铁路混凝土结构耐久性设计规范

铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定Temporaryregulationfordurabilitydesignofrailwayconcretestructures2005—XX—XX发布2005—XX—XX实施中华人民共和国铁道部发布、人—刖百本规范是根据铁道部《关于印发2003年铁路工程建设规范、定额、标准设计编制计划的通知》（铁建设函[2003]41号）的要求编制的。本规范编制的目的是明确铁路混凝土结构耐久性设计的原则、内容和方法。在编制过程中深入研究了我国铁路混凝土结构耐久性的现状，认真总结了已有铁路工程混凝土耐久性方面的实践经验，广泛征求了各方面意见。主要内容包括：总则，术语，基本规定，混凝土材料选用，构造措施和裂缝控制要求，施工质量控制与检验等。本规范是现行铁路混凝土结构设计、施工、质量验收标准和规范的重要组成部分，是对现有标准和规范的完善和补充。现行标准和规范中有关混凝土耐久性的内容与本规范不符时，应以本规范的有关规定为准。在执行本规范过程中，希望各单位结合工程实践，认真总结经验，积累资料。如发现需要修改和补充之处，请及时将意见及有关资料寄交铁道科学研究院铁建所工程材料部（北京市海淀区大柳树路2号，邮政编码：100081）,并抄送铁路工程技术标准所（北京海淀区羊坊店路甲8号，邮政编码：100038）,以供下次修订时参考。本规范由铁道部建设管理司负责解释。主编单位：铁道科学研究院参编单位：清华大学铁路工程技术标准所中铁三局集团有限公司主要起草人:TOC\o"1-5"\h\z总则1术语2基本规定4一般规定4耐久性设计4设计使用年限6环境作用类别及分级6耐久混凝土的分类及其材料要求9一般规定9混凝土原材料的选用10碳化引起的锈蚀环境下混凝土的选用11冻融腐蚀环境下混凝土的选用12氯盐引起钢筋锈蚀环境下混凝土的选用13环境水腐蚀环境下混凝土的选用13风蚀环境下混凝土的选用14构造措施14一般规定14桥梁结构15隧道结构16轨道结构16接触网支柱、电杆16防腐蚀附加措施17混凝土表面涂层和防腐蚀面层17涂层钢筋和耐蚀钢筋17钢筋阻锈剂17施工19混凝土的施工19预应力混凝土的孔道灌浆20涂层钢筋和耐蚀钢筋施工21一般规定25混凝土性能检查25混凝土结构性能检查25本规范用词说明25《铁路混凝土结构耐久性设计规范》条文说明1.0.1为统一铁路混凝土结构（包括构件，下同）的耐久性设计技术标准，保证铁路混凝土结构的正常使用寿命，特制定本规范。1.0.2本规范适用于铁路混凝土结构的耐久性设计。铁路混凝土结构的设计与施工过程应专门考虑环境作用下的耐久性要求，并在设计文件中单独列出耐久性设计的内容。1.0.3本规范仅考虑常见的环境作用对混凝土结构耐久性的影响，如温度、湿度、降水、冰冻、正常空气组分（氧和二氧化碳）、空气污染物（盐雾、二氧化硫、机车尾气）以及结构所接触的土体与水体中含有的氯盐、硫酸盐、镁盐、碳酸等物质的化学与物理作用。对于特殊腐蚀环境作用下的铁路混凝土结构物，应参照专门的规范进行设计。1.0.4铁路混凝土结构应符合本规范的耐久性设计要求，本规范未涉及的耐久性要求则应符合国家和铁路现行的有关强制性标准的规定。1.0.5在铁路混凝土结构的设计使用年限内，按一般维护进行设计。1.0.6对于处于很恶劣环境作用等级下的结构物，当技术条件不能保证结构的所有部件均能达到与结构设计使用年限相同的耐久性，或从经济等角度考虑认为有必要时，则在业主认可的前提下，应在设计中规定结构的某些构件需要在结构的设计使用年限内进行1〜2次或更多次数的大修或更换，并在设计时考虑设置维修或更换的条件。注：列为需要在设计使用年限内进行大修或更换的结构，其使用年限可低于结构的整体设计使用年限。土中或水下缺乏修理条件的结构，其设计使用年限应与结构的整体设计使用年限相同。1.0.7铁路混凝土结构耐久性设计允许采用新方法、新工艺和新材料，但必须经过事先论证。1.0.8铁路混凝土结构耐久性设计的包括结构混凝土的设计、施工和维修。2术语2.0.1结构耐久性(structuredurability)在预定作用和预期的维修与使用条件下，结构及其部件能在预定的期限内维持其所需的最低性能要求的能力。2.0.2设计使用年限(designlife)设计人员用以作为结构耐久性设计依据并具有足够安全度或保证率的目标使用年限。设计使用年限应由业主或用户与设计人员共同确定，并满足有关法规的最低要求。2.0.3劣化(degradation)材料性能随时间逐渐降低的过程。2.0.4结构使用年限(servicelifeofstructure)指结构建造完成后，在预定的使用与维修条件下，结构所有性能(如安全性、适用性)均能满足原定要求的实际年限。2.0.5修理或修复(repair,orrestore)通过修补、更换或加固，使损伤的结构或其构件恢复到可接受的状态。桥隧大修按照设备状态劣化程度、工程性质、工程量大小和复杂情况，可分为周期大修、重点大修和一般大修等。周期大修是指整孔桥面更换、整孔钢梁(或钢塔架)重新涂装等工程；中桥以上更换梁跨、扩孔、墩台大修、基础加固、复杂的钢梁加固、增设或更换隧道衬砌及需要便线施工的工程等列为重点大修工程；其他病害整治和大修列为一般大修工程。2.0.6腐蚀(deterioration)材料与环境因素发生物理、化学或电化学作用过程中的性能损伤与破坏，对钢材则为锈蚀(corrosion)。2.0.7防腐蚀附加措施(additionalprotectivemeasures)有别于通过改善混凝土的密实性和增加保护层厚度等常规手段来提高混凝土结构耐久性的其他特殊措施，如混凝土表面涂层和防腐蚀面层，环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂和阴极保护等。2.0.8水胶比(watertobinderratio)混凝土配制时的用水量与胶凝材料(水泥+矿物掺和料)总量之比。在耐久混凝土的配合比中，常以胶凝材料用量的概念取代传统的水泥用量，并以水胶比取代传统的水灰比，作为判断混凝土密实性或耐久性的一个宏观指标。2.0.9胶凝材料(cementitiousmaterial,orbinder)用于配制混凝土的硅酸盐水泥与粉煤灰、磨细矿渣和硅灰等矿物掺和料的总称。矿物掺和料在混凝土配比中的用量，通常以其占胶凝材料的质量百分比表示。2.0.10混凝土的氯离子扩散系数(chloridediffusioncoefficientofconcrete)表示混凝土中氯离子扩散性的一个参数。氯离子在混凝土中的扩散是溶于混凝土孔隙水中的氯离子从高浓度区向低浓度区的传输。因为氯离子可以同时通过扩散、渗透和吸附等不同机理侵入到混凝土内部，并在传输过程中有部分氯离子与水泥的水化产物相结合，所以通过试验和计算得到的扩散系数有时在一定程度上也包含了其他传输机理使氯离子与被结合等因素的影响。2.0.11混凝土抗冻耐久性指数DF(durabilityfactor)反映混凝土抗冻性能的一个指标，用混凝土标准试件和标准试验方法经300次快速冻融循环试验后的动弹性模量与初始弹性模量的比值表示。2.0.12环氧涂层钢筋(epoxycoatedrebar)将填料、热固性环氧树脂与交联剂等外加剂制成的粉末，在严格控制的工厂流水线上，采用静电喷涂工艺喷涂于表面处理过的预热的钢筋上，形成一层坚韧、连续、抗渗透的绝缘涂层的钢筋。2.0.13钢筋阻锈剂(corrosioninhibitor)能抑制混凝土中钢筋电化学腐蚀的化学物质。掺入型阻锈剂为掺加到新拌混凝土中的化学外加剂，主要用于新建工程；渗透型阻锈剂涂于混凝土表面并渗透到混凝土中，主要用于即有工程的修复。2.0.14混凝土抗侵入性(penetrabilityofconcrete)表达能抵抗外部物质(水、气及溶于水、气中的其它分子和离子等)入侵到混凝土内部的能力的混凝土性能。根据入侵物质的不同传输机理与特征，常用渗透系数、扩散系数、吸收率等不同参数表示，作为混凝土材料耐久性的综合度量指标。2.0.15混凝土表面涂层(surfaceprotectivemembranetoconcrete)用无机或有机材料如树脂、橡胶或沥青类涂料分层涂刷于混凝土表面的防腐层，一般由底层、面层或有中间层的涂层组成。涂层的总厚度一般较薄。2.0.16混凝土表面硅烷渗涂(silanecoatedconcrete)用硅烷类液体渗涂混凝土表层，使其具有低吸水率、低氯离子扩散率的防腐蚀措施。2.0.17混凝土防护面层(protectivelayer)涂抹、浇筑或覆盖在混凝土表面并与之牢固粘结的防护层，如水泥基聚合物砂浆抹面层、油毡防水面层及玻璃钢面层等，防护面层的厚度远大于涂层。2.0.18防腐蚀附加措施(additionalprotectivemeasures)有别于通过改善混凝土的密实性和增加保护层厚度等常规手段来提高混凝土结构耐久性的其他特殊措施，如混凝土表面涂层和防腐蚀面层，环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂和阴极保护等。3基本规定一般规定铁路混凝土结构的耐久性应根据设计使用年限、环境条件和作用等级进行设计。铁路混凝土结构的耐久性设计必须明确提出施工质量控制对耐久性的影响和结构使用过程中的维修与检测要求。当局部环境条件有异时，同一结构中的不同构件或同一构件中的不同部位应分别进行设计。混凝土结构的耐久性设计应对混凝土原材料的选用与混凝土水胶比等主要的配比参数提出具体要求，使混凝土有良好的抗侵入性、体积稳定性和抗裂性。设计方提出混凝土结构达到需要性能的强制性条文。耐久性设计铁路混凝土结构的耐久性设计应符合下列规定：1结构的类型、布置和构造应有利于阻挡或减轻环境对结构的作用。2选用质量稳定并有利于改善混凝土密实性和抗裂性的水泥和骨料等原材料，尽可能降低混凝土的拌和水用量与水胶比，并在混凝土组分中掺入适宜的矿物掺和料、高效减水剂和引气剂。3增加必要的钢筋混凝土的保护层厚度。4注重结构的防、排水和密封等构造措施设计，尽可能避免水和氯盐等有害物质接触混凝土表面，尽可能防止混凝土在使用过程中遭受干湿交替作用。5对混凝土施工质量控制提出要求，特别是应对混凝土养护的温、湿度控制提出要求。6对于遭受环境作用程度严重（D、E、F级）的重要结构，应对其采取多重防护的防腐蚀附加措施；也可以同时采取多种措施（如同时采用阻锈剂和涂层钢筋等）。采用的防腐蚀附加措施，尤其是防腐新材料和新工艺的使用，需通过专门的论证。7对于处于沿海地区和盐碱地区的结构，应考虑当地大气和地下水、土中可能存在的腐蚀性化学物质的作用和氯离子侵蚀作用。这些地区的构件设计不应随意套用一般的标准图。8桥梁构件的设计应考虑因桥面保护层、防水层和桥面伸缩缝等各种连接部位的渗漏所造成的局部环境作用。铁路混凝土结构耐久性设计应包括如下主要内容：1选用适当的混凝土。提出混凝土原材料选用（水泥品种与等级，掺和料种类，骨料品种与质量要求等）、混凝土配比的主要参数（最大水胶比、最大水泥用量、最小胶凝材料用量等）及引气等要求，根据需要提出混凝土的氯离子扩散系数、抗冻耐久性指数或抗冻等级等具体指标；在设计施工图和相应说明中，必须标明水胶比等与耐久混凝土相关的重要参数和要求；2根据本规范第5章的相关规定制定与结构耐久性有关的结构构造措施与裂缝控制措施；3考虑结构使用过程中的检测、维修或部件更换；4根据本规范第6章的相关规定提出与结构耐久性有关的施工质量控制要求，特别应提出混凝土的养护方法（包括温度和湿度控制与养护期限）以及保护层厚度的质量控制与质量保证措施等，标明钢筋的混凝土保护层厚度的施工允差；提出结构使用阶段的定期维修与检测要求；5当环境作用程度非常严重或极端严重（D、E、F级）时，根据本规范第6章的相关规定，明确提出对结构应采取的防腐蚀附加措施；6对于可能遭受氯离子侵蚀导致钢筋锈蚀的重要混凝土工程，参照W^录F进行结构使用年限验算。铁路混凝土结构耐久性设计内容列表3.4.2。表3.4.2耐久性设计内容耐久性设计内容抗碳化引起锈蚀环境冻融腐蚀环境氯盐引起锈蚀环境化学腐蚀环境风蚀环境、使用年限级别结构类别I（100年）II（60笔III（30笔I（1①年）II（60年）III（30笔I（100年）II（60号III（30年）I（18年）II（60年）III（30笔I（1①年）II（60年）III（30年）基础、涵洞、桩体、承台、墩台、桥台、桥梁・▲★X隧道・▲★轨枕、轨道板、电气化铁道接触网环形预应力混凝土支柱、支档・▲★电气化铁道横腹式预应力混凝土支柱、电杆・▲★注：1、混凝土的选用、结构构造和裂缝控制以及混凝土施工要求需同时满足本规范提出的最低要求。2、表中符号意义：抗碳化引起锈蚀环境•；冻融腐蚀环境▲;氯盐引起锈蚀环境★;化学腐蚀环境♦;风蚀环境铁路混凝土结构耐久性设计的设计文件应包括以下内容：1混凝土结构的使用环境类别与环境条件。对于处于环境作用程度严重（D级及以上）的结构物，除勘测资料外，应有结构周边已建工程耐久性现状的详细调查资料和必要的检测数据；2混凝土结构的设计使用年限，并列出结构的各个部件（如桥梁的基础、墩台、梁、桥面板等）及其相关部件（如桥梁的支座、桥面防水层、伸缩缝、栏杆等）的使用年限明细表，标明在结构的设计使用年限内需要大修或更换的部件名称以及预期的修补或更换期限；

3应根据结构耐久性的特殊要求，在原有施工定额基础上，提出增加的施工预算费用；4向施工单位提出的混凝土施工质量控制与施工质量保证的具体措施与要求；5向建设单位和运营管理单位提出的结构使用过程中需要进行正常维修以及设计预定的需要对某些部件进行定期大修或更换的具体内容与要求；6桥梁结构等基础设施的设计使用年限内混凝土结构全寿命投资费用的评估与论证报告。3.3设计使用年限铁路混凝土结构的设计使用年限一般可按表3.3进行分级。对于使用年限预期会因服务功能的快速变化（如桥梁通行能力的增长）而较早终结的结构，其设计使用年限可低于表3.3中的年限。当设计使用年限少于实际使用年限时，可按实际使用年限进行设计。当环境作用特别严酷，要求较长的使用年限受技术上的制约或不再经济时，经专门论证后，结构的设计使用年限可按较低级别进行设计，但一般不应低于30年。表3.3设计使用年限分级级别设计使用年限工程类别结构部位I100年重要基础设施工程基础、涵洞、桩体、承台、墩台、桥台、桥梁（包括梁面）、隧道等II60年一般基础设施工程轨道板，轨枕，电气化铁道接触网环形预应力混凝土支柱等III30年不需较长使用寿命的结构物，可替换的易损构件电杆，电气化铁道横腹式预应力混凝土支柱，支档，人行道板、电缆槽、吊杆、支撑杆、栏杆等3.4环境作用类别及分级铁路混凝土结构所处的环境分为碳化引起锈蚀环境，冻融腐蚀环境，氯盐引起锈蚀环境、环境水3.4.1-1〜3.4.1-1〜4。近海或海水环境中的区域划分列于表不同类型环境的条件特征以及作用等级列于表3.4.1-3A。表3.4.1-1碳化引起锈蚀环境环境条件作用等级无冻融，无盐、酸、碱等化学介质侵蚀RH<40%或RH）75%的低湿度干燥环境A1非干湿交替的露天环境，长期湿润环境A2中、高湿度环境干湿交替环境A3表3.4.1-2冻融腐蚀环境环境条件作用等级无盐、酸、碱等化学介质微冻地区，混凝土中度饱水B1微冻地区，混凝土高度饱水B2

严寒和寒冷地区，混凝土中度饱水严寒和寒冷地区，混凝土高度饱水B3表3.4.1-3氯盐引起锈蚀环境环境条件作用等级近海或海水环境水下区C1大气区轻度盐雾区离平均水位15m以上的海上大气区离涨潮岸线50m外至200m内的陆上室外区重度盐雾区离平均水位上方15m以内的海上大气区离涨潮岸线50m内的陆上室外区C2水位变化区和浪溅区，非炎热地区水位变化区和浪溅区，南方炎热地区C3表3.4.1-3A海水环境混凝土部位划分掩护条件划分类别大气区浪溅区水位变动区水下区有掩护条件按港工设计水位设计高水位加1.5m以上大气区下界至设计高水位减1.0m之间浪溅区下界至设计低水位减1.0m之间水位变动区以下无掩护条件按港工设计水位设计高水位加50+1.0m)以上大气区下界至设计高水位减Y10之间浪溅区下界至设计低水位减1.0m之间水位变动区以下按天文潮潮位最高天文潮位加0.7倍百年一遇有效波高H/3以上大气区下界至最高天文潮位减百年一遇有效波高H/3之间浪溅区下界至最高天文潮位减0.2倍百年一遇有效波高H/3之间水位变动区以下注:1710为设计高水位时的重现期50年H1%(波列累计频率为1%的波高)波峰面高度。2当混凝土结构在无掩护条件的海水环境工程无法按港工有关规范计算设计水位时，可按天文潮潮位确定环境区域。表3.3.1-4环境水对混凝土侵蚀环境侵蚀类型环境条件特征判定项目作用等级地质条件水质pH值D1D2D3硫酸盐侵蚀石膏地层7.0~8.0SO42-(mg/L)500~10001000~2000>2000含盐地层7.5~9.01000~20002001~4000>4000镁盐侵蚀含镁盐渍土、盐湖、盐田、海水8.0~10.0Mg2+(mg/L)1000~30003001~75000>7500盐类结晶侵蚀干早地区盐渍土、碱土、滨海平原盐渍土8.0~12.0溶解盐类(g/L)10~1516~30>30硫酸型酸性侵蚀煤系地层、黑色岩层、有色金属矿田、矿脉1.5~6.5pH值6.5~6.16.0~5.0<5.0SO42-(mg/L)<250251~1000>1000溶出型侵蚀(含富含有机质的淤泥5.0~6.5pH值6.5~6.16.0~5.0一碳酸型侵蚀）和土壤，低矿化度河水和地下水HCO3-(mmol/L)1.5~0.7<0.7一表3.4.1-5风蚀环境风力等级风速（km/h）年作用时间（d）作用等级>5>30>180E1>7>50>120E2>9>75>60E3注:1表中环境条件系指配筋混凝土结构钢筋保护层一侧混凝土表面所接触的局部环境，对素混凝土结构则为混凝土表面的局部环境。但一侧干燥而另一侧湿润或饱水的配筋构件，其干燥一侧的配筋需按表中的干湿交替环境考虑。2对于素混凝土结构，其在近海或海水环境中的作用等级可比配筋构件低一个等级取用。3相对湿度RH指年平均值。4对于频繁受潮湿的构件，需按干湿交替的环境条件设计。对于桥面板的顶面以及可能遭受来自伸缩缝处渗漏水作用的下部梁、墩（柱）表面，应按干湿交替的环境条件设计。5冻融环境按当地最冷月平均气温划分为严寒地区、寒冷地区和微冻地区，其最冷月的平均气温t分别为tW-8°C,-8oC<t<-30c和-3℃<t<2.5°Co寒冷地区受冻前可能接触雨水或其它水体的结构，应按冻融环境设计。对于桥面板的顶面以及可能遭受来自伸缩缝处渗漏水作用的下部梁、墩（柱）表面，一般应按干湿交替环境条件设计，在寒冷地区需按一般冻融环境设计。6高度饱水指冰冻前长期或频繁接触水或湿润土体，混凝土体内高度水饱和；中度饱和指冰冻前偶受雨水或潮湿，混凝土体内饱水程度不高。7沿海地区的地下工程或海底工程，如土与地下水中的含盐成分与海水相似，则与水、土接触的构件环境作用等级可按海洋环境中的水下区考虑（但在地下水位的变动区内则需适当提高要求），而结构与空气接触的另一侧，则宜按接近于干湿交替的海洋环境条件考虑。3.4.2当铁路混凝土结构处于表3.3.1中多项化学物质同时作用的环境时，应根据具体情况取其中单项作用最高的等级或再提高一级作为结构所处环境的作用等级。对素混凝土结构，可仅考虑一般环境、一般冻融环境、化学腐蚀环境的作用。4耐久混凝土的分类及其材料要求一般规定铁路混凝土结构的耐久性设计应针对具体环境条件选用具有一定耐久性的混凝土材料，应对混凝土原材料的选用与混凝土水胶比等主要配比参数提出具体要求。配制铁路耐久混凝土的一般途径为：1选用低水化热和低碱含量的水泥，尽可能避免使用早强水泥和高C3A含量的水泥；选用球形粒形、吸水率低、空隙率小的洁净骨料；适量掺用优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺和料或复合矿物掺和料；采用具有高效减水、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性能的外加剂，尽量降低拌合水用量；C级以上环境中的混凝土必须掺加优质引气剂。限制混凝土的最低强度等级、最大水胶比、最小水泥用量、最低胶凝材料用量和最大胶凝材料用量；尽可能减少混凝土胶凝材料中的硅酸盐水泥用量。混凝土内的总含碱量（包括所有原材料）不宜超过3.5kg/m3。钢筋混凝土的氯离子含量不应超过胶凝材料质量的0.10%,预应力混凝土的氯离子含量不应超过胶凝材料质量的0.06%。配筋混凝土的胶凝材料总量不宜高于400kg/m3（030及以下）、500kg/m3（C40-C50）和550kg/m3（055以上）。对于重要的混凝土结构，应按以下要求控制混凝土的早期强度：在不掺缓凝剂的情况下，混凝土12h标养抗压强度不大于8MPa或24h不大于12MPa；当抗裂要求较高时，混凝土12h标养抗压强度分别不大于6MPa或24h不大于10MPa。预应力混凝土结构所采用混凝土标准养护28d后加荷180d时的徐变度应不大于6X10-5/MPa。预应力混凝土结构所采用混凝土标准养护56d经200万次疲劳后的抗压强度折减系数应不小于0.6（循环特征系数P为0.15）。4.2混凝土原材料的选用配制铁路耐久混凝土的水泥除应满足国家和铁道行业标准外，还应符合下列规定:水泥品种一般应为品质稳定的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，其强度等级宜为42.5。硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥宜与矿物掺和料一起使用，也可采用特种水泥配制。注：硫铝酸盐和铁铝酸盐水泥的耐硫酸盐侵蚀性能优良，但凝结时间快、早期水化热集中，不适合在天热时和大体积混凝土中应用，可用于耐侵蚀的构件生产或表面防护施工。水泥熟料中的03A含量一般不宜超过12%（海水中10%）,比表面积不超过350m2/kg,游离氧化钙不超过1.50%。水泥的含碱量（按Na2O当量计）不宜超过水泥质量的0.60%。4当配筋混凝土的使用环境有氯盐作用时，应选用氯离子含量低的水泥，并满足4.1.3要求。如使用环境无氯盐作用，配筋混凝土所用水泥的氯离子含量也不宜超过水泥质量的0.20%（钢筋混凝土）和0.06%（预应力混凝土）。配制铁路耐久混凝土的矿物掺和料可为品质稳定、料源固定的粉煤灰、磨细高炉水淬矿渣、硅灰、磨细天然沸石岩粉等材料。矿物掺和料的掺量应根据设计对混凝土各龄期强度、工作性和耐久性的要求以及施工条件、工程特点（如环境气温、混凝土拌和物温度、构件尺寸等）确定。矿物掺和料中不应含放射性物质、可溶性（包括可升华而释放的）有毒物质或对混凝土性能有害的物质。矿物掺和料中的碱含量应以其中的可溶性碱计算，即按试样中碱的溶出量试验确定（当无检测条件时，可暂考虑粉煤灰中的可溶性碱约为总碱量的1/6,矿渣约为总碱量的1/2）。不同矿物掺和料的性能标应符合下列规定：1粉煤灰烧失量不大于3%,三氧化硫含量不大于3%,需水量比不大于105%,其他性能应满足国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596—91）的规定。磨细高炉水淬矿渣粉比表面积宜为400〜450m2/kg,流动度比宜大于100%,烧失量不大于1%,其他性能应满足国家标准《用于水泥和混凝土中的磨细矿渣粉》（GB/T18046—2000）的规定。硅灰二氧化硅含量不应小于85%,比表面积（BET-N2附法）应不小于18000m2/kg。磨细天然沸石岩粉磨细天然沸石岩粉应选用斜发沸石岩粉或丝光沸石岩粉，其它沸石岩粉尤其是方沸石岩粉不宜用做混凝土掺和料。沸石岩的镂离子净交换容量不应小于107mol/100g（斜发沸石岩）或115mol/100g（丝光沸石岩），品位（即沸石含量，用镂离子净交换容量法检测）应当稳定，比表面积应大于280m2/kg。配制铁路耐久混凝土的骨料除应符合《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424）的规定外，还应符合下列规定：粗骨料的堆积密度一般应大于1500kg/m3（对较致密石子则应大于1600kg/m3）,空隙率应不大于40%,压碎指标值不大于7%,吸水率不大于2%,针、片状颗粒含量不宜超过5%。用于高抗冻混凝土的粗骨料吸水率不宜大于1%。细骨料应选用天然中粗河砂，细度模数宜在2.6〜3.2。不宜使用机制砂及山砂。不同细度模数砂子的4.75mm、0.6mm和0.15mm筛的累计筛余量应分别为0〜5%40〜70%和R95%。处于冻融循环下的重要工程混凝土，粗、细骨料的坚固性指标应分别小于8%和5%。5处于干湿交替、冻融循环下的混凝土用粗、细骨料的含泥量应分别低于0.7%和1.0%;粗、细骨料中的水溶性氯化物含量（折合氯离子含量）均不应超过骨料质量的0.02%。粗骨料的最大公称粒径不宜超过25mm（大体积混凝土除外），且不应超过钢筋保护层厚度的2/3。重要的配筋混凝土工程应严禁使用海砂。由于条件限制，一般工程不得不使用海砂时，经过冲洗后砂的氯离子含量应小于干砂质量的0.02%，并采取严格的质量检验制度。使用氯离子含量大于0.02%但小于0.15%的海砂时，需要适当降低混凝土的水胶比、加大钢筋的混凝土保护层厚度并配合使用化学阻锈剂。预应力混凝土不得使用海砂。对于处于水下、潮湿环境中的混凝土结构，混凝土骨料的砂浆棒膨胀率按《铁路混凝土用骨料碱活性试验方法快速砂浆棒法》（TB/T2922.5）检验不得大于0.10%,岩石柱膨胀率按《铁路混凝土用骨料碱活性试验方法岩石柱法》（TB/T2922.4）检验不得大于0.10%。因条件所限骨料的砂浆棒膨胀率或岩石柱膨胀率超过上述限值时，除了骨料的砂浆棒膨胀率按《铁路混凝土用骨料碱活性试验方法快速砂浆棒法》（TB/T2922.5）检验不得大于0.20%外，还应在混凝土中掺加适量的矿物掺和料或经试验确定的外加剂以抑制混凝土的碱一骨料反应，且混凝土的总碱含量应满足TB/T3054的规定。配制铁路耐久混凝土的外加剂除应满足TB10424的相应规定外，还应符合下列规定：1高效减水剂的减水率不小于20%;2外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总质量的0.02%,高效减水剂中的硫酸钠含量不宜大于减水剂干质量的10%;3氯化钙不能作为混凝土的外加剂使用；4各种阻锈剂的长期有效性需经检验，一般不宜使用亚硝酸钠类阻锈剂。配制铁路耐久混凝土的拌合用水应满足TB10424的相应规定。配筋混凝土不得采用海水作为拌合用水。当混凝土处于氯盐腐蚀性环境时，拌合用水中的氯离子含量宜不大于200mg/L。当选用粉煤灰作为混凝土的矿物掺和料时，粉煤灰的掺量宜控制在40%以内，混凝土水胶比不宜大于0.42,并应随粉煤灰掺量的增加而减小。当粉煤灰用于冻融环境下的引气混凝土时，应严格限制其烧失量，并控制其掺量在30%以内（与硅灰合用时掺量可适当增加）。当选用磨细高炉水淬矿渣粉作为混凝土的矿物掺和料时，矿渣粉的掺量宜控制在50%以内，低水胶比（0.3以下）混凝土中磨细矿渣粉的最大掺量宜控制在70%以内。当选用硅灰作为特殊高强或高耐磨混凝土的矿物掺和料时，硅灰掺量一般不得超过胶凝材料总质量的8%。一般情况下，硅灰应与其它矿物掺和料复合使用。配筋混凝土的胶凝材料总量不宜高于400kg/m3（030及以下）、500kg/m3（C40-C50）和550kg/m3（055及以上）。碳化引起锈蚀环境（一般环境）下混凝土的选用混凝土的最低强度等级、最大水胶比、胶凝材料最低用量宜满足表4.3.1的规定。表4.3.1混凝土最低强度等级、最大水胶比和胶凝材料最低用量限值（kg/m3）计使用年限级别环境作用I（100年）n（60年）m（30年）桩体除桩体外A1C25,0.65,260C30,0.55,290C25,0.60,260C25,0.65,260A2C30,0.60,260C35,0.50,320C30,0.55,290C30,0.60,260A3C35,0.50,320C40,0.45,350C35,0.50,320C35,0.50,320注：1表中数据需与结构物的保护层厚度要求相配合。2表中最低胶凝材料用量是指骨料最大粒径约为20mm的混凝土；当混凝土的最大粒径较小或较大时，需适当增减胶凝材料的用量冻融腐蚀环境下混凝土的选用对于环境作用等级为B级及以上的冻融环境下的混凝土结构，混凝土中必须掺入引气剂，且混凝土的含气量、气泡间距系数和抗冻性指数DF需满足表4.4.1-1和表4.4.1-2的规定。近海及海洋环境、化学腐蚀环境以及非炎热地区的海水水位变动区和浪溅区的混凝土，按混凝土中度饱水考虑。

表4.4.1-1混凝土含气量与气泡间距系数环境条件混凝土高度饱水混凝土中度饱水盐或化学腐蚀环境下冻融骨料最大粒径，mm9.51626.537.59.51626.537.59.51626.537.5含气量，%7.06.56.05.55.55.04.54.07.06.56.05.5气泡间距系数，mm<250<300<200注：1表中含气量为从现场新拌混凝土中取样测得的数值，允许绝对误差为±1.0%,但不小于4%;2气泡间距系数为从现场或模拟现场的硬化混凝土中取样或取芯测得的数值。测定方法可参照《水工混凝土试验规程》（DL/T51502001）表4.4.1-2混凝土抗冻耐久性指数DF（%）使用年限级别I（100年）口（60年）m（30年）环境条件高度饱水中度饱水盐或化学腐蚀下冻融高度饱水中度饱水盐或化学腐蚀下冻融高度饱水中度饱水盐或化学腐蚀下冻融严寒地区807090706080605070寒冷地区706090606080604070微冻地区606070504060504050注：盐或化学腐蚀下冻融指接触海水、除冰盐或其它化学腐蚀物质下的冻融情况。试验时，用于浸泡试件的水需用海水或含有化学物质，其浓度取与实际工程环境相同。混凝土的最低强度等级、最大水胶比、胶凝材料最低用量宜满足表4.3.1的规定。表4.3.1混凝土最低强度等级、最大水胶比和胶凝材料最低用量限值（kg/m3）使用年限级别环境作用I（100年）n（60年）m（30年）B1C35,0.50,320C30,0.55,290C30,0.60,260B2C40,0.45,350C35,0.50,320C35,0.50,320B3C45,0.36,410C40,0.40,380C40,0.40,380注：1表中数据需与结构物的保护层厚度要求相配合。2表中最低胶凝材料用量是指骨料最大粒径约为20mm的混凝土；当混凝土的最大粒径较小或较大时，需适当增减胶凝材料的用量。3对于桩体结构仅考虑地下3m范围内混凝土的抗冻性要求。氯盐引起钢筋锈蚀环境下混凝土的选用氯离子侵蚀环境下的配筋混凝土重要工程，混凝土的抗氯离子侵入性指标宜符合表4.5.1的要求。氯离子侵蚀环境下的配筋混凝土结构应采用有较大矿物掺和料掺量的低水胶比（不超过0.40）混凝土。当在混凝土中单掺粉煤灰时，粉煤灰的掺量不宜小于25%（同时有抗冻要求时，粉煤灰掺量宜以30%为限）；当在混凝土中单掺磨细高炉水淬矿渣粉时，磨细高炉水淬矿渣粉的掺量不宜低于50%。宜复合使用粉煤灰+硅灰、粉煤灰+矿渣或两种以上的矿物掺合料。表4.5.1混凝土抗氯离子侵入性指标使用年限级别I（100年）n（60年）

作用等级C1C2C3C1C2C3电量指标(56d龄期)，库仑<1000<800<700<1500<1000<800氯离子扩散系数Drcm(84d龄期)，x10-12m2/s<4<2.5<1.5<5<3.5<2.5注:1混凝土抗氯离子侵入性指标为采用本规范附录B测得的氯离子扩散系数DRCM值，或用本规范附录C测得的氯离子扩散电量。2表中混凝土的抗氯离子侵入性指标大体与结构物的钢筋保护层厚度相对应，可根据钢筋保护层厚度和混凝土水胶比的具体特点对表中数据作适当调整。混凝土的最低强度等级、最大水胶比、胶凝材料最低用量宜满足表4.5.3的规定。表4.5.3混凝土最低强度等级、最大水胶比和胶凝材料最低用量限值(kg/m3)使用年限级别环境作用等I（100年）n（60年）m（30年）C1C40,0.40,380C35,0.40,350C30,0.55,290C2C45,0.36,410C40,0.40,380C35,0.50,320C3C50,0.34,410C45,0.36,410C40,0.40,380注：1表中数据需与结构物的保护层厚度要求相配合。2表中最低胶凝材料用量是指骨料最大粒径约为20mm的混凝土；当混凝土的最大粒径较小或较大时，需适当增减胶凝材料的用量环境水腐蚀环境下混凝土的选用对于处于硫酸盐、盐类结晶或溶出型侵蚀的防护措施宜采用表4.6.1中的措施。表4.6.1环境水腐蚀环境下混凝土的防护措施侵蚀程度宜用的水泥品种及掺合料D1普通硅酸盐水泥(C3A08%)掺不小于20%的粒化高炉矿渣粉掺不小于20%的粉煤灰掺不小于5%的硅灰掺防腐蚀外加剂矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥普通抗硫酸盐水泥(CgA<5%)D2普通硅酸盐水泥(C3A08%)掺不小于20%的粒化高炉矿渣粉掺不小于20%的粉煤灰掺不小于5%的硅灰掺防腐蚀外加剂矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥普通抗硫酸盐水泥(CaA<5%)高级抗硫酸盐水泥(CaA<2.5%)D3普通抗硫酸盐水泥(CaA<5%)高级抗硫酸盐水泥(CaA<2.5%)注:1溶出型侵蚀类型不宜使用抗硫酸盐水泥；2当最大水胶比小于或等于时，均应掺减水剂。如不掺用，则水泥用量应比表列数量增加10%;当水胶比大于，且无抗冻性要求而掺外加剂(减水剂或引气剂)时，水泥用量可减少10%;3当具有高水头压力又有耐腐蚀要求时，不宜选用矿渣硅酸盐水泥。对于暴露于pH值小于5.5的酸性环境中的混凝土，不得仅采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥作为单独的胶凝材料配制混凝土，必须在低水胶比情况下加入大掺量的矿物掺和料。矿物掺和料的用量应通过专门的试验确定。环境水腐蚀条件下的混凝土，抗水渗透性指标宜符合表4.6.3的要求。表4.6.3混凝土抗渗性能指标使用年限级别I（100年）口(60年)m（30年）环境条件D1D2D3D1D2D3D1D2D3性能要求P8P12P20P6P10P12P6P8P10混凝土的最低强度等级、最大水胶比、胶凝材料最低用量宜满足表4.6.3的规定。表4.6.4混凝土最低强度等级、最大水胶比和胶凝材料最低用量限值(kg/m3)”丁设时使用年限级别环境作用等级'I（100年）n（60年）m（30年）桩体除桩体外D1C25,0.60,250C40,0.45,350C35,0.50,320C35,0.50,320D2C30,0.55,290C40,0.40,380C40,0.45,350C40,0.45,350D3C35,0.50,320C45,0.36,410C40,0.40,380C40,0.40,380注：1表中数据需与保护层厚度要求相配合。2表中最低胶凝材料用量是指骨料最大粒径约为20mm的混凝土；当混凝土的最大粒径较小或较大时，需适当增减胶凝材料的用量风蚀环境下混凝土的选用混凝土的最低强度等级、最大水胶比、胶凝材料最低用量宜满足表4.7.1的规定。表4.7.1混凝土最低强度等级、最大水胶比和胶凝材料最低用量限值(kg/m3)使用年限级别环境作用等广I（100年）n（60年）m（30年）E1C35,0.50,320C30,0.55,290C30,0.60,260E2C40,0.45,350C35,0.50,320C35,0.50,320E3C40,0.40,380C40,0.45,350C40,0.45,350注：1表中数据需与结构物的保护层厚度要求相配合。2表中最低胶凝材料用量是指骨料最大粒径约为20mm的混凝土；当混凝土的最大粒径较小或较大时，需适当增减胶凝材料的用量5构造措施一般规定保证混凝土结构耐久性的必要构造措施包括：1隔绝或减轻环境因素对混凝土的作用；2防止或控制混凝土开裂；3为钢筋提供足够厚度的保护层。处于环境作用程度严重（D级及以上）的结构，其外形应力求简洁，尽量减少暴露的表面积和棱角，且后者在可能条件下宜做成圆角。结构的形状、布置和构造应有利于避免水、水汽和有害物质在混凝土表面的积聚，便于施工时混凝土的捣固和养护，减轻荷载作用下产生的应力集中与约束应力。结构的施工缝与各种连接缝位置，应尽量避开可能遭受最不利局部环境作用的部位（如位于浪溅区和水位变动区中的桥墩，或靠近地表干湿交替区的混凝土结构等）。要尽可能减少伸缩缝的数量并改善拼缝的密闭性。氯盐环境下的伸缩缝部位及其附近混凝土宜采取防腐蚀附加措施；要避免从竖向伸缩缝中渗漏的水沿构件底面流向两侧，或落在下部结构上积聚。对于可能高度饱水并遭受冻融、硫酸盐或碳酸严重侵蚀的混凝土构件，应考虑暴露面上混凝土的可能剥蚀对构件（特别是薄壁构件）承载力的损害，在设计时需适当增加混凝土厚度，或同时采取防腐蚀附加措施。当构件处于可能遭受严重锈蚀的环境时，受力钢筋的最小直径应不小于16mm。对于可能处于严重锈蚀环境下的构件，浇筑在混凝土中并部分暴露在外的吊环、紧固件、连接件等铁件应与混凝土中的钢筋隔离，并应采取相应的措施，以消除这类铁件的可能锈蚀对构件承载力的影响。对非预应力钢筋，宜在设计中统一选用HRB335o桥梁结构混凝土的表面形状应有利于排水，对于可能受雨淋或积水的构件顶面应做成斜面（坡度不小于5%）。排水应通过专门设置的管道，不得将水排在构件的混凝土表面上。排水口不得紧贴混凝土构件表面，排水管的出口应离开结构墩柱一定距离。对于可能遭受氯盐侵蚀的混凝土桥面，应加大桥面排水坡度（宜大于2%）尽快将水排除，并应考虑到结构发生挠度和施加预应力引起反拱对桥面排水的影响，防止桥面积水。混凝土构件与上覆的露天面层（如混凝土桥面与表面纤维防护层）之间应设置可靠的防水层，如铺设高性能的防水材料。对于可能遭受高浓度氯盐严重侵蚀的配筋混凝土的表面或部位，可采取浸涂或覆盖防腐材料，在混凝土中加入具有长期效能的阻锈剂，或局部采用环氧涂层钢筋等防腐蚀附加措施；对于重要的结构物，还可考虑在钢筋发生锈蚀以后采取阴极保护措施，并在设计和施工中预先设置为将来实施阴极保护的必要条件。为封闭预应力筋的金属锚具，后浇混凝土的强度等级应高于构件本体混凝土的强度等级，其水胶比应不低于本体混凝土的相应值且不大于0.4;在氯盐环境下，后浇混凝土宜外加阻锈剂或采用水泥基聚合物混凝土。当环境作用等级为C级或C级以上（对无粘结预应力钢筋为B级或B级以上）时，锚具与预应力钢筋护套之间需有防腐连接套管，并保持整个体系处于连续的密封状态，且用来封闭锚具与外露预应力钢筋的混凝土的保护层厚度不应小于50mm；在盐类腐蚀环境下，混凝土保护层厚度不应小于80mm,并外罩塑料密封帽。普通钢筋（主筋、箍筋和分布筋）的混凝土保护层厚度c（钢筋外缘至混凝土表面的距离），一般不应小于结构物中的彳护层最小厚度Cmino表5.2.1普通钢筋的混凝土最小保护层厚度Cmin（m