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1、耐久性混凝土学问一、混凝土结构耐久性定义1、定义依据铁路混凝土结构耐久性设计法律规范(TB100052022)第201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平安性的力量。2、高性能混凝土与耐久性混凝土的区分依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：采纳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(高流淌性、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
2、施工法律规范(TB10210-2001)2001年9月1日施行，2022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(TBlO425-1994)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202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15Omm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
3、验收标准(TBlo4242003)2004年1月1日施行，2022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.L2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法律规范(TBlooO2.3-2005)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160kmh货物列车设计行车速度等于或小于120kmh(转8A货车80kmh)的I、11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
4、混凝土结构的设计。第107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2005160号)2005年9月1日实施，2022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6411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，2022年12月8日作废。适用于客运专线
5、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(TB10424-2022)2022年12月8日实施，第102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2022241号）2022年12月8日实施，第
6、102款规定：“本指南适用于铁路混凝土与砌体工程施工工条文解释第651652款中规定：“宜按56天龄期作为混凝土标准强度的验收龄期工三、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，无祚轨道道床板、底座板。二60年路基防护结构，200kmh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、一般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状况下，应对结构所处的不同环境作用分别进行确定，
7、所实行的耐久性技术措施应同时满意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爱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淌导致混凝土表面损伤2、作用等级碳化环境作用等级分为Tl、T2、T3；氯盐环境作用等级分为Ll、1.2、L3；化学侵蚀环境作用等级分为Hl、H2、H3、H4；盐类结晶破坏环境作用等级分为Yl、Y2、Y3、Y4；冻融破坏环境作用等
8、级分为Dl、D2、D3、D4；磨蚀环境作用等级分为Ml、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。钢筋、钢绞线应符合我国现行相关标准。选用低水化热、低C3A（化学式：3Ca0Al2O3）含量、低氯离子（Cl-）含量、低碱含量的硅酸盐或一般硅酸盐水泥。不宜使用早强水泥。选用低氯离子含量、低碱含量的粉煤灰、磨细矿渣粉。细骨料应选用硬质、干净、级协作理、低氯离子含量、低碱活性反应的自然中粗砂（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。粗骨料应选用坚硬耐久、干净、级协
9、作理、低氯离子含量、低碱活性反应的碎石，无抗拉和抗疲惫要求的C40以下混凝土也可采纳卵石。选用的粗骨料应在试生产前进行碱活性试验。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。拌合与养护用水可采纳饮用水，如为其他水时要符合相关标准,不得采纳海水。4、协作比：不同环境下，桥梁灌注桩、隧道衬砌及其他混凝土的最低抗压强度等级选定。不同强度等级混凝土的胶凝材料最大用量限值。不同环境下，混凝土中矿物掺合料掺量范围。不同环境下，混凝土中混凝土中含气量最低限值。不同环境和使用年限下，混凝土协作比参数（最
10、大水胶比、最小胶凝材料用量）限值（使用粉煤灰、磨细矿渣粉等活性矿物材料作为掺合料，并保证肯定的掺量，大幅度提高混凝土的内部结构致密性,降低混凝土渗透性，增加耐久性能）。不同环境下，混凝土的氯离子含量最大限值。不同环境下，混凝土的碱含量最大限值。不同强度等级和使用年限的最大电通量限值。五、施工混凝土在搅拌机中加水连续搅拌的最短时间应比一般混凝土的搅拌时间延长，一般宜不少于120秒。混凝土养护在常温下，至少保湿养护14d,气温较高时可适当缩短湿养护时间，气温较低时，应适当延长湿养护时间。养护用水要进行检验。掌握混凝土体表温差。混凝土浇筑期间，混凝土的入模温度不宜高于30。冬期施工时，混凝土的入模温
11、度不宜低于5,且应对混凝土实行适当的保温养护措施。混凝土浇筑期间，混凝土与钢模、邻接的已硬化混凝土或岩土介质间的温度差不得大于15。混凝土养护期间，混凝土的芯部温度与表面温度、表面温度与环境温度之差均不应大于20（梁体混凝土不得大于15C）o混凝土表面温度与养护水温度之差不得大于15o混凝土芯部的温度不宜超过60,最大不得超过65。六、混凝土耐久性评价混凝土耐久性评价项目表环境类别混凝土耐久性评价项目碳化环境最低强度等级、氯离子含量、碱含量、电通量、抗裂性、护筋性、抗碱骨料反应性氯盐环境最低强度等级、氯离子含量、碱含量、电通量、氯离子集中系数、抗裂性、护筋性、抗碱骨料反应性化学侵蚀环境最低强度
12、等级、氯离子含量、碱含量、电通量、胶凝材料抗蚀系数、抗裂性、护筋性、抗碱骨料反应性盐类结晶破坏环境最低强度等级、氯离子含量、碱含量、电通量、抗盐类结晶干湿循环系数、含气量、气泡间距系数、抗裂性、护筋性、抗碱骨料反应性冻融破坏环境最低强度等级、氯离子含量、碱含量、电通量、抗冻等级、气泡间距系数、抗裂性、护筋性、抗碱骨料反应性磨蚀环境最低强度等级、氯离子含量、碱含量、电通量、耐磨性、抗裂性、护筋性、抗碱骨料反应性七、混凝土爱护层厚度增加钢筋的混凝土爱护层厚度。钢筋（主筋、箍筋和分布筋）的混凝土爱护层厚度一般不应小于爱护层设计最小厚度与爱护层厚度施工负允差之和。爱护层厚度也不能不受限制的任意增加。当
13、爱护层厚度过厚时，由于混凝土材料本身的脆性和收缩就会导致混凝土爱护层消失裂缝反而减弱其对钢筋的爱护作用，而且对于大型混凝土构件来说，外围爱护层厚度的增加也意味着构件自重的急剧增长。因此必需依据工程的实际需要设置合理的爱护层厚度。扎丝头不能露出混凝土。八、依据不同环境作用等级，掌握设计计算裂缝宽度限值。九、实行必要的结构构造措施和防、排水措施：将暴露于大气和与水、土介质接触的混凝土结构物外形设计成简洁、平顺、流畅，暴露表面积小，棱角较少或做成圆角，并尽量避开采纳突变构造。混凝土结构物表面外形有利于排水和通风，将水平表面做成斜面，避开水汽在混凝土表面聚积。当混凝土表面不得不承受聚积水作用时，应在承
14、水面设置牢靠的防、排水措施。设置特地的排水管道排解结构表面积水，不得将水直接排在混凝土表面上。尽量将结构的施工缝和连接缝位置避开可能患病最不利环境作用的部位。混凝土外涂层的主要作用在于其通过某种材料在混凝土外表面形成一层可以阻挡水和其它水溶性腐蚀介质进入混凝土，从而延长混凝土的使用寿命或者推迟腐蚀介质向混凝土渗透的时间。也可在肯定程度上对混凝土外表面因施工缘由产生的一些微缺陷起到修复和爱护作用。暴露于混凝土结构以外的连接件、紧固件或其他构件等与混凝土结构之间应设置牢靠的连接方式，外露金属件表面应实行牢靠的防腐蚀措施。钢筋的混凝土爱护层垫块的强度、密实度和耐久性不应低于结构本体混凝土的相应要求。数量不少于4块/nA梅花形布置。设置用于检测、修理和构件替换的便利通道，并在结构表面预留用于临时安装检测、修理机具的必要空间或预留埋设件。
