开始锈蚀作为极限状态。 A.6钢筋适量锈蚀的极限状态应为钢筋锈蚀发展导致混凝土构件表面开始出现顺筋裂缝,或钢筋截面的径向锈蚀深度达到0.1mm。混凝土结构中的可维护构件,可采用钢筋适量锈蚀的极限状态。 A.7 混凝土表面轻微损伤的极限状态应为不影响结构外观、不明显损害构件的承载力和表层混凝土对钢筋的保护。 A.8 与耐久性极限状态相对应的结构设计使用年限应具有规定的保证率,并应满足正常使用下适用性极限状态的可靠度要求。根据适用性极限状态失效后果的严重程度,保证率宜为90%~95%,相应的失效概率宜为5%~10%。 A.9 混凝土耐久性定量设计的劣化模型,其有效性应经过验证并应具有可靠的工程应用。环境作用和作用效应参数应依据工程环境条件取值,性能劣化的材料抗力参数应能通过可靠的试验方法确定,劣化模型应考虑混凝土配合比和施工方法对劣化规律的影响。 A.10 海洋氯化物环境,氯离子侵入混凝土内部的过程,可采用Fick 第二定律的经验扩散模型。模型所选用的混凝土表面氯离子浓度、氯离子扩散系数、钢筋锈蚀的临界氯离子浓度等参数的取值应有可靠的依据。其中,表面氯离子浓度和扩散系数应为其表观值,氯离子扩散系数、钢筋锈蚀的临界浓度等参数还应考虑混凝土的组成特性、混凝土构件使用环境的温、湿度等因素的影响。根据设计使用年限与保护层厚度,选择极限状态所对应的临界氯离子浓度和表面氯离子浓度,计算得出混凝土的氯离

高耐久性混凝土技术

高耐久性混凝土技术 2.1.1 技术内容 高耐久性混凝土是通过对原材料的质量控制、优选及施工工艺的优化控制,合理掺加优质矿物掺合料或复合掺合料,采用高效(高性能)减水剂制成的具有良好工作性、满足结构所要求的各项力学性能、且耐久性优异的混凝土。 (1)原材料和配合比的要求 1)水胶比(W/B)≤0.38。 2)水泥必须采用符合现行国家标准规定的水泥,如硅酸盐 水泥或普通硅酸盐水泥等,不得选用立窑水泥;水泥比22/kg。,不应大于380m表面积宜小于350m /kg3)粗骨料的压碎值≤10%,宜采用分级供料的连续级配,吸水率<1.0%,且无潜在碱骨料反应危害。 4)采用优质矿物掺合料或复合掺合料及高效(高性能)减 水剂是配制高耐久性混凝土的特点之一。优质矿物掺合料主要包括硅灰、粉煤灰、磨细矿渣粉及天然沸石粉等,所用的矿物掺合料应符合国家现行有关标准,且宜达到优品级,对于沿海港口、滨海盐田、盐渍土地区,可添加防腐阻锈剂、防腐流变剂等。矿物掺合料等量取代水泥的最大量宜为:硅粉≤10%,粉煤灰≤30%,矿渣粉≤50%,天然沸石粉≤10%,复合掺合料≤50%。

)混凝土配制强度可按以下公式计算:5. ≥f+1.645σf cu,kcu,0——混凝土配制强度(MPa);f式中 cu,0;——混凝土立方体抗压强度标准值(MPa)f k,cuσ——强度标准差,无统计数据时,预拌混凝土可按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55的规定取值。 (2)耐久性设计要求 对处于严酷环境的混凝土结构的耐久性,应根据工程所处环 境条件,按《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50467进行 耐久性设计,考虑的环境劣化因素及采取措施有: 1)抗冻害耐久性要求:a)根据不同冻害地区确定最大水胶 比;b)不同冻害地区的抗冻耐久性指数DF或抗冻等级;c) 受除冰盐冻融循环作用时,应满足单位面积剥蚀量的要求; d)处于有冻害环境的,应掺入引气剂,引气量应达到3%~5%。 2)抗盐害耐久性要求:a)根据不同盐害环境确定最大水胶 比;b)抗氯离子的渗透性、扩散性,宜以56d龄期电通量 或84d氯离子迁移系数来确定。一般情况下,56d电通量宜 ≤800C,84d氯离子迁移系数宜≤;c)混凝2?12s.25?10/m土表面 裂缝宽度符合规范要求。 3)抗硫酸盐腐蚀耐久性要求:a)用于硫酸盐侵蚀较为严重 的环境,水泥熟料中的CA不宜超过5%,宜掺加优质3)根 据不同硫酸盐腐蚀环境,b的掺合料并降低单位用水量;

水工混凝土结构耐久性研究探讨

水工混凝土结构耐久性研究探讨 发表时间:2017-12-11T16:20:36.247Z 来源:《基层建设》2017年第26期作者:贾贤云 [导读] 摘要:随着水工混凝土结构应用的不断推广,研究其结构耐用性凸显出重要意义。 身份证号码:35010219760128xxxx 摘要:随着水工混凝土结构应用的不断推广,研究其结构耐用性凸显出重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了影响水工大体积混凝土耐久性的主要因素。在探讨混凝土的碳化及抗冻性的基础上,研究了水工混凝土结构耐久性对策。 关键词:水工混凝土;结构;耐久性;研究 引言:作为一种实际应用效果良好的结构,水工混凝土结构在近期得到了长足的发展。研究其耐久性相关课题,能够更好地优化该项工作的实践,从而有效保证水工混凝土结构在实际运用中的耐久性。本文从概述相关内容着手本课题的研究。 1 概述 随着我国国民经济的快速发展,水利工程建筑数量日益增加,大体积混凝土作为一种常见的建筑材料,具有承载力高、适应性强、造价低和易浇筑成型等优点,目前在城市水利基础设施建设中得到广泛的应用及推广。但在混凝土建筑过程中,由于设计不合理、施工质量差、人员操作失误等,加上施工单位对混凝土耐久性的认识不够深入,导致水工混凝土在使用过程中出现损坏的情况,严重威胁到水利工程的质量安全和功能的发挥,甚至会造成生命财产的损失。同时水利工程具有特殊的使用环境,对混凝土结构的耐久性要求越相对较高。因此,如何有效地提高水工混凝土结构的耐久性就成为了工程技术人员当前亟待解决的难题之一。通过分析影响混凝土结构耐久性的因素,提出有效的处理措施,对提高混凝土耐久性有所帮助。 混凝土耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境和及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费巨大资金对其加固和处理以保证其安全、使用功能和外观要求的能力。它是混凝土的一个综合性指标,主要包括抗碳化性、抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、抗碱骨料反应等性能,它是混凝土结构的基本功能之一,也是混凝土安全性。适用性、耐久性三个环节中比较薄弱的一个环节,它的好坏将直接影响到工程的使用寿命。 2 影响水工大体积混凝土耐久性的主要因素 2.1 裂缝 水工混凝土体积大,在硬化初期易产生大量水化热,形成温度应力,而此时混凝土抗拉能力弱导致产生裂缝;同时大体积混凝土还产生收缩裂缝,引起如渗漏溶蚀、环境水侵蚀、冻融破坏和钢筋锈蚀等病害的发生,这些病害与裂缝形成恶性循环,对建筑物的耐久性产生极大危害。 2.2 冻融循环 冻融破坏是混凝土在浸水饱和或潮湿状态下,温度正负交替变化使其内部孔隙水冻结膨胀、融解收缩产生疲劳应力,导致混凝土由表及里逐渐削蚀的破坏现象。经调查,我国有22%的中小型水工建筑物存在冻融破坏问题。 2.3 碳化与钢筋锈蚀 空气中的CO2和水中的碳酸组分都可能与水泥水化物发生反应,使之碳化,产生裂缝,使CO2等进入混凝土内部,加速碳化。碳化使混凝土中性化,导致钢筋失去保护膜而产生锈蚀,使结构承载力逐渐丧失。 3 混凝土的碳化及抗冻性研究 3.1 混凝土的碳化 混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。空气中CO2气渗透到混凝土内,与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水,使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化,又称作中性化。水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙,使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液,其碱性介质对钢筋有良好的保护作用,使钢筋表面生成难溶的Fe2O3和FeO,称为钝化膜。碳化后使混凝土的碱度降低,当碳化超过混凝土的保护层时,在水与空气存在的条件下,就会使混凝土失去对钢筋的保护作用,钢筋开始生锈。 3.2混凝土的抗冻性 混凝土的抗冻性是混凝土受到的物理作用的一方面,是反映混凝土耐久性的重要指标之一。对混凝土的抗冻性不能单纯理解为抵抗冻融的性质,不仅在严寒地区混凝土建筑物有抗冻的要求,温热地区混凝土建筑物同样会遭到干、湿、冷、热交替的破坏作用,经历时间长久会发生表层削落,结构疏松等破坏现象。处在干燥条件的混凝土显然不存在冻融破坏的问题,所以饱水状态是混凝土发生冻融破坏的必要条件之一,另一必要条件是外界气温正负变化,使混凝土孔隙中的水反复发生冻融循环,这两个必要条件,决定了混凝土冻融破坏是从混凝土表面开始的层层剥蚀破坏。 4水工混凝土结构耐久性对策探讨 由于混凝土结构所处的环境条件、结构形式、结构使用条件和结构表层保护措施、细部构造以及施工质量都影响着混凝土的耐久性。根据新编的《水工混凝土结构设计规范》(以下简称《规范》)的规定,水工混凝土耐久性设计主要会依据规范中的要求来对水工混凝土结构进行设计。 4.1对于混凝土结构所处环境进行分类别划分 对于永久性建筑物应该重点关注耐久性。根据不同的建筑环境条件进行划分。不同环境划分级别不同,大体划分为四类。对于建筑物设置时,可以根据具体所处的环境级别和耐久性需求进行设计,并在施工过程中根据具体环境进行施工质量控制,将环境类别适当提高或降低,但不应高于四类环境标准,当然也不能低于一类环境标准。对于混凝土耐久性要求不太高的临时性的建筑物可以不太过于注意环境因素。 4.2对于原材料的选择以及施工质量的控制 根据混凝土结构的耐久性需要,在选择正确的原材料的前提下,加强对于原材料质量的干预。当环境受外力侵蚀较厉害时,在选择原材料时应优先选择抗侵蚀的水泥;当对于有抗冻要求的混凝土结构时应考虑添加适量引气剂,同时采用大坝水泥,并掺入部分硅酸盐水泥。由于耐久性与混凝土结构的密实性有密切关系,所以对于混凝土的原料选择,施工过程以及养护有必须按照施工规定进行。 合理的结构形式有助于混凝土结构耐久性的增加。结构形式的选择应该根据具体的环境类别而定,当遇到环境条件类别为三、四类

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