DB32T 2333-2013 水利工程混凝土耐久性技术规范.docx

ICS 27.140P 55备案号：37611-2013DB32江苏省地方标准DB32/T 23332013水利工程混凝土耐久性技术规范Technical specification for durability on concreteof hydraulic engineering2013-05-30 发布2013-07-30 实施江苏省质量技术监督局发布DB32/T 2333-2013目次前言.II1  范围 .12  规范性引用文件 .13  术语和定义 .24  总则 .34.1一般规定 .34.2设计使用年限 .34.3环境作用等级 .45  设计要求 .55.1一般规定 .55.2混凝土强度 .55.3混凝土耐久性指标 .65.4混凝土结构构造 .75.5耐久性附加措施 .86  施工要求 .86.1一般规定 .86.2原材料 .86.2.1胶凝材料 .86.2.2骨料 .96.2.3外加剂 .96.2.4水 .96.3混凝土配合比 .96.4混凝土施工 .116.4.1模板制作安装 .116.4.2混凝土保护层 .126.4.3混凝土制备 .126.4.4混凝土浇筑 .126.4.5混凝土养护 .126.4.6混凝土温度控制 .136.5混凝土缺陷处理 .137  检验评价 .137.1检验 .137.2评价 .148  运行检测维修 .148.1运行 .148.2检测 .148.3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 .16IDB32/T 2333-2013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 1.12009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。IIDB32/T 2333-2013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1DB32/T 2333-20133  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工程规模设计使用年限设计使用年限级别大型工程100 年1中型工程50 年2小（1）型工程30 年3DB32/T 2333-20133.11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环境类别环境条件环境作用程度环境作用等级构件示例长期位于水下或土中A-A底板、消力池、护坦、铺盖、基桩等所有表面均处于水下或土中的构件室内潮湿环境，非干湿交替露天环境，长期湿润环境B-B泵站电机层等中高湿度环境中的室内混凝土，经常露出水面的底板，不受雨淋或偶尔与雨水接触的露天构件干湿交替环境C-C闸墩、胸墙、翼墙等处于水位变化区的构件，排架、工作桥等频繁受淋雨的构件淡水环境水位变化区、浪溅区、大气区，氯化物环境大气区C-C内河工程中的闸墩、胸墙、翼墙等构件；内河和沿海工程中的排架、工作桥等构件氯化物环境浪溅区、水位变化区D-D沿海工程中的闸墩、胸墙、翼墙等构件长期在水下或土中（氯化物环境）C-C底板、基桩、沉井、地下连续墙等沿海工程中的水下或土中的构件海水环境水位变化区，轻度盐雾作用区D-D闸墩、翼墙、胸墙、排架、工作桥等构件海水环境浪溅区，重度盐雾作用区E-E闸墩、翼墙、胸墙、排架、工作桥等构件注：轻度盐雾作用区指距平均水位 15 m 以上的海上大气区或离涨潮岸线 50 m500 m 的陆上室外环境。重度盐雾作用区指距平均水位 15 m 以下的海上大气区或离涨潮岸线 50 m 内的陆上室外环境。环境类别环境作用程度环境作用等级水中 SO42-含量（mg/L）土中 SO42-含量(水溶值)（mg/kg）水中2+Mg 含量（mg/L）水的 pH 值水中 CO2 含量（mg/L）C-C200，<1000300，<1500300，<10005.5，<6.515，<30D-D1000，<40001500，<60001000，<30004.5，<5.530，<60E-E400060003000<4.560环境类别名称腐蚀机理碳化环境混凝土碳化引起钢筋锈蚀冻融环境反复冻融循环导致混凝土损伤氯化物环境氯化物引起钢筋锈蚀化学侵蚀环境硫酸盐、镁盐和酸类等化学物质对混凝土的腐蚀DB32/T 2333-20134.3环境作用等级4.3.1环境类别分为（碳化环境）、（冻融环境）、（氯化物环境）、（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-A、-B、-C、-C、-D、-C、-C、-D、-D、-E、-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环境作用等级设计使用年限100 年50 年30 年-AC30C25C20-BC35C30C25-CC40C35C30-CCa35Ca30Ca25-DCa40Ca35Ca30-CC35C30C25-CC40C35C30-D、-DC45C40C35-E、-EC50C45C40注：带脚标“a”的表示引气混凝土。表 5钢筋混凝土最低强度等级5DB32/T 2333-20134.3.4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-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-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。环境作用等级环境条件江南地区江淮地区淮北地区100 年50 年100 年50 年100 年50 年-C淡水和氯化物环境大气区F50F50F50F50F100F50淡水环境浪溅区、水位变化区F50F50F100F50F150F100-D氯化物环境浪溅区、水位变化区F100F50F200F100设计使用年限抗碳化性能等级对应试验碳化深度100 年T-0.1 mm，<10 mm50 年T-10 mm，<20 mm30 年T-20 mm，<30 mm注：抗碳化性能等级参照 GB 50164 划分。水力梯度（i）抗渗性能等级i<10W410i<30W630i<50W8i50W10DB32/T 2333-20135.2.3素混凝土最低强度等级，碳化环境宜按表 5 中的-A 环境作用等级确定；氯化物环境宜按表 5 中的-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-C 的混凝土抗渗性能等级宜不低于W8，环境作用等级为-D、-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环境作用等级设计使用年限100 年50 年30 年-A555045-B、-C、-C504540-D605550-C、-C555045-D、-D605550-E、-E656055环境作用等级设计使用年限100 年50 年等级-12    2DRCM（×10 m /s）等级-12    2DRCM（×10 m /s）-DRCM-3.5，<4.5RCM-4.5，<5.0-ERCM-2.5，<3.5RCM-3.5，<4.5注 1：抗氯离子渗透性能等级参照 GB 50164 划分。注 2：DRCM 为混凝土 84 天龄期氯离子扩散系数（RCM 法）。DB32/T 2333-20135.3.4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 mm10 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：mm5.4.3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。7项目技术要求比表面积2                              2300 m /kg350 m /kg游离氧化钙含量1.5%熟料中铝酸三钙含量硫酸盐侵蚀的-D、-E 环境作用等级：5.0%其他环境作用等级：8.0%碱含量（等效 Na2O 当量）0.8%标准稠度用水量28.0%环境作用等级表面涂层防腐蚀面层表面浸渍透水衬里模板钢筋阻锈剂-C、-C、-C、-C-D、-D-E-D、-EDB32/T 2333-20135.5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。8环境作用等级钢筋的混凝土保护层厚度25303540455055-A、-B20252531.531.531.540-C、-C、-D、-C、-D、-E1620252531.531.531.5-C、-D、-E16162020252531.5DB32/T 2333-20136.2.1.4粉煤灰应符合 GB 1596 F 类级灰、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。