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UDC 中华人民共和国国家标准 P GB/T 50 – 202 海岸工程混凝土结构技术标准 Technical standard for concrete structures of coastal engineering (征求意见稿) 20--发布 20--实施 联合发布 中华人民共和国住房和城乡建设部 国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 中华人民共和国国家标准 海岸工程混凝土结构技术标准 Technical standard for concrete structures of coastal engineering GB/T 50 – 202 主编部门中华人民共和国住房和城乡建设部 批准部门中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期202年月日 中国 出版社 202 北 京 前 言 根据住房和城乡建设部关于开展编制工作的函(建司局函标〔2021〕39号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制了本标准。 本标准共分为8章和6个附录,主要技术内容包括总则、术语、符号、基本规定、作用、材料、设计、施工、维护及拆除等。 本标准由住房和城乡建设部负责管理。 本标准起草单位广西大学(地址广西南宁市大学东路100号,邮政编码530004) 本标准主要起草人员 本标准主要审查人员 目 次 1 总则8 2 术语和符号9 2.1 术语9 2.2 符号10 3 基本规定13 3.1 一般规定13 3.2 材料规定13 3.3 设计规定14 3.4 施工规定15 4 作用17 4.1 一般规定17 4.2 直接作用17 4.3 间接作用18 4.4 环境作用18 5 材料21 5.1 一般规定21 5.2 混凝土材料21 5.3 钢筋24 5.4 防腐蚀材料24 5.5 其他材料29 6 设计31 6.1 一般规定31 6.2 承载能力极限状态设计32 6.3 正常使用极限状态验算34 6.4 耐久性极限状态设计35 6.5 附加防腐蚀设计36 7 施工38 7.1 一般规定38 7.2 兼顾强度与耐久性的混凝土配合比设计38 7.3 有特殊要求的混凝土配合比设计43 7.4 混凝土施工46 7.5 防腐蚀施工49 8 维护及拆除53 8.1 一般规定53 8.2 结构维护53 8.3 结构处置55 8.4 结构拆除55 附录A 设计工作年限为50年的混凝土结构耐久性参数组合值57 附录B 海岸工程混凝土结构的耐久性定量设计方法66 附录C 混凝土抗氯离子渗透性扩散系数的电迁移试验方法70 附录D 混凝土中钢筋脱钝临界氯离子浓度的测试方法74 附录E 兼顾强度和耐久性的混凝土配合比参数确定方法77 附录F 兼顾强度和耐久性的混凝土配合比参数79 本标准用词说明94 引用标准名录95 附条文说明95 Contents 1 General Provisions8 2 Terms and Symbols9 2.1 Terms9 2.2 Symbols10 3 Basic Requirements13 3.1 General Requirements13 3.2 Material Requirements13 3.3 Design Requirements14 3.4 Construction Requirements15 4 Actions17 4.1 General Requirements17 4.2 Direct Actions17 4.3 Indirect Actions18 4.4 Environmental Actions18 5 Materials21 5.1 General Requirements21 5.2 Concrete Materials21 5.3 Reinforcing Materials24 5.4 Anti-corrosion Materials24 5.5 Other Materials29 6 Design31 6.1 General Requirements31 6.2 Bearing Capacity Limit State Design32 6.3 Serviceability Limit State Check34 6.4 Durability Limit State Design35 6.5 Additional Anti-corrosion Design36 7 Construction38 7.1 General Requirements38 7.2 Concrete Mix Design Considering Strength and Durability38 7.3 Concrete Mix Design with Special Requirements43 7.4 Concrete Construction46 7.5 Anti-corrosion Construction49 8 Maintenance and Dismantling53 8.1 General Requirements53 8.2 Structural Maintenance53 8.3 Structural Disposition55 8.4 Structural Demolition55 Appendix A Durability Parameters for Concrete Structures with Design Working Life of 50 Years57 Appendix B Quantitative Design for Durability of Concrete Structures in Coastal Engineering66 Appendix C Electromigration Test for Permeability Diffusion Coefficient70 Appendix D Test for Critical Chloride Concentration of Rebar Depassivation in Concrete74 Appendix E Determination of Concrete Mix Ratio Parameters Considering Strength and Durability77 Appendix F Concrete Mix Parameters for Strength and Durability79 Explanation of Wording in This Standard94 List of Quoted Standards95 Addition Explanation of Provisions97 137 1 总 则 1.0.1 为保障海岸工程混凝土结构达到预定的设计工作年限,做到技术先进、安全耐久、经济合理、低碳环保、确保质量,制定本标准。 1.0.2 本标准适用于海岸工程混凝土结构的设计、施工、维护及拆除。 1.0.3 本标准的规定为结构达到设计工作年限的基本要求,实施时可根据工程的具体特点、当地的环境条件与实践经验以及具体的施工条件等适当提高。 1.0.4 海岸工程混凝土结构的设计、施工、维护及拆除应执行本标准的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语和符号 2.1 术 语 2.1.1 混凝土结构 concrete structure 以混凝土为主制成的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。 2.1.2 设计工作年限 design working life 设计规定的结构或构件不需进行大修即可按预定目的使用的年限。 2.1.3 人工岛 artificial island 在海床上由人工填筑形成的离岸陆域。 2.1.4 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或材料性能的影响。 2.1.5 附加防腐蚀措施 additional protective measures 在改善混凝土密实性、增加保护层厚度和利用防排水措施等常规手段的基础上,为进一步提高混凝土结构耐久性所采用的补充措施,包括混凝土表面涂层、环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂和阴极保护等。 2.1.6 胶凝材料 binder 混凝土原材料中具有胶结作用的水泥和粉煤灰、硅灰、粒化高炉矿渣粉等矿物掺合料的总称。 2.1.7 初始氯离子浓度 initial chloride concentration 新拌混凝土硬化后实测的氯离子含量。 2.1.8 临界氯离子浓度 critical chloride concentration 混凝土内部钢筋周围孔隙液中不至于引起钢筋去钝化的最高氯离子浓度。 2.1.9 表面氯离子浓度 surface chloride concentration 根据混凝土内部扩散区不同深度的氯离子浓度,通过Fick第二定律拟合分析确定的混凝土表面的表观氯离子浓度。 2.1.10 混凝土抗侵蚀剂 erosion inhibitor for concrete 掺入混凝土中,抑制和抵抗环境中氯离子等腐蚀性介质侵蚀,并提高混凝土结构抗侵蚀能力的外加剂。 2.1.11 混凝土保护层厚度 thickness of concrete cover 从混凝土表面到主筋公称直径外边缘之间的最小距离。 2.1.12 混凝土净保护层厚度 net thickness of concrete cover 从混凝土表面到最外层钢筋(如箍筋或分布筋)直径外边缘之间的最小距离。 2.1.13 氯离子扩散系数 chloride diffusion coefficient 描述氯离子在混凝土中从高浓度区向低浓度区传输速率的参数。 2.1.14 高强混凝土 high strength concrete 强度等级不低于C60的混凝土。 2.1.15 高性能混凝土 high perance concrete 用常规材料、常规工艺,以较低水胶比、大掺量优质矿物掺合料和严格的质量控制制作的具有高耐久性、较高强度、良好工作性及高体积稳定性的水泥基混凝土。 2.1.16 超高性能混凝土 ultra high perance concrete 由水泥、矿物掺合料、细骨料、增强纤维、外加剂和水等原材料制成的具有超高力学性能和抗渗性能且能兼具改善脆性特征的纤维增强水泥基复合材料。 2.1.17 大体积混凝土 mass concrete 混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。 2.1.18 初始暴露龄期 initial exposure age 混凝土开始暴露于氯化物环境的龄期。 2.1.19 初始氯离子扩散系数 initial chloride diffusion coefficient 混凝土在初始暴露龄期时的氯离子扩散系数。 2.1.20 龄期衰减系数 aging factor 描述氯离子扩散系数随时间衰减快慢的参数。 2.2 符 号 c混凝土保护层厚度的特征值; 混凝土净保护层厚度的设计值; 混凝土中初始氯离子浓度; Ca35强度等级为C35的引气混凝土; 混凝土中钢筋或预应力筋表面的氯离子浓度设计值; 临界氯离子浓度的特征值; 临界氯离子浓度的设计值; 混凝土表面氯离子浓度的特征值; 混凝土表面氯离子浓度的设计值; 主筋外侧的箍筋或其他构造钢筋的直径; 基于快速电迁移方法(RCM法)测试的初始氯离子扩散系数; 初始氯离子扩散系数的配制值; erf∙误差函数; 混凝土强度的配制值; 混凝土立方体抗压强度的标准值; 氯离子扩散系数的试验方法转换系数; 氯离子扩散系数的环境影响系数; 氯离子扩散系数的应力影响系数; 计算配合比每立方米混凝土的外加剂用量; 计算配合比每立方米混凝土的胶凝材料用量; 计算配合比每立方米混凝土的水泥用量; 每立方米混凝土拌合物的假定质量; 计算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量; 计算配合比每立方米混凝土的细骨料用量; 计算配合比每立方米混凝土的用水量; n龄期衰减系数; 理想气体常数; 结构或结构构件的抗力设计值; 粉煤灰掺量; 粒化高炉矿渣粉掺量; 作用组合的效应设计值; 初始暴露龄期; 氯离子扩散系数的衰减稳定时间; 设计工作年限; 环境温度; 参考温度; 混凝土中氯离子扩散过程的活化能; α混凝土的含气量百分数。 外加剂掺量; 砂率; 结构重要性系数; 氯离子扩散系数的分项系数; 临界氯离子浓度的分项系数; 混凝土表面氯离子浓度的分项系数; 初始氯离子扩散系数的变异系数; 混凝土应力条件影响系数; 水泥密度; 矿物掺合料密度; 粗骨料的表观密度; 细骨料的表观密度; 水的密度; 混凝土强度的标准差; 初始氯离子扩散系数的标准差; 混凝土保护层厚度的安全裕度。 3 基本规定 3.1 一般规定 3.1.1 海岸工程混凝土结构应从材料、设计、施工、维护等各环节采取措施保证结构的安全性、适用性及耐久性。 3.1.2 海岸工程混凝土结构应符合预定的工程功能和结构性能要求。应确定其结构设计工作年限、结构安全等级、抗震设防类别、荷载作用、环境作用等;应进行承载能力极限状态设计、正常使用极限状态验算和耐久性设计。 3.1.3 海岸工程混凝土结构的耐久性设计应考虑海洋氯化物环境的作用,并宜开展耐久性定量设计。对于其他环境作用下的耐久性设计,可参考国家有关规范执行或通过专门的研究和论证。 3.1.4 海岸工程混凝土结构的施工,应遵守国家关于工程建设管理、工程质量、安全生产、节能减排、环境保护和职业健康等方面的法律、法规和规定。 3.2 材料规定 3.2.1 材料选用应有利于提高海岸工程混凝土结构在海洋环境下的安全性、适用性和耐久性,并应明确材料的质量和性能指标。 3.2.2 海岸工程混凝土结构应根据结构所处的环境类别、环境作用等级和结构设计工作年限选择混凝土和防腐蚀材料。 3.2.3 海洋环境下设计工作年限为50年以上的混凝土结构,对于水位变动区和浪溅区的腐蚀严重部位和重要构件应采用高性能混凝土和必要的附加防腐蚀措施,并应根据环境类别和作用等级、施工条件、便于维护和全寿命成本等因素综合选用。 3.2.4 对于因形状复杂或钢筋密集导致浇捣困难的海岸工程混凝土结构,以及对施工噪声有特殊要求的海岸工程混凝土结构,宜采用自密实混凝土。 3.2.5 对于有轻质、高强和高抗弯拉要求的海岸工程混凝土结构,可采取超高性能混凝土。 3.2.5 当采用新型混凝土材料或防腐蚀材料时,应经专门技术论证后选用。 3.3 设计规定 3.3.1 海岸工程混凝土结构宜采用以概率理论为基础,以分项系数表达的极限状态设计方法;有条件时可采用基于可靠度的设计方法。 3.3.2 海岸工程混凝土结构设计的极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和耐久性极限状态,并应根据各极限状态的要求进行下列计算或验算 1 所有结构构件均应进行承载力计算。有抗震设防要求的结构,尚应按规定进行结构构件抗震承载力验算; 2 对使用上要求控制变形的结构或结构构件应进行变形验算; 3 对使用上要求不出现裂缝的构件应进行混凝土拉应力验算;对使用上允许出现裂缝的构件应进行裂缝宽度验算; 4 对于有耐久性要求的构件进行耐久性设计。 3.3.3 海岸工程混凝土结构的设计状况应分为持久状况、短暂状况、地震状况和偶然状况。海岸工程混凝土结构设计时应对不同的设计状况进行分析,每一种设计状况应采用相应的结构体系、可靠度水平和基本变量,并分析施工和使用中的环境条件和影响等。 3.3.4 海岸工程混凝土结构的几何外形应简洁、平顺,避免采用突变构造,受雨淋的表面或积水的表面宜做成斜面;易受漂流物、流水撞击或水流冲击异常剧烈的部位,宜采取耐冲击和耐磨损措施。 3.3.5 海岸工程混凝土结构设计时,应根据结构破坏可能产生后果的严重性,采用不同的安全等级。海岸工程混凝土结构安全等级的划分应符合表3.3.5的规定。结构中各类构件的安全等级,宜与结构的安全等级相同,对其中部分构件的安全等级可进行调整,但不得低于三级。 表3.3.5 海岸工程结构安全等级 安全等级 破坏后果 适用范围示例 一级 很严重 有特殊安全要求的结构、维修加固非常困难的结构 二级 严重 一般工程结构 三级 不严重 临时性结构 3.3.6 海岸工程混凝土结构设计时,应根据工程的使用功能、建造和使用维护成本以及环境影响等因素规定设计工作年限,并应符合表3.3.6规定 表3.3.6 海港工程、海岸防护工程、海上人工岛工程的结构设计工作年限(年) 结构类型 设计工作年限 海港 工程 永久性港口建筑物 ≥50 临时性港口建筑物 5~10 海岸防护工程 永久性结构 ≥50 破坏后损失不严重的斜坡式护岸等非重要建筑物 25 临时性结构 5~10 海上人工岛 工程 特别重要结构,破坏后损失或影响程度巨大 ≥100 重要结构,破坏后损失或影响程度较大 ≥50 比较重要结构,破坏后损失或影响程度一般 ≥25 3.3.7 海岸工程混凝土结构构件与结构的安全等级不一致或设计工作年限不一致的,应在设计文件中明确标明。 3.3.8 海岸工程混凝土结构耐久性应根据结构的设计工作年限、结构所处的环境类别和作用等级、施工条件、便于维护等进行合理设计,并考虑结构的全寿命成本因素。 3.3.9 海岸工程混凝土结构耐久性设计前应针对水文、气象、腐蚀性介质等进行专门的腐蚀环境调查。 3.3.10 海岸工程混凝土结构钢筋保护层厚度的确定应综合考虑安全性和耐久性设计的要求。 3.3.11 海岸工程混凝土结构的耐久性设计,应根据结构所处的环境类别与环境作用等级以及结构的设计工作年限,确定混凝土材料耐久性的主要技术要求。 3.3.12 海岸工程混凝土结构采用附加防腐蚀措施时,应在设计文件中明确其设计保护年限、主要材料的性能指标及其检验方法。 3.4 施工规定 3.4.1 海岸工程混凝土施工应结合工程特点编制满足施工条件、施工强度和施工质量控制的施工组织设计。 3.4.2 海岸工程混凝土预制构件的施工场地面积、承载力、移动工艺和出运设施等应满足构件预制、存放、移动和出运的要求。 3.4.3 海岸工程混凝土施工用船舶应选择抗风浪能力强、稳定性好的施工船舶,并提前选定避风港或避风锚地。 3.4.4 海岸工程混凝土施工应采取施工安全防护措施和环境保护措施,对可能发生的危害与灾害应制定应急预案。 4 作 用 4.1 一般规定 4.1.1 海岸工程混凝土结构设计时应考虑结构上可能出现的各种直接作用、间接作用和环境作用,确保结构的安全性、适用性和耐久性。 4.1.2 同时施加在海岸工程混凝土结构上的各单个作用对结构的共同影响应通过作用组合来考虑;对不可能同时出现的各种作用,不应考虑其组合。 4.1.3 对于海岸工程混凝土结构在施工和使用期间可能出现,而本规范未规定的各类作用,应根据结构的设计工作年限、设计基准期和保证率,确定其设计取值。 4.2 直接作用 4.2.1 直接作用在海岸工程混凝土结构上的荷载,根据时间变化特性可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。永久荷载应考虑自重力、预加应力、土压力、固定水位的静水压力和浮托力等;可变荷载应考虑使用荷载、水流力、冰荷载、风荷载、波浪力等;偶然荷载应根据工程的实际情况和建设的特殊要求确定。 4.2.2 永久荷载、可变荷载、偶然荷载的代表值应符合下列规定 1 永久荷载应采用标准值; 2 可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值; 3 偶然荷载应按结构设计使用特点确定其代表值。 4.2.3 确定可变荷载代表值时应采用统一的设计基准期。当结构采用的设计基准期不是50年时,应按照可靠指标一致的原则,对可变荷载量值进行调整。 4.2.4 海岸工程混凝土结构的自重力,应包括结构物自身重力和位于结构物上或结构物中的填料与固定设备的重力。自重力可按结构的设计尺寸和材料的平均重度或固定设备的质量计算确定。 4.2.5 对于承受水流作用的海岸工程混凝土结构,应计算水流力的作用。水流力标准值应按照水流阻力系数、水流动能和构件投影面积的乘积计算。 4.2.6 作用在海岸工程混凝土结构上的冰荷载应根据当地冰凌实际情况及其结构形式确定,对重要工程或难以计算确定的冰荷载应通过冰力物理模型试验等专门研究确定。 4.2.7 海岸工程混凝土结构上的风荷载标准值应按风荷载体型系数、风压高度变化系数和基本风压的乘积计算。对于高耸结构,计算其风荷载标准值时还应考虑风振效应。对于特别重要或体型复杂的高耸结构,宜通过风洞试验或数值模拟计算其风荷载标准值。 4.2.8 海岸工程混凝土结构承受的波浪力,应根据结构形式、波浪形态和作用方式计算确定。当结构形式或地形复杂时,海岸工程混凝土结构上的波浪力应通过模型试验等专门研究确定。 4.2.9 海岸工程混凝土结构的其他荷载,应参照国家现行标准的规定确定。 4.3 间接作用 4.3.1 海岸工程混凝土结构涉及的间接作用可考虑地震作用、温度作用等。 4.3.2 抗震设防烈度为6度及以上时,海岸工程混凝土结构应参照国家现行规范建筑抗震设计规范GB 50011中的规定进行抗震设计。 4.3.3 作用在结构或构件上的温度作用应采用其温度的变化来表示。结构或构件的温度作用效应应按现行国家规范建筑结构荷载规范GB 50009中的规定确定。 4.4 环境作用 4.4.1 海岸工程混凝土结构暴露环境类别应按表4.4.1确定。 表4.4.1 海岸工程混凝土结构的暴露环境类别 环境名称 环境类别 腐蚀机理 一般环境 Ⅰ 混凝土碳化引起钢筋锈蚀 冻融环境 Ⅱ 反复冻融导致混凝土损伤 氯化物环境 海洋氯化物环境 Ⅲ 氯盐引起钢筋锈蚀 其他氯化物环境 Ⅳ 化学腐蚀环境 Ⅴ 硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀 4.4.2 海岸工程混凝土结构所处的环境作用等级,应根据结构受到的环境腐蚀作用程度,按表4.4.2确定。 表4.4.2 海岸工程混凝土结构环境作用等级 环境作用 等级 环境类别 A (轻微) B (轻度) C (中度) D (严重) E (非常严重) F (极端严重) Ⅰ Ⅰ-A Ⅰ-B Ⅰ-C - - - Ⅱ - - - Ⅱ-D Ⅱ-E - Ⅲ - - Ⅲ-C Ⅲ-D Ⅲ-E Ⅲ-F Ⅳ - - Ⅳ-C Ⅳ-D Ⅳ-E Ⅳ-F Ⅴ - - Ⅴ-C Ⅴ-D Ⅴ-E - 4.4.3 一般环境、化学腐蚀环境条件下海岸工程混凝土结构的作用等级应按现行国家标准混凝土结构耐久性设计标准GB/T 50476中的规定确定。 4.4.4 海岸工程混凝土结构应考虑海水氯盐环境下的冻融。海水氯盐冻融环境条件下海岸工程混凝土结构的作用等级应根据当地调查确定。当无可靠调查资料时,应按表4.4.4确定。 表4.4.4 冻融环境作用等级 环境作用等级 环境条件 Ⅱ-D 微冻地区(最冷月平均气温-3℃2.5℃) Ⅱ-E 寒冷地区(最冷月平均气温-8℃-3℃)和 严寒地区(最冷月平均气温-8℃以下) 4.4.5 海岸工程混凝土结构的海洋氯化物环境作用等级应根据具体环境条件按表4.4.5确定。 表4.4.5 海洋氯化物环境作用等级 环境作用等级 环境条件 Ⅲ-C 水下区、土中区 Ⅲ-D 大气区、涨潮岸线 300 m 内的陆上室外环境 Ⅲ-E 水位变动区 Ⅲ-F 浪溅区 注1.近海或海洋环境中的水下区、水位变动区、浪溅区和大气区的划分,按现行行业标准水运工程结构耐久性设计标准JTS 153的规定确定。近海或海洋环境的土中区指海底以下或近海的陆区地下,其地下水中的盐类成分与海水相近。 2.位于岛上大气区的海岸工程混凝土结构,其海洋氯化物环境作用等级应在大陆地区海岸工程混凝土结构的海洋氯化物环境作用等级上提高一级。 4.4.6 海岸工程混凝土结构的除冰盐、浓缩海水等其他氯化物环境作用等级应根据具体环境条件按表4.4.6确定。 表4.4.6 其他氯化物环境对混凝土结构的环境作用等级 环境作用等级 环境条件 Ⅳ-C 受除冰盐盐雾轻度作用 四周浸没于含氯化物水中 接触较低浓度氯离子水体,且有干湿交替 海水冷却塔一般防护区 Ⅳ-D 受除冰盐水溶液轻度溅射作用 接触较高浓度氯离子水体,且有干湿交替 海水冷却塔标准防护区 Ⅳ-E 直接接触除冰盐溶液 受除冰盐水溶液重度溅射或重度盐雾作用 接触高浓度氯离子水体,有干湿交替 海水冷却塔重点防护区 常规电厂海水冷却塔加强防护区 Ⅳ-F 核电厂海水冷却塔加强防护区 注1.水中氯离子浓度的划分为较低,100mg/L500mg/L;较高,500mg/L5000mg/L;高,大于5000mg/L; 2.土中氯离子浓度的划分为较低,150mg/kg750mg/kg;较高,750mg/kg7500mg/kg;高,大于7500mg/kg。 4.4.7 当结构受到多种环境类别共同作用时,设计应分别满足每种环境单独作用下的耐久性要求,并宜考虑多重环境共同作用时的相互影响。 5 材 料 5.1 一般规定 5.1.1 海岸工程混凝土结构原材料应针对工程功能需要和结构性能要求提出具体指标。 5.1.2 海岸工程混凝土原材料应充分考虑环境条件的影响,满足新拌混凝土和硬化混凝土规定的性能要求。 5.1.3 海岸工程混凝土原材料中的有害成分含量不得对混凝土强度、耐久性及体积稳定性等产生不利影响。 5.1.4 材料进场应附有检验报告单等质量证明文件,并按规定进行产品质量检验,其质量应符合国家现行有关标准的规定,并应满足设计要求。 5.1.5 材料在运输和贮存过程中,应做好标记,并应按品种、规格分别堆放,不得混杂,不得接触海水,并应防止其他污染。 5.2 混凝土材料 5.2.1 海岸工程混凝土用水泥主要控制指标应包括凝结时间、安定性、胶砂强度和氯离子含量。水泥中使用的混合材品种和掺量应在出厂文件中明示。水泥应符合下列规定 1 混凝土宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥,质量应符合现行国家标准通用硅酸盐水泥GB 175的有关规定; 2 有抗冻要求的混凝土宜采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,不宜采用火山灰质硅酸盐水泥; 3 大体积混凝土宜采用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。采用普通硅酸盐水泥时,宜掺入粉煤灰、磨细矿渣粉等活性掺合料。3d水化热不宜大于250kJ/kg,7d水化热不宜大于280kJ/kg;选用52.5强度等级时,7d水化热宜小于300kJ/kg; 4 高性能混凝土宜选用标准稠度用水量低的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,不宜采用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥。 5.2.2 海岸工程混凝土用细骨料应符合下列规定 1 细骨料坚固性指标不应大于10;对于有抗渗、抗冻、抗腐蚀、耐磨或其他特殊要求的混凝土,细骨料的含泥量和泥块含量分别不应大于3.0和1.0,坚固性指标不应大于8;高强混凝土用细骨料的含泥量和泥块含量分别不应大于2.0和0.5; 2 机制砂应按石粉的亚甲蓝值指标和石粉的流动比指标控制石粉含量; 3 钢筋混凝土结构用海砂必须经过净化处理; 4 钢筋混凝土用砂的氯离子含量不应大于0.03,预应力混凝土用砂的氯离子含量不应大于0.01; 5 严禁采用碱活性细骨料。 5.2.3 海岸工程混凝土用粗骨料应符合下列规定 1 混凝土用粗骨料的坚固性指标不应大于12;对于有抗渗、抗冻、抗腐蚀、耐磨或其他特殊要求的混凝土,粗骨料中含泥量和泥块含量分别不应大于1.0和0.5,坚固性指标不应大于8; 2 高强混凝土用粗骨料的含泥量和泥块含量分别不应大于0.5和0.2; 3 严禁采用碱活性粗骨料。 5.2.4 混凝土拌合用水应控制pH、硫酸根离子含量、氯离子含量、不溶物含量、可溶物含量;钢筋混凝土和预应力混凝土,均不得采用海水拌和;地表水、地下水、再生水在首次使用前应检测放射性。 5.2.5 海岸工程混凝土用粉煤灰应符合下列规定 1 钢筋混凝土和C30及C30以上的素混凝土应采用I级或II级粉煤灰; 2 高性能混凝土和预应力混凝土应采用I级粉煤灰或烧失量不大于5、需水量比不大于100的II级粉煤灰; 3 有抗冻要求的混凝土可采用I级或II级粉煤灰。 5.2.6 海岸工程混凝土用粒化高炉矿渣粉应符合下列规定 1 宜采用S95级及以上级别矿渣粉; 2 大体积混凝土用矿渣粉比表面积不宜大于450m2/kg。 5.2.7 海岸工程混凝土用硅灰中的SiO2含量不应低于90,氯离子含量不应高于0.02。 5.2.8 海岸工程混凝土用外加剂应符合下列规定 1 混凝土应根据要求选用减水剂、引气剂、防冻剂、泵送剂、缓凝剂、膨胀剂等。外加剂的品质应符合现行国家标准混凝土外加剂GB 8076、混凝土膨胀剂GBT 23439和混凝土防冻剂JC 475的有关规定; 2 外加剂中的氯离子含量不宜大于0.02(占胶凝材料质量百分比)。高性能混凝土宜采用与胶凝材料匹配性好、减水率不小于25的高效减水剂。 5.2.9 混凝土拌合物按照坍落度大小宜分为4个级别,并应符合表5.2.9的规定。 表5.2.9 混凝土拌合物按坍落度的分级(mm) 名称 低塑性混凝土 塑性混凝土 流动性混凝土 大流动性混凝土 级别 S1 S2 S3 S4 坍落度 10~40 50~90 100~160 >160 5.2.10 海岸工程混凝土的强度等级应同时满足承载能力和耐久性的要求。不同环境作用等级和使用年限的混凝土结构,其混凝土最低强度等级应符合表5.2.10的规定,混凝土强度等级应根据28d或者设计规定龄期的立方体抗压强度,按照现行国家标准混凝土强度检验评定标准GB 50107确定。 表5.2.10 海岸工程混凝土最低强度等级 环境作用等级 设计工作年限 100年 50年 Ⅰ-A C25 C20 Ⅰ-B C30 C25 Ⅰ-C C35 C30 Ⅱ-D Ca35 Ca30 Ⅱ-E Ca40 Ca35 Ⅲ-C,Ⅲ-D,Ⅳ-C,Ⅳ-D,Ⅴ-C,Ⅴ-D C40 C35 Ⅲ-E,Ⅳ-E,Ⅴ-E C40 C40 Ⅲ-F,Ⅳ-F C45 C45 5.2.11 耐久性要求高且有开裂风险的海岸工程混凝土结构,混凝土材料选用和配制应进行混凝土和胶凝材料抗裂性能的对比试验,宜采用水化热低和体积收缩小的混凝土原材料和配合比。 5.2.12 海岸工程用自密实混凝土拌合物的自密实性能可按表5.2.12划分等级。 表5.2.12 自密实混凝土拌合物自密实性能等级 自密实性能 性能指标 性能等级 技术要求 填充性 坍落扩展度SF(mm) SF1 550≤SF650 SF2 650≤SF750 SF3 750≤SF≤850 扩展时间T500(s) VS 2s≤T500≤5s 间隙通过性 L形箱试验值 PA1 25<PA1≤50 (适用于钢筋净间距80mm~100mm) PA2 0≤PA2≤25 (适用于钢筋净间距60mm~80mm) 抗离析性 离析率() SR1 15<SR1≤20 SR2 10<SR2≤15 SR3 SR3≤10 V形漏斗通过时间(s) VF 3~15 5.2.13 超高性能混凝土宜采用预混料进行拌合,工作性能应满足设计和施工的要求,28d抗压强度不应小于120MPa,抗拉强度不应小于5MPa,且具有应变硬化性能,28d氯离子扩散系数不应大于0.210-12m2/s。 5.3 钢 筋 5.3.1 钢筋质量应符合现行国家标准钢筋混凝土用钢第1部分热轧光圆钢筋GB1499.1、钢筋混凝土用钢第2部分热轧带肋钢筋GB 1499.2,钢筋混凝土用余热处理钢筋CB 13014、冷轧带肋钢筋GB 13788和预应力混凝土用钢棒GB4463的有关规定。 5.3.2 碳素钢丝、钢绞线的质量应符合现行国家标准预应力混凝土用钢丝GB/T 5223、预应力混凝土用钢绞线GB/T 5224的有关规定。 5.4 防腐蚀材料 5.4.1 海岸工程混凝土用表面涂层的设计保护年限不宜低于10年,并应符合下列规定 1 混凝土表面涂层保护范围应根据现行行业标准水运工程结构耐久性设计标准JTS 153的规定划分表干区和表湿区; 2 涂料性能应满足下列要求 1)除符合国家现行有关标准的规定外,具有良好的耐碱性和耐腐蚀性,底层涂料具有良好的渗透能力,面层涂料具有良好的耐老化性能; 2)表湿区涂料应具有湿固化、耐磨损和耐冲击性能。 3 混凝土表面涂层体系应符合下列规定 1)涂层体系由底层、中间层和面层涂料组成,或由底层和面层涂料组成;配套涂料之间具有良好的相容性; 2)涂层体系根据设计保护年限和结构所处环境条件确定; 3)混凝土表面涂层体系性能应符合表5.4.1的规定。 表5.4.1 混凝土表面涂层体系性能
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