DL-T 5241-2010水工混凝土耐久性技术规范_(高清).pdf
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1、ICS 27.140 P59备案号:J10562010D L中华人民共和国电力行业标准pDL/T 5241 2010水工混凝土耐久性技术规范Technical specifications for durability of hydraulic concrete2010-05-24 发布 2010-10-01 实施ra家能源局发布DL/T 5241 2010目 次m t.Illi酬.i2规范性引用文件.23雜.34細.55 細.65.1 般规定.65.2 混凝土原材料.65.3 混凝土配合比.75.4 施T与质1 评定.86环境水侵蚀.96.1-般规定.96.2 混凝土原材料.96.3 混凝土
2、配合比.106.4 施T与质量if定.117冲磨与空蚀.128混凝土中钢筋的锈蚀.138.1 般规定.138.2 混凝士原材料和配合比.138.3 结构构造.148.4 施工与质璜评定.149滅一骨料反应.169.1 一般规定.169.2 混凝上原材料和配合比.179.3 骨料的碱活性检验.17I9.4 施丄与质辱:评定.18附录A(规范性附录)混凝土的总碱量计算方法.20条文说明.21DL/T 5241 2010D L/T 5241 2010刖本标准是根据 国家发展改革委办公厅关于下达2 3年行业 标准项目补充计划的通知(发改办工业2003 873号)的要求 制定的。本标准在总结国内外近2
3、0 年水丄混凝土耐久性方面的研究 成果和先进经验的基础上,参考国内外相关标准,针对水丨 混凝 土的特点编制而成。本标准突出了水工混凝h材料的耐久性设计、施工工艺、质 量i定及相关技术措施,主要内容包括冻融、环境水侵蚀、冲磨 与空蚀、混凝土屮钢筋的锈蚀、碱一骨料反应等。本标准的附录A为规范性附录。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业水电施工标准化技术委员会归U。本标准起草单位:南京水利科学研究院、中国水利水电科学研究院。本标准主要起草人:蔡跃波、陈改新、丁建彤、林宝玉、马 锋玲、纪国晋、胡智农。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合 会标准化中心(北京市白广路二条1 兮
4、,100761)。IIIDL/T 5241 20101范 围本标准规定了水工混凝土冻融、环境水侵蚀、冲磨与空蚀、混凝土中钢筋的锈蚀、喊一骨料反应等耐久性技术要求。本标准适用于大、屮帮水电水利工程。其他工程可参照执行。1DL/T 5241 20102规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内 容)或修汀版均不适用丁本标准,然而,鼓励根据本标准达成协 议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的 引用文件,其最新版本适用T本标准。GB/T1 7 6水泥化学分析方法GB/T 2 8 4 7用于水泥中的火山灰质
5、混合材料GB/T 8 0 7 7混凝土外加剂匀质件试验方法GB/T 1 8 0 4 6用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB/T 1 8 7 3 6高强高性能混凝土用矿物外加剂GB/T 5 0 0 8 2普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准GB/T 5 0 2 8 7水利水电工程地质勘察规范GB/T 5 0 4 7 6混凝上结构耐久性设计规范DL/T 5 0 5 5水工混凝土掺用粉煤灰技术规范DL/T 5 0 5 7水工混凝土结构设计规范DL/T 5 0 8 2水工建筑物抗冰冻设汁规范DL/T 5 1 0 0水工混凝土外加剂技术规程DL/T 5 1 4 4水工混凝十施工规范DL/T 5 1
6、 5 0水工混凝土试验规程DL/T 5 1 5 1水工混凝土砂石骨料试验规程DL/T 5 1 8 0水电枢纽工程等级划分及设计安全标准D17T 5 2 0 7水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范DL/T 5 3 3 0水工混凝土配合比设计规程DL/T 5 3 8 7水工混凝土掺用磷渣粉技术规范DL/T 5 3 8 8水电水利工程天然建筑材料勘察规程2DL/T 5241 20103术 语下列术语和定义适用于木标准。3.0.1胶凝材料 cementitious material;binder混凝土原材料中具有胶结作用的水泥和粉煤灰、硅灰、磨细 矿渣粉、磷渣粉、天然火山灰等矿物掺合料的总称。3.0.
7、2水胶比 water to binder ratio混凝上拌和物中用水最与胶凝材料总摄的质贵比。3.0.3喊一骨料反应 alkali-aggregate reaction硬化混凝土中的碱与胥料中的活性矿物发生化学反应,结果 导致混凝土发生膨胀、开裂甚至破坏的特征。3.0.4混凝土的总戚量 tota丨 alkali content of concrete申位体积混凝土中水泥、掺合料、外加剂等原材料的质量与 其有效碱含最乘积的总和,中位为kg/m3。3.0.5有效戚含量 effective a丨kali content混凝土原材料中能参与碱一骨料反应的碱的含M,以当最 Na20 表示,即Na20
8、含 景 与 0.658倍 的K20 含最之和,单位 为。3.0.6碱一娃酸反应活性骨料 alkali-silica reactive aggregate含有非品体或结品不完整的二氧化硅、在适当条件K可能产 生喊一骨料反应的骨料。DL/T 5241 20103.0.7碱一碳酸盐反应活性骨料 alkalicarbonate reactive aggregate含具有特定结构构造的微晶ri云石、在适当条件fh丨能产生 碱一骨料反应的骨料。4D L/T5241 2010.4总 则4.0.1为了规范水工混凝土的耐久性技术要求,提高水工混凝土 耐久性设计、施工、验收和质量评定水平,制定本标准。4.0.2在
9、制定水工混凝土耐久性技术要求时,应遵循下列基本原 则:1应根据水工建筑物的等级、所处自然环境条件、施T.与运 行管理条件、损坏的后果以及维修的难易程度,对耐久性问题进 行专门论证,提出安全可靠、技术先进、因地制宜、经济合理的 耐久性技术要求。2对 于 1 级水T.建筑物,应针对影响耐久性的主要因素,进 行试验研究和论证。3对涉及耐久性要求的工程,应提出明确的施工工艺、质量 控制及其运行管理技术要求。4在采用新技术、新材料、新工艺和新设备解决耐久性问题 时,应进行试验研究和论证。4.0.3水r混凝土耐久性技术除应符合本标准规定外,尚应符合 国家现行的有关标准。DL/T 5241 20105冻 融
10、5.1 般 规 定5.1.1对于大坝混凝土和受风化、冻融作用的其他水工结构混凝 土,应明确规定抗冻等级,并做好混凝土结构的防渗与排水设计。5.1.2 混凝土的抗冻等级分为 F400、F300、F200、F150、n 0、F50六级,抗冻等级的测定应按DL/T 5150规定的试验方法进行。对于海水或盐湖环境中的水工结构,应采用实际环境的水进行混 凝上抗冻试验。对于承载薄哦钢筋混凝土结构,其混凝土在达到 规定冻融循环次数后的相对动弹性模M应不低于80%。5.1.3大体积混凝土的抗冻等级分K应大于结构所处运行环境 的混凝土最大冻深,分区厚度不宜小于2m。5.1.4水工浞凝七的抗冻等级要求座符合DL/
11、T 5057和DL/T 5082的规定。5.2 混 凝 土 原 材 料5.2.1配制存抗冻要求的混凝土宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐 水泥、屮热硅酸盐水泥。5.2.2可掺用粉煤灰、硅灰、磨细矿渣粉、磷渣粉、天然火山灰 等活性掺合料。粉煤灰应为符合DL/T 5055要求的1级或丨丨级粉 煤灰;硅灰的品质应符合GB/T 18736的规定;磨细矿渣粉的品质 应符合GB/T 18046的规定,比表面积宜在350m2/kg500m2/kg 范围内;磷渣粉的品质应符合DL/T 5387的规定;天然火山灰的 品质应符合GB/T 2847的规定。掺加其他类型的活性掺合料应进 行试验论证。5.2.3有抗冻要求的混
12、凝土应掺加适暈的引气剂和岛效减水剂,DL/T 5241 2010引气剂和高效减水剂的品质应符合DL/T 5100的要求;选用外加 剂品种,尤其是引气剂时,应进行原材料组合适应性试验,并应 考虑与混凝上运输、振捣时间和方式、环境温度的适应性。5.2.4骨料的品质应符合DL/T 5144的有关规定。5.3 混 凝 土 配 合 比5.3.1存抗冻要求的混凝土配合比设计按DL/T 5330的规定进 行,并应通过试验确定。常态混凝土的含最宜控制在表5.3.1 所列的范围内:碾乐混凝十的含气量可相应降低0.5%1.0%。表 5.3.1有抗冻要求的混凝土含气置锸大骨料粒径 mm含气爾%抗冻等SF200抗冻等
13、级餐F150107.01.06.0il.0206.01.5.01.0405.51.04.51.0804.5 士 1.03.5士1.01504.0 士 1.03.01.0注丨:若试验采用湿筛混凝土,含座按湿筛后混凝土的最大骨料粒径控制.注2:皮带机运输和卨頻振揭会造成混凝土含气虽损失对f抗冻等级大于等于F200的 混凝土,宜控制振捣后混凝土(射筛级配的含气量人于等于3.0%,并宜控 制现场或校拟现场的硬化混凝h的气泡间距系数小十30nnu 注3:当水胶比小于等丁 0.40时,混凝上的含气童可降低1.0%.5.3.2不同抗冻等级的常态混凝土的最大水胶比应符合表5.3.2 的规定;碾压混凝h的水胶比
14、宜相应减小.5。表 5.3.2有抗冻要求的混凝土最大水胶比抗冻等级F300F200F100F50最大水胶比0.450.500.550.58DL/T 5241 20105.3.3有抗冻要求的混凝土中的掺合料掺量应根据混凝土配合 比试验确定,K中粉煤灰的掺量应符合DL/T 5055的规定:硅灰 的掺S不宜超过10%:磨细矿渣粉的掺景宜在40%70%范 丨 詞 内。5.4 施 工 与 质 量 评 定5.4.1混凝土施工应符合DL/T 5144的规定。5.4.2有抗冻要求的混凝土含气量的现场检测频次应不低丁坍 落度或KC值的检测频次,含气暈的允许偏差范闱为1.0%。5.4.3低温季节施丁时,应根据其体
15、情况采取保温措施,防止混 凝土早期受冻。受冻前,大休积混凝土的抗压强度不应低于 7.0MPa;非大体积混凝土和钢筋混凝土的抗压强度不应低于设计 强度等级的85%。5.4.4现场混凝丨:抗冻性能的检验采用机U随 机 取 毎 次 成 型 3 个 100mmx】00mmx400mm棱柱体试件为一组,在保准养护室养 护到设计龄期,按DL/T 5150规定的方法进行抗冻试验。同一强 度等级混凝土抗冻试件的取样数最应符合以下规定:大体积混凝 土每2000m35000m3取 1组,非大体积混凝丨.每500m3 丨 m 3 取 1 组或每类构件取3 组;或 按DL/T 5144的规定执行,按每季 度施T的主要
16、部位取样成沏12 组。5.4.5宜在仓面取样进行抗冻试验对比,取样M为机口取样g的5.4.6 评定混凝土的抗冻性能以机n取样成型试件的抗冻试验 结采为准。钢筋混凝土的取样检测合格率不应低于9 0%,大体积 混凝十.的取样检测合格率不应低于80%。DL/T 5241 20106环 境 水 侵 蚀6.1 般 规 定6.1.1当环境水对水工混凝土具有侵蚀性时,应根据环境水的侵 蚀类型和侵蚀程度进行混凝上的防侵蚀设计。6.1.2判别环境水对混凝上的侵蚀性时,应搜集流域地K或工程 建筑物场地的气候条件,冰冻资料,海拔高程,岩石性质,环境 水的补给、排泄、循环和滞留条件以及污染情况等资料。6.1.3环境水
17、对混凝土侵蚀性的判别标准,应符合GB 50287的 规定。6.2 混 凝 土 原 材 料6.2.1配制耐侵蚀混凝上宜选用硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、苷通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥,水泥的混合材宜为矿渣和粉 煤灰。有抗硫酸盐侵蚀要求时,宜选用抗硫酸盐水泥。6.2.2 口J掺用粉煤灰、硅灰、磨细矿渣粉等活性掺合料。粉煤灰 应为符合DI/T 5055要求的I级或I丨级粉煤灰;硅灰的品质应符 合GB/T 18736的规定;磨细矿渣粉的品质应符合GB/T 18046的 规定,比表面积宜在350m2/kg500m2/kg范围内:掺加其他类型 的活性掺合料应进行试验论证。6.2.3在年平均气温低于的中等或强
18、硫酸盐侵蚀环境下,胶 凝材料中若含有石灰石粉,宜进行关于碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀 的试验论证。6.2.4骨料的品质应符合DL/T 5144的有关规定。DL/T 5241 20106.3 混 凝 土 配 合 比6.3.1不同矿物掺合料的掺量应根据混凝十的施工环境条件、拌 和物性能、力学性能以及耐久性要求通过试验论证。6.3.2根据工程的环境特点和设计要求,混凝土中应适量掺加能 提髙混凝h抗渗性和密实性的外加剂。6.3.3当环境水对混凝上具有侵蚀性时,应根据侵蚀类型和侵蚀 程度按表6.3.3控制与环境水接触的混凝土的最大水胶比,满足混 凝土的抗渗等级要求。表 6.3.3耐侵蚀混凝土的技术要求侵 蚀枵
19、度宜 用 的 水 泥 品 种 及 掺 合 料最 大 水 胶 比抗 渗 等 级弱 侵 蚀硅 酸 盐 水 泥 或t f通 硅 酸 盐 水 泥,并 采 取 下 列 措 施 之 一t 掺 麽 细 矿 渣 粉:掺 粉 煤 灰:掺 硅 灰0.50彡W8抗 硫 酸 盐 水 泥(G A小 于 5%)0.50中等侵 蚀中 抗 硫 酸 枕 水 泥,或 熟 料 中C3A含 鼉 小 于 8%的 硅 酸 盐 水 泥 或 普 通 砧 酸 盐 水 泥,并采取 下 列 措 施 之 一:掺 磨 细 矿 渣 粉;掺 粉 煤 灰;掺硅 灰0.45彡W I0尚 抗 故 酸 盐 水 泥0.456.3.4对强侵蚀性环境水,应进行专门试验
20、论证,并应根据具体 情况采用防水层、降低环境水侵蚀性、排水、换填土、降低地下 水位及设防护层等工程措施。6.3.5 受环境水侵蚀的水工钢筋混凝土的保护M厚度应按10DL/T 5241 2010DL/T 5057的规定执行。6.4 施 工 与 质 量 评 定6.4.1混凝土的施工与质量评定应符合DL/T5144的规定。DL/T 5241 20107冲 磨 与 空 蚀7.0.1有抗冲磨防空蚀要求的水工泄水建筑物护面混凝土技术 应按DL/T 5207的规定执行。12DL/T 5241 20108混凝土中钢筋的锈蚀I8.1 般 规 定8.1.1水工钢筋混凝土结构的防钢筋锈蚀耐久性,应根据结构的 设计使
21、用年限、使用环境条件进行设计。8.1.2水工钢筋混凝上结构所处的环境条件类别mJ按DL/T 5057 的规走划分。8.1.3对于接触氯化物的叫、五类环境,当同一结构中的不同构 件或同一构件中的不同部位所处的环境类别不同时,宜区别对待,并应提出使用过程中的检测与维护的要求。8.2 混凝土原材料和配合比8.2.1在海水等含氯化物介质环境中,宜采用掺暈大于等于50%的 磨细矿淹粉或多元复合矿物掺合料混凝土。在海水环境下,不宜 单独采用抗硫酸盐水泥配制混凝土。8.2.2混凝土屮最大氯离子含f i应符合DL/T 5057的规定。氣离 子含量测定方法应符合GB/T 50476的规定。8.2.3钢筋混凝土的
22、最低强度等级、最大水胶比和申.方混凝土中 的最小水泥用M,对一、二、三类环境和不接触氯化物的四、五 类环境,应符合DL/T 5057的规定;对接触氯化物的四、五类 环境,除满足DL/T 5057的规定外,尚应符合GB/T 50476的规 定。8.2.4在接触氣化物的三、四、五类环境中,宜在设计中提出混 凝土的氯离子扩散系数DRCM指标,并应符合DL/T 5057的规定。氣离子扩散系数rcm宜按GB/T 50082屮的RCM法测定。13DL/T 5241 20108.3 结构构造8.3.1结构构造应符合DL/T 5057的规定。8.3.2对于接触氯化物的三、四、五类环境中的水工钢筋混凝土 结构,
23、结构构造尚应符合以下规定:1纵向受力钢筋的最小直径宜不小于16mm。2包括纵向钢筋、箍筋和分布钢筋以及预应力筋在内的钢筋 的保护层厚度应满足GB/T 50476中的有关要求。3宜减少混凝土结构构件表面的暴露面积,并避免表面的凹 凸变化;构件的棱角宜做成圆角。4在接触氯化物的四、五类环境中,对 1 级水工建筑物,宜 采取下列一项或多项外加防腐蚀措施:浞凝土表面涂层、混凝土 表面硅烷浸渍、环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂、电化学保护等。5后张预应力混凝土结构对预疢力体系的耐久性防护措施 应符合GB/T 50476的要求。6 施工缝、伸缩缝等结构缝的设置宜避开局部环境作用不利 的部位,否则应采取有效的防护措
24、施。7暴露在混凝上结构构件外的吊环、紧固件、连接件等铁件,应与混凝土中的钢筋隔离,否则应采用可靠的防护措施。8.4 施 工 与 质 量 评 定8.4.1水工钢筋混凝土的施工与质M评定应符合DL/T5144的要 求。8.4.2对于接触氯化物的三、四、五类环境中的钢筋混凝土构件,施丄与质量评定尚应符合以下规定:1钢筋保护层垫块宜定型生产,可用砂浆、纤维砂浆或细石 混凝土制作,不宜采用工程塑料制作。垫块的抗氣离了侵入性和 强度应高于构件本体混凝土。保护层垫块的尺寸应保证混凝土保 护层厚度的准确性,其形状应有利于钢筋的定位。构件侧面和底 14面的垫块应至少为4 个/m2。绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入
25、保 护层内。2保护层厚度的施工质暈验收应按GB/T 50476的规定执3新浇混凝土应至少养护28d后,才能与海水等氯化物接 触,否则应采取专门的防护措施。4应采取适当施工措施,避免混凝土产生早期温度裂缝和收 缩裂缝。5预应力混凝土结构的施工应符合GB/T 50476的有关规 定。6施工中宜检测混凝土拌和物屮的氣离子含量,确认其是否 符合8.2.2的要求。连续施T过程中,检测频率宜为每周1 次。当 原材料品种或来源发生改变时,应增加检测1 次。7施工中宜检测混凝土的氯离子扩散系数Z)RCM,确认其楚 否符合8.2.4的要求。连续施工过程中,检测频率宜为每周1次。当原材料品种或来源、混凝土配合比发
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