TB∕T 3054-2002 铁路混凝土工程预防碱-骨料反应技术条件.pdf

TB中 华 人 民 共 和 国 铁 道 行 业 标 准T B/T 3 0 5 4-2 0 0 2铁路混凝土工程预防碱一骨料 反应技术条件2 0 0 2-0 5-1 7发布2 0 0 2-1 2-0 1实施中 华 少 味民 共 和 国 铁 道 部发布7 习/T 3 0 5 4-2 0 0 2目次前言 .II1 范围 .12 引用标准 一13 术语和定义 .14 检验规则 ，一25 工程分类 ，36 预防措施 3附录 A(标准的附录)混凝土碱含量的计算方法 5T BP T 3 0 6 4-2 0 0 2前官 本标准是根据铁道部有关科研成果的主要内容 及多年工程实践经验首次制定的，其主要技术内容的制定还参考了中国工程建设标准化协会标准C E C S 5 3:9 3 混凝土碱含量限值标准 以 及国外相关标准，具体实施方法则尽量考虑适应铁路混凝土 施工企业的施工水平。本标准的附录A为标准的附录。本标准由 铁道部标准计量研究所提出并归口。本标准起草单位:铁道科学研究院 铁道建筑研究所。本标准主要起草人:谢永江、汪加蔚、潘庭玉。本标准委托铁道科学研究院铁道建筑研究所负 责解释。本标准2 0 0 2年5月首次发布。中 华 人 民 共 和 国 铁 道 行 业 标 准T B/*T 3 0 5 4-2 0 0 2铁路混凝土工程预防碱一骨料反应技术条件，范围 本标准规定了铁路混凝土工程预防碱一骨料反应的原材料检验程序、工程分类和预防措施。本标准适用于铁路工程的混凝土结构和混凝土制品。2 引用标准 下列标准所包含的 条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的 条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最 新版本的可能性。G B/1 1 7 6-1 9 9 6 水泥化学分析方法 G B/1 8 0 7 7-2 0 0 0 混凝土外加剂匀质性试验方法 C E C S 4 8:9 3 砂、石 碱活性快速试验方法 T B/P 2 9 2 2.1-1 9 9 8 铁路混凝土用骨料碱活性试验方法岩相法 T B/1 2 9 2 2.2-1 9 9 8 铁路混凝土用骨料碱活性试验方法 化学法 T B/T 2 9 2 2.3-1 9 9 8 铁路混凝土用 骨料碱活性试 验方法 砂浆 棒法 T B/1 2 9 2 2.4-1 9 9 8 铁 路 混 凝土 用 骨 料 玻 活 性 试 验 方 法 岩 石 柱法 T B/1 2 9 2 2.5-2 0 0 2 铁路混凝土用骨 料碱活性试验方法 快速 砂浆棒法术语和定 义本标准采用下列定义:混凝土中的碱由混凝土原材料带人的氧化钠和氧化钾。混凝土碱含t混凝土中等当量氧化钠(氧化钠和0.6 5 8 倍氧化钾的质量百分含量之和)的含量，以k g/m 3 计。混凝土原材料的碱含t混凝土原材料中等当量氧化钠的含量，以质量百分率计。3.4碱一硅酸反应活性骨料含有非晶体或结晶不完整的二氧化硅的骨料。中华人民 共和.铁道部2 0 0 2-0 5-1 7 批准2 0 0 2-1 2-0 1 0;旅 1T R/T 3 0 5 4-2 0 0 23.5 碱一碳酸盐反应活性骨料 含有具有特定结构构造微晶白云石的骨料。3.6 碱一骨料反应 硬化混凝土中的碱与骨料中的碱活性矿物发生化学反应，结果导致混凝土产生膨胀、开裂损伤甚至破坏的特性。3.7 碱一骨料反应类型 依碱活性骨料类型不同 分碱一硅酸反应和碱一碳酸盐反应两类。混凝土中的碱与碱一硅酸反应活性骨料之间发生的反应称为碱一硅酸反应;混凝土中的碱与碱一碳酸盐反应活性骨料之间发生的反应称为碱一碳酸盐反应。4 检验规则4.1 骨料的 碱活 性检验4.，.1 取样规则4.嘴.，.，碱一硅酸反应活性骨料 从天然河床或河道中 取砂石试样时，应根据河道分布 及支流的汇人情况对河床或河道进行分 段，并将不同河段的卵石或砂子看作不同的批，分别从每批卵石或砂子8 个均匀分布的部位取得数量大致相等的卵石或砂子各组成一组试样。从天然矿山的岩石中 取试样时，应将不同 岩层、不同 种类、不同部位的岩石看作不同的 批，并分别从每批岩石的巧个均匀分布的部位取得数量大致相等的岩石各组成一组试样。从料场堆放的骨料中取试样时，应根据不同料源分别进行取样。取样时，先将取样部位表层的骨料铲除，然后，对于细骨料，应分别从每批骨料8 个均匀分布的部位取大致相等的 细骨料各组成一组 试样;对于粗骨料(碎石或卵石)，应分别从每批骨料 1 5个均匀分布的取样部位取得数量大致相等的粗骨料组成一组试样。每组试样的最小数量应满足表 1 的规定。表1 各种试验方法所需骨料的 最少 取样数A单位为k g试验方法骨料种类细骨料粗骨料岩相法按 T B/I 2 9 2 2.1 表 1 执行化学法1 01 0砂浆棒法1 02 0岩石柱法按 T B/I 2 9 2 2.4 执行快速砂浆棒法1 02 04.1.1.2 碱一碳酸盐反应 沽性骨料 检验骨料的碱一碳酸盐反应活性时，应在生产骨料的采石场进行取样，并将不同岩层、不同种类、不同部位的岩石看作不同的批，按T B/1 2 9 2 2.4的规定分别对每批岩石进行取样。4.1.2 试样的处理 用分料器或 人下四分洪将每组试样缩分 罕表 1规宁 的最少取样数 量.作 为检验或送 检试样。须按TB/IT 3 0 5 4-2 0 0 2多种方法进行检验时，如能保证试样经一种方法检验后不致影响另一项检验的结果，可用同种试样进行几种不同方法的检验。4.，.3 检验 程序4.1.3.1 检验骨料的碱活性，首 先应采用T B/1 2 9 2 2.1 对骨料进行岩石种类、结构构造、矿物成分以及碱活性矿物类型的定性判定和碱活性大小的定性评定。4.1.3.2 若骨料经岩相法检验评定为 非碱活 性骨料，可将其代表的骨料 评定为非碱活性骨料。4.1.3.3 若骨料经岩相法检验评定为碱一硅酸反应活性骨料，则应进一步采用 T B/r 2 9 2 2.5 进行复检。必要时，也可采用T B/1 2 9 2 2.3 进行复检。注 当工程急需了解骨料的碱活性时，亦可采用(.E C S 4 8:9 3 进行复检。此时 若骨料被评定为非碱活性骨料，则将 其代表的骨料评定为非碱活 性骨料;若骨料被评定为碱活性骨料，则仍可采用T B/r 2 9 2 2.5 或T B/I 2 9 2 2.3 进 行复检确认。4.1.3.4 若骨料经岩相法检验评定为碱一碳酸盐反应活性骨料，则应进一步采用T B/1 2 9 2 2.4 进行复检。4.1.3.5 若骨料经复检评定为碱活性骨料，应重新加倍取样复验。若仍有一个试样具有碱活 性，则判定该试样代表的骨料具有碱活性。4.2 水泥和混合材的碱含f检验 按G B/r 1 7 6 进行检验。4.3 化学外加剂的 碱含，检验 按G B/1 8 0 7 7 进行检验。4.4 骨料和拌合水的碱含f检验 骨料和拌合水的碱含量以氯 离子含量百分数计。氯离子含量按“B/1 8 0 7 7 进行检验工程分 类5.1 按环境不同将混凝土工程分为三类:干 燥环境:指不直接与 水接触、空气相对湿 度长期小于8 0%的环境。潮湿环境:指直接与水接触的环境，干湿交替变化的环境，水下或 与潮湿土壤接触的环境。含 碱环境:指直接与高含盐碱地、海水、含碱工业废水、化冰盐等接触的 环境。干燥环境或潮湿环境与和含碱环境交替变化时，均按含碱环境对待52 按类型不同 将混凝土结构分为三类:工 类结构:指普通钢筋混凝土构筑物;n 类结构:指大中型 钢筋混凝土结构及重要预制构件，如铁路混凝土梁、各类 混凝土 枕、隧道、涵洞、混凝土接触网支柱、混凝土电 杆、混凝土桩、混凝土桥墩及承台 等;Hi类结构:指不允许发生开裂破坏的工程及重要预制构件。预防措施6.，当骨料经检验具有碱活性时 应依据混凝土工程 所处环境及结构类型，按照表2 的 要求，分 别对混凝土的碱含量进行控制。6.2 控制混凝土碱含量的方法有:使用低碱水泥;使用高效减水剂，降低单方混凝土的水泥用量;使用高强度等级的 水泥，降低单方混凝土的 水泥用 量;不用含N a C l 和K C l 的 海砂、海石或海水拌制混凝土;3T B/f 3 0 5 4-2 0 0 2不用或少用含碱外加剂。表 2混凝土最大碱含t限值单 位为k g/m 3骨料类型碱一硅酸反应活性骨料碱一碳酸盐反应活性骨料结构类型I 类n类肛类工 类 干燥环境不限制3.53.0不限制用非碱活性骨料潮 湿 环 境3.53.02 1用非碱活性骨料含碱环境3.0用非碱活性骨料用非碱活性骨料6.3 当 骨料经检验具有碱一硅酸反应活性，且因 条件限制混凝土的碱含量不能满足表2 的要求时，除桥跨结构外，其他结构可以采用掺加具有明 显抑制碱一硅酸反应的活性掺合料或外加剂来抑制碱一硅酸反应的发生，但事先应进行掺合料对碱一硅酸反应抑制效能及混凝土物理、力学、长期耐久性能试验验证。TB/f3 0 5 4 一 2 0 D 2 附录A (标准的附录)混凝土碱含t的计算方法 混凝土的碱含量A 由混凝土各组分给混凝土提供的碱量累加而成:A二 A。十 A b+A。+A d+A。(A.1)式中:A混凝土的碱含量;Aa 水泥给混凝土提供的碱量(掩/m 3);A b 化学外加剂给混凝土提供的碱量(吨八 1 护);Ac 掺合料给混凝土提供的 碱量(掩/山 3);A d 骨料给混凝土提供的碱量(枯护八 n 3);Ae 拌合水给 混凝土提供的碱量(k 9/n尹)。A.，水泥给混凝土提供的碱，水泥给混凝土提供的 碱量按下式计算:A。=WC KK。，(A.2)式中:Aa 一 冰 泥给混 凝土提供的碱量(掩南尹);w。水泥用量(吨/m 3);K。水泥平均碱含量(%)。水泥平均碱含量以实测平均碱含量计，每立方米混凝土中水泥的用量以实际用量计。A，2 化学外加剂给混凝土提供的碱，当化学外加剂的掺量以水泥质量的百分数表示时，外加剂引人混凝土的碱量按下式计算:A b 二 a xw。x w、x K ca 。，(A.3)式中:A b 化学外加剂给混凝土提供的 碱量(掩尔 护);a 将钠或钾盐的 质量折算成等当量N aZ O 质量的系数;wa 外加剂掺量(%);K。外加剂中 钠(钾)盐含量(%)。常用钾 盐或钠盐及其氧化物的 质量折算成等当量N a2 0质量的 折算系数按表A.1 取用。表A.1 钠盐或钾盐及其氧化物的质t折算等当t N a，0质t的系数N a N qN a C】NaZ峨)4Naz 以毛N aNQ三凡3、玫(1 飞KC!及 00.4 5 l0.5 3一0.440 t 5 80.3 6O t 3 60.4 50 4 20 6 5 8A.3 掺合料给混凝土提供的碱t 掺合料给混凝土提供的碱量按下式计算:TB/IT 3 0 5 4-2 0 0 2 A C 二y xW xw、式 中:A,掺合料给混凝土提供的 碱量(k g/m 3);y 掺合料对水泥的质量置换率(%);K,掺合料的 碱含量(%)。(A.4)A.4 骨料给混凝土提供的碱f如果骨料为受到 海水作用的砂石，则由 骨料引人混凝土的碱量按下式计算:A d 二 0.7 6 xWa x P (A.5)式中:A d 骨 料 给 混 凝 土 提 供 的 碱 量(k g/m 3);P 骨料的 氯离子含量(%);w d 骨料用 量(k g/m ),A.5 拌合水给混凝土提供的碱f 如果 拌合水为海水或含盐水，则由 拌合水引人混凝土的 碱量按下式计算:Ae-0.7 6x W,.xP,.,c.(A.6)式中:A,拌合水给混凝土提供的 碱量(k g/m 3);P,拌合水的氯离子含量(%);W,拌合水用量(k g/m )o