《混凝土结构耐久性评定标准》CECS220:2007.pdf

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  • 3.0.4耐久性评定时,宜按耐久性等级评定,也可用文学表述。

    a级:下一自标使用年限内满足耐性要求,可不采取修复或 其他提高耐久性的措施; b级:下一目标使用年限内基本满足耐久性要求,可视具体情 况不采取、部分采取修复或其他提高耐久性的措施; c级:下一目标使用年限内不满足耐久性要求,应及时采取修 复或其他提高耐久性的措施。 3.0.6钢筋锈蚀后构件的承载力可按附录D计算。 3.0.7 钢筋锈蚀后受弯构件的刚度可按附录E计算。 3.0.8 结构耐久性应按图3.0.8所示的基本程序评定。 3.0.9 结构耐久性评定的目的、范围和内容,应根据委托方的要 求,经现场初步调查后由评定机构与委托方协商确定。

    建筑物的用途、使用历史等情

    2建筑物的设计、施工、维修加固、改造扩建、维护监测、事故 和处理等情况; 3 建筑物的环境作用和各种防护设施; 4 结构的使用状况; 5 根据调查结果竣工资料,制定详细调查方案。 3.0.11 详细调查与分析评定应按标准第4~9章有关条款进行。 3.0.12 耐久性评定报告应包括下列内容: 1 报告摘要; 2 工程概况; 3 评定目的、范围和内容; 4 调查与检测结果; 5 分析与评定; 6 结论与建议; 7 附件。

    3.0.8结构耐久性评定基本程序

    4.1.1根据耐久性评定需要,应对结构所处环境进行下列相应项 目调查: 1大气年平均温度、最高温度、最低温度、最冷月平均温度及 年低于0℃的天数等; 2大气年平均相对湿度、日平均相对湿度等; 3构件所处工作环境的年平均温度、年平均湿度,温度、湿度 变化以及干湿交替情况 4侵蚀性气体(二氧化硫、酸雾、二氧化碳)、液体(各种酸、 减、盐)和固体(硫酸盐、氯盐、碳酸盐等)的影响范围及程度,必要 时应测定有害成分含量; 5冻融循环情况; 6冲刷、磨损情况。 4.1.2根据耐久性评定需要,应进行下列相应原始设计资料及峻 工验收资料调查: 1可行性报告(环境条件、该工程项目对环境的影响、污染治 理等); 2地质勘察报告(地下水位、土质及水质化学成分和含量 等; 3设计技术资料(建筑结构设计、生产工艺流程、废气及污水 处理方式等); 4工验收资料(混凝土配合比、胶凝材料组成及含量、骨料 品种、外加剂品种、留盘试件强度、施工工艺等)。 4.1.3耐久性评定时,应进行建筑物使用历史调查,包括下列内容:

    4.1.3耐久性评定时,应进行建筑物使用历史调查,包括下

    1 历年来使用、管理、维护、加固情况; 2 用途变更及建筑物改、扩建情况; 3 事故、灾害及其处理情况; 4 其他异常情况。 4.1.4 耐久性评定时,应进行下一目标使用年限内建筑物使用条 件的调查。

    4.1.5结构或构件所处环境可分为:

    1一般大气环境:指由混凝土碳化引起钢筋锈蚀的大气环 境; 2大气污染环境:指含有微量盐、酸等腐蚀性介质并由混凝 土中性化引起钢筋锈蚀的天气环境及盐碱地区环境; 3氯盐侵蚀环境:指盐雾、海水作用引起钢筋锈蚀的环境及 除冰盐环境; 4冻融环境:指由冻融循环作用引起混凝土损伤的环境。

    4.2.1结构耐久性检测应根据结构所处环境、结构的当前技术状 况及耐久性评定所需的参数进行,包括构件的几何参数、保护层厚 度、混凝土抗压强度、碳化深度、裂缝及缺陷、混凝土氯离子含量及 分布情况、混凝土渗透性、钢筋锈蚀、冻融损伤、化学腐蚀等。 4.2.2结构耐久性检测可按现行相关技术标准进行,并应满足本 章的各项要求。

    4.2.3保护层厚度检测应符合下列要求:

    3保护层厚度检测应符合下

    1保护层厚度可采用非破损或微破损方法检测;当采用前者 时,宜用微破损方法校准; 2同类构件含有测区的构件数宜为5%~10%,且不应少于 6个,同类构件数少于6个时,应逐个测试;均匀性差时,应增加检 测构件数量; 3每个检测构件的测区数不应少于3个,测区应均勾布置,

    每测区测点不应少于3个;构件角部钢筋应量测两侧的 度:

    4.2.4混凝土碳化深度检测应符合下列要求:

    [w≥0. 1mm)

    c保护层厚度(mm); d一一钢筋直径(mm); fcu.m 一混凝土抗压强度实测平均值(MPa)。

    5.1.2结构及构件的耐久重要性等级和耐久重要性系数应按表 5.1.2确定。

    1.2结构及构件的耐久重要性系类

    5.1.3结构(构件)的耐久性等级可按裕度比或耐久性状态评定。 5.1.4钢筋锈蚀耐久性极限状态应按下列规定确定:

    5.1.3结构(构件)的耐久性等级可按裕度比或耐久性状态评定。

    1对下一自标使用年限内不充许钢筋锈蚀或严格不充许保 护层锈胀开裂的构件(如预应力混凝土构件),可将钢筋开始锈蚀 作为耐久性极限状态; 2对下一自标使用年限内一般不充许出现锈胀裂缝的构件 可将保护层锈胀开裂作为耐久性极限状态; 3对下一自标使用年限内充许出现锈胀裂缝或局部破损的 构件,可将混凝土表面出现可接受最大外观损伤作为耐久性极限 状态。

    5.1.5耐久性失效时间可按本章第5.2.1~5.2.6条1

    5.2大气环境下钢筋锈蚀耐久性评定

    5.2.1钢筋开始锈蚀时间应考虑碳化速率、保护层厚度和局部环 境的影响,可按下式估算:

    5.2.2碳化系数k应按下式计算

    5.2.2碳化系数k应按下式计算:

    中.一 实测碳化深度(mm); to一一结构建成至检测时的时间(a)。 注:1 碳化深度测区与评定钢筋锈蚀部位一致,测区不在构件角部时,角部的碳 化深度可取非角部的1.4倍; 2 构件有覆盖层时,应考虑覆盖层的作用;

    级和局部环境系数可按表5.2.

    表5.2.3环境等级及局部环境系

    注:1Ⅱb、I。大气环境对应于《工业建筑防腐设计规范》GB50046中气态介 的弱腐蚀和中等腐蚀等级。工业大气环境条件复杂,局部环境系数尚应考 虑有无干湿交替、有害介质含量等具体情况合理取用; 2由检测结果推定局部环境系数可参照第5.2.10条进行

    注:1Ⅱb、I。天气环境对应于《工业建筑防腐设计规范》GB50046中气态介质 的弱腐蚀和中等腐蚀等级。工业大气环境条件复杂,局部环境系数尚应考 虑有无干湿交替、有害介质含量等具体情况合理取用; 2由检测结果推定局部环境系数可参照第5.2.10条进行

    保护层够旅开袋时问应 保偿度、能二 径、环境温度、环境湿度以及局部环境的影响,可按下式估算

    筋直径、环境温度、环境湿度以及局部环境的影响,可按

    式中ter—一保护层锈胀开裂的时间(a); t。一一钢筋开始锈蚀至保护层锈胀开裂的时间(a); A一一一特定条件下(各项影响系数为1.0时)构件自钢筋开 始锈蚀到保护层锈胀升裂的时间(a),对室外杆件取 A二1.9,室外墙、板取A二4.9;对室内杆件取 A=3.8,室内墙、板取A=11.0; H。、Hf、Ha、HT、HRH、Hm保护层厚度、混凝土强度、钢

    5.2.5混凝土表面出现可接受最大外观损伤的时间应考虑保护 层厚度、混凝土强度、钢筋直径、环境温度、环境湿度以及局部环境 的影响,可按下式估算:

    混凝土强度(MPa) 10 15 20 25 30 35 40 杆 件 0.29 0, 60 0.92 1. 25 1.64 2.16 2.78 室外 墙、板 0.31 0.59 0.89 1.29 1.81 2.46 3.24 杆 件 0.34 0.62 0. 93 1.33 1.85 2.49 3.24 室内 墙、板 0.31 0.56 0.89 1.35 1.94 2.66 3.52

    5.2.6耐久性评定时,各项计算参数应按下列规定取用: 1 保护层厚度取实测平均值: 2 混凝土强度取实测抗压强度推定值; 3碳化深度取钢筋部位实测平均值; 4环境温度、湿度取建成后历年年平均环境温度和年平均相 对湿度平均值,室内构件宜优先按室内实测数据取用,也可按室外 数据适当调整。 注:1耐久性评定时,对薄弱构件或薄弱部位(保护层厚度较小,混凝土强度较 低,所处环境恶劣)宜按其最不利参数单独进行评定,并在评定报告中列 出;当实测碳化深度远高于其平均值时,宜按条文说明第5.2.6条来用等 效抗压强度对该部位进行评定。 2当无实测碳化数据时,可接附录A估算。

    5.2.7钢筋锈蚀耐久性等级可按表5.2

    表5.2.7钢筋锈蚀耐久性等级

    剩余使用年限(tre)分别由钢筋开始锈蚀时间(ti)、保护层锈胀开裂时间(ter)、 混凝十表面出现可接受最大外观损伤时间(ta)确定;te为下目标使用年限。

    5.2.8混凝土构件当前的技术状况不满足相应的便用功育 (保护层出现锈胀裂缝或混凝土表面出现不可接受外观损饣 该构件的耐久性等级应评为c级,

    5.2.9当遇到下列情况时应进行承载力验算:

    5.2.9当遇到下列情况

    1杆件(角部钢筋),(t一t)/t.<1,且钢筋直径小于18mm 2 墙、板(非角部钢筋),(tcr一to)/te<1,且钢筋直径小于 8mm; 3 构件锈蚀损伤严重,受力钢筋截面损失率超过6%。 5.2.10钢筋锈蚀耐久性评定宜通过调整局部环境系数或其他参 数,使计算参数符合构件的实际情况,并按调整后的参数进行剩余 使用年限预测。

    6氯盐侵蚀环境下钢筋锈蚀耐久性评定

    6.0.1氯盐侵蚀环境下钢筋锈蚀耐久性评定应符合本标准第5 章第5.1.1~5.1.4条的规定。耐久性失效时间可按本章第6.0.2 ~6.0.12条或附录C估算。

    6.0.2渗入型氯盐侵蚀环境等级及参数应按表6.0.

    2渗入型氯盐侵蚀环境等级及参数应按表6.0.2确定。

    表 6.0.2 氨盐侵蚀环境等级及参

    :1水位变化区和浪溅区按《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTJ275划

    2近海大气环境的参数适用于空旷无遮挡的构件; 3渗入型氯盐侵蚀环境指外部环境氮离子向混凝土内部渗入的环境。 6.0.3对Ⅲ。类(浪溅区)环境,符合下列条件时可不考虑氯离子 扩散系数的时间依赖性: 1 氯离子扩散系数趋于稳定或偏保守估算时: 2 水灰比W/C≥0.55。 6.0.4不考虑氯离子扩散系数的时间依赖性时,钢筋开始锈蚀时 间可按下式估算:

    0.5钢筋锈蚀临界氩离子浓度M

    注:1括号内数字为占胶凝材料的重量比: 2Mc可视环境条件、混凝土材料性能在0.3%~0.5%(胶凝材料的重量比) 内适当调整: 3 混凝土强度等级高于C40时,混凝土强度每增加10MPa,临界氯离子浓度 增加0.1kg/m3 06湖汐区浪溅区混凝土表面盒离子浓度M应采用调杰值

    5.0.6潮汐区,浪溅区混凝土表面氯离子浓度M应米用调查值 或实测数据推算值。当缺乏有效的实测数据时,可参照表6.0.6 取用。

    表6.0.6潮汐区、浪溅区混凝土表面氯离子浓度M

    注:海面以上15m以内的盐雾区可按表6.0.6取用,达到稳定值的累积时间t可 取10年, 7近海大气区混凝土表面氯离子浓度应优先通过实测接下

    6.0.7近海大气区混凝土表面氯离子浓度应优先通过实测按下 列规定确定。

    6.0.9保护层锈胀开裂的时间可按下式估算

    ter =t; 十t

    式中ter一保护层锈胀开裂的时间(a); t一一钢筋开始锈蚀至保护层锈胀开裂的时间(a)。 6.0.10浪溅区普通硅酸盐混凝土构件自钢筋开始锈蚀至保护层 锈胀开裂的时间t。可按表6.0.10取用,

    轰6.0.10浪溅区构件钢筋开始锈蚀至保护层锈胀开裂的时间t(a)

    6.0.11近海天气区构件钢筋开始锈蚀至保护层锈胀开裂的时间 t。可取表6.0.10中数值的/10/M.倍。 6.0.12:混凝土表面出现可接受最大外观损伤的时间可按附录C 估算。 6.0.13 氯盐侵蚀环境钢筋锈蚀耐久性等级应按表6.0.13评 定

    0.13氯侵蚀环境钢筋锈蚀耐久性

    4掺氯盐混凝土构件,以钢筋开始锈蚀为耐久性极限状态 久性等级应按表6.0.14评定。

    表6.0.14掺氯盐混凝土构件耐久性等级

    设备标准注:Mc为掺人的氯离子含量(kg/m3)。

    6.0.15掺氯盐混凝土构件,以保护层锈胀开裂或混凝土表面出 现可接受最大外观损伤作为耐久性极限状态时,可按附录C估算 耐久性失效时间。 6.0.16氯盐侵蚀环境混凝土构件的当前技术状况不满足相应的 使用功能要求(保护层出现锈胀裂缝或混凝土表面出现不可接受 外观损伤)时,该构件的耐久性等级应评为c级。 6.0.17对符合第5.2.9条规定的构件,应进行承载力验算。 5.0.18氯盐侵蚀环境钢筋锈蚀使用年限预测应按第5.2.10条 的要求进行。

    7冻融环境混凝土耐久性评定

    7.0.1冻融环境混凝土耐久性评定应符合下列规定

    1以明显冻融损伤(构件表层水泥砂浆脱落、粗骨料外露)作 为混凝土耐久性极限状态; 2考虑冻融损伤加速钢筋锈蚀对钢筋锈蚀耐久性评定的影 响。 7.0.2构件表层出现明显冻融损伤的循环次数N。可由下式估 ,

    铁路标准规范范本式中Nn一一结构建成至检测时经历的冻融循环次数: 0一一检测时构件表层混凝土强度损失率 7.0.3构件冻融后混凝土抗压强度损失率应按下式计算:

    式中fcr一一冻融后混凝土轴心抗压强度(MPa); f。一一未冻前混凝土轴心抗压强度(MPa)。 当需预测值时,也可按下式估算:

    mf=Ofo / Nin n=n(α)

    ....
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