结构耐久性暂行规定.docx

1、结构耐久性暂行规定00中华人民共和国行业标准 铁建设2005160号 铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定20050916 发布 20050916 实施中华人民共和国铁道部 发布前 言本暂行规定是根据铁道部关于印发2003年铁路工程建设规范、定额、标准设计编制计划的通知（铁建设函200341号）进行编制的。本暂行规定编制过程中认真总结了我国铁路混凝土工程建设的经验和教训，借鉴了国内外有关标准的规定，在广泛征求意见的基础上，经反复审查定稿。工程技术人员必须按照“以人为本、服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展”的铁路建设理念，结合工程具体情况，因地制宜，充分发挥主观能动性，积极采用安全、可靠、先进、

2、成熟、经济、适用的新技术，不能生搬硬套标准。勘察设计单位执行（或采用）单项或局部标准，并不免除设计单位及设计人员对整体工程和系统功能质量问题应承担的法律责任。本暂行规定共分9章，主要内容包括：总则，术语，基本规定，混凝土原材料，混凝土配合比，构造措施，施工，附加防腐蚀措施和检测、养护、维修等。本暂行规定系首次编制。在执行本暂行规定的过程中，希望各单位结合工程实践，认真总结经验，积累资料。如发现需要修改和补充之处，请及时将意见及有关资料寄交铁道科学研究院（北京市海淀区大柳树路2号，邮政编码：100081）,并抄送铁道部经济规划研究院（北京市海淀区羊坊店路甲8号，邮政编码：100038），以供今后

3、修订时参考。本暂行规定由铁道部建设管理司负责解释。本暂行规定主编单位：铁道科学研究院。本暂行规定参编单位：清华大学、铁道部经济规划研究院、铁道第一勘察设计院、铁道第二勘察设计院、铁道第三勘察设计院、中铁三局集团有限公司、中铁十二局集团有限公司、西南交通大学。本暂行规定主要起草人：谢永江、陈肇元、薛吉岗、张勇、李启棣、廉慧珍、覃维祖、仲新华、唐南生、黄直久、殷宁骏、林之珉、吴少海、渝喻、李海光、王召祜、关宝树、魏齐威。目 次1 总则12 术语23 基本规定33.1一般规定33.2设计使用年限级别33.3环境类别及作用等级33.4混凝土耐久性指标54 混凝土原材料64.1水泥64.2矿物掺和料64

4、.3细骨料74.4粗骨料84.5外加剂104.6水115 混凝土配合比125.1一般规定125.2参数限值136 构造措施137 施工168 附加防腐蚀措施179 检测、养护、维修18本暂行规定用词说明19铁路混凝土结构耐久性设计暂行规条文说明 201 总则1.0.1 为统一铁路混凝土结构耐久性设计要求，保证混凝土结构物的正常使用，制定本暂行规定。1.0.2 本暂行规定适用于铁路混凝土结构在碳化环境、氯盐环境、化学侵蚀环境、冻融破坏环境和磨蚀环境作用下的耐久性设计。铁路混凝土结构在其他特殊环境作用下的耐久性设计尚应进行专门研究和论证。1.0.3 铁路混凝土结构耐久性设计应遵循下列基本原则：1

5、采用合理的结构构造，便于施工、检查和维护，减少环境因素对结构的不利影响。2 选用优质的混凝土原材料、合理的混凝土配合比、适当的混凝土耐久性指标。3 对主要混凝土施工过程的质量控制提出要求。4 对于严重腐蚀环境条件下的混凝土结构，除了对混凝土本身提出严格的耐久性要求外，还应提出可靠的附加防腐蚀措施，并对结构在设计使用年限内的检测作出规划，明确跟踪检测内容。5 当采用本暂行规定未涉及的新材料、新工艺和新方法时，应通过试验论证。1.0.4 铁路混凝土结构耐久性设计除应符合本暂行规定的要求外，尚应符合国家现行的有关强制性标准规定。2 术语2.0.1 混凝土结构耐久性（Durability of con

6、crete structure）在预定作用和预期的维护与使用条件下，结构及其部件能在预定的期限内维持其所需的最低性能要求的能力。2.0.2 设计使用年限（Designed service life）设计人员用以作为结构耐久性设计依据并具有足够安全度或保证率的目标使用年限。设计使用年限应由业主或用户与设计人员共同确定，并满足有关法规的要求。2.0.3 胶凝材料（Cementitious material，or binder）用于配制混凝土的水泥与粉煤灰、矿渣粉和硅灰等活性矿物掺和料的总称。矿物掺和料掺量以其占胶凝材料总量的百分比计。2.0.4 水胶比（Water to binder ratio）

7、混凝土配制时的用水量与胶凝材料总量之比。2.0.5 混凝土的电通量（Charge passed）在60V直流恒电压作用下6h内通过混凝土的电量。2.0.6 钢筋的混凝土保护层最小厚度（Minimum concrete cover to reinforcement）为防止钢筋锈蚀从混凝土表面到最外层钢筋最外缘所必需的混凝土最小距离。2.0.7 腐蚀（Deterioration）材料与周围的环境因素发生物理、化学或电化学反应而受到的渐进性损伤与破坏。对钢材则称为锈蚀（Corrosion）。2.0.8 附加防腐蚀措施（Additional protective measures）在采取改善混凝土密实

8、性和增加钢筋的混凝土保护层厚度等常规措施仍不足以保证结构的耐久性时所需要进一步采取的其它措施。2.0.9 养护（Maintenance）为维持结构或其构件在使用年限内所需功能而采取的各种经常性和周期性的技术和维护、管理活动。2.0.10 维修（Repair, or restore）通过修补、更换或加固，使损伤的结构或构件恢复到可接受的状态。按维修的规模、费用及其对结构正常使用的影响程度，可分为大修、中修和小修。大修时，修复活动需在一定期限内停止结构的正常使用，或需大面积置换结构构件中的受损混凝土，或需更换结构的主要构件。3 基本规定3.1 一般规定3.1.1 铁路混凝土结构耐久性应根据结构的设

9、计使用年限、环境类别及其作用等级进行设计。3.1.2当同一铁路混凝土结构的不同部位或构件所处的环境类别及其作用等级不同时，应根据实际情况分别进行耐久性设计。3.1.3 当同一铁路混凝土结构处于多种环境作用时，应根据每一环境类别及其作用等级分别进行耐久性设计。3.1.4 当铁路混凝土结构处于严重腐蚀环境作用时，应采取必要的附加防腐蚀措施。3.1.5 铁路混凝土结构耐久性设计应包括以下内容：1 结构及主要可更换部件的设计使用年限；2 结构所处的环境类别及其作用等级；3 结构耐久性要求的混凝土原材料品质、配合比参数限值以及耐久性指标要求；4 结构耐久性要求的构造措施（包括钢筋的混凝土保护层厚度）；5

10、 与结构耐久性有关的主要施工控制要求；6 严重腐蚀环境条件下采取的附加防腐蚀措施；7 与结构耐久性有关的跟踪检测要求；8 与结构耐久性有关的养护维修要求。3.2 设计使用年限级别3.2.1 铁路混凝土结构设计使用年限级别可根据设计使用年限按表3.2.1进行划分。表3.2.1 混凝土结构设计使用年限级别设计使用年限级别设计使用年限一 100年二60年三30年3.3 环境类别及作用等级3.3.1铁路混凝土结构所处环境类别分为碳化环境、氯盐环境、化学侵蚀环境、冻融破坏环境和磨蚀环境。不同类别环境的作用等级可按表3.3.1-1、3.3.1-2、3.3.1-3、3.3.1-4、3.3.1-5所列环境条件

11、特征进行划分。表3.3.1-1 碳化环境环境作用等级环境条件特征T1年平均相对湿度60% 长期在水下（不包括海水）或土中T2年平均相对湿度60%T3水位变动区干湿交替注：当钢筋混凝土薄型结构的一侧干燥而另一侧湿润或饱水时，其干燥一侧混凝土的碳化锈蚀作用等级应按T3级考虑。表3.3.1-2 氯盐环境环境作用等级环境条件特征L1长期在海水水下区离平均水位15m以上的海上大气区离涨潮岸线100300m的陆上近海区L2离平均水位15m以内的海上大气区离涨潮岸线100m以内的陆上近海区海水潮汐区或浪溅区（非炎热地区）L3海水潮汐区或浪溅区（南方炎热地区）盐渍土地区露出地表的毛细吸附区遭受氯盐冷冻液和氯盐

12、化冰盐侵蚀部位表3.3.1-3 化学侵蚀环境化学侵蚀类型环境作用等级H1H2H3H4硫酸盐侵蚀环境水中SO42-含量，mg/L2006006003000300060006000强透水性环境土中SO42-含量，mg/kg20003000300012000120002400024000弱透水性环境土中SO42-含量，mg/kg300012000120002400024000盐类结晶侵蚀环境土中SO42-含量，mg/kg2000300030001200012000酸性侵蚀环境水中pH值6.55.55.54.54.54.0二氧化碳侵蚀环境水中侵蚀性CO2含量，mg/L154040100100镁盐侵蚀环

13、境水中Mg2+含量，mg/L3001000100030003000注：1 对于盐渍土地区的混凝土结构，埋入土中的混凝土遭受化学侵蚀；当环境多风干燥时，露出地表的毛细吸附区内的混凝土遭受盐类结晶型侵蚀。2 对于一面接触含盐环境水（或土）而另一面临空且处于干燥或多风环境中的薄壁混凝土，接触含盐环境水（或土）的混凝土遭受化学侵蚀，临空面的混凝土遭受盐类结晶侵蚀。3 当环境中存在酸雨时，按酸性环境考虑，但相应作用等级可降一级。表3.3.1-4 冻融破坏环境环境作用等级环境条件特征D1微冻地区+频繁接触水D2微冻地区+水位变动区严寒和寒冷地区+频繁接触水微冻地区+氯盐环境+频繁接触水D3严寒和寒冷地区+

14、水位变动区微冻地区+氯盐环境+水位变动区严寒和寒冷地区+氯盐环境+频繁接触水D4严寒和寒冷地区+氯盐环境+水位变动区注：严寒地区、寒冷地区和微冻地区是根据其最冷月的平均气温划分的。严寒地区、寒冷地区和微冻地区最冷月的平均气温t分别为：t -8oC, -8 oC t -3 oC 和 -3 oC t2.5 oC。表3.3.1-5 磨蚀环境环境作用等级环境条件特征M1风蚀（有砂情况）风力等级7级，且年累计刮风时间大于90天M2风蚀（有砂情况）风力等级9级，且年累计刮风时间大于90天流冰冲刷被强烈流冰撞击、磨损、冲刷（冰层水位下0.5m冰层水位上1.0m）M3风蚀（有砂情况）风力等级11级，且年累计刮

15、风时间大于90天泥砂冲刷被大量夹杂泥砂或物体磨损、冲刷3.3.2 环境作用等级为L3、H3、H4、D3、D4、M3级的环境为严重腐蚀环境。3.4 混凝土耐久性指标3.4.1混凝土的耐久性指标一般是指混凝土的抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性及抗碱骨料反应性等。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。3.4.2混凝土耐久性的一般要求： 1 混凝土的电通量应满足表3.4.2的规定。表3.4.2 混凝土的电通量设计使用年限级别一(100年)二(60年)、三（30年)电通量（56d），CC3020002500C30C4515002000C5010001500

16、2 混凝土应进行抗裂性对比试验。3 钢筋的混凝土保护层厚度应满足表6.0.10的规定。4 混凝土的抗碱骨料反应性能应符合下列规定：（1）骨料的碱硅酸反应砂浆棒膨胀率或碱碳酸盐反应岩石柱膨胀率应小于0.10%；（2）当骨料的碱硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.10%0.20%时，混凝土中的碱含量应满足表5.1.4的规定；当骨料的砂浆棒膨胀率在0.20%0.30%时，除了混凝土中的碱含量应满足表5.1.4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和料和外加剂，并经试验证明抑制有效。3.4.3氯盐环境下的钢筋混凝土结构，混凝土的耐久性除应满足3.4.2条的规定外，还应满足表3.4.3的规定。表3.

17、4.3 氯盐环境下混凝土的电通量设计使用年限级别一(100年)二(60年)、三（30年)环境作用等级L1L2、L3L1L2、L3电通量（56d），C1000800150010003.4.4化学侵蚀环境下的混凝土结构，混凝土的耐久性除应满足3.4.2条的规定外，还应满足表3.4.4的规定。表3.4.4 化学侵蚀环境下混凝土的电通量设计使用年限级别一(100年)二(60年)、三（30年)环境作用等级H1、H2H3、H4H1、H2H3、H4电通量（56d），C12001000150010003.4.5冻融破坏环境下的混凝土结构，混凝土的耐久性除应满足3.4.2条的规定外，还应满足表3.4.5的规定。

18、表3.4.5 冻融破坏环境下混凝土的抗冻性设计使用年限级别一(100年)二(60年)三(30年)环境作用等级D1、D2、D3、D4D1、D2、D3、D4D1、D2、D3、D4抗冻等级（56d）F300F250F2003.4.6磨蚀环境下的混凝土结构，混凝土的耐久性除应满足3.4.2条的规定外，还应进行混凝土耐磨性对比试验。3.4.7 处于严重腐蚀环境下的混凝土结构，尚应根据第8章的规定采取必要的附加防腐蚀措施。4 混凝土原材料4.1 水泥4.1.1水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，混合材宜为矿渣或粉煤灰。有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥。不宜使用

19、早强水泥。4.1.2水泥的技术要求除应满足国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（GB175）的规定外，还应满足表4.1.2的规定。表4.1.2 水泥的技术要求序号项目技术要求备注1比表面积350m2/kg（对硅酸盐水泥、抗硫水泥而言）按水泥比表面积测定方法（勃氏法）GB/T8074检验280m方孔筛筛余10.0%（对普通硅酸盐水泥而言）按水泥细度检验方法 (80m筛筛析法)（GB/T1345）检验3游离氧化钙含量1.0%按水泥化学分析方法（GB/T176）检验4碱含量0.80% 5熟料中的C3A含量非氯盐环境下8%，氯盐环境下10%按水泥化学分析方法（GB/T176）检验后计算求得6Cl-含量不

20、宜大于0.10%（钢筋混凝土）按水泥原料中氯的化学分析方法（JC/T420）检验0.06%（预应力混凝土）注：1 当骨料具有碱硅酸反应活性时，水泥的碱含量不应超过0.60%。2 C40及以上混凝土用水泥的碱含量不宜超过0.60%。4.2 矿物掺和料4.2.1矿物掺和料应选用品质稳定的产品。矿物掺和料的品种宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、矿渣粉或硅灰。4.2.2粉煤灰的技术要求应满足表4.2.2的规定。表4.2.2 粉煤灰的技术要求序号名称技术要求备注C50以下混凝土C50及以上混凝土1细度，%2012按用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T 1596）检验2Cl-含量，%不宜大于0.02按水泥原料中氯的

21、化学分析方法（JC/T420）检验3需水量比，%105100按用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T 1596）检验4烧失量，%5.03.0按水泥化学分析方法（GB/T176）检验5含水率，%1.0（对干排灰而言）按用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T 1596）检验6SO3含量，%3按水泥化学分析方法（GB/T176）检验7CaO含量，%10（对于硫酸盐侵蚀环境）4.2.3矿渣粉的技术要求应满足表4.2.3的规定。表4.2.3 矿渣粉的技术要求序号名称技术要求备注1MgO含量，%14按水泥化学分析方法（GB/T176）检验2SO3含量，%43烧失量，%34Cl-含量，%不宜大于0.02按水泥原

22、料中氯的化学分析方法（JC/T420）检验5比表面积，m2/kg350500按水泥比表面积测定方法（勃氏法）GB/T8074检验6需水量比，%100按高强高性能混凝土用矿物外加剂（GB/T18736）检验7含水率，%1.0按用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉（GB/T18046）检验8活性指数，%，28d95按用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉（GB/T18046）检验4.2.4硅灰的技术要求应满足表4.2.4的规定。表4.2.4 硅灰的技术要求序号名称技术要求备注1烧失量，%6按水泥化学分析方法（GB/T176）检验2Cl-含量，%不宜大于0.02按水泥原料中氯的化学分析方法（JC/T420

23、）检验3SiO2含量，%85按高强高性能混凝土用矿物外加剂（GB/T18736）检验4比表面积，m2/kg 180005需水量比，%1256含水率，%3.0按水泥化学分析方法（GB/T176）检验7活性指数，%，28d85按高强高性能混凝土用矿物外加剂（GB/T18736）检验4.3 细骨料4.3.1 细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂，也可选用专门机组生产的人工砂。不宜使用山砂。不得使用海砂。4.3.2细骨料的颗粒级配（累计筛余百分数）应满足表4.3.2的规定。表4.3.2 细骨料的累计筛余百分数（%）级配区筛孔尺寸，mm区区区10.00005.0010

24、01001002.503552501501.25653550102500.638571704140160.3159580927085550.160100901009010090除5.00mm和0.63mm筛档外，细骨料的实际颗粒级配与表4.3.2中所列的累计筛余百分率相比允许稍有超出分界线，但其总量不应大于5%。4.3.3细骨料的粗细程度按细度模数分为粗、中、细三级，其细度模数分别为：粗级 3.73.1中级 3.02.3细级 2.21.6配制混凝土时宜优先选用中级细骨料。当采用粗级细骨料时，应提高砂率，并保持足够的水泥或胶凝材料用量，以满足混凝土的和易性；当采用细级细骨料时，宜适当降低砂率。当

25、所用细骨料的颗粒级配不符合表4.3.2的要求时，应采取经试验证明能确保工程质量的技术措施后，方允许使用。4.3.4细骨料的坚固性用硫酸钠溶液循环浸泡法检验，试样经5次循环后其重量损失应不超过8%。细骨料的吸水率应不大于2。4.3.5采用天然河砂配制混凝土时，砂的有害物质的含量应符合表4.3.5的规定。表4.3.5 砂中有害物质含量限值项目质量指标C30C30C45C50含泥量，%3.02.52.0泥块含量，%0.5云母含量，%0.5轻物质含量，%0.5氯离子含量，%0.02硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3），%0.5有机物含量（用比色法试验）颜色不应深于标准色，如深于标准色，则应按水泥胶砂强度试验方法进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95。当砂中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，应进行专门检验，确认能满足混凝土耐久性要求时，方能采用。4.3.6细骨料的碱活性应采用砂浆棒法进行检验，且细骨料的砂浆棒膨胀率应小于0.10%，否则应按第5.1.4条的要求采取抑制碱骨料反应的技术措施。4.3.7当采用以专门机组生产的人工砂或混合砂配制混凝土时，人工砂及混合砂的压碎指标值应小于25%。经亚甲蓝试验判定后，人工砂及混合砂的石粉含量应符合表4.3.7的规定。表4.3.7 人工砂及混合砂中石粉含量限值混凝土强度等级C30C30C45C50石粉含量（%）MB1.4010.07.05.0