混凝土结构耐久性研究设计与施工指南.doc

中国土木工程学会标准 CCES 012004混凝土结构耐久性设计与施工指南Guide to Durability Design and Construction of Reinforced Structures2004年1月前言鉴于工程安全性与耐久性对我国当前大规模土建工程建设的重要意义，中国工程院土木水利与建筑学部于2000年提出了一个名为“工程结构安全性与耐久性研究”的咨询项目，旨在联络国内专家，就我国土木和建筑工程结构安全性与耐久性的现状与亟待解决的问题进行探讨，并为政府部门提供技术政策方面的建议。考虑到混凝土结构的耐久性问题最为突出，而现行的设计与施工规范在许多方面又不能保证工程的耐久性需要，所以项目组决定联系各方专家，组织成立编审组，着手编写混凝土结构耐久性设计与施工的指导性技术文件，供工程设计、施工与管理人员使用。与此同时，国家建设部建筑业司和科技司也委托中国土木工程学会与清华大学土木系就建筑物耐久性与使用年限的课题进行研究。这份混凝土结构耐久性设计与施工指南，就是依托上述项目和课题，在国内众多专家的共同参与下编审完成的。环境作用下的混凝土结构劣化机理非常复杂，许多方面还认识不清，而且耐久性问题又具有相当大的不确定性与不确知性。在这种情况下，提出指南这样的指导性技术文件，可能更便于设计、施工人员能够结合工程的具体特点使用。指南的初稿、讨论稿和送审稿曾分别在2001年、2002年两次学术会议上和在会后广泛征求过意见并经多次修改。由于时间和认识上的限制，不足之处，有待今后定期补充。2003年6月，中国土木工程学会报请国家建设部组织领导小组和专家组对指南送审稿进行审查和鉴定，并获得通过；经中国土木工程学会研究认定，本指南作为中国土木工程学会技术标准。本指南将每年做局部修订补充，并发布于中国土木工程学会网站()。对指南在使用过程中发现的问题，请将意见和建议寄：清华大学土木系结构工程实验室（邮编100084，电子信箱Jiegou）转有关编写人。指南编审组2003年指南编审组成员（汉语拼音为序）巴恒静 包琦玮 陈肇元* 陈蔚凡 邱小坛 冯乃谦 傅 智 干伟忠 郝挺宇 洪定海 洪乃丰 黄士元 蒋莼秋 金伟良 李金玉 廉慧珍* 林宝玉林志伸刘西拉 罗 琳 吕志涛 马孝轩 潘德强 钱稼茹 覃维祖 王庆霖 吴学敏 徐有邻 岳庆瑞 袁 勇 赵国藩 周君亮 *编审组联系人指南起草人：第1、2、3、5章 陈肇元；第4、6章 廉慧珍、陈肇元；第7章 洪乃丰；附录A1 覃维祖；附录A2 冯乃谦、巴恒静；附录B1 干伟忠；附录B2 路新瀛。为起草指南第4、5章提供条文初稿的尚有黄士元、冯乃谦、王庆霖、林宝玉、吕志涛、林志伸。全文由陈肇元、廉慧珍根据汇总的资料、意见及建议增补、修改定稿。国家建设部组织的审查专家组：徐培福凤懋润吴学敏 白生翔林志伸韩素芳 程懋昆 罗玲邸小坛姚燕吴松勤目 次1249131616182122222223242427303036373740546468721、 总则 2、 术语 3、 设计基本规定 4、 混凝土材料选用 5、 构造措施和裂缝控制 6、 施工要求 6.1 混凝土原材料的选择 6.2 混凝土施工 6.3 混凝土耐久性质量检验 7、 防腐蚀附加措施 7.1 涂层钢筋和耐蚀钢筋 7.2 钢筋阻锈剂 7.3 混凝土表面涂层和防腐蚀面层附录A 混凝土抗裂性测试方法及评价 A1 水泥及水泥基胶凝材料抗裂性试验 A2 混凝土抗裂性试验平板试件 附录B 混凝土中氯离子扩散系数测定方法 B1 混凝土氯离子扩散系数快速测定的RCM法 B2 混凝土氯离子扩散系数快速检测的NEL法 条文说明 1、总则 3、设计基本规定 4、混凝土材料选用 5、构造措施和裂缝控制 6、施工要求 7、防腐蚀附加措施 1、总则1.0.1本指南旨为设计和施工人员提供环境作用下混凝土结构耐久性设计与施工的基本原则与要求。当结构所处环境能够明显导致结构材料性能劣化或结构需有很长的使用年限时，则在结构的设计与施工过程中必须专门考虑环境作用下的耐久性要求，并应在设计文件中单独列入耐久性设计的内容。 混凝土结构的耐久性在很大程度上取决于结构施工过程中的质量控制与质量保证以及结构使用过程中的正确维修与例行检测。本指南同时也为工程的业主、施工监理和工程交付使用后的运营管理部门提供耐久性要求的相关信息。1.0.2本指南仅考虑常见的环境作用对混凝土结构耐久性的影响，所考虑的环境作用因素包括：温度，湿度（水分）及其变化，空气中的氧、二氧化碳和空气污染物（盐雾、二氧化硫、汽车尾气等），所接触土体与水体中的氯盐、硫酸盐、碳酸等物质，以及北方地区为溶化降雪而喷洒的化学除冰盐等。本指南不涉及低周疲劳荷载、振动与磨损等力学作用对耐久性的影响，也不涉及生物作用、辐射作用与电磁作用，虽然微生物和杂散电流有时可引起混凝土腐蚀和钢筋的严重锈蚀。1.0.3本指南主要适用于房屋、桥梁、涵洞、隧道与一般构筑物的普通钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构，不适用于轻骨料混凝土与其它特种混凝土结构。对于特殊腐蚀环境以及生产、使用、排放或贮存各种有害化学腐蚀物质的结构物，应参照专门的标准进行设计，但本指南提供的原则和数据对这些结构物的设计可能有比照参考价值。1.0.4 混凝土结构的耐久性设计与施工，除本指南已有规定的以外，在结构材料、结构构造、结构施工上尚应参照现行国家标准与行业标准的其他有关规定。1.0.5由于环境作用的复杂性、不确定性与不确知性以及缺乏足够的经验和数据，目前尚难在设计阶段对混凝土结构的耐久性及其使用年限作出准确的预测。本指南所提供的只是一种基于现有认识的近似判断和估计，用于不同环境条件下、不同设计使用年限要求的结构耐久性设计。本指南中的要求只是通常情况下为满足结构安全性、适用性和可修复性的最低要求，设计人员要结合工程及其所处环境的具体特点，如工程的重要性、环境作用的不确定性与不确知性、材料劣化导致结构失效的后果严重性、使用过程中进行维修的可行性等，必要时采取更为严格的要求。混凝土结构的耐久性与许多因素有关，如有基于工程经验类比或基于材料性能劣化模型计算结果的可靠依据，并通过专门的论证，可以修正和取代本指南的个别规定和要求。2、术语2.0.1 环境作用（environmental action） 能引起结构材料性能劣化或腐蚀的环境因素（agent）如温度、湿度及各种有害物质等施加于结构上的作用。2.0.2 腐蚀 (deterioration)材料与周围的环境因素发生物理、化学或电化学反应而受到的渐进性损伤与破坏。对钢材则为锈蚀（corrosion）。2.0.3 劣化 (degradation)材料性能随时间逐渐降低。2.0.4 结构耐久性 (structure durability)结构及其部件在可能引起材料性能劣化的各种作用下能够长期维持其应有性能的能力。在结构设计中，结构耐久性又常被定义为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。2.0.5 结构使用年限 (service life of structure)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。2.0.6 设计使用年限或设计寿命 (design life, or design working life)设计人员用以作为结构耐久性设计依据并具有足够安全裕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共同确定，并满足有关法规的最低要求。2.0.7 劣化模型 (degradation model)描述材料性能劣化过程的数学表达式，可用于结构使用年限的预测。2.0.8 混凝土侵入性 (penetrability of concrete)表达外部物质（水、气及溶于水、气中的其他分子和离子等）入侵到混凝土内部难易程度的混凝土性能。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。混凝土侵入性又常被称为渗透性（permeability），但渗透（permeation）通常单指水或溶液在压力差驱动下的传输，并用渗透系数表示渗透性。2.0.8 扩散（diffusion）流体中的分子或离子通过无序运动从高浓度区向低浓度区的传输，其驱动力为浓度差。2.0.9 混凝土的氯离子扩散系数（chloride diffusion coefficient of concrete）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与被结合等因素的影响。2.0.10 混凝土耐久性指数DF （durability factor）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规定次数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。 2.0.11 含气量 （entrained air content）混凝土中掺入引气剂后，在混凝土内形成大量球形微细气泡与混凝土的体积比。这些气泡相邻边缘之间距离的平均值称为气泡间距系数（air bubble spacing）。2.0.12维修 (maintenance)为维持结构或其构件在使用年限内所需性能而采取的各种技术和管理活动，包括维护和修理（修复）。2.0.13 修理 或修复（repair, or restore）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。按修复的规模、费用及其对结构正常使用的影响，可分为大修和小修。当修复活动需在一定期限内停止结构的正常使用，或需大面积置换结构构件中的受损混凝土或更换结构的主要构件时为大修。2.0.14 可修复性 (restorability , or repairability) 结构或其构件在所考虑的作用下受到损伤后能够经济合理地进行修复的能力。 2.0.15 胶凝材料（cementitious material, or binder） 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总量的百分比（重量比）表示。 2.0.16 水胶比 (water to binder ratio)混凝土配制时的用水量与胶凝材料（水泥加矿物掺和料）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。 2.0.17 高性能混凝土 (high performance concrete)以耐久性为基本要求并用常规材料和常规工艺制造的水泥基混凝土。这种混凝土在配比上的特点是掺加合格的矿物掺和料和高效减水剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在制作上通过严格的质量控制，使其达到良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性。2.0.18 大掺量矿物掺和料混凝土（concrete with high volume mineral admixtures）本指南所指的大掺量矿物掺和料混凝土，为单掺粉煤灰时的掺量不小于胶凝材料总量的30%（重量比），单掺磨细粒化高炉矿渣时的掺量不小于胶凝材料总量的50%；复合使用两种或两种以上的矿物掺和料时，为其中的粉煤灰掺量不小于胶凝材料总量的30%，或各种矿物掺和料掺量之和不小于胶凝材料总量的50%。需水量很大的矿物掺和料如硅灰、沸石岩粉等不适合于大掺量，宜与其他矿物掺和料复合使用。2.0.19防腐蚀附加措施 （additional protective measures）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。2.0.20混凝土表面涂层 (surface protective membrane to concrete )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。2.0.21 环氧涂层钢筋 ( epoxy coated rebar)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、抗渗透、连续的绝缘涂层的钢筋。2.0.22钢筋阻锈剂 (corrosion inhibitor)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，主要用于已有工程的修复。2.0.23混凝土表面硅烷渗涂 (silane coated concrete )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2.0.24混凝土防护面层 ( protective layer)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，防腐面层的厚度远大于涂层。3、设计基本规定3.0.1混凝土结构及其构件的耐久性应根据不同的设计使用年限及其相应的极限状态和不同的环境类别及其作用等级进行设计。同一结构中的不同构件或同一构件中的不同部位由于所处的局部环境条件有异，应予区别对待。结构的耐久性设计必须考虑施工质量控制与质量保证对结构耐久性的影响，必须考虑结构使用过程中的维修与检测要求。3.0.2 结构的设计使用年限一般可按表3.0.2的级别选取。根据工程的实际需求，结构的设计使用年限可高于表中的数值。对于特殊重要的结构物、其设计使用年限可大于100年；工矿建筑与构筑物的结构设计使用年限则宜与生产的设计服务年限相应；对于大城市中的高层建筑或大型宾馆，结构的设计使用年限宜不小于70年。某些工业厂房结构的设计使用年限因现代生产工艺的快速变更或根据实际需要可定为30年。当结构的使用年限预期会因服务功能的快速变化(如桥梁通行能力的快速增长)而较早终结，或当环境特别严酷，采取较长的使用年限受到技术、经济上的制约时，则在主管部门和业主的同意下，可按较低的设计使用年限进行设计，但一般不宜低于30年。 本指南仅提出100年、50年和30年三种设计使用年限下的具体设计要求，对于介于其中的不同设计使用年限下的要求，可以大体按照插入的办法处理。表3.0.2 结构的设计使用年限分级级别设计使用年限名称示例一约100年重要建筑物标志性、纪念性建筑物，大型公共建筑物如大型的博物馆、会议大厦和文体卫生建筑，政府的重要办公楼，大型电视塔等重要土木基础设施工程大型桥梁，隧道，高速和一级公路上的桥涵，城市干线上的大型桥梁、大型立交桥，城市地铁轻轨系统等二约50年一般建筑物和构筑物一般民用建筑如公寓、住宅以及中小型商业和文体卫生建筑，大型工业建筑次要的土木设施工程二级和二级以下公路以及城市一般道路上的桥涵三约30年不需较长寿命的结构物可替换的易损构件某些工业厂房3.0.3结构的设计使用年限，通常应是使用过程中仅需一般维护（包括构件表面涂刷等）而不需进行大修的期限。仅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时，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，可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12次或更多次数的大修（包括更换）。处于良好环境条件下的一般民用建筑物，在结构的设计使用年限内，应按仅需一般维护进行设计。处于露天环境下的桥梁等结构物，在结构的设计使用年限内，通常需要对桥面板等个别结构构件进行定期大修或更换。列为需要在设计使用年限内进行大修或更换的结构构件，应具有能够进行修补或更换的施工操作条件。需要修补或更换的构件，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构件，其设计使用年限应与结构的整体设计使用年限相同。3.0.4 环境作用按其对配筋混凝土结构的侵蚀程度分为6级 (表3.0.4-1)。不同环境类别下的环境作用等级列于表3.0.4-2和3.0.4-3。当结构处于表3.0.4-3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，以考虑多项作用共同发生时可能加重的后果。对素混凝土结构，可仅考虑冻融环境、除冰盐环境、盐类结晶环境、大气污染环境和水、土中化学腐蚀环境的作用。表3.0.4-1 环境作用等级级别作用程度ABCDEF可忽略轻度中度严重非常严重极端严重表3.0.4-2 环境类别及作用等级环境类别环境条件1等级示例一般环境（无冻融，盐、酸等作用）室内干燥环境A低湿度环境（RH60%2中的室内混凝土构件非干湿交替的室内潮湿环境和露天环境，长期湿润环境B中、高湿度环境（RH 60%）2的室内混凝土构件；不受雨淋或与水接触的露天构件；长期与水或湿润土体接触的水中或土中构件干湿交替环境C与冷凝结露水接触的室内天窗构件和地下室顶板构件，表面频繁淋雨或与水接触的室外构件，处于水位变动区的构件，靠近地表、湿度受地下水位变动影响构件一般冻融环境3(无盐、酸等作用)微冻地区4，混凝土高度饱水5B水位变动区的构件，频繁受雨淋的构件水平表面严寒和寒冷地区4，混凝土中度饱水B受雨淋构件的竖向表面严寒和寒冷地区，混凝土高度饱水C水位变动区的构件，频繁受雨淋的构件水平表面除冰盐冻融环境3混凝土中度饱水5D受除冰盐溅射的构件竖向表面混凝土高度饱水5E直接接触除冰盐的构件水平表面近海或海洋环境6水下区D长期浸没于水中的桥墩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内的陆上室外环境D靠海的陆上室外构件桥梁上部结构构件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内的陆上室外环境E靠海的陆上室外构件桥梁上部结构构件水位变化区和浪溅区，非炎热地区7E桥墩水位变化区和浪溅区，南方炎热地区F桥墩盐碱结晶环境轻度盐碱结晶E与含盐土壤接触的电杆、墙、柱等露出于地面以上的“吸附区”重度盐类结晶（大温差、频繁干湿交替）F大气污染环境汽车或机车废气C受废气直射的结构构件，处于有限封闭空间内受废气作用的车库或隧道构件酸雨（酸雨pH值小于4时按E级）D遭酸雨频繁作用的构件 盐碱地区含盐分的大气和雨水作用（盐度很高的情况宜按E级，较轻时可按C级）D盐碱地区的露天构件，尤其是受淋雨的迎风构件土中及地表、地下水中的化学腐蚀环境(海水环境除外)(见表3.0.4-3)与含有腐蚀性化学介质如硫酸盐、镁盐、碳酸、氯化物等土体、地下水、地表水接触的结构构件 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、相对湿度RH指年平均值。3、一般冻融环境、除冰盐环境下的混凝土均按引气混凝土考虑，参见第4.0.4条。4、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 t -8oC, -8 oC t 100氯离子浓度水中mg/l , 干湿交替长期浸水土中mg/kg 潮湿1005005005000150750500500050002000075075005000100002000040000750015000 注：1、水中及强透水土层中的硫酸盐和镁盐环境，如无干湿交替，表中数据可乘系数1.5。 2、冰冻环境下按引气混凝土考虑。 3、受硫酸盐、镁盐和酸作用下的混凝土需符合4.0.5条提出的特殊要求，不得使用仅有硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的混凝土。4、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、土接触的构件一侧，其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等级），而构件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。3.0.5 建筑物室内的厨、卫房间和地下室等频受潮湿的构件以及室外频受雨淋的阳台、外廊、女儿墙等构件需按干湿交替的环境条件设计。冰冻地区受冻前可能接触雨水或其他水体的建筑物室外构件与桥梁露天构件必须按冻融环境设计。桥梁构件的设计应考虑由于路面层、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。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、柱（墩）表面，应按干湿交替的环境条件设计，在冻融地区需按一般冻融环境设计。对于除冰盐环境，需考虑含除冰盐的渗漏水的作用。冬季使用除冰盐和将来可能使用除冰盐来融化道路和桥梁积雪的冰冻地区，其道路两旁的构件、桥梁构件以及附近的车库构件必须考虑除冰盐的侵蚀作用。沿海地区和盐碱地区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。这些地区的构件设计不应随意套用一般的标准图。3.0.6 除3.0.4条所列环境类别可能引起钢筋锈蚀和混凝土腐蚀外，混凝土结构的耐久性设计还必须高度重视混凝土发生碱-骨料反应，钙矾石延迟反应和软水浸出作用破坏的可能性。3.0.7混凝土结构耐久性设计的设计文件应列入以下内容： 1) 结构使用环境类别与环境条件，对于严重环境作用（D级及高于D级）下的结构物，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）结构的设计使用年限，并列出结构各个部件(如桥梁的基础、礅台、梁、桥面板，房屋的基础、勒脚、主体框架、外墙板、室外阳台、女儿墙等) 使用年限的明细表，标明在结构的设计使用年限内需要大修或更换的结构构件部件名称及其预期的修补或更换的期限。由于混凝土结构的承重构件与其他建筑部件之间往往密不可分或相互影响，在设计文件中还宜一并列出其他部件(如桥梁中的桥面防水层、伸缩缝、栏杆等)的使用年限明细表及其修补或更换的期限； 3）向施工单位提出耐久混凝土施工质量控制与施工质量保证的具体措施与要求； 4）向工程业主和工程使用的运营管理单位（或用户和物业管理单位）提出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；对于特殊重要的结构物或处于严重环境作用下的结构，应有使用期内定期检测的要求。 5）对于桥梁结构等基础设施，需对设计使用年限内的全寿命投资费用作出适当的评估与论证。3.0.8混凝土结构的耐久性设计一般应包括： 1、耐久混凝土的选用。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（参见第4章）；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、与结构耐久性有关的结构构造措施与裂缝控制措施（参见第5章）；3、为结构使用过程中的检测、维修或部件更换，设置必要的通道和空间；4、与结构耐久性有关的施工质量要求，特别是混凝土的养护方法（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（参见第6章）；在设计施工图上应标明钢筋的混凝土保护层厚度的施工允差及混凝土的养护要求； 5、结构使用阶段的定期维修与检测要求；6、当环境作用非常严重或极端严重（E、F级）时，应考虑是否需要采取防腐蚀附加措施，如局部选用环氧涂层钢筋，在混凝土组成中加入阻锈剂或水溶性聚合物乳液，在混凝土表面上涂刷或复盖防护材料，直至采用阴极保护等；此外，还可考虑在混凝土浇筑成型中采用特殊的织物衬里透水模板以有效提高表层混凝土的密实性。采用防腐蚀附加措施，尤其是防腐新材料和新工艺的使用，需通过专门的论证；7、对于可能遭受氯盐引起钢筋锈蚀的重要混凝土工程，宜根据具体环境条件和适当的材料劣化模型，进行结构使用年限的验算。不同设计使用年限的结构物，在不同环境作用等级下需要按照本指南的要求进行耐久性设计的具体内容大体如表3.0.8所示。3.0.9 提高混凝土结构耐久性的一般设计原则如下：1、采用的结构类型、结构布置和结构构造应尽可能有利于阻挡或减轻环境对结构的作用，便于施工并有利于保证施工质量，便于工程今后使用过程中的检查和维修。 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成中掺入适宜的矿物掺和料、高效减水剂和引气剂； 3、增加钢筋的混凝土保护层厚度；4、注重防、排水和密封等构造措施，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；5、从混凝土耐久性出发，提出混凝土施工质量的要求，特别是混凝土养护的温、湿度控制。6、对于严重环境作用下的重要工程，宜采取多重防护对策，即综合采用多种的防护措施，可以在一种措施失效后启动下一种措施，如结构锈蚀后启动阴极保护；也可以多种措施同时平行地起作用，如同时采用阻锈剂和涂层钢筋等。 表3.0.8不同设计使用年限的结构物在不同环境作用等级下的耐久性设计内容耐久性设计内容混凝土材料结构构造和裂缝控制施工要求使用阶段定期检测防腐蚀附加措施使用年限级别环境作用等级一二三一二三一二三一二三一二三ABCDEF注：1、混凝土材料、结构构造和施工要求需同时满足本指南提出的最低要求； 2、表中符号意义：需要可能需要3.0.10同一结构中使用相同材质的钢筋有利于降低钢材的电化学锈蚀速度。对非预应力钢筋，宜在设计中统一选用新三级钢筋HRB400。在严重环境作用（D级及D级以上）下采用预应力混凝土时，需对预应力体系（预应力索、锚具和孔管等）的使用年限作出专门评估，要求生产厂家提供相关的资料和说明。同时，应对材料、构造、施工工艺及施工质量检验标准提出具体要求。预应力混凝土的施工必须由具有经验的专业机构完成。3.0.11混凝土结构的耐久性设计，需考虑到混凝土构件开始暴露于环境作用时的不同龄期对耐久性的影响。应尽量设法延迟新浇混凝土开始与氯盐接触或遭受冰冻的时间，如采用预制构件或提前在冰冻季节到来前完成施工。3.0.12 当结构所处的环境作用等级非常严重或极端严重（E或F级）时，应在设计中提出必须进行结构使用年限内的定期检测要求。第一次检测需在结构峻工使用后的35年内进行，并根据测试结果对结构的耐久性做出评估。除目测外，检测的重点在于确定表层混凝土的劣化现状，如混凝土的碳化深度，混凝土表层内不同深度处的氯离子浓度分布，钢筋的锈蚀或锈蚀倾向等。以后的定期检测间隔一般不超过10年。对于重要工程，应在设计阶段作出结构全寿命检测的详细规划，在工程现场设置专供检测取样用的构件，后者在尺寸、材料、配筋、成型、养护以及暴露环境条件上，应能代表实际的结构构件，必要时还可在结构构件的代表性部位上设置传感元件以监测锈蚀发展。3.0.13 结构使用年限或使用寿命的验算以及使用阶段的检测规划可委托专业的研究、咨询机构完成并通过论证。3.0.14 一级设计使用年限的混凝土结构，在结构的承载力极限状态设计计算中应将荷载效应值乘以不低于1.1的重要性系数。4、混凝土材料4.0.1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。以下是配制耐久混凝土的一般途径：1、 选用低水化热和含碱量偏低的水泥，尽可能避免使用早强水泥和高C3A含量的水泥；2、 选用坚固耐久、级配合格、粒形良好的洁净骨料；3、 使用优质粉煤灰、矿渣等矿物掺和料或复合矿物掺和料；除特殊情况外，矿物掺和料应作为耐久混凝土的必需组份；4、 使用优质的引气剂，将适量引气作为配制耐久混凝土的常规手段；5、 尽量降低拌和水用量，为此应外加高效减水剂或有高效减水功能的复合外加剂；6、 限制单方混凝土中胶凝材料的最高用量，为此应特别重视混凝土骨料的级配以及粗骨料的粒形要求；