耐久性混凝土知识.docx

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耐久性混凝土知识

耐久性混凝土知识

一、混凝土结构耐久性定义

1、定义

根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）第2.0.1款定义：

在预定的作用和预期的使用与维护条件下，混凝土结构及构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的能力。

2、高性能混凝土与耐久性混凝土的区别

根据《高性能混凝土应用技术规程》（CECS207-2006）对高性能混凝土定义为：

采用常规材料和工艺生产，具有混凝土结构所要求各项力学性能，具有高耐久性（高抗渗性）、高工作性（高流动性、高粘聚性、自密实性）和高体积稳定性（低干缩、低徐变、低温度变形和高弹性模量）的混凝土。

二、铁路行业对耐久性混凝土试块标准养护龄期的规定

1、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）2001年9月1日施行，2010年12月8日作废。

适用于铁路混凝土（含混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土）与砌体（含石砌体和混凝土预制块砌体）工程的施工。

第5.1.2款规定：

“混凝土强度的检验评定应符合铁道部现行《铁路混凝土强度检验评定标准》（TB10425-1994）的有关规定”，《铁路混凝土强度检验评定标准》（TB10425-1994）1994年4月1日施行。

第2.0.2款规定：

“混凝土立方体试件抗压强度标准值系指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体标准试件，在28天龄期，用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值”。

2、《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424-2003）2004年1月1日施行，2010年12月8日作废。

适用于新建、改建标准轨距铁路混凝土与砌体工程施工质量的验收。

第6.1.2款规定：

“混凝土强度应按铁道部现行《铁路混凝土强度检验评定标准》（TB10425-1994）的规定检验评定”。

3、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）2005年6月14日实施，适用于铁路网中客货列车共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于160km/h、货物列车设计行车速度等于或小于120km/h（转8A货车80km/h）的Ⅰ、Ⅱ级标准轨距铁路桥涵跨度小于或等于20m的钢筋混凝土结构和跨度小于或等于96m的预应力混凝土结构的设计。

第1.0.7款规定：

“铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构按100年设计使用年限进行设计”。

4、《铁路混凝土工程施工质量验收补充规定》（铁建设[2005]160号）2005年9月1日实施，2010年12月8日作废。

适用于客运专线铁路混凝土工程施工质量的验收，客货共线铁路有耐久性设计要求的混凝土工程也应参照执行。

第6.4.11款规定：

“预应力混凝土、喷射混凝土、蒸汽养护混凝土的抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为28天，其他混凝土抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为56天”。

5、《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）2005年9月22日实施，2010年12月8日作废。

适用于客运专线铁路混凝土工程的施工，客货共线铁路有耐久性设计要求的混凝土工程也可参照执行。

7.12.4款规定：

“预应力混凝土、蒸养混凝土、喷射混凝土试件的试验龄期为28天，其它混凝土试件的试验龄期为56天”。

6、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）2010年12月8日实施，第1.0.2款规定：

“本标准适用于铁路混凝土与砌体工程施工质量的验收”。

第6.4.11款规定：

“预应力混凝土、喷射混凝土、蒸汽养护混凝土的力学性能标准条件养护试件的试验龄期为28天，其它混凝土力学性能标准条件养护试件的试验龄期为56天”。

7、《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）2010年12月8日实施，第1.0.2款规定：

“本指南适用于铁路混凝土与砌体工程施工”。

条文解释第6.5.1~6.5.2款中规定：

“宜按56天龄期作为混凝土标准强度的验收龄期”。

三、铁路混凝土结构设计使用年限规定

铁路混凝土结构设计使用年限规定表

设计使用年限级别

设计使用年限

适用范围示例

一

100年

桥梁、涵洞、隧道等主体结构，路基支挡及承载结构，无砟轨道道床板、底座板。

二

60年

路基防护结构，200km/h及以上铁路路基排水结构，接触网支柱等。

三

30年

其他铁路路基排水结构，电缆沟槽、防护砌块、栏杆等可更换小型砌块。

四、普通混凝土损伤的状况

五、耐久性混凝土设计原则：

1、铁路混凝土结构处于多种环境共同作用情况下，应对结构所处的不同环境作用分别进行确定，所采取的耐久性技术措施应同时满足每种环境作用的要求。

环境类别表

环境类别

腐蚀机理

碳化环境

保护层混凝土碳化导致钢筋锈蚀

氯盐环境

氯盐渗入混凝土内部导致钢筋锈蚀

化学侵蚀环境

硫酸盐等化学物质与水泥水化产物发生化学反应导致混凝土损伤

盐类结晶破坏环境

硫酸盐等化学物质在混凝土孔中结晶膨胀导致混凝土损伤

冻融破坏环境

反复冻融作用导致混凝土损伤

磨蚀环境

风沙、河水、泥沙或流冰在混凝土表面高速流动导致混凝土表面损伤

2、作用等级

碳化环境作用等级分为T1、T2、T3；氯盐环境作用等级分为L1、L2、L3；化学侵蚀环境作用等级分为H1、H2、H3、H4；盐类结晶破坏环境作用等级分为Y1、Y2、Y3、Y4；冻融破坏环境作用等级分为D1、D2、D3、D4；磨蚀环境作用等级分为M1、M2、M3。

3、原材料选用

原材料包括钢筋、钢绞线、水泥、粉煤灰、磨细矿渣粉、细骨料、粗骨料、复合外加剂（减水、引气、缓凝）、拌合与养护用水。

⑴钢筋、钢绞线应符合国家现行相关标准。

⑵选用低水化热、低C3A（化学式：

3CaO•Al2O3）含量、低氯离子（Cl-）含量、低碱含量的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。

不宜使用早强水泥。

⑶选用低氯离子含量、低碱含量的粉煤灰、磨细矿渣粉。

⑷细骨料应选用硬质、洁净、级配合理、低氯离子含量、低碱活性反应的天然中粗砂（或经试验确认符合质量要求的机制中粗砂），选用的细骨料应在试生产前进行碱活性试验。

⑸粗骨料应选用坚硬耐久、洁净、级配合理、低氯离子含量、低碱活性反应的碎石，无抗拉和抗疲劳要求的C40以下混凝土也可采用卵石。

选用的粗骨料应在试生产前进行碱活性试验。

⑹选用性能稳定、低氯离子含量、低碱含量的高性能混凝土外加剂（减水、引气、缓凝），并与水泥等胶凝材料之间具有较好的相容性，能保证混凝土拌和物有良好的工作性。