1、中华人民共和国行业标准海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范J 275-2000 条文说明制定说明本规范根据交通部交基发1996J1091号文关于下达1996年度水运工程建设标准、定额编制计划的通知和交通部原基建管理司基技宇1997J288号文关于对海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范制定工作大纲的批复制定。主编单位为广州四航工程技术研究院(原交通部第四航务工程局科学研究所)，参加单位为中交水运规划设计院和南京水利科学研究院。规范是在总结我国海港工程混凝土结构防腐蚀设计、施工、科研经验和成果的基础上，吸收和借鉴了国内外有关规范和先进技术成果，经征求有关单位的意见多次修改而成。为便于使用者正确理解和掌握本
2、规范的条文，在编写条文的同时编写了条文说明。本规范条文、附录及条文说明的编写人员如下:第1章潘德强第2章潘德强杨松泉洪定海郭瑞伦第3章潘德强杨松泉第4章杨松泉第5章潘德强第6章潘德强洪定海第7章洪定海郭瑞伦附录A洪定海附录B潘德强附录C郭瑞伦附录D郭瑞伦附录E洪定海本规范总校人员:姜明宝李永恒潘德强郭瑞伦本规范于2000年5月12日通过部审，于2(削年12月8日颁布，21年5月1日实施。53 目次出%白的WUW创mN到巧巧恕创渍U块HUHHUH-浸层烧谴料层uUUHU施涂硅筋H构H材量护土u量计uu措面面钢剂及土原质保凝定质设定蚀表表层锈定式式凝土土土昆规土比评腐土土涂阻规形糊造混跚眼慨僻批慨
3、时缸踵防慨阳明晰则般构结构通i性总一结J2普124高12345特1234A植YAaTJJd采UU4U采UU吁，句71且3A唱，3，。呻，54 1总则1.0.1-1.0.2海港工程混凝土结构经常与海水接触并处于潮湿环境中，氯离子渗入引起钢筋锈蚀往往导致混凝土结构10-20年就发生破坏，使用寿命受到严重威胁。钢筋锈蚀引起的腐蚀破坏主要是:各种原材料挟进混凝土中的氯离子以及海水中的氯离子不断渗入到钢筋周围，当此氯离子含量达到某一临界值时，钢筋的钝化膜开始破坏，丧失对钢筋的保护作用，从而引起钢筋锈蚀，削减其有效断面，并引起膨胀，破坏混凝土保护层，形成恶性循环，加速结构的破坏;而在钢筋周围氯离子含量尚低
4、，尚未引起钢筋锈蚀破坏前，对新建混凝土结构采取措施，防范这种腐蚀破坏，就具有事半功倍的效果。因此特制定本规范。本规范的各项规定，适用于新建海港工程提凝土结构，其它新建近海工程混凝土结构可参照执行。是否也适用于已被氯化物所广泛污染，并引起钢筋腐蚀和混凝土结构破坏的老混凝土结构，尚须另行考虑和具体规定。1.0.3 防止海港工程海凝土结构的腐蚀破坏，提高其耐久性，需制订各种技术指标和采取综合技术措施。本规范对此作了必要的规定。但1昆凝土结构的防腐蚀涉及到原材料、混凝土配合比、施工工艺、生产设备、检验方法、结构设计等许多方面，因此，在执行本规范时，必须同时遵守有关规范的规定。55 3一般规定3.0.1
5、 海港工程混凝土结构防腐蚀耐久性设计，要求结构在其设计使用年限内，不会超越预定的失效概率，或支付过高的维修费用，亦不会出现难以接受的外观形状。3.0.2海港工程混凝土结构防腐蚀是系统工程，必须在勘察、规划、设计、施工、使用等各个阶段就所涉及的防腐蚀问题，进行细致的了解、分析和处理，各部门应通力合作共同完成。混凝土结构良好的抗腐蚀耐久性能的获得，除结构的合理、选形和构造外，最主要的是混凝土质量的保证，这是基础工作，否则其它特殊防腐蚀措施也难以得到良好的效果。但应鼓励基础工作和特殊防腐蚀措施的优化组合运用，从而起到多方面多阶段的防护作用，使结构寿命达到更高的概率。据调查分析，海港工程的使用年限一般
6、可达到30年，如果要求工作寿命更长，则应采用高性能?昆凝土或特殊防腐蚀措施。预应力?昆凝土结构能有效地控制裂缝的产生，应优先采用，但必须保持结构有一定的延性，如在预应力构件中掺有一定数量的非预应力筋。3.0.3 浪溅区构件的维修比较困难，采用焊接性能好的钢筋便于维修。3.0.4根据我国有掩护海港的调查分析，钢筋锈蚀最严重部位在设计高水位以上1.0m至设计高水位以下0.8m的区段。而终年在水下的部位很少有腐蚀损坏，其它部位介于二者之间，因此港工规范将混凝土部位划分为大气区、琅溅区、水位变动区、水下区四个区段。设计高水位加1.5m以上为大气区，大气区下界至设计高水位减1.0m之间为浪溅区，浪溅区下
7、界至设计低水位减1.0m56 之间为水位变动区，水位变动区以下为水下区。此处设计高、低水位是为确定码头面板高程及码头最小工作水位而定的，设计高水位为高潮累积频率10%的潮位，设计低水位为低潮位累积频率90%的潮位，这是我国港工特有的确定方法。关于无掩护的开敞式码头部位划分，由于无系统的腐蚀情况调查资料，只有借鉴有掩护的划分办法进行处理。有掩护码头前沿高程为设计高水位加1.0-1.5m的超高，其中考虑了约0.6m的波浪高，本条规定浪溅区上界(大气区下界)为设计高水位加1.5m处，即扣除0.6m波高外，浪溅影响高度取为0.9m，同时也不低于码头前沿高程。元掩护码头前沿高程可按下列公式计算:H=设计
8、高水位+守。+h+.式中H一-元掩护码头前沿高程;?。一一一设计高水位时的重现期50年H1%(波列累积频率为1%的波高)波峰面高度(即波浪上升值); h一-码头上部结构高度;A一-波峰面以上至上部结构底面的富裕高度(为0-1.0m)。因此定浪溅区上界为:设计高水位+而+1.0m。对11座码头统计表明，此高度大体在码头面高程上下，为此还规定浪溅区上界计算值不低于码头面高程。水位变动区上界(浪溅区下界)，对有掩护的水域，规定为设计高水位以下1.0m，这大体上在波谷高程以下0.7m处。因此对无掩护的水域，规定为设计高水位减去弛的高程，这大体上在波谷以下1)/2处。水下区上界(水位变动区下界)，对有掩
9、护的水域，规定为设计低水位以下1.0m，无掩护的也规定在此处。需要指出:我国港口工程采用设计高、低水位是独此一家，国外和国内其它系统多采用天文潮和有效波高确定建筑物高程，为57 vl 00 按港工设计水位按天文潮潮位混凝土部位按设计水位和天文潮潮位划分对比结果1m)项目漏州赤湾北仑海口鲸鱼湾秦皇岛陈山码头面高程10. 6.32 7.84 10. 6. 9.50 设计高水位7.35 2.73 3.88 2.41 4.01 1.90 4.61 设计低水位0.77 0.22 0.76 0.41 0.35 0.13 -0.78 波浪上升值、2.1 2.9 2.6 4. 2.50 3.40 浪溅区上界:
10、设高+b+1.伽n10.45 6.63 7.48 9.01 5.4 9.01 水变区上界:设高-b5.25 -0.17 1.28 0.01 -0.6 1. 21 水下区上界:设低-1.仙n0.23 -0.78 -0.24 -0.65 -0.87 -1. 78 最高天文潮位7.99 3.12 3.70 2.84 最低天文潮位0.31 -0.14 0.16 -0.08 百年一遇HJ.2.70 3.30 3.35 4.40 3 浪溅区上界:最高天文潮位+0.7Ht9.88 5.43 6.10 5.92 水变区上界:最高天文潮位-Ht5.29 -0.18 0.35 水下区上界:最低天文潮位-0.2H-
11、0.23 -0.80 -0.51 -0.96 表3.0.4黄岛营口青岛烟台7. 5.50 5.80 4.50 4.30 4.03 4.32 2.64 -0.44 0.26 0.47 0.20 2.20 1. 1.28 0.78 7.50 6.03 6. 4.42 2.1 3.03 3.04 1. 86 -1.44 -0.74 -0.53 -0.80 了与国际接轨，故同时规定了按后者进行的棍凝土部位划分。国外一般划分为三个区，即大气区、浪溅区和水下区。挪威DNV规定:浪溅区上界=最高天文潮+0.6H1浪溅区下界=最低天文潮+0.4H1 式中:H1为重现期1年有效波高。需要说明的是:它适用于采油平
12、台，设计使用年限比li头等建筑物短，同时我们未找到它们的调查分析资料。综合国外规定和我们的经验，经分析后对无掩护的港口工程也同时给出了按天文潮和有效波高的划分规定，这与港工按设计水位确定的大体相当，如条文说明表3.0.4所示。3.0.6 海港工程混凝土除直接受到氯离子渗透作用外，也会因加载、温度、徐变、收缩等引起的变形和裂缝促使腐蚀的加速和结构寿命的缩短。因此，在设计中必须限制过宽的裂缝和过大的拉应力。本条文引自港口工程混凝土结构设计规范HITJ 267-98)。59 4 结构形式及构造4.1 结构形式4. 1.1-4.1.7 复杂的结构形式，使结构暴露表面面积增大，从结构受力性能和施工不便等
13、多方面分析，都对防腐蚀不利。结构暴露表面面积与混凝土体积之比愈大，则有害物质渗入混凝土中使钢筋锈蚀的可能性愈大。复杂的结构形式使受力复杂，易于产生应力集中，开裂机遇增大。因此，不应选择多角形的构件，因为在角的外边，侵蚀物能从多边渗入，也易于撞坏，角的内边在负载时，应力复杂易开裂，危险性增大。复杂的结构形式不便施工，构件各部位尺寸及钢筋位置、保护层厚度难以保证，如采用充水(汽)胶囊形成的空心构件，其形式难以按图纸准确成型，质量难以保证，宜控制使用。潮湿是腐蚀的必要条件，现场调查表明，通风良好的结构与通风不良的潮湿和水汽易于聚积的结构相比，混凝土受腐蚀情况差异较大。4.2构造4.2.2 配筋的密集
14、将导致混凝土浇筑不均匀，使混凝土拌和物各组分遭受配筋的不同阻挡作用而离析，从而产生不密实性或呈蜂窝状，因此，钢筋间距不宜过小，应合理并应得到可靠保证。当钢筋较多难以保证最小的间距时，可采用两根钢筋的并筋措施。此时，在进行构件承载力和刚度计算时，钢筋直径和保护层厚度应按等效直径考虑;而在进行裂缝宽度和防腐蚀设计时，保护层厚度应从并筋的外轮廓线算起。60 4.2.7-4.2.9 混凝土保护层对钢筋的防腐蚀极为重要，它有着双重作用。首先，增加它的厚度可明显地推迟腐蚀介质(氯离子)到达钢筋表面的时间;其次可增强抵抗钢筋腐蚀造成的胀裂力，但过厚的保护层导致裂缝的增大。因此，为防止海水环境中的建筑物过早地
15、发生钢筋腐蚀损坏，除了要求混凝土保护层有良好的质量外(高密实性)，尚应规定合适的混凝土保护层最小厚度值。本规范的规定值系根据我国港工调查和室内外科研成果并参考国外有关规定而给出。国外有关规范规定的最小厚度见条文说明表4.2.7。国外规范规定的混凝土保护层最小厚度(mm)表4.2.7混凝土所FIP建议ACI357 BS6235 BS8110 DNV AS1481 CEB-FIP ENV 处部位1989 1989 1982 1985 1989 1983 1991 1991 大气区65(90) 65(90) 75(1) () 阳(1.5d)75(1) 45(45) 45-50 (55) 浪溅区65(
16、90) 65(90) 75(1) () 阳(1.5d)75(1) 45(45) 45-50 (55) 水下区50(75) 50(75) (75) () 阳(1.5d)(75) 45(45) 45向50(55) 注:括号内的数值为预应力混凝土保护层最小厚度;括号内d的数值为钢丝柬最大名义直径。4.2.10埋人混凝土中并暴露在外的一切钢插入件等的锈蚀都将扩散，若与配筋接触，则构成宏观腐蚀电偶，加剧配筋锈蚀，从而加速埋人件的腐蚀。61 5 普通混凝土5.1 混凝土原材料5. 1. 1 海港工程混凝土结构经常与海水接触，防止钢筋腐蚀破坏，往往成为控制混凝土质量的主要指标。因此，棍凝土原材料的质量，尚应
17、根据结构所处的环境条件和在建筑物上的部位，满足耐久性要求。5.1.2本规范未推荐抗硫酸盐硅酸盐水泥，此外，将水泥熟料中的铝酸三钙含量值放宽到6%-12%范围内，主要依据如下:国内外长期研究与海港工程混凝土结构的大量调查表明:即使硅酸盐水泥熟料的铝酸三钙计算含量高达9%-17%，水灰比不大于0.5低渗透性混凝土也不会产生硫酸盐型化学腐蚀破坏，不影响海港工程混凝土结构的耐久性;由于海水含有大量氯离子，水泥的铝酸三钙水化物可与渗入棍凝土的氯离子结合，反而推迟了钢筋周围水泥石孔隙液的氯离子浓度达到活化钢筋的临界浓度所需的时间，因此，目前国外普遍认为硅酸盐水泥熟料的铝酸三钙含量的适当增大，对保护钢筋来说
18、，反而是有利。本条根据现行国际标准。1p海工海凝土结构设计与施工建议H1986年第四次修订版)，将硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥熟料中的铝酸三钙计算含量放宽到6%-12%范围内。大掺量(大于胶凝材料总量的50%)的矿渣硅酸盐水泥，根据国外长期研究与大量海港混凝土工程的使用表明:低水灰比、富配合的这种混凝土具有极为优异的抗氯离子扩散性能和极为优异的对钢筋的长期防腐蚀性能。我国的对比试验也证实了掺矿渣硅酸盐水泥的抗氯离子渗透能力比硅酸盐水泥高27倍。近年来，世界62 上钢筋腐蚀破坏最严重的中东海湾地区海工钢筋棍凝土与预应力氓凝土重要工程结构的耐久性设计，甚至采用这种水泥作为保证其长期使用寿命的关键性措
19、施之一，与高效减7l(1986)的规定，见条文说明表5.2.2-1，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5.2.2-1环境条件钢筋混凝土预应力混凝土热带气候0.1 0.06 温带气候0.4 0.06 极冷地区0.6 0.06 三、美国固定式离岸混凝土结构设计与施工指南(ACI357-1984)规定:提凝土拌和物中可溶性氯离子总含量不得超过水泥质量的0.10%(对钢筋混凝土)和0.06%(对预应力混凝土)。美国钢筋混凝土房屋结构规范(ACI318一1989)的规定，见条文说明表5.2.2-2。ACJ318对混凝土拌和物中氯离子的最高限值表5.2
20、.2-2构件种类及环境条件预应力混凝土使用环境中暴露于氯化物的钢筋混凝土使用环境中干燥或有防潮措施的钢筋混凝土其它钢筋混凝土混凝土拌和物中可溶于水的氯离子(按水泥质量百分率计)0.06 0.15 1. 0.30 四、英国离岸固定建筑物实施规范(BS6235-1982)和混凝土结构应用(BS811命-1985)对混凝土拌和物中氯离子限值的规定，见条文说明表5.2.2-3。部62药和困8110对混凝土中氯离子的最高限值(按水泥质量百分率计)表5.2.2-3结构种类水泥品种E符合BS12的水泥或相当水泥钢筋混凝土li符合田4却7的水泥或相当水泥预应力混凝刮各种水泥BS 6235-1982 0.35
21、0.6 0.06 BS 811O-I985 0.40 0.20 0.10 65 本条规定的渴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。5.2.3 影响棍凝土抗冻性、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，t昆凝土应尽可能密实。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5.2.3。国外海工混
22、混土结构水灰比最大允许值表5.2.3混凝土所处部位标准代号或名称大气区浪溅区水下区阳海工混凝土结构设计与施工建议)(1蜘)0.40 0.40 0.45 AC臼57(1989)0.40 0.40 0.40 ASI480( 1982) 0.45 0.45 0.45 DNV(1989) 0.45 0.45 0.45 日本土木学会编混凝土标准规范)(1986)I 0.45 0.45 0.50 5.2.4 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1O-15N/mm2。由于目前在施工过程中，不能通过现场检验工程
23、结构中巳浇筑的混凝土拌和物的实际水灰比进行验收，只能通过棍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1.645值确定的。在正常条件下，按水灰比最大允许66 值设计的混凝土强度，满足本规范表5.2.4混凝土最低强度等级的保证率为95%，如果实测强度低于表5.2.4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
24、外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4ON/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。香港海工棍凝土技术标准要求28d的最低特征强度为45N/mm2。5.2.5 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棍凝土，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
25、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5.2.5。国外规范要求的海工混凝土结构最低水泥用量(kglm3)表5.2.5混凝土所处部位规范代号或名称大气区浪溅区水下区即海工混凝土结构设计与施工建议(1蜘)3 4 3 ACI357(19) 350 350 350 ASl480( 1982) 4 4 货量3D阳(1989)到xl4 筑xl日本土木学会编混凝土标准规范)(1986)330 330 筑xl5.2.6抗氯离子渗透性目前国外普遍采用ASTMC1202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67 数有良好
26、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0.40的混凝土，电量一般为2C削-3栅C;若掺适量掺合料，般为15-25c。本规范对南方海港工程浪溅区的混凝土要求为不大于2000C，只要按本规范第5.2.3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。5.4 混凝土保妒层垫块5.4.1 使用质量低劣、密实性差的海凝土保护层垫块，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0.40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
27、定的工形或锥形。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，接触模板的面棋应尽可能小并易于固定。68 6 高性能混凝土6.1一般规定6176.1.2 近年来，高性能混凝土(HPC)得到了人们的普遍关注，它具有高耐久性、高尺寸稳定性、良好的工作性和较高强度，特别是它的高抗氯离子渗透性，从根本上显著提高了混凝土本身的护筋性能，使许多国家把高性能混凝土作为跨世纪的新建筑材料。经工
28、程证实，HPC可用混凝土的常规材料与施工工艺，以严格的材料选择、配合和质量控制，经济可靠地建造高耐久性的海港工程混凝土结构，因此，HPC可视为提高新建海港工程混凝土结构耐久性的首选措施。6. l.3 高效减水剂具有长的分子链和大分子量，它们包覆了水泥颗粒，使后者具有高的负电荷而互相排斥，从而显著地提高了水泥在拌和物中的分散性，大大降低水泥颗粒彼此凝聚成团、丧失流动度的趋势，赋于水泥浆体很高的流动性。这就是高效减水剂对水泥的解絮(分散)效应。水泥水化首先是其中C3A的水化，而这种水化反应受生产水泥时掺入的石膏迅速溶解为硫酸根离子的浓度所控制。可见新拌棍凝土拌和物中硫酸根离子和高效减水剂都将首先与
29、水泥的A发生反应。如果水泥所含石膏(如过烧无水石膏或硬石膏)在拌合水中溶解得太慢，那么，高效减水剂就不得不较多地逐渐消耗于它和C3A的反应中，使本来吸附于水泥颗粒表面的高效减水剂数量减少，削弱了它对水泥的解絮效应，这就是所谓高效减水剂改善水泥混凝土拌和物流动度随时间而明显降低的问题，也即它与水泥的不匹69 配问题。在普通混凝土中存在的这个问题，在高性能混凝土中就更突出。因为高性能混凝土的水灰比极低(运0.35)，只有极少量的水可以接纳硫酸根离子;因此，专门检验这种匹配性是完全必要的。6.2 混凝土质量6.2.1 根据国内外资料，配制高性能混凝土，是通过采用高效减水剂和掺入活性掺合料来压低水胶比
30、的办法获取的，为了确保高性能说凝土的质量，本规范规定水胶比应不大于0.35，胶凝材料总量不应小于4kg/m3，胡落度应注120mm一般强度等级要求;:C45。本规范规定混凝土强度等级不小于C45是基于海港工程混凝土结构的高强度不是主要矛盾而拟定的。另外，目前钢筋棍凝土结构设计是依据普通混凝土制成的构件进行试验得出的计算模式，与高强混凝土构件的破坏过程有明显差别，特别是它的脆性使人们很关心，因此，目前有的国家对其强度有所限制，如美国混凝土房屋结构设计规范(ACI318)限制混凝土强度不得高于70MPa。本规范对高性能握凝土的强度上限虽未限制，但并不意味着要求采用高强度等级。对海港工程混凝土最为关
31、注的是其耐久性指标，目前国外般采用本规范附录B的标准试验方法进行试验，根据通过的电量来衡量氧化物的渗透性。本规范附录B所规定的混凝土抗氯离子渗透性试验方法，系参照ASTMC 1202 -97制定的。用通过的电量衡量混凝土的氯化物掺透性，受到混凝土养护条件、养护龄期的影响较大，因此，本试验规定在标准养护条件下养护28d，试验应在35d内完成。掺矿渣尤其是掺粉煤灰的混凝土，因火山灰反应滞后，35d内完成本试验时，其抗氯离子渗透性低于实际工程长龄期的表现，因此，对掺矿渣粉或粉煤灰的混凝土规定可按龄期为90d的试验结果评定。国外对重要的海工棍凝土结构，其抗氯离子渗透性指标要求不大于loooC，例如丹麦
32、、巴林、香港青马大桥等地的跨海大桥等，70 此指标按ASTMC 1202标准衡量，其氯化物渗透性是很低的，只有聚合物乳胶改性混凝土、内部密实?昆凝土和高性能混凝土才能达到。目前我国某港二期工程和国外工程采用的大掺量粉煤灰高性能混凝土，按我国某院和挪威某公司的试验结果，其抗氯离子渗透性指标完全可以达到小于l000C的要求，试验结果见条文说明表6.2.1-1、表6.2.1-2、表6.2.1-3。因此，本规范将抗氯离子渗透性定为不大于l000C。x x港二期工程高性能混凝土试验结果表6.2.1-1粉煤灰胶凝材料抗压强度吸水率-电量-扩编号掺量用量水胶拥落度(MPa) (rmnI 通过值散系数( %
33、) (kg!nfl) 比(mrn) mio.-h (C) (1 0-12nt/s) 7d I 28d Y -40 40 446 0.30 198 52.0 66.9 0.07 741 1. 49 Y -35 35 463 0.30 218 58.0 66.2 0.07 751 1. 41 Y -30 30 482 0.30 218 -1 61. 2 72.0 0.08 894 1. 43 Y -30 30 475 0.33 210 57.8 73.8 0.08 1039 -2 Y -25 25 484 0.30 215 63.8 75.6 0.11 1侃81. 53 Y -25 25 476
34、0.33 215 66.0 77.2 0.08 1130 -2 我国某院离性能混凝土试验结果表6.2.1-2粉煤灰材料用量(kg!nfl)外加塌落28d 通过水泥品种及掺量WI 剂掺砂率度抗压电量强度等级(% ) C F S G W I(c+ 量( % ) (cm) 强度(C) F) (的(MPa) 32.5普。384 。676 1102 192 0.50 。38 5.0 44.9 2861 通硅酸。447 。581 173 201 0.45 。35 6 .4 52.8 2395 基盐水泥准。489 。553 1105 196 0.40 。33 7.0 60.5 2052 混凝32.5矿。38
35、2 。677 110当191 0.50 。38 5.8 42.6 1437 土渣硅酸。445 。631 1076 立xl0 .45 。37 6.8 45.5 1332 盐水泥。493 。587 IJ(J 197 0.40 。35 6.8 53.3 1212 71 续表6.2.1-2粉煤灰材料用量(kglnf)外加塌落28d 通过水泥品种及掺量W/ 剂掺砂率度抗压电量强度等级(%) C F S G W I(C+ 量(%) (cm) 强度(C) F) (%) (MPa) 30 382 164 638 999 153 0.28 1. 2 39 20.3 67.5 517 35 339 182 652
36、 1017 146 0.28 1. 2 39 18.0 73.9 447 40 312 苞)8666 由146 0.28 1. 2 40 19.7 71.6 454 高30 338 145 676 1015 155 0.32 0.9 40 13.2 67.9 627 性42.5普通能硅酸盐水35 296 1 675 10当7146 0.32 1. 1 39 18.0 66 .4 579 混凝泥土40 273 182 691 16 145 0.32 1.0 40 17.3 68.8 554 30 314 135 718 987 162 0.36 0.8 42 15.8 63.9 792 35 2
37、81 151 726 13 156 0.36 0.8 42 18.0 61.2 737 40 250 167 734 1017 150 0.36 0.9 42 16.7 61. 8 813 挪威某公司快速氯离子渗透试验结果(Cl表6.2.1-3胶水硅灰1d潮湿养护14d潮湿养护+2728d潮湿养护18h蒸养+27d. 掺量+27d空气养护空气养护空气养护比(%Y 外插计算实际读数外插计算实际读数外插计算实际读数协插计算实际读数0.35 。2495 3168 2474 2现)62126 2430 3962 5058 0.35 7 637 543 377 371 293 295 7 611 0.3
38、5 12 272 282 230 226 198 兹)20.40 。2740 3713 2314 3172 2却5立)620.40 7 567 596 452 487 432 442 0 .45 。4货丑B5货l83744 4498 2832 3527 6384 7299 0 .45 7 1472 1783 665 758 648 719 1164 1430 6.2.2 t昆凝土中掺优质掺合料是配制高性能混凝土的重要技术措施，由于矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，自身掺有掺合料，其掺合料的比例，通常用户也很难知道，而且不同厂家或不同批次都在波动，特别是矿渣硅酸盐水泥，由于矿
39、72 渣较水泥熟料难磨细，可能有较大的掺量。因此，用上述水泥配制高性能混凝土，从混凝土质量控制上比较困难，故配制高性能混凝土时，不宜采用上述水泥。配制高性能棍凝土时，选用与水泥匹配(拥落度损失小)的优质减水剂非常关键，国外一般要求减水剂的减水率应在25%以上，考虑到我国减水剂的质量水平，要求减水剂的减水率应不小于20%。6.3 配合比设计6.3.1 粗骨料最大粒径宜控制在25mm，以保证混凝土具有较高强度和高耐久性。规定胶凝浆体体积在混凝土中约占351奋，主要是为了同时保证高抗渗性和高尺寸稳定性，大于35%可能对尺寸稳定性有不良影响，使混凝土内外温差、湿度差引起的应力应变以及干缩和徐变增大;小
40、于35%可能降低混凝土的均匀性、工作性和抗渗性。6.4施工6.4.1.1-6.4.1.2 原材料质量的合格和稳定以及称量的准确对保证高性能棍凝土质量极为重要，建议严格执行用料必须有见证的检验制度。6.4.1. 3 - 6.4. 1. 4 高性能混凝土的拌和物比较粘稠，为了保证搅拌均匀，必须采用性能良好，搅拌效率高的搅拌机，按建议的程序技料，并适当延长搅拌时间。6.4.1. 5 养护质量对确保高性能混凝土质量十分关键，特别是对抗氯离子渗透性能影响十分明显，见条文说明表6.2.1-3。大量试验与应用证实，如果养护不够，高性能提凝土的潜在高性能优势不仅不能充分发挥，而且会转化为劣势，其强度和耐久性甚
41、至比普通棍凝土还低劣，尤其是在气温低时更是如此。因此，在整个养护期间，尤其是终凝以后、拆模以前的养护初期，应确保高性能混凝土处于有利于硬化及强度增长的温度和湿度环境中，并保证有足够73 的养护时间。6.5质量评定6.5.1 海港工程对高性能混凝土强度等级要求为不小于C45，实际配制强度不会超过80MPa，因此仍可采用现行行业标准水运工程泪凝土质量控制标准HITJ269)有关混凝土强度的合格评定规定进行评定。6.5.2本规范规定的高性能混凝土抗氯离子渗透性是海港工程防腐蚀的关键技术指标，因此在耐久性合格检验时，其抗氯离子渗透性应符合不大于l000C的规定。74 7 特殊防腐蚀措施7.1 混凝土表
42、面涂层7. 1. 1 混凝土表面涂层是海港工程棍凝土结构耐久性特殊防护措施之一。被涂装的混凝土结构，应是通过验收合格的，只有这样才能发挥涂层的防腐效果。1昆凝土属于强碱性的建筑材料，采用的涂料应具有良好的耐碱性、附着性和耐蚀性，环氧树脂、聚氨醋、丙烯酸树脂、氯化橡胶和乙烯树脂等涂料均适用。海港工程j昆凝土结构的腐蚀破坏一般都在平均潮位以上的部位;在平均潮位以下，由于1昆凝土处于饱水状态，通氧条件差，钢筋的腐蚀极为缓慢，同时考虑涂装施工问题，故将涂装位置确定在平均潮位以上的部位，并将涂装范围划分为表湿区和表干区。7. 1. 2 浪溅区及水位变动区，因受海浪的飞溅和冲刷，表面常处于潮湿状态，使用的
43、涂料应具有湿固化、耐磨损、耐冲击和耐老化等性能。涂层与1昆凝土的粘结力不得小于1.5MPa，表7.1.2中规定的试验条件和标准，均参照日本的混凝土涂料质量标准。我国某院于1992年和1995年为澳门友谊大桥、汕头海湾大桥泪凝土表面喷涂涂层，选择的涂层配套为环氧封闭漆+环氧厚浆潘+厚浆丙烯酸面棒，涂层性能试验结果表明，涂层的粘结力一般都达到或大于2.5MPa;活动涂层片的抗氯离子渗透试验，30d的渗透量为零;耐老化、耐碱性都达到表7.1.2的要求。7. 1. 3 71昆凝土表面涂层系统应由底层、中间层和面层等配套涂料涂膜组成。底层涂料(封闭潦)应具有低粘度和高渗透能力，能渗透到混凝土内起封闭孔隙
44、和提高后续涂层附着力的作用;中间层75 涂料应具有较好的防腐蚀能力，能抵抗外界有害介质的入侵;面层涂料应具有抗老化性，对中间层和底层起保护作用。各层的配套涂料要有相容性，即后续涂料涂层不能伤害前一涂料所形成的涂层。我国某院1986年对湛江一区北甲7.3m码头混凝土喷涂了2xl伊m2涂层，上横梁及面板使用的涂料为广州涂料研究所生产的H801云铁环氧漆及氯化橡胶棒，以H801云铁环氧漆为底层及中间层，氯化橡胶潦为面层，涂层的干膜厚度为250问:下横梁采用某学革研制的具有一定湿固化性能的WR112型煤焦拥青环氧攘涂料，涂层干膜厚度为3m左右。该院1992年对澳门友谊大桥混凝土喷涂了28x IOm2涂
45、层，采用某品牌环氧封闭棒、厚浆环氧漆和厚浆丙烯酸面漆涂层组成复合涂层，涂层的干膜总厚度不小于210阳。1995年对汕头海湾大桥混凝土喷涂了4.5x l(fm2涂层，使用的涂料与澳门友谊大桥相同，但涂层的干膜厚度:主塔和墩柱的承台为3m;主塔身、主桥箱梁、墩柱及盖梁等为2阳。1992年进行澳门友谊大桥喷涂施工时，制作了混凝土涂层试件，试件的涂层干膜厚度为2-3阳，并放在湛江暴露试验站的浪溅区和水位变动区，经5年暴露试验，1997年初取样，测定。-lmm混凝土层的氯离子含量为0.018%。香港的海凝土保护性涂层样板规范对受周期性海水浸泡的混凝土结构的涂层最小干膜厚度规定不得小于150阻，平均干膜厚
46、度应比最小干膜厚度大33%。本规范表7.1.3规定的涂层干膜最小平均厚度，系我国海港工程设计中曾选用过的涂层系统，使用效果良好。7. 1.4 混凝土表面涂层的耐久性和防护效果，与海凝土涂装前的表面处理关系很大，良好的表面处理，能使涂层经久耐用，防护效果也显著。本规范对棍凝土表面处理的规定内容，系根据我国海港工程十多年来进行混凝土表面喷涂涂层施工所积累的经验。涂层的质量与采用的涂料的品种和牌号关系很大。不同品种或虽为同一品种而生产厂家不同的涂料组成的涂层，其性能相差76 可能很大。因此，如要变更涂料品种或生产厂，应由设计部门重新设计，并应维持原定的保护年限指标。高压元气喷涂能容易地控制和保证涂层
47、厚度和均匀性，涂料飞散较少，且具有很高的涂装效率(高达2刷m2/h)，可确保涂装质量。因此，本规范优先推荐这种涂装方法。我国某院于1995年在汕头海湾大桥涂装施工前，进行了现场涂装试验。实践表明，这种现场涂装试验对于验证配套涂料的相容性、涂层的粘结力和涂装施工工艺是否合适，是一种较好的方法。香港棍凝土保护性涂层样板规范也对干燥混凝土结构规定在施涂前，进行现场不少于5m2试验区的涂装试验，从中测定涂料的实际消耗量(m2)、14d后涂层的粘结力、涂层的干膜厚度值最小值和平均值。如果粘结力达不到规定值，则另选部位重作试验。对涂层干膜厚度的检测规定，本规范是参考香港n昆凝土保护性涂层样板规范制定的。该
48、规范规定每50m2面积测一个点，最小检测点数为30个点，以计算平均干膜厚度;对受周期性海水浸泡的1昆凝土规定应涂两道涂料，最小干膜厚度不应小于150阳，平均干膜厚度至少比最小干膜厚度大33%，即平均干膜厚度应大于1. 33 x 150问自2闷，因此本规范规定检测结果的平均干膜厚度应不小于设计干膜厚度，最小干膜厚度应不小于设计干膜厚度759毛。为了发挥涂层的防护作用，当涂层投入使用后，应该作定期检查，如发现损坏应及时修补，这样才能保证涂层按设计要求达到设计使用年限和防护效果。香港混凝土保护性涂层样板规范对已有涂层的混凝土表面处理，要求用十字切割法试验评估已有涂层的帖结力，如果十字切割试验仍有75
49、%涂层附着在混凝土面上，并且涂层表面没有裂纹、气泡或严重粉化，则已有涂层可保留使用;女日果不能满足要求，则应清除之，其方法为用热空气或化学剥离方法，并用饮用水喷射进行表面处理。粘结力测定本规范规定采用涂层拉脱法，即按规范附录C规77 定的方法测定涂层的粘结力。本规范规定，新建结构涂层与棍凝土表面的粘结力不得小于1.5MPa;若涂层已达到设计使用年限时的粘结力仍不小于1.0MPa，且表面无裂纹、气泡和严重粉化，根据经验认为仍可继续使用。建立档案卡，其内容包括涂装竣工资料和涂层使用过程的检查及维修记录，以积累资料，为今后棍凝土工程的防腐蚀提供技术依据。7.2 混凝土表面硅皖漫溃海港工程提凝土结构处于氯化物侵入的恶劣环境中，由于毛细管的吸收或扩散作用，使氯化物侵入
