db41t 826-2013 公路结构物耐久性混凝土技术规范

'DB41河南省地方标准DB41/T826—2013公路结构物耐久性混凝土技术规范TechnicalSpecificationsforDurableConcreteofHighwayStructures2013-09-05发布2013-11-05实施河南省质量技术监督局发布 DB41/T826—2013目次前言................................................................................II1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义........................................................................14基本规定..........................................................................34.1设计使用年限级别..............................................................34.2环境类别与作用等级............................................................35耐久性指标........................................................................46混凝土原材料......................................................................66.1一般规定......................................................................66.2水泥..........................................................................66.3矿物掺合料....................................................................66.4细集料........................................................................76.5粗集料........................................................................76.6水............................................................................86.7外加剂........................................................................87耐久性混凝土配合比设计............................................................88混凝土施工.......................................................................108.1一般规定.....................................................................108.2原材料准备...................................................................108.3混凝土称量与拌制.............................................................118.4混凝土运输...................................................................118.5混凝土浇筑...................................................................118.6混凝土振捣...................................................................118.7混凝土养护...................................................................128.8拆模.........................................................................139质量检验.........................................................................139.1一般规定.....................................................................139.2施工前检验...................................................................139.3施工过程检验.................................................................139.4施工后检验...................................................................13I DB41/T826—2013前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规定起草。本标准由河南省交通运输厅提出。本标准起草单位：河南省交通科学技术研究院有限公司、河南高速公路发展有限责任公司、河南高速公路驻信段改扩建工程有限公司。本标准主要起草人：宋云祥、田莉、李光辉、孟庆东、李庭志、张鹏、段永灿。本标准参加起草人：潘发晶、张光杰、张营、王勇杰、王清、李玉梅、杨静、陈丽、王琰、孙志军、孙含玉、苗荀、杨玉晶、郭玮、冯春、史鸿远。II DB41/T826—2013公路结构物耐久性混凝土技术规范1范围本标准规定了公路结构物混凝土的耐久性指标、原材料技术指标、耐久性混凝土配合比设计、施工要求及质量检验。本标准适用于河南省公路工程中的桥梁、涵洞及隧道等结构物耐久性混凝土，不适用于轻骨料混凝土及其它特种混凝土。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。GB175通用硅酸盐水泥GB/T176水泥化学分析方法GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T8074水泥比表面测定方法GB8076混凝土外加剂GB/T14684建设用砂GB/T14685建设用卵石、碎石GB/T50080普通混凝土拌和物性能试验方法标准GB/T50082普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准JC/T420水泥原料中氯离子的化学分析方法JGJ55普通混凝土配合比设计规程JTGE42公路工程集料试验规程JTG/TF50公路桥涵施工技术规范JTGF80/1公路工程质量检验评定标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1环境作用environmentalaction温、湿度及其变化以及二氧化碳、氧、盐、酸等环境因素对混凝土结构的作用。3.2胶凝材料binder混凝土中水泥和活性矿物掺合料的总称。1 DB41/T826—20133.3胶凝材料用量bindercontent每立方米混凝土中水泥用量和活性矿物掺合料用量之和。3.4水胶比watertobinderratio混凝土拌合物中用水量与胶凝材料用量的质量比。3.5矿物掺合料掺量percentageofmineraladmixture混凝土中矿物掺合料用量占胶凝材料用量的质量百分比。3.6含气量concreteaircontent混凝土中气泡体积与混凝土总体积的比值。对于采用引气工艺的混凝土，气泡体积包括掺入引气剂后形成的气泡体积和混凝土拌合过程中挟带的空气体积。3.7碱集料反应alkali-aggregatereaction水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与集料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应。3.8电通量passedelectriccharge在一定条件下通过混凝土规定截面积的电荷总量，用于评价混凝土抵抗离子或水等介质向内渗透的能力。3.9氯离子在混凝土中的扩散系数chloridediffusioncoefficient描述混凝土孔隙水中氯离子从高浓度区向低浓度区扩散过程的参数，用于评价混凝土抗氯离子侵蚀的能力。3.10抗冻等级resistanceclasstofreezing-thawing用快冻法测得的最大冻融循环次数来划分的混凝土抗冻性能等级，用于评价混凝土抵抗冻融循环破坏的能力。3.11抗硫酸盐侵蚀等级resistanceclasstosulphatephysicalattack用抗硫酸盐侵蚀试验方法测得的最大干湿循环次数来划分的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能等级，用于评价混凝土抵抗化学侵蚀破坏的能力。2 DB41/T826—20133.12碱含量alkalicontent3混凝土碱含量是指混凝土中等当量氧化钠的含量，以kg/m计；混凝土原材料的碱含量是指原材料中等当量氧化钠的含量，以质量百分率计。等当量氧化钠含量是指氧化钠与0.658倍的氧化钾之和。3.13氯离子含量chloridecontent氯离子含量是指混凝土中各种原材料的氯离子含量之和，以其与胶凝材料用量的质量比表示。4基本规定4.1设计使用年限级别4.1.1公路结构物混凝土的使用年限级别应按表1进行划分。表1公路结构物混凝土的使用年限级别级别名称适用范围设计使用年限特大型桥涵、隧道，立交桥枢纽，二级以上（含一重要基础设施工程不低于100年二级）公路上的桥涵等三级公路上的大型桥涵，其它等级公路上的桥二一般基础设施工程不低于50年涵，其它基础设施工程等4.2环境类别与作用等级4.2.1公路结构物混凝土所处环境类别可分为一般环境、冻融环境、氯化物环境及化学侵蚀环境。4.2.2不同类别环境的作用等级应按表2、3、4所列环境条件特征进行划分。表2冻融环境对混凝土结构的作用等级环境作用等级环境作用等级结构构件示例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D1寒冷地区的无盐环境+混凝土中度饱水寒冷地区的水位变动区构件和频繁受雨淋的构件竖向表面寒冷地区的无盐环境+混凝土高度饱水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有氯盐微冻地区的水位变动区构件和频繁受雨淋的构件的D2微冻地区的有盐环境+混凝土高度饱水水平表面寒冷地区的有盐环境+混凝土中度饱水有氯盐寒冷地区受雨淋构件的竖向表面有氯盐寒冷地区的水位变动区构件和频繁受雨淋的构件水D3寒冷地区的有盐环境+混凝土高度饱水平表面注1：寒冷地区和微冻地区是根据其最冷月的平均气温划分的。微冻地区、寒冷地区最冷月的平均气温t分别为：-3℃≤t≤2.5℃和-8℃5000；土中氯离子浓度(mg/kg)的高低划分为：低150~750；中等750~7500；高>7500。注2：氯化物环境的作用等级与冬季除冰盐的具体用量和频度有关，可根据具体情况作出调整。表4化学侵蚀环境对混凝土结构的作用等级环境作用等级化学侵蚀类型H1H2H3H4≥200>1000>4000>100002-环境水中SO4含量，mg/L≤1000≤4000≤10000≤20000硫酸盐侵蚀2-土中硫酸根离子浓度SO4含≥300>1500>6000>15000量，mg/kg≤1500≤6000≤15000≤30000≤6.5<5.5<4.5酸性侵蚀环境水中pH值—≥5.5≥4.5≥4.0环境水中侵蚀性CO2含量，≥15>40二氧化碳侵蚀>100—mg/L≤40≤1002+环境水中侵蚀性Mg含量，>300>1000镁盐侵蚀>3000—mg/L≤1000≤3000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的混凝土遭受盐类结晶侵蚀。注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(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。注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。4 DB41/T826—20135耐久性指标5.1混凝土耐久性指标包括碱含量、氯离子含量、电通量、抗碳化性能、抗冻性能、抗氯离子渗透性能和抗化学侵蚀性能等，应依据混凝土结构物的环境作用类别、环境作用等级及设计使用年限级别选定相应的耐久性指标。混凝土耐久性指标的检验方法应按GB/T50082中的规定进行。5.2当混凝土结构处于复合环境作用下时，混凝土应分别符合各种环境下的耐久性指标要求。5.3不同强度等级混凝土的电通量应符合表5的规定。5.4一般环境作用下，混凝土的耐久性应符合表5和表6的规定。5.5冻融环境作用下，混凝土的耐久性应符合表5和表7的规定。5.6氯化物环境作用下，混凝土的耐久性应符合表5和表8的规定。5.7化学侵蚀环境作用下，混凝土的耐久性应符合表5和表9的规定。表5不同强度等级混凝土的电通量设计使用年限级别评价指标混凝土强度等级一(100年)二(50年)1.40≤1.0≤3.0≤5.0轻物质含量（按质量计）,%≤0.5氯化物（以氯离子质量计）,%<0.01硫化物及硫酸盐含量(按SO3质量计),%≤0.57 DB41/T826—20136.5粗集料6.5.1粗集料应优先选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固的洁净碎石。36.5.2粗集料宜采用连续级配，不宜采用单粒级或间断级配；粗集料的堆积密度宜大于1500kg/m，紧装密度的空隙率宜小于40%。6.5.3粗集料的技术要求应符合JTG/TF50和表13的规定。检验试验方法应按JTGE42的规定。6.5.4混凝土宜使用非碱活性粗集料，在施工前应对粗集料进行碱活性检验，检验方法按GB/T14685中的规定进行。表13粗集料的技术要求质量指标项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类含泥量（按质量计）,%<0.5<1.0<1.0泥块含量（按质量计）,%0<0.20<0.25针片状颗粒总含量（按质量计）,%<5<10<15压碎值,%<10<15<20氯化物含量（以氯离子质量计）,%<0.02硫化物及硫酸盐含量(按SO3质量计),%≤0.56.6水6.6.1混凝土用水宜采用饮用水。当采用其它来源的水时，水的品质应符合JTG/TF50的要求。6.7外加剂6.7.1混凝土外加剂种类的选择应根据使用目的和外加剂的特点确定。6.7.2外加剂的掺量应根据施工条件、混凝土原材料的变化等通过试验确定，且应进行外加剂与选用胶凝材料的相容性试验，不得有假凝、速凝、分层或离析现象。6.7.3在使用减水剂时，应根据不同季节、不同施工工艺选用相应的产品，其性能指标应符合GB8076的规定。6.7.4在配筋混凝土中不得使用含有氯盐的早强剂和防冻剂。7耐久性混凝土配合比设计7.1耐久性混凝土配合比设计应按JGJ55进行，其工作性能、力学性能、长期性能和耐久性能应满足要求。7.2耐久性混凝土配合比的设计应根据混凝土所处的环境类别、作用等级和混凝土使用年限，按同时满足最大水胶比、最小胶凝材料用量、最大胶凝材料用量和混凝土原材料组成等确定。7.3耐久性混凝土配合比设计时，混凝土最大水胶比、最小胶凝材料用量和最大胶凝材料用量参考表14的规定。7.4不同环境下混凝土中矿物掺合料的掺量应符合表15的要求。8 DB41/T826—20137.5冻融环境下的混凝土应掺用引气剂，混凝土最小含气量应符合表16的规定。7.6不同环境下混凝土中的氯离子含量应符合表17的规定。7.7不同环境下混凝土中的碱含量应符合表18的规定。表14混凝土配合比参数限值33混凝土强度等级最大水胶比最小胶凝材料用量,kg/m最大胶凝材料用量,kg/mC250.60260C300.55280400C350.50300C400.45320450C450.40340C500.36360480C550.36380500注1：表中数据适用于最大骨料粒径为20mm的情况，骨料粒径较大3注2：对于强度等级达到C60的泵送混凝土，胶凝材料最大用量可增大至530kg/m。时宜适当降低胶凝材料用量，骨料粒径较小时可适当增加。表15不同环境下混凝土中的矿物掺合料掺量范围掺量范围,%环境类别矿物掺合料种类水胶比≤0.4水胶比>0.4粉煤灰≤30≤25一般环境磨细矿渣粉≤45≤35粉煤灰≤25≤20冻融环境磨细矿渣粉≤35≤30粉煤灰25~4520~40氯化物环境磨细矿渣粉35~5030~45粉煤灰25~4520~40化学侵蚀环境磨细矿渣粉35~5030~45以上各种环境下复合掺合料4535注1：本表规定的矿物掺合料的掺量范围仅限于使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥的混凝土，当采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材量计入矿物掺合料掺量。注2：在一般环境、冻融环境、氯化物环境和化学侵蚀环境下，采用粉煤灰与磨细矿渣粉复合掺加，当水胶比≤0.4时复合最大掺量为45%；当水胶比>0.4时复合最大掺量为35%，且各组份的掺量不宜超过单掺时的最大掺量。9 DB41/T826—2013表16混凝土中含气量最低限值要求混凝土中最小含气量,%粗骨料最大公称粒径,mmD1、D2D340.04.55.025.05.05.520.05.56.0表17混凝土的氯离子含量最大限值项目钢筋混凝土预应力混凝土氯离子含量,%0.100.06表18混凝土的碱含量最大限值3碱含量最大限值,kg/m设计使用年限干燥环境潮湿环境含碱环境100年3.03.02.550年3.53.03.0注1：本表中所列限值均为使用无活性骨料情况。注2：干燥环境是指不直接与水接触、年平均空气相对湿度长期不大于75%的环境；潮湿环境是指长期处于水下或潮湿环境土中、干湿交替区、水位变化区以及年平均相对湿度大于75%的环境；含碱环境是指与高含盐碱土体、含碱工业废水或钠（钾）盐等直接接触的环境。干燥环境或潮湿环境与含碱环境交替作用时，均按含碱环境对待。8混凝土施工8.1一般规定8.1.1混凝土施工应按照JTG/TF50和本章的规定。8.1.2在混凝土运输过程中、浇筑入模前以及成型过程中严禁向混凝土拌物内加水。8.1.3混凝土浇筑期间，混凝土的入模温度不宜高于30℃。冬期施工时，混凝土的入模温度不宜低于5℃，且应对混凝土采取适当的保温养护措施。8.2原材料准备8.2.1混凝土原材料进厂后，应对原材料的品种、规格、数量以及质量证书等进行验收核查，并按规范要求的频率、数量抽样检测。经检验合格的原材料方可使用。对于检验不合格的原材料，应予以清除出厂。10 DB41/T826—20138.2.2混凝土用水泥、矿物掺合料等应采取散料仓分别存储。袋装粉状材料在运输和存放期间应用专用库房存放，不得露天堆放，严防受潮。8.2.3混凝土用粗集料应按要求分粒径采购、运输、堆放和计量。8.2.4集料储料场地宜进行硬化处理，细集料宜增设防雨遮盖设施。8.3混凝土称量与拌制8.3.1混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量（按质量计），混凝土原材料称量允许偏差应符合表19的规定。表19混凝土原材料称量允许偏差胶凝材料材料类别外加剂集料拌合用水（水泥、矿物掺合料）允许偏差,%±1±1±2±18.3.2搅拌混凝土前，应准确测定粗细集料的天然含水率，以便及时调整混凝土施工配合比用水量。8.3.3掺聚羧酸系高性能减水剂的混凝土拌和时间应适当延长，从投料完毕到出机混凝土拌合物的总搅拌时间不得少于90s。8.4混凝土运输8.4.1运输能力应与混凝土的凝结时间和浇筑速度相适应，应使浇筑工作不间断且混凝土拌合物运到浇筑地点时工作性能满足要求。8.4.2应保持施工便道的平坦、畅通，保证混凝土拌合物的均匀性和运输的时效性，使混凝土拌合物运至浇注现场时不出现分层、离析和漏浆等现象，保证混凝土拌合物的工作性能满足要求。8.4.3混凝土拌和物运送至浇筑地点如出现离析、分层或坍落度不满足要求等现象时，严禁使用。8.4.4混凝土运输设备应采取保温隔热措施，防止局部混凝土拌合物温度升高（夏季）或受冻（冬季）。8.5混凝土浇筑8.5.1浇筑混凝土前，应针对工程特点、施工环境与施工设备、人员配备情况编制混凝土浇筑施工组织方案，方案包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等；混凝土浇筑过程中，应严格按照施工组织方案进行施工。8.5.2为保证钢筋保护层厚度尺寸及钢筋定位的准确性，混凝土浇筑前，应仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度。钢筋保护层垫块宜使用高强高耐久性专用垫块，专用垫块强度应高于结构本体。8.5.3不同强度等级、不同配合比的混凝土不得混合浇筑。当不同强度等级混凝土必须交叉浇筑时，应先浇筑高强度等级的混凝土。8.5.4在每个浇筑区段内应连续浇筑混凝土，因故中断间歇时，其间歇时间不应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑时间。8.5.5在炎热季节浇筑混凝土时，应避开气温较高的时间区间，尽可能安排在气温较低的时间内浇注混凝土，混凝土浇筑完成后应及时覆盖和养生。8.5.6在低温条件下（日平均气温连续5d低于5℃或最低气温低于-3℃）浇筑混凝土时，应严格按照混凝土冬期施工质量控制措施的要求组织混凝土施工，防止混凝土在初凝之前受到冻害。11 DB41/T826—20138.6混凝土振捣8.6.1混凝土的振捣可采用插入式振动器、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备。8.6.2应严格按照试验确定的工艺、路线和方式振捣混凝土，应在混凝土浇筑过程中及时将入模的混凝土均匀振捣密实，不得随意加密振点或漏振，每点的振捣时间以表面泛浆且不冒大气泡为准，但应避免过振。8.6.3采用插入式振捣器振捣混凝土时，宜采用垂直点振方式振捣。若需变换振捣器在混凝土拌合物中的水平位置，应首先竖向缓慢将振捣器拔出，然后再将振捣器移至新的位置，不得将振捣器放在拌合物内平拖，也不得用插入式振捣器平拖驱赶下料口处堆积的混凝土拌合物。8.6.4插入式振捣器的位移间距应不超过振动器作用半径的1.0倍，与侧模应保持50mm~100mm的距离，且插入下层混凝土中的深度宜为50mm~100mm。振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。8.6.5在振捣混凝土过程中，应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，以防漏浆。8.7混凝土养护8.7.1混凝土振捣完成后，应及时对混凝土暴露面进行严密覆盖（可采用塑料布、土工布等进行覆盖），减少暴露时间，防止表面水分蒸发。8.7.2混凝土带模养护期间，应采取带模包裹、浇水、喷淋洒水或通蒸汽等措施进行潮湿养护。8.7.3混凝土去除表面覆盖物或拆模后，应继续对混凝土采取浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护；也可在混凝土表面处于潮湿状态时，迅速采用防渗土工布包覆完好。包覆期间，包覆物应完好无损，彼此搭接完整，内表面应具有凝结水珠。混凝土湿养护的最低要求时间应符合表20的规定。表20混凝土湿养护的最低要求时间大气潮湿（RH≥50%），无风、无阳光直射大气潮湿（RH<50%），有风或阳光直射混凝土类型水胶比日平均气温,℃湿养护期限,d日平均气温,℃湿养护期限,d5~10145~1021W/B≥0.4510~201010~2014掺矿物掺合料≥207≥207混凝土5~10105~1014W/B<0.4510~20710~2010≥205≥2075~10105~1014W/B≥0.4510~20710~2010未掺矿物掺合≥205≥207料混凝土5~1075~1010W/B<0.4510~20510~207≥203≥2058.7.4在整个养生期间，淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时，二者间温差不得大于15℃。12 DB41/T826—20138.7.5混凝土养生期间应注意采取保温措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响（如曝晒、气温骤降等）而发生剧烈变化。养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不宜超过20℃（表面较为复杂时，不宜超过15℃）。大体积混凝土施工前应制定严格的养生方案，控制混凝土内外温差满足设计要求。8.7.6冬期施工时混凝土应进行覆盖保温养护，防止混凝土受冻，不得洒水养护。8.7.7混凝土养生期间，应对混凝土的养生过程作详细记录，并建立严格的岗位责任制。8.8拆模8.8.1混凝土拆模条件应满足设计要求或相关标准规范要求，防止因过早拆模引起表面质量缺陷，同时应考虑混凝土温度和环境温度之差，防止温差过大引起温度裂缝。8.8.2混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外，还应考虑到拆模时的混凝土温度(由水泥水化热引起)不能过高，以免混凝土在接触空气时因降温过快而开裂，严禁浇洒冷水养生；应避免在混凝土内部开始降温前和混凝土内部温度最高时拆模。8.8.3拆模宜按立模顺序逆向进行，不得损伤混凝土，并减少模板损伤。9质量检验9.1一般规定9.1.1混凝土质量检验分施工前检验、施工过程中检验、施工后检验。9.1.2施工前检验项目应全部合格后方可施工；施工过程检验项目出现不合格时，应分析原因，及时整改，待整改合格后方可继续施工；施工后检验项目应和施工前、施工过程检验项目共同作为质量评定和验收的依据。9.2施工前检验9.2.1应按照规范的要求，对混凝土用水泥、骨料、矿物掺合料、外加剂、水等主要原材料进行复检，复检结果应满足规范规定的技术要求。9.2.2应按设计及施工要求复检施工配合比、混凝土拌合物性能，核查混凝土力学性能及耐久性试验结果。9.3施工过程检验9.3.1应对混凝土拌合物性能及力学性能进行日常检验，检验结果应满足设计、施工以及经审批的施工配合比要求。检测频率按JTG/TF50中的规定进行。9.3.2对于各种强度等级的混凝土应从现场经过泵送、浇筑和振捣后的新拌混凝土中取样测定混凝土的电通量。检测方法按GB/T50082。9.3.3在混凝土施工过程中，如更换水泥、外加剂、矿物掺合料等主要原材料的品种及规格，应重新进行混凝土配合比的选定试验，并对试验配合比混凝土的拌合物性能、力学性能和耐久性能进行检验，检验结果应满足相关规范要求。9.4施工后检验9.4.1施工完毕后，应遵照JTGF80/1对公路结构物混凝土进行检验。13 DB41/T826—20139.4.2必要时对实体混凝土耐久性进行检测，随机钻芯抽取混凝土芯样，测定实体结构混凝土的电通量、氯离子在混凝土中的扩散系数等。检测方法按GB/T50082，判定标准按本标准第5章内容执行。_________________________________14'