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1、广西壮族自治区地方标准沿海地区地下工程混凝土结构防腐阻锈防水抗裂自防护技术规程DB/XXX条文说明1 总则1.0.1随着我国经济建设的蓬勃发展，高层和超高层建筑的逐渐增多，地下建筑工程数量及规模也逐渐增大，为了确保地下钢筋混凝土结构工程在不同环境条件和环境等级作用下，达到规范规定的耐久性设计使用年限的要求。根据我国和广西壮族自治区近年来的科研成果和工程实践，结合广西壮族自治区的地理环境和气候特点，编制了沿海地区地下工程混凝土结构防腐阻锈防水抗裂自防护技术规程，达到科学合理地使用混凝土非膨胀防腐阻锈防水抗裂高效外加剂，提高钢筋混凝土防腐、阻锈、防水、抗裂的性能，使地下建筑钢筋混凝土结构工程的设计
2、、施工质量上升到一个新的台阶和水平，为创建资源节约型、环境友好型的社会做出贡献。1.0.2防腐、阻锈、防水、抗裂的非膨胀防腐阻锈防水抗裂高效外加剂，适用于广西壮族自治区沿海地区工业与民用地下建（构）筑物及海边盐雾大气区上部钢筋混凝土结构工程的设计与施工。1.0.3与本规程有关的、难以详尽的技术要求，尚应按照国家和广西壮族自治区现行有关标准及规范执行。2 术语和符号2.1.1本规程给出的腐蚀性分级，主要根据国家标准混凝土结构耐久性设计规范GB/T 50476中按环境作用等级划分为六个腐蚀性分级，即A轻微、B轻度、C中度、D严重、E非常严重、F极端严重六个等级。为了与国家标准工业建筑防腐蚀设计规范
3、GB 50046和岩土工程勘察规范GB 50021中规定的腐蚀性分级划分为四个等级，即微腐蚀、弱腐蚀、中腐蚀、强腐蚀相对应，本规程在表3.3.1中给出了对应腐蚀分级，并增加了超强腐蚀、特强腐蚀两个等级。2.1.6本规程所指的非膨胀防腐阻锈防水抗裂高效外加剂属于非膨胀类的混凝土外加剂，此种外加剂还具有保水、减缩、防水、抗裂和防腐阻锈的性能。2.1.7 自防护混凝土是指掺有非膨胀防腐阻锈防水抗裂高效外加剂的混凝土，具有高耐久性及自防护、高强度、高工作性和高体积稳定性，具有结构所需求的各项力学性能的混凝土。并能满足高性能混凝土的各项力学性能指标要求。2.1.8盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤
4、的总称。盐土是指土壤中可溶性盐含量达到对混凝土有显著危害的土类，盐分含量指标因不同盐分组成而异。碱土是指土壤含有危害混凝土结构和改变土壤性质的多量交换性钠。3 基本规定3.1基本规定3.1.1本规程将地下钢筋混凝土结构的防腐蚀性能和其耐久性能有机地结合起来，混凝土结构的耐久性设计可分为传统的经验方法和定量计算方法。传统的经验方法是将环境作用按其严重程度定性地划分几个作用等级，在工程经验类比的基础上，对于不同环境作用等级下的混凝土结构构件，由规范规定的混凝土材料耐久性质量要求（通常用混凝土的强度、水胶比、胶凝材料用量等指标表示）和钢筋保护层厚度等构造要求进行设计与施工。近年来传统的经验方法有很大
5、的改进，首先是按照材料的劣化机理确定不同环境类别，在每一类别下再按温度、湿度及其变化等不同环境条件区分其环境作用等级，从而更详细地描述环境作用，其次是对不同设计使用年限的结构构件，提出不同的耐久性要求。在结构耐久性设计的定量计算方法中，环境作用需要定量表示，然后选用适当的材料劣化数字模型求出环境作用效应，列出耐久性极限状态下的环境作用效应和耐久性抗力关系公式，可求得相应的使用年限。结构的耐久性设计使用年限应有规定的安全度，所以在耐久性极限状态的关系式中，应引入相应的安全系数，当用概率可靠度方法设计时，应满足所需的保证率。目前，在不同环境作用下的耐久性设计的定量计算方法尚未成熟到能在工程中普遍应
6、用的程度，在各种劣化机理的计算模型中，可供使用的还只局限于定量估算钢筋开始发生锈蚀的年限。故目前国内外现行混凝土结构设计规范中，所采用的耐久性设计方法，仍然是传统的方法或改进的传统方法。本规程采用了改进的传统方法。3.1.2是指非膨胀防腐阻锈防水抗裂高效外加剂性；既能防腐、阻锈、又能保水、减缩、防水、抗裂、防渗漏，并使混凝土具有高性能和高体积稳定性、高耐久性及自防护功能等特点的混凝土外加剂，此种混凝土外加剂是兰州天睿建筑科技有限公司经过20多年的反复试验研究，并在高海拔的青藏铁路及青海地区等多个大型工程中应用，取得了良好的效果。其研究成果达到了国际先进水平。3.1.3地下钢筋混凝土结构的防腐、
7、阻锈、防水、抗裂性能是结构耐久性的关键指标，一旦地下钢筋混凝土结构出现裂缝，不仅混凝土抗渗性能失效，而且还会引起钢筋锈蚀，经试验和工程实践表明，在不同环境条件和环境等级作用下，采用本规程的防腐、阻锈、防水、抗裂的非膨胀防腐阻锈防水抗裂高效外加剂，并严格按现行国家标准及规范进行设计与施工，确保钢筋混凝土结构达到防水、抗裂性能，可不做混凝土表面处防水层，况且目前的柔性防水材料，其耐久性能与建筑皆不同寿命，有的还极易串水，甚至有些地下工程前期通过验收，后期又出现渗漏，存在一定安全隐患。地下混凝土使用了非膨胀防腐阻锈防水抗裂高效外加剂混凝土技术后，替代原设计中的高抗硫水泥，取消混凝土的外防水层，使用效
8、果十分良好，在保证防水质量的前提下，节省工程造价成本。因此发展地下结构自防护混凝土技术是当前的发展方向，也是地下钢筋混凝土结构防水及防护关键环节。3.1.4本条提出的地下钢筋混凝土结构防腐阻锈和耐久性设计内容，强调耐久性设计不仅是确定材料耐久性指标与钢筋保护层厚度，更应强调采用防腐、阻锈、防水、抗裂的非膨胀防腐阻锈防水抗裂高效外加剂混凝土的性能和混凝土施工过程中防止混凝土开裂和保证体积稳定性（如进行覆盖保湿养护）自防护以及结构构造薄弱部位的构造要求和防护措施。在严重的环境作用下，仅靠提高混凝土强度，材料质量与厚度，往往不能保证设计使用年限，这时应采用一种或多种复合的防腐阻锈防水抗裂的非膨胀防腐
9、阻锈防水抗裂高效外加剂的多重防护策略。混凝土结构耐久性设计使用年限是建立在预定维修与使用条件下的，因此设计应明确结构使用阶段的维修、检测要求；对重要的工程还需要设置耐久性监测体系和预警系统，以便发现问题及时采取措施。3.1.5预应力钢筋混凝土结构的锚夹具、护套及预应力钢筋的外露部分均为防腐蚀的薄弱环节，它的失效将导致整个结构的破坏，因此必须进行科学有效的防腐蚀处理，对重要工程的预应力结构体系（主要的外露部位）对其使用年限应做专门评估。3.1.6 改建加固的工业与民用建（构）筑物的地下工程防腐阻锈防水抗裂的设计施工，还有一些牵涉已建工程相互关系的特殊要求，故应另行专项评估研究确定。3.2环境类别
10、根据环境对钢筋混凝土材料的腐蚀机理，本规程根据混凝土结构设计规范GB 50010及混凝土结构耐久性设计规范GB/T 50476的规定，对环境类别划分为：一般环境、盐渍土环境、氯化物环境、化学腐蚀环境四类。分别用、表示，其中氯化物环境（海洋氯化物环境和、其他氯化物环境）是针对广西壮族自治区特有地质条件所做的规定。一般环境（类）是指仅有正常大气（二氧化碳、氧气）和温、湿度作用条件下空气中二氧化碳与混凝土中的水化物产生反应，中和混凝土的碱度，引起混凝土的碳化。碳化主要是降低了混凝土孔隙溶液的PH值，使钢筋表面的钝化膜发生破坏，失去了对钢筋的保护作用，导致钢筋的锈蚀。混凝土碳化是一个缓慢过程，其碳化速
11、度取决于环境温度、湿度、二氧化碳浓度、混凝土的密实度、渗透性和碱度。钢筋锈蚀将破坏钢筋与混凝土间的粘结力和协同工作能力，影响钢筋混凝土结构的正常使用和极限承载能力。盐渍土环境（类）我国盐渍土面积约20多万平方公里，约占国土总面积的2.1%，广西壮族自治区部分地区盐渍土现象较严重，对地下工程建造产生一定的影响。盐渍土腐蚀主要表现为氯盐腐蚀、硫酸盐腐蚀以及氯盐、硫酸盐共同作用的复合腐蚀形式，因此在钢筋混凝土结构耐久性设计时，应根据不同腐蚀条件分析腐蚀类型、腐蚀程度，有针对性地在混凝土中加入非膨胀防腐阻锈防水抗裂高效外加剂，以提高结构的综合防腐蚀能力，提高结构耐久性能。氯化物环境（类）（海洋氯化物环
12、境、其他氯化物环境）中的氯离子可从混凝土表面迁移到混凝土内部。当到达钢筋表面的氯离子积累到一定浓度(临界浓度)后，也能引发钢筋的锈蚀。氯离子引起的钢筋锈蚀程度要比一般环境(类)下单纯由碳化引起的锈蚀严重得多，是耐久性设计的重点问题。化学腐蚀环境（类）主要是土、水中的硫酸盐、酸等化学物质和大气污染的硫化物、氮氧化物等对混凝土的化学作用，同时存在盐结晶等物理作用所引起的破坏。3.3环境作用等级本节将环境作用按其对混凝土结构腐蚀的影响程度定性地划分成6等级，用AF表示，一般环境作用等级从轻微到中度（A、B、C），其它环境作用程度则为轻度到非常严重，其有“D”“F”、“E”，扩大规程使用范围，更符合广
13、西壮族自治区地区实际情况。另应注意，由于腐蚀机理的不同，不同环境类别相同等级（如-C、C、-C、-C）的耐久性要求不完全相同。与各种环境作用等级相对应的具体规定参见规程第4章第7章中内容规定。由于环境作用等级的确定主要依靠对不同环境条件的定性描述，当实际的环境条件处于两个相邻作用等级的界限附近时，就有可能出现难以判定的情况，这就需要设计人员根据当地环境条件和既有工程劣化状况的调查，并综合考虑工程重要性等因素后确定，在确定环境对钢筋混凝土结构的作用等级时，还应充分考虑环境作用因素在结构使用期间可能发生的演变。由于本规程中所指的环境作用是指直接与混凝土表面接触的局部环境作用，所以同一结构中的不同构
14、件或同一构件的不同部位，所承受的环境作用等级可能不同。例如外墙板的室外一侧会受到雨淋、受潮或干湿交替为B或C，但室内一侧则处于环境良好为A，此时墙内外两侧钢筋的保护层厚度可取不同，但实际工程设计中，还应从最不利环境作用和施工方便出发，取室外一侧的环境作用等级设计混凝土的相关参数。考虑到本规程的环境作用等级是根据混凝土结构耐久性设计规范GB 50476进行划分的，而目前建筑工程设计多按工业防腐蚀设计规范GB 50046和岩土工程勘察规范GB 50021规定的腐蚀性等级进行设计，故本规程在表3.3.1中给出了上述不同规范给出环境作用等级和腐蚀性分级的对应关系。3.4结构耐久性设计使用年限结构耐久性
15、设计使用年限是在确定的环境作用和维修、使用条件下，具有规定的保证率和安全度的耐久性年限。耐久性设计使用年限应由设计人员和业主共同确定，要满足工程设计对象的功能要求和使用者的利益，并不低于有关法规的规定。在严酷的环境作用下，混凝土的个别构件因技术条件和经济条件难以达到结构整体的设计使用年限时，经与业主协商同意后，可设计成易更换或能在预期年限进行大修，需要大修或需更换的结构构件，应具有可修复性，并具备相应的施工操作条件。对于耐久性设计使用年限为100年的特重要工业与民用建筑及构筑物，必须对材料进行抗腐蚀和耐久性设计，且进行材料损伤的加速试验，满足相关规范要求方可进行结构设计。3.5结构及基础本节给出了地下工程混凝土结构及基础类型，明确采用全现浇钢筋混凝土及钢骨混凝土柱的规定；高层建筑及多层建筑基础类型；大多数省份地下工程绝大多数桩基采用混凝土灌注桩的类型。3.6材料要求对防腐、阻锈、防水、抗裂地下混凝土结构要有较高的材料要求，本节对混凝土最低强度等级、混凝土中采用的水泥、粗细骨料、粉煤灰，拌合水等都给出了明确规定，有利于确保混凝土耐久性要求。3.7 构造要求规定了地下工程防腐阻锈防水抗裂自防护混凝土结构构件的最小厚度、保护层厚度、钢筋直径、钢骨厚度、管道位置、施工缝、后浇带设置位
