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混凝土耐久性检验评定标准 [附条文说明] JGJT19

2020-08-12 02:50 作者:金沙电玩城 点击:

  混凝土结构现场检测技术标准[附条文说明] GB/T 50784-2013

  室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范[附条文说明] GB 50032-2003

  3 性能等级划分与试验方法 3.0.1 混凝土的抗冻等级(快冻法)、抗冻标号(慢冻法)、抗渗等级、抗硫酸盐等级的试验方法已包含等级划分,同时,这些耐久性指标多数在国内已有较长的应用历史并已体现在相关的标准中,因此,本标准将它们单独列出,以便符合目前的工程设计习惯,且能与相关标准相协调。     1)抗冻等级的划分     美国《混凝土快速冻融试验方法标准》( Standard Test Method for Resistance of Concrete to Rapid Freezing and Thawing) ASTM C 666确定的快速冻融法以耐久性指数DF来表征混凝土的抗冻融性能。DF的计算以预设的总循环次数(最大为300次)为基础,实质上体现了混凝土试件耐受冻融循环的次数。我国《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082以抗冻等级综合反映混凝土的抗冻性能。     《水工建筑物抗冰冻设计规范》DL/T 5082-1998将按快冻法测试的抗冻等级分为F400、F300、F200、F150、F100、F50六级。《水运工程混凝土质量控制标准》JTJ 269-96对水位变动区有抗冻要求的混凝土进行了规定,针对海水环境、淡水环境分别采用的混凝土抗冻等级有F100、F150、F200、F250、F300、F350六个等级。抗冻等级的适用范围可参考该标准的相关规定进行选用。     《水运工程混凝土质量控制标准》JTJ 269-96对水位变动区有抗冻要求的混凝土进行了规定,见表1。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004对水位变动区混凝土抗冻等级的要求与表1一致。表1 水位变动区混凝土抗冻等级选定标准     注:1 试验过程中试件所接触的介质应与建筑物实际接触的介质相近;         2 开敞式码头和防波堤等建筑物混凝土应选用比同一地区高一级的抗冻等级。     《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》对冻融环境进行了分类,并根据不同的设计使用年限和环境作用等级,规定设计使用年限分别为100年、60年和30年的混凝土抗冻等级(56d龄期)分别为≥F300、≥F250和≥F200。     对于有抗冻要求的结构,应根据气候分区、环境条件、结构构件的重要性以及用途等情况提出相应的抗冻等级要求,具体要求可参见相关标准。     2)抗冻标号的等级划分     根据目前结构混凝土慢冻法的研究结果,D25的混凝土抗冻性能很差,一般不能满足有抗冻要求的工程需要,因此本标准将D50作为抗冻标号的最低等级。考虑到慢冻法试验周期较长的实际情况,且D200也足以反映混凝土在慢冻条件下良好的耐久性能,D200以上不再进行更详细的划分。     3)抗渗等级的划分     采用逐级加压法测得的抗水渗透等级在我国有着广泛的应用。《混凝土质量控制标准》GB 50164-92将混凝土抗渗等级划分为S4、S6、S8、S10、S12五个等级[各个标准中抗(水)渗等级的表示符号不同,应注意区分,有关标准中的S、W与本标准中的P含义相同]。《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2000将抗渗混凝土(impermeable concrete)定义为抗渗等级等于或大于P6级的混凝土。《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB 50069-2002根据最大作用水头与混凝土壁、板厚度之比值iw来设计抗渗等级:iw小于10时,抗渗等级为S4;iw大于30时,抗渗等级为S8;介于二者之间的抗渗等级为S6。     《水工混凝土结构设计规范》DL/T 5057-1996将混凝土抗渗等级分为W2、W4、W6、W8、W10、W12六级。《水运工程混凝土施工规范》JTJ 268-1996以及《水运工程混凝土质量控制标准》JTJ 269-96按照最大作用水头与混凝土壁厚之比,对抗(水)渗等级作出了相应的规定(见表2)。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004对结构混凝土抗渗等级的要求与表2一致。 表2 混凝土抗渗等级最大作用水头与混凝土壁厚之比<55~1011~1516~20>20抗渗等级W4W6W8W10W12    对于有抗渗要求的结构,应根据所承受的水头、水力梯度、水质条件和渗透水的危害程度等因素进行确定,具体要求可参见相关标准。     4)抗硫酸盐等级划分     抗硫酸盐侵蚀试验的评定指标为抗硫酸盐等级。《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082规定:当抗压强度耐蚀系数低于75%,或者达到规定的干湿循环次数即可停止试验,此时记录的干湿循环次数即为抗硫酸盐等级。     抗硫酸盐侵蚀试验一般只有当工程环境中有较强的硫酸盐侵蚀时才进行该试验,因此,为保证此类工程具有足够的抗硫酸盐侵蚀性能,将下限值设为KS30。系统的试验结果表明,能够经历150次以上抗硫酸盐干湿循环的混凝土,具有优异的抗硫酸盐侵蚀性能,故将KS150定为分级的上限值。 3.0.2 按照氯离子迁移系数将混凝土抗氯离子渗透性能划分为五个等级,分别用RCM-Ⅰ、RCM-Ⅱ、RCM-Ⅲ、RCM-Ⅳ和RCM-Ⅴ来表示。从Ⅰ级到Ⅴ级,表示混凝土抗氯离子渗透性能越来越高。与Ⅰ~Ⅴ级对应的混凝土耐久性水平推荐意见见表3,该表定性地描述了等级代号所代表的混凝土耐久性能的高低。     同样,用Q-Ⅰ~Q-Ⅴ来代表按电通量划分的混凝土抗氯离子渗透性能等级,用T-Ⅰ~T-Ⅴ代表混凝土的抗碳化性能等级,用L-Ⅰ~L-Ⅴ代表混凝土的早期抗裂性能等级。从Ⅰ级到Ⅴ级的代号含义,均可参照表3理解。需要说明的是,这种定性评价仅对混凝土材料本身而言,至于是否符合工程实际的要求,则需要结合设计和施工要求进行确定。 表3 等级代号与混凝土耐久性水平推荐意见等级代号ⅠⅡⅢⅣⅤ混凝土耐久性水平推荐意见差较差较好好很好    《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082规定抗氯离子渗透性试验(RCM法)的试验龄期可以为28d、56d或84d,这是为了照顾到所有的混凝土种类,并尽可能缩短试验周期。但是,测试混凝土氯离子迁移系数往往是针对海洋等氯离子侵蚀环境,而此类工程的混凝土中一般都需要掺人较多的矿物掺合料,若以28d龄期作为测试时间,则不够合理,而在84d龄期测试相对比较合理。因此,84d龄期的测试指标多为跨海桥梁等工程设计所采用,例如我国杭州湾大桥,以84d龄期的混凝土氯离子迁移系数作为控制要求,不同结构部位的控制阈值分别为:1.5×10-12m2/s、2.5×10-12m2/s、3.0×10-12m2/s和3.5×10-12m2/s。马来西亚槟城第二跨海大桥也以84d龄期抗氯离子迁移系数作为设计指标。     试验研究表明,如果84d龄期的混凝土氯离子迁移系数小于2.5×10-12m2/s,则表明混凝土具有较好的抗氯离子渗透性能。因此,本标准以84d龄期的试验值进行评定。     《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082规定抗氯离子渗透性试验(电通量法)的试验龄期可以为28d或56d。为缩短试验周期,对于以硅酸盐水泥为主要胶凝材料的混凝土,一般试验龄期为28d。但是对于大掺量矿物掺合料的混凝土,28d的试验结果可能不能准确反映混凝土真实的抗氯离子渗透性能,故允许采用56d的测试值进行评定。本标准明确了大掺量矿物掺合料的混凝土指:混凝土中水泥混合材与矿物掺合料之和超过胶凝材料用量的50%,其中,胶凝材料用量包括水泥用量与矿物掺合料用量之和。     《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》对氯盐环境进行了分类,并根据不同的设计使用年限和环境作用等级,规定了混凝土的电通量(56d)等级(见表4)。另外,该标准还规定氯盐环境和化学侵蚀环境下混凝土的电通量一般不超过1500C,有的则需要小于800C或1000C。 表4 混凝土的电通量     《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTJ 275-2000对高性能混凝土的电通量要求不超过1000C。需要注意的是,该标准对电通量的测试龄期要求是:标准条件下养护28d,试验应在35d内完成;对掺加粉煤灰或粒化高炉矿渣粉的混凝土,可按90d龄期的试验结果评定。     本标准电通量的等级划分部分参照了美国《用电通量法测试混凝土的抗氯离子侵入性能试验方法标准》(Standard Test Method for Electrical Indication of Concretes Ability to Resist Chloride Ion Penetration) ASTM C 1202的规定(表5)。我国其他有关标准也是参考该标准制订。 表5 基于电通量的氯离子渗透性 3.0.3 系统的试验研究表明,在快速碳化试验中,碳化深度小于20mm的混凝土,其抗碳化性能较好,一般认为可满足大气环境下50年的耐久性要求。在工程实际中,碳化的发展规律也基本与此相近。在其他腐蚀介质的共同侵蚀下,混凝土的碳化会发展得更快。一般公认的是,碳化深度小于10mm的混凝土,其抗碳化性能良好。许多强度等级高、密实性好的混凝土,在碳化试验中会出现测不出碳化的情况。目前,《轻骨料混凝土技术规程》JGJ 51-2002根据不同的使用条件对砂轻混凝土的碳化深度进行了规定(表6)。在抗碳化性能方面,有些种类的轻骨料混凝土与普通混凝土相近,有些种类则比普通混凝土略差一些。 表6 砂轻混凝土的碳化深度值     注:1 正常湿度系指相对湿度为55%~65%;         2 潮湿系指相对湿度为65%~80%;         3 碳化深度值相当于在正常大气条件下,即CO2的体积浓度为0.03%、温度为20℃土3℃环境条件下,自然碳化50年时混凝土的碳化深度。 3.0.4 中国建筑科学研究院采用刀口法试验对混凝土早期的抗裂性能进行了系统的研究,结果发现,抗裂性能好的混凝土,单位面积上的总开裂面积很小,通常在100mm2/m2以内;当单位面积上的总开裂面积超过1000mm2/m2时,混凝土的抗裂性能较差;而单位面积上的总开裂面积在700mm2/m2左右时,混凝土抗裂性能也出现一个较为明显的变化。据此,将混凝土的早期抗裂性能进行了等级划分。 3.0.5 本标准规定的测试方法均出自《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082。

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