DL-T 5241-2010水工混凝土耐久性技术规范_（高清）.pdf

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 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，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 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。3.0.2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 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/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，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、混凝土配合比发生改变时，应增加检测1 次。DL/T 5241 201015DL/T 5241 20109碱 一 骨 料 反 应9.1 一般规定9.1.1混凝土宜采用非碱活性骨料；如无法避免使用碱活性骨料 时，应采取有效的抑制措施，并通过试验论证。9.1.2根据表9.1.2-1对环境类别进行划分。使用碱活性骨料配制 混凝上时，应 根 据DL/T 5180对水工建筑物级别的划分，按表 9.1.2-2的要求对混凝土的总碱量进行限制。表 9.1.2-1环 境 分 类环境类别环 境 条 件 .千燥坏境构件四劁及混凝土内部相对湿度小于8 0%,并li小暴于外部水源潮湿环境i接与水、潮湿七壤接触的混凝土丄程：干湿交替环境等含碱环境潮湿并且外部有供W环境表 9.1.2-2混凝土中最大总碱董限制 kg/m3骨料类型碱一砧酸反应活性骨料碱-碳酸盐反应活性骨料水工建筑物级别1级2 级、3 级 4 级、5 级|级2 级、3 级 4 级、5 级环境条件丁燥环境3.03.5不限制3.03.5不限制潮湿环境2.53.015用非碱活件骨料含碱环境用非碱活性骨料用非碱活性骨料注丨：对三级K和四级配混凝土的总虽应折算成相应二级配混凝十.的总碱歎进行最 大总械苷限制注 2:混凝土的总碱虽计算见附录A，9.1.3使用碱活性骨料配制混凝h时，除应对混凝土的总碱量进16DL/T 5241 2010行限制外，还应同时采取安全有效的抑制措施，如掺加F类粉煤 灰、磨细矿濟粉、硅灰、沸石粉等活性矿物掺合料9.2 混凝土原材料和配合比9.2.1使用碱活性骨料配制混凝土时，宜满足下列要求：1 宜采用低碱水泥，水泥的碱含量应不大于0.60%。水泥品 种宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥。2宜掺用粉煤灰、硅灰、磨细矿渣粉等活性掺合料。粉煤灰 应为符合DL/T 5055要求的I级或丨I级F类粉煤灰，粉煤灰的碱 含量不宜大于2.0%;砝灰的品质应符合GB/T丨 8736的规定；磨 细 矿 濟粉的品质应符合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。3宜采用无碱或低碱含景的外加剂。4骨料的品质应符合DL/T 5144的有关规定。不得采用海水 或未经淡水充分冲洗的海砂配制混凝土。9.2.2浞凝士配合比设计试验应结合碱一骨料反应抑制措施进 行。在满足混凝土各项设计指标及和易性的条件F,宜适当降低 胶凝材料用量，并应控制混凝土的总碱量满足表9.1.2-2的要求。9.2.3采用掺加活性掺合料作为抑制措施时，掺合料的种类、掺 f i应通过抑制试验确定。粉煤灰掺量不宜少于2 0%,或磨细矿渣 粉掺M不宜少丁 5 0%。9.3 骨 料 的 碱 活 性 检 验9.3.1取样1从砂砾料料场和人丁.骨料料场取样时，应符合DL/T 5388 的有关规定。2从成品料堆取样时，应对不同料源分別取样。先将取样部 位表层的骨料铲除，对于细骨料（砂)，应分别从每批骨料8 个均17匀分布的部位取得数量大致相等的细骨料混合成1 组样品 对于 粗 骨 料（碎石或卵石)，应分别从每批骨料15个均匀分布的部位 取得数量大致相等的粗骨料混合成1 组样品。样品应混合均勻，再用四分法缩取。3每组试样的最小取样最应满足DL/T 5151的要求。9.3.2检验方法1骨料的碱活性检验按照DL/T 5151屮的规定执行。減一娃 酸反应活性检验宜采用“岩相法”、“砂浆棒快速法”和/或“混凝 土棱柱体试验法”；碱一碳酸盐反应活性检验宜采用“岩相法”和“碳酸盐骨料的碱活性检验”方法。2混凝土喊一骨料反应危害抑制措施有效性试验方法，除采 用工程实际骨料、活性掺合料按工程实际混凝土配合比中的掺用 情况确定以外，其他应按DL/T 5151规 定 的“砂浆棒快速法”或“混凝土棱柱体试验法”执行。对 1 级和2 级水工混凝土建筑物，宜 采 用“混凝十.棱柱体试验法”进行不少于2 年的长期观测。9.3.3评定标准按DL/T 5151中规定的评定标准进行骨料的碱活性评定。当 采 用“岩相法”或“砂浆棒快速法”进行碱活性检验时，若评定 结果为骨料具有碱活性，则应继续进行“混凝七棱柱体试验法”检验，并 以“混凝土棱柱体试验法”评定结果为准。混凝土碱一骨料反应危害抑制措施有效性试验评定标准如 F:当参照“砂浆棒快速法”进行试验时，若 28d龄期试件长度 膨胀率小于0.10%,则将该掺S下掺合料抑制混凝土喊一骨料反 应危害评定为有效。当参照“混凝土棱柱体试验法”进行试验时，若 2 年龄期试件长度膨胀率小于0.04%,则将该掺暈下掺合料抑 制混凝土喊一骨料反应危害评定为有效。9.4 施 工 与 质 量 评 定9.4.1 1 级水工建筑物所用的混凝土砂、石骨料每年均宜进行碱DL/T 5241 201018DL/T 5241 2010活性检验。9.4.2采用碱活性骨料时，每批出厂水泥、掺合料、外加剂均应 提供碱含量检测报告。使用单位应定期分批对进场混凝土原材料 进行验收检验。未经检测的混凝土原材料不得在工程中应用。9.4.3采用碱活性骨料的混凝土工程验收时，应将预防混凝土 碱一骨料反应的技术措施、混凝丨.总碱里控制等资料一并作为工 程验收时必备的资料。19DL/T 5241 2010附录A(规范性附录）混凝土的总碱量计算方法A.1水泥和掺合料的碱含暈按GB/T 176进行检验。外加剂的碱 含量按GB/T 8077进行检验。A.2 配制混凝土时，水泥、外加剂、掺合料所含碱量屮，能参与 喊一骨料反应的有效碱含量，宜按以下规定取用：A.2.1 水泥屮所含的碱均为有效碱含量。A.2.2 粉煤灰中碱含量的20%为有效碱含量。A.2.3 磨细矿渣粉中碱含量的50%为有效碱含最。A.2.4 硅灰中碱含M的 50%为有效碱含量。A.2.5 外加剂中所含的碱均为有效碱含M。A.2.6 其他矿物掺合料的有效碱含M宜通过试验研究确定。A.3 混凝土的总碱量（kg/m3)按下式计算：混凝丨:的总碱呆=水泥含碱最+外加剂含碱M+掺合料中有效碱含M20DL/T 5241 2010水工混凝土耐久性技术规范条文说明21DL/T 5241 2010目 录1 范围.235 冻融.245.1 般规定.245.2 混凝土原材料.265.3 混凝土配合比.285.4 施工与质量if定.296环境水侵蚀.306.1 般规定.306.2 混凝土原材料.306.3 泡凝十配合比.318混凝土中钢筋的锈蚀.348.1 般规定.348.2 混凝土原材料和配合比.348.3 结构构造.358.4 施工与质最评定.369碱一骨料反应.389.1 般规定.389.2 混凝上原材料和配合比.429.3 骨料W碱活性检验.4422DL/T 5241 20101范 围本标准适用于大、屮型水电水利工程，小型水电水利工程和 火电厂、核i站、风电场等其他电力行业的水工混凝十.和钢筋混 凝土结构工程可参照本标准执行，例如火电厂和核电站的取水建 筑物、沿海火电厂的煤码头、火电厂的冷却塔、风电场风机的钢 筋混凝土底座、位于沿海滩涂上与水接触的输电线路铁塔钢筋混 凝土基础等。23DL/T 5241 20105冻 融5.1 般 规 定5.1.1有抗冻性要求的混凝土对原材料品质要求较高，混凝土含 气量对原材料品质和配合比波动敏感,对施工水平的要求也较高。另外，耐冻融混凝土还具有良好的抗渗性和抗风化能力。随着认 识水平的提髙，抗冻性己逐渐成为混凝上耐久性和质量的评价指 标，因此，对于重要工程必须明确规定混凝土的抗冻等级。工程调杏发现，许多按原定设计运行工况不具备饱水条件的 水丄混凝h结构或部位在实际运行中由于运行条件改变，或被天 然降水、渗漏水饱和而遭受严承冻融破坏，如大坝的下游面、溢 洪道底板和反弧段，因此要求混凝土结构应做好防渗与排水设计。5.1.2 混凝土的抗冻等级按照DL/T 50572009划分，抗冻等级 的龄期由设计根据具体工程情况确定，一般常态混凝土为28d 90d，碾压混凝上为90d180d。F400抗冻等级适用于比F300更 恶劣的运行环境，如严寒和寒冷地区的抽水蓄能电站混凝土结构 的水位变化区。含盐水质环境，如海水、硫酸盐和盐湖，对混凝土的冻融作 用比较复杂，一般表现为加重混凝土的冻融破坏。但也有文献报 道在某盐向水中冻融的混凝土试件，其相对动弹性模量降低和质 M损失均减小，这吋能与盐卤水的冰点较低冇关。因此，本条特 别提出，对于海水或盐湖环境中的水工结构，应采用实际环境的 水进行混凝丨:抗冻试验。.DL/T 51502001规定，混凝土相对动弹性模童下降至初始 值 的 60%或质最损失率达5%时，即可认为混凝土己经冻坏，并 以相应的冻融循环次数作为该混凝十.的抗冻等级。但当相对动弹 24DL/T 5241 2010性模量降低到60%时，混凝土的抗压强度将降低40%50%，劈 裂抗拉强度卜降50%70%，这对丁-承载的薄壁钢筋混凝土结构 偏于不安全。我国水运工程大里采用薄壁钢筋混凝土结构，其规 范中以相对动弹性模量降到75%时的冻融循环次数作为混凝土的 抗冻等级。日本I:木学会的混凝土标准中规定，对于多次接触水 或高饱水环境屮厚度小丁 20cm的薄壁结构，经快速冻融试验后 的相对动弹性模量应不小于85%，般 遇 水 环 境 丨、V:不小于70%，对重要结构物还应乘U的系数。美国混凝丨:结构设讣规范ACI 318规定，有抗冻要求的混凝土经过300次快速冻融后的相对动 弹性模M应+小 于 60%。因此，从提高工程运行安全考虑，本条 规定，对于承载薄壁钢筋混凝土结构，其混凝土在达到规定冻融 循环次数后的相对动弹性模量应不低于80/h本条屮的“溥壁钢筋混凝土结构”指最小尺寸小丁或等于最 大冻深的结构，对于负温冈面积超过结构承载丨財积1/3的钢筋混 凝土结构，也应该考虑冻融损伤对结构承载力的影响，适当提高 混凝土的抗冻性能。5.1.3 DL/T 50821998中6.1.3规定：大体积混凝土分区采用 不同抗冻等级时，其分区序度可根据计入太阳辐射作用的热学计 算，或根据类似建筑物运行资料确定的负温区再加.5m,温和地 区的分区厚度不得小于.5m。”混凝土承力坝设计规范（DL 51081999)中 1丨.5.9规定：“冋一浇筑块屮混凝土强度等级不 贫超过两种，分区厚度尺寸最小为2m3m。”考虑到水工结构 物的尺寸一般较人，抗冻等级分区与强度分区应该统一，故本条 规定分区厚度不宜小于2m,厚度小于2m的结构宜设为一个分 区。5.1.4 本条与 DL/T 50572009 和 DL/T 50821998 的规定一 致。但应该注意DL/T 5057和DL/T 5082提出的抗冻等级要求仅 仅是最低要求。我国典型地区近50年气温及年冻融循环统计结 果见衣1。25表 1我国典型地区近50年气温及年冻融循环统计表DL/T 5241 2010地区极 端 最 低 气 温X：Y均年温差 TC年 平 均 负 溫 天 数 d年 平 均 冻 融 循 环 次 数 次北京-27.453.212084长#-36.566.5172120西屮-26.652.1169118宜a-9.841.81818年冻融循环次数除了取决丁工程所在地域的气候环境外，还 与结构表面局部小气候环境密切相关。如丰满大坝上游面为向阳 面，1985年 10月 至 1986年 4 月实测上游坝面正负温变化次数为 132次；下游面为背阴面，实测正负温变化次数为21 次，坝顶44 次。位于吉林省鸭绿江中游的云峰水电站大坝，坝区气候寒冷，年正负温变化次数达8090次；大坝溢流面朝向东南，受日照时 间长，太阳照射使溢流面表面温度升高6C左右，致使溢流面年 正负温度变化次数达135次，发生了比较严重的冻融破坏。5.2 混 凝 土 原 材 料5.2.1本条结合我国当前国情规定了配制有抗冻要求的混凝土 宜采用的水泥品种。实际上，使用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸 盐水泥及复合硅酸盐水泥也能配制出满足一定抗冻等级要求的混 凝土，欧洲和北美国家都有较长时间的应用实践。美国规范ACI 3 1 8 仅对暴露在除冰盐环境中的混凝土限制/水泥中浞合材（掺 合料)最大HI暈:符合ASTM C618的粉煤灰或火山灰不超过25%，符合ASTM C989的磨细矿渣粉不超过50%，符合ASTM C1240 的硅灰不超过1 0%,粉煤灰或火山灰、磨细矿渣粉和硅灰的总和 不超过5 0%,粉煤灰或火山灰和硅灰的总和+超过35%(同时粉 煤灰或火山灰小超过2 5%,硅灰不超过10%);而对非除冰盐冻26DL/T 5241 2010融环境则没有严格限制。我 国R前的水泥生产现状是水泥厂商 不能及时提供水泥中混合材的品质和掺量，因此为有效控制工程 质最，掺合料宜在工程现场掺加，不宜采用矿濟硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等掺有大最混合材的水泥 品种。5.2.2有抗冻要求的混凝上对原材料品质波动比较敏感，因此保 证所用掺合料来源可靠、质量稳定十分承要。磨细矿淹粉比表 面积越大，活性越高，但在一定掺量范围内，比表面积过大，会导致混凝土绝热温升、自生体积收缩和千缩显著增大。从温控 防裂角度考虑，磨细矿渣粉比表面积+宜超过500m2/kg,但低 于 300m2/kg会增加常态混凝土的泌水，且活性明显降低。已在 大坝混凝土中成功应用的其他掺合料还有凝灰岩（漫湾)、凝灰 耑一磷矿渣双掺料（大朝山）、锰铁矿渣一石灰石粉双掺料（景洪）等。5.2.3引气和降低水胶比是提高混凝土抗冻性的必要手段，因此 配制抗冻混凝土必须掺用引气剂和卨效减水剂；混凝土的含气fi 水平和水胶比根据设计抗冻等级通过试验确定。试验室进行混凝土含气量测定和抗冻试件成型均按照标准的 试验方法。而实际工程的混凝土出机后，要经过较长距离的运输，到仓面后摊铺平仓，然后振捣密实，且常态混凝土浇筑普遍采用 高频振捣器，其中的运输、摊铺和髙频振捣都会造成不同程度的 含气量损失。含气M损失过大会导致实际浇筑体混凝七的抗冻性 能显著降低。三峡工程混凝土施丄检测表明，混凝土机u含气最平均值为 4.4%5.2%,从机U到入仓（皮带机运输）含气M减小约.5%0.7%;仓面混凝土经高频振捣器振捣60s，平均含气量山振捣前 的 4%减小到3.7%,含气M损失0.3%;仓面振捣对混凝土抗冻性 的影响见表2。27DL/T 5241 2010表 2仓面振捣对混凝土抗冻性的影响编号设计要求级配水胶比粉 煤灰掺虽%含 气 虽 测试 时间含气苷%抗 冻 性 能冻融次数相对动 弹 模%质屏损失%S322R 抑 300 F250W I0三0.4520振 捣 前2.810058.8-0.27S323振捣 后2.610047.1-0.02S331振捣前4.125082.40.07S 332振捣后4.025078.20.06S367R9150F 100W 8四0.5540振 捣 前5.830081.33.29S 368振 捣 后5.030083.63.76一般情况下，在混凝土中引入的气泡平均半径越小，气泡就 越稳定，含气暈损失也越小，且含气M损失对混凝土抗冻性能的 影响越+明显。为保证实际浇筑体混凝土的抗冻性，宜选用所引 入气泡平均半径小于lOOgm的优质引气剂。5.2.4 DL/T 51442001规定，粗骨料的吸水率不应超过2.5%,Z)2、Aw粒抒级的含泥量小应超过1%,D8Q、/)|5粒径级的含泥 摄不应超过0.5%;有抗冻要求混凝h的细骨料含泥量不应超过 3%。该规定没有对丁不N的抗冻等级提出不同的骨料含泥量和吸 水率要求。实际上，骨料含泥量和吸水率对浞凝丨:抗冻性能的影 响比较显著，因此配制抗冻等级大于？200的混凝土，宜选用低吸 水率骨料，并注意严格控制骨料的含泥量。5.3 混 凝 土 配 合 比5.3.1木条对常态混凝土含气最的规定与DL/T 50821998 致，补充了最大饽料粒径为lmm的混凝士的含气tt要求。和常 态浞凝上相比，在碾压混凝土中引气相对比较困难，引气剂掺量 一般为常态混凝土的数倍，但引入气泡的平均半径较小，因此含28DL/T 5241 2010气量可相应降低0.5%丨.0%。5.3.2本条对常态混凝土最大水胶比的限制，与DL/T 5082一 1998 致。碾压混凝土的掺合料掺M较大，因此水胶比贷相应减小。5.4 施 工 与 质 量 评 定与 DL/T51442001、DL/T50821998 的有关规定一致。现 场混凝土抗冻性能检验的取样频次和数量，由亍不同工程的混凝 十方量相差悬殊而#在很大差异。对于大型工程，即使每1 万m3 取一组试样也会使现场检测面临繁重的抗冻试验工作量。因此，5.4.4 的规定同时采纳了 DL/T 50821998 和 DL/T 51442001 对 取样数最的不N规定，具体执行可依实际情况而定。由于条文说明5.2.3所述的原因，机口与仓面混凝土的含气量 或气泡结构可能存在较大差异，尤其是卨频振捣后。采用某些高 效减水剂和引气剂时，仓曲混凝十.的含气量损失比较明显。为了 控制实际结构混凝上的抗冻性，突在仓面少暈取样进行抗冻性试 验对比。29DL/T524120106环 境 水 侵 蚀6.1 般 规 定环境水的侵蚀类型和侵蚀程度的判定，以及环境水对混凝土 侵蚀性的判别标准依据Q GB 502872006。6.2 混 凝 土 原 材 料我国新修订的水泥标准 通用硅酸盐水泥（GB 1752007)中规定的通用水泥有六个品种：(1)硅酸盐水泥有P I和P II两种，其中P 丨无任何混 合材，P II允许掺不超过5%的粒化髙炉矿濟或石灰如粉作混合材。(2)普通硅酸盐水泥，允许掺大丁-5%且小于等于20%的活 性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%且符合该标准中 5.2.4条的非活性混合材料或不超过水泥质量5%且符合该标准中 5.2.5条的窑灰代替。(3)矿渣硅酸盐水泥，生产水泥时允许掺大于20%且小于 等于70%的粒化高炉矿渣等最替代水泥熟料，并分为A型和B 型。(4)火山灰质硅酸盐水泥，允许有大于20%