海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范52p

海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范52p内容摘要：

行行业标准《港口工程粉煤灰混凝土技术规程》而制定的。 磨细高炉矿渣的细度对其活性指数影响很大，而且磨细矿渣粉较粗时要引起混凝土泌水，故要求其细度不小于 4000cm2/g。 当混凝土中磨细矿渣的掺量大于胶凝材料总量的 50%时，才能明显的提高混凝土抗氯离子渗透性。 故要求采用硅酸盐水泥时，其掺量不宜小于胶凝材量总量的 50%，对于普通硅酸盐水泥，因这种水泥本身就掺有不大于 15%的掺合料，故要求不宜小于胶凝材料总量的 40%。 硅灰的掺入量规定不宜大于水泥质 量的 10%，主要原因是硅灰是一种极细的颗粒，其比面积≥ 150000cm2/g，掺量过大时会影响混凝土拌和物的和易性，同时会增大混凝土的收缩。 混凝土质量 混凝土拌和物的稠度、均匀性、含气量等质量指标的检验应符合现行行业标准《水运工程混凝土质量控制标准》的有关规定。 混凝土拌和物中的氯离子最高限值应符合表 的规定。 混凝土拌和物中氯离子的最高限值 （按水泥质量百分率计） 表 预应力混凝土 钢筋混凝土 不同暴露部位混凝土拌和物水灰比最大允许值应符合表 的规定。 16 注：①除全日潮型区域外，有抗冻要求的细薄构件，混凝土水灰比最大允许值宜减小； ②对抗冻要求高的混凝土，浪溅区内下部 1m应随同水位变动区按抗冻性要求确定其水灰比； ③位于南方海水环境浪溅区的钢筋混凝土 宜掺用高效减水剂。 不同暴露部位混凝土最低强度等级应符合表 的规定。 不同暴露部位混凝土最低强度等级 表 地区 大气区 浪溅区 水位变动区 水下区 南方 C30 C40 C30 C25 北方 C30 C35 C30 C25 不同暴露部位混凝土拌和物的最低水泥用量应符合表 的规定。 注：①有耐久性要求的大体积混凝土，水泥用量应按混凝土的耐久性和降低水泥水化热要求综合考虑； ②掺加掺合料时，水泥用量可相应减少，但应符合第 ； ③掺外加剂时，南方地区水泥用量可适当减少，但不得降低混凝土密实性，可采用混凝土抗渗性或渗水高度检验； 17 ④有抗冻要求的混凝土，浪溅区范围内下部 1m应随同水位变动区按抗冻性要求确定其水泥用量。 南方海港工程 浪溅区混凝土，按附录 B规定方法测定的抗氯离子渗透性不应大于 2020C。 条文说明 混凝土拌和物中氯离子最高限值，系指由拌和水、水泥、细骨料中的海砂、粗骨料中的海砾以及外加剂等各种材料带进混凝土的氯离子总含量。 当氯离子含量在钢筋周围达到某一临界值时，钢筋的钝化膜开始破裂，丧失对钢筋的保护作用，从而引 起钢筋锈蚀。 因此，对于处于海水环境中的钢筋混凝土，由于海水中的氯离子还会不断渗入到钢筋，拌和物中的氯离子含量应尽可能的少；对预应力混凝土结构，由于预应力筋对氯盐腐蚀非常敏感，易发生应力腐蚀，更应严格限制。 因此，为保证混凝土的耐久性，应根据混凝土种类、环境条件等对混凝土拌和物中氯化物总量加以限制。 关于引起钢筋腐蚀的氯离子临界值，目前看法尚不一致，大约占水泥重量的%～ 1%范围内。 现行行业标准《水运工程混凝土质量控制标准》对预应力混凝土和钢筋混凝土分别规定混凝土拌和物中氯离子的最高限值（以水泥 质量百分率计）为 %和 %。 国外一些主要规范规定混凝土拌和物中氯离子允许的最高限值如下： 一、日本土木学会编《混凝土标准规范》（ 1986）规定： 1．对于一般钢筋混凝土和后张预应力混凝土，混凝土中的氯离子总量定为； 2．对耐久性要求特别高的钢筋混凝土和后张预应力混凝土，在可能发生盐害和电腐蚀的场合以及采用先张预应力混凝土的场合，混凝土中氯离子总量定为；另外日本《预拌混凝土规范》（ JISA 5308）（ 1986）规定：“混凝土 的氯化物含量，在卸货地点，氯离子必须在。 但是，在得到购货者认可时，可在。 ” 二、《 FIP 海工混凝土结构的设计与施工建议》（ 1986）的规定，见条文说明表 ，该建议考虑了气候的影响。 FIP 对混凝土拌和物中氯离子的最高限值 （按水泥质量的百分率计） 表 环境条件 钢筋混凝土 预应力混凝土 热带气候 温带气候 18 极冷地区 三、美国《固定 式离岸混凝土结构设计与施工指南》（ ACI357— 1984）规定： 混凝土拌和物中可溶性氯离子总含量不得超过水泥质量的 %（对钢筋混凝土）和 %（对预应力混凝土）。 美国《钢筋混凝土房屋结构规范》（ ACI318— 1989）的规定，见条文说明表。 四、英国《离岸固定建 筑物实施规范》（ BS 6235— 1982）和《混凝土结构应用》（ BS8110— 1985）对混凝土拌和物中氯离子限值的规定，见条文说明表。 本条规定的混凝土拌和物中氯离子的最高限值，主要是参考上述国内外标准制订的。 影响混凝土抗冻性、抗渗性和防止钢筋腐蚀的主要因素是它的 渗透性，为了获得耐久性良好的混凝土，混凝土应尽可能密实。 为此，除了选择级配良好的骨料和精心施工保证混凝土充分捣实以及采用适当的养护方法保证水泥充分水化外，水灰比是影响混凝土密实性的最主要因素。 因此，为获得耐久性良好的混凝土，必须根据环境条件及混凝土在建筑物中所处部位规定水灰比的最大允许值。 国外海工混凝土结构主要规范或标准要求的水灰比最大允许值见条文说明表。 19 通常，港工钢筋混凝土结构设计要求的混凝土强度等级为 C25～ C30，比浪溅区按耐久性要求的水灰比最大允许值设计的混凝土强度等级低，一般低 10～15N/mm2。 由于目前在施工过程中，不能通过现场检验工程结构中已浇筑的混凝土拌和物的实际水灰比进行验收，只能通过混凝土试件的强度检测进行验收，造成控制和验收易出现漏洞，因此有必要规定不同暴露部位按耐久性要求的水灰比最大允许值所对应的混凝土最低强度等级，以便对混凝土质量进行双控。 本条规定的不同暴露部位混凝土最低强度等级是依据采用 425 水泥，相应于不同暴露部位水灰比最大允许值按数理统计的平均强度减。 在正常条件下，按水灰比最大允许值设计的混凝土强度，满足本规范表 混凝土最低强度等级的保证率为 95%，如果实测强度低于表 规定的最低强度等级，可以认为其水灰比大于按耐久性规定的水灰比最大允许值，从而影响混凝土的耐久性。 国外一些标准或规范按耐久性要求，也规定了最低强度值，如《 FIP 海工混凝土结构设计与施工建议》（ 1986）规定，对直接暴 露于海洋环境中的混凝土，浪溅区和大气区要求其 28d 的最低特征强度应为 40N/mm2，水下区为 30N/mm2。 美国《固定式离岸混凝土结构设计与施工规程》（ ACI357）规定 28d 最低圆柱体抗压强度为 35MPa。 香港海工混凝土技术标准要求 28d 的最低特征强度为 45N/mm2。 为了保证混凝土有足够的耐久性，国内外大多数规范对最低水泥用量都有具体规定，其原因如下： （ 1）单位水泥用量较高的混凝土，混凝土拌和物较均匀，可减少混凝土捣实过程中出现的局部缺陷； （ 2）水泥用量较高的混凝土 ，能经常保持钢筋有较高的碱度，使钢筋钝化膜不易破坏。 国外海工混凝土结构主要规范或标准要求的最低水泥用量见条文说明表。 20 抗氯离子渗透性目前国外普遍采用 ASTM C1202 标准测定的电量大小表示，它与长期氯化物渗透试验测定的氯离子扩散系数有良好的相关关系，具有方法简便快速等优点。 按该法 测定，用硅酸盐水泥配制的水灰比为 的混凝土，电量一般为 2020～ 3000C；若掺适量掺合料，一般为 1500～ 2500C。 本规范对南方海港工程浪溅区的混凝土要求为不大于 2020C，只要按本规范第 条的规定控制水灰比，或掺入适量掺合料，这一要求是可以做到的。 预应力混凝土灌浆材料的质量 预应力混凝土孔道灌浆材料应采用强度等级不低于 的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的水泥浆，水灰比不宜大于。 水泥浆在 20℃时的泌水率，在拌和后 3h 不得超过 2%，最 终泌水率不得超过 3%，泌出的水应在 24h 内被水泥浆重新吸收。 水泥浆中可掺入适量减水剂、高效减水剂或引气剂等外加剂，但不得含有氯化物、硝酸盐、硫化物、亚硫酸盐、氯酸盐等有害成分。 外加剂品种与掺量应通过试验确定。 水泥浆中氯离子总量不应超过水泥质量的 %。 混凝土保护层垫块 混凝土保护层垫块宜为工字形或锥形，其强度和密实性应高于构件本体混凝土。 垫块宜采用水灰比不大于 的砂浆、细石混凝土或耐碱和抗老化性能好，抗压强度不小于 50MPa 的工程塑料制作。 混凝土保护层垫块厚度尺寸不应出现负偏差，正偏差不得大于 5mm。 条文说明 使用质量低劣、密实性差的混凝土保护层垫块，往往不能保证规定的保护层厚度和质量，环境腐蚀介质（如海水中的氯离子）极易经此渗透到钢筋周围，引起钢筋腐蚀。 因此，为了保证构件的耐久性，混凝土保护层垫块宜采用水灰比不 大于 的砂浆或细石混凝土制作；其形状宜采用渗径较长且易于固定的工 21 形或锥形。 为保证钢筋保护层最小厚度值，垫块尺寸不允许负偏差，正偏差不得大于 5mm。 由于用砂浆或细石混凝土制作的保护层垫块尺寸允许偏差难以保证，国外已采用工程塑料制作的保护层垫块，对控制混凝土保护层偏差起到良好作用，本规范推荐采用塑料保护层垫块。 设计塑料垫块外形应尽可能增大渗径，接触模板的面积应尽可能小并易于固定。 混凝土配合比设计 混凝土配合比设计应满足设计的强度等级和耐久性要求，并做到经济合理。 混 凝土配制强度应同时符合设计的强度等级和第 条规定的混凝土最低强度等级。 混凝土配合比的设计方法和步骤除应按现行行业标准《水运工程混凝土施工规范》的规定通过计算和试配确定外，尚应符合下列规定： （ 1）混凝土拌和物宜掺减水剂及优质掺合料，其掺量和品种应通过试验确定，并符合第 条的规定； （ 2）粗骨料的最大粒径应符合第 款的规定； （ 3）混凝土拌和物的水灰比最大允许值和最低水泥用量应分别符合第 条和第 条的规定； （ 4）混凝 土抗氯离子渗透性应符合第 条的规定； （ 5）掺粉煤灰的混凝土配合比设计应采用超量取代法，超量系数可按表 选用。 粉煤灰的超量系数 表 粉煤灰等级 超量系数 粉煤灰等级 超量系数 Ⅰ ～ Ⅱ ～ 混凝土施工 混凝土施工应符合现行行业标准《水运工程混凝土施工规范》、《水运工程混凝土质量控制标准》和《港口工程粉煤灰混凝土技术规程》的有关规定。 混凝土构件宜由工场预制，减少现场作业量。 在现场浇筑混凝土 时，宜采用水上作业。 混凝土的施工缝不宜设在浪溅区、水位变动区以及混凝土发生较大拉应力的部位。 混凝土的组成材料应以质量比配料，按配料单进行称量。 当施工过程中骨料含水率有显著变化时，应依据测定结果及时调整用水量和骨料用量。 混凝土拌和物应搅拌均匀，各项质量指标应按规定进行检测并符合设计要求。 22 混凝土拌和物运送到浇筑地点时，应不离析、不分层，并应保证施工要求的稠度。 浇筑混凝土前必须检查下列内容： （ 1）检查模板、钢筋、 预埋件和预留孔的尺寸、规格、数量和位置，其偏差应符合现行行业标准《水运工程混凝土施工规范》的有关规定，并应检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况等； （ 2）检查混凝土保护层垫块的位置和数量，构件侧面或底面的垫块应至少为 4 个 /m2，绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内； （ 3）检查混凝土保护层厚度尺寸允许偏差，浪溅区应为 ＋ 100mm，其它部位应为 ＋ 105mm。 在浇筑过程中，应控制混凝土的均匀性和密实性，不应出现露筋、空洞、冷缝、夹渣、松顶等现象，特别对构件棱角处，应采取 有效措施，使接缝严密，防止在混凝土振捣过程中出现漏浆。 混凝土的浇筑应连续进行，在浇筑及静置过程中，应采取措施防止产生裂缝。 对混凝土的沉降及塑性干缩产生的表面裂缝，应及时予以处理。 在养护过程中，应控制混凝土处在有利于硬化及强度增长的温度和湿度环境中。 混凝土潮湿养护时间应符合表 的规定。 注：①对有抗冻要求的混凝土，按表列规定进行潮湿养护之后，宜在空气中放置 15～ 21d； ②对大体积混凝土，使用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥时，潮湿养护时间不得少于 15d；使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥时，潮湿养护时间不得少于 21d； ③当混凝土外掺粒化高炉矿渣或粉煤灰时，潮湿养护时间不应少于 15d。 混凝土浇筑完毕后应及时加以覆盖，终凝后浇水养护，养护用水应与拌和用水相同，缺乏淡水时应采用覆盖塑料薄膜或涂养护剂进行养护。 当 采用塑料薄膜或养护剂养护时，应覆盖严。