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混凝土结构耐久性设计混凝土结构耐久性设计与与施工指南施工指南( (中国土木工程学会标准中国土木工程学会标准CCES01-2004)CCES01-2004)湖南大学：黄政宇教授混凝土结构的耐久性•混凝土结构耐久性的定义： 结构的耐久性是结构及其构件在各种可能引起结构材料性能劣化的作用下长期维护其原有性能的能力•混凝土结构耐久性的影响因素： 结构（抗力）方面： 设计方面 材料方面 施工方面 环境（作用）方面： 作用的类别 作用的程度耐久性设计耐久性设计的的基本规定基本规定 耐久性设计的基本原则耐久性设计的基本原则•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；•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 通常应是使用过程仅需维护（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1～2次或更多次数的大修（包括更换）。

结构的设计使用年限结构的设计使用年限•处于良好环境条件下的一般民用建筑物，在结构的设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，通常需对桥面板等个别结构进行定期大修或年限内，通常需对桥面板等个别结构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事更换的施工操作条件件，应具有能够进行修补事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限应与结构的整体设计使用年限相同结构的设计使用年限 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，遂道，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梁三约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•根据工程的实际需求，结构的设计使用年限可高于表中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。

的数值•对于特殊重要的结构物，设计使用年限可大于对于特殊重要的结构物，设计使用年限可大于100100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，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结构的设计使用年限宜不小于7070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根据实际需要可定为速变更根据实际需要可定为3030年•当结构的使用年限预期会因服务功能的快速变化（如桥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，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，但一般不宜低于限进行设计，但一般不宜低于3030年环境作用的类别和等级环境类别环境类别•一般环境（无冻融、盐、酸等作用）•一般冻融环境（无盐、酸等作用）•除冰盐冻融环境•近海或海洋环境 •盐碱结晶环境 •大气污染环境 •土中及地表、地下水中的化学腐蚀环境（海水环境除外） 环境作用的等级环境作用的等级•环境作用按其对配筋混凝土结构的侵蚀程度分为6级：级别级别作用程度作用程度级别级别作用程度作用程度A A可忽略可忽略D D严重严重B B轻度轻度E E非常严重非常严重C C中度中度F F极端严重极端严重不同环境类别下的环境作用等级不同环境类别下的环境作用等级（一）（一）环境类别环境类别环境条件环境条件等级等级示例示例一般环境一般环境（无冻融、盐、（无冻融、盐、酸等作用）酸等作用）室内干燥环境室内干燥环境A A低湿度环境（低湿度环境（RH<60RH<60％）中的室内％）中的室内混凝土构件混凝土构件非干湿交替的室内非干湿交替的室内潮湿环境和露天环潮湿环境和露天环境，长期湿润环境境，长期湿润环境B B中、高湿度环境（中、高湿度环境（RH>60RH>60％）的室％）的室内混凝土构件；不受雨淋或与水板内混凝土构件；不受雨淋或与水板接触的露天构件；长期与水或湿润接触的露天构件；长期与水或湿润土体接触的水中或土中构件土体接触的水中或土中构件干湿交替环境干湿交替环境C C与泠凝结露水接触的室内天窗构件与泠凝结露水接触的室内天窗构件和地下室顶板构件，表面频繁淋雨和地下室顶板构件，表面频繁淋雨或与水接触的室外构件，靠近地表或与水接触的室外构件，靠近地表湿度受到地下水位变化影响构件湿度受到地下水位变化影响构件不同环境类别下的环境作用等级不同环境类别下的环境作用等级（二）（二）环境类别环境条件等级示例一般冻融环境（无盐、酸等作用）微冻地区,混凝土高度饱水B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，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混凝土中度饱水D受除冰盐溅射的构件竖向表面混凝土高度饱水E直接接触除冰盐的构件水平表面不同环境类别下的环境作用等级不同环境类别下的环境作用等级（三）（三）环境类别环境类别环境条件环境条件等级等级示例示例除冰盐冻除冰盐冻融环境融环境混凝土中度饱水混凝土中度饱水D D受除冰盐溅射的构件受除冰盐溅射的构件竖向表面竖向表面混凝土高度饱水混凝土高度饱水E E直接接触除冰盐的构直接接触除冰盐的构件水平表面件水平表面近海或海近海或海洋环境洋环境水下区水下区D D长期浸没于水中的桥长期浸没于水中的桥墩墩大气区大气区轻度盐雾区轻度盐雾区离平均水位离平均水位15m15m以上的海上大气区，离以上的海上大气区，离涨潮岸线涨潮岸线50m50m外至外至200m200m的陆上室外环境的陆上室外环境D D靠海的陆上室外构件靠海的陆上室外构件桥梁上部结构构件桥梁上部结构构件重度盐雾区重度盐雾区离平均水位上升离平均水位上升15m15m以内海上大气区，以内海上大气区，离涨潮岸线离涨潮岸线50m50m内的陆上室外环境内的陆上室外环境E E靠海上的陆上室外构靠海上的陆上室外构件桥梁上部结构构件件桥梁上部结构构件水位变化区和浪溅区，非炎热地区水位变化区和浪溅区，非炎热地区E E桥墩桥墩水位变化区和浪溅区，南方炎热地区水位变化区和浪溅区，南方炎热地区F F桥墩桥墩不同环境类别下的环境作用等级不同环境类别下的环境作用等级（四）（四）环境类别环境类别环境条件环境条件等级等级示例示例盐碱结晶环境盐碱结晶环境轻度盐碱结晶轻度盐碱结晶E E与含盐土壤接触的电杆、与含盐土壤接触的电杆、墙柱等露出于地面以上的墙柱等露出于地面以上的“吸咐区吸咐区”重度盐类结晶（大温差、频繁干重度盐类结晶（大温差、频繁干湿交替）湿交替）F F大气污染环境大气污染环境汽车或机车废气汽车或机车废气C C受废气直射的结构构件处受废气直射的结构构件处于有限封闭空内受废气作于有限封闭空内受废气作用的车库或隧道构件用的车库或隧道构件酸雨（酸雨酸雨（酸雨PHPH值小于值小于4 4时按时按E E级）级）D D遭酸雨频繁作用的构件遭酸雨频繁作用的构件盐碱地区含盐分的大气和雨水作盐碱地区含盐分的大气和雨水作用（盐度很高的情况宜按用（盐度很高的情况宜按E E级，较级，较轻时可按轻时可按C C级）级）D D盐酸地区的露天构件，尤盐酸地区的露天构件，尤其是受淋雨迎风构件其是受淋雨迎风构件不同环境类别下的环境作用等级不同环境类别下的环境作用等级（五）（五）作用等级作用等级BCDE水中水中SO42（（mg/l））≤200200~1001000~40004000~10000土中土中SO42总量（总量（mg/kg）强透水土层）强透水土层 弱透水土层弱透水土层≤300≤1500300~15001500~50001500~60005000~150006000~1500015000~50000水中水中Mg2＋＋（（mg/l））≤300300~10001000~30003000~4500水中水中PH值值 水或强透水土层中水或强透水土层中 弱透水土层中弱透水土层中≤6.5≤5.55.5~6.54.5~5.54~4.54.0~4.54~4.53.5~4.0水中水中CO2（（mg/l）） 水或强透水土层中水或强透水土层中 弱透水土层中弱透水土层中15~3030~6030~6060~10060~100>100氯离子浓度氯离子浓度 水中（水中（mg/l）干湿交替）干湿交替 长期浸水长期浸水 土中（土中（mg/kg）） 潮湿潮湿100~500500~5000150~750500~50005000~20000150~7505000~1000020000~400007500~15000•当结构处于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、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•建筑物室内的厨房、卫房间和地下室等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，在冰冻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该随意套用一般的标准图•环境类别除可能引起钢筋锈蚀腐蚀外，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耐久性设计的设计文件应列出的内容•结构使用环境类别与环境条件。

结构使用环境类别与环境条件•结构的设计使用年限，并列出结构各个部件使用年限的结构的设计使用年限，并列出结构各个部件使用年限的明细表，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事更换的期限的结构构件部件名称及其预期的修补事更换的期限•向施工单位提出耐久混凝土施工质量控制与施工质量保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；证的具体措施与要求；•向工程业主和工程使用的运营管理单位提出使用过程中向工程业主和工程使用的运营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；定期大修或更换的具体内容与要求；•对于桥梁结构等基础设施，需对设计使用年限内的全寿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命投资费用作出适当的评估与论证混凝土结构耐久性设计应包括的内容•耐久混凝土结构的选用提出混凝土原材料、混凝土配比的主要耐久混凝土结构的选用提出混凝土原材料、混凝土配比的主要参数及引气等要求，根据需要提出混凝土的氯离子扩散系数、抗参数及引气等要求，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；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；•与结构耐久性有关的结构造措施与裂缝控制措施；与结构耐久性有关的结构造措施与裂缝控制措施；•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；空间；•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以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以及保护层厚度的质量控制与质量保证措施；在设计施工图上应标及保护层厚度的质量控制与质量保证措施；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施工养护要求；明钢筋的混凝土保护层厚度的施工允差及混凝土施工养护要求；•结构使用阶段的定期维修与检测要求结构使用阶段的定期维修与检测要求•当环境作用非常严重或极端严重时，应考虑是否需要采取防腐蚀当环境作用非常严重或极端严重时，应考虑是否需要采取防腐蚀附加措施，还可以考虑在混凝土浇筑成型中采用特殊的织物衬里附加措施，还可以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。

采用防腐附加措施，透水模板以有效提高表层混凝土的密实性采用防腐附加措施，尤其是防腐新材料和新工艺的使用，需通过专门的论证；尤其是防腐新材料和新工艺的使用，需通过专门的论证；•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环境作用等级下的耐久性设计内容 耐久性设计内容耐久性设计内容混凝土材料混凝土材料结构构造和结构构造和裂缝控制裂缝控制施工要求施工要求定期检测定期检测使用阶段使用阶段防腐蚀防腐蚀附加措施附加措施 使用年限级别环境使用年限级别环境作用级别作用级别一一二二三三一一二二三三一一二二三三一一二二三三一一二二三三A●●●B●●●●●●▲C●●●●●●●●●●▲D●●●●●●●●●●●▲▲E●●●●●●●●●●●●▲▲▲F●●●●●●●●●●●●●▲▲注：注：1 1、混凝土材料、结构构造和施工要求需同时满足本、混凝土材料、结构构造和施工要求需同时满足本《《指南指南》》提出的最低要求提出的最低要求; ; 2 2、表中符号意义：、表中符号意义：●●需要；需要；▲▲可能需要。

可能需要提高混凝土结构耐久性的一般设计原则•采用的结构类型、结构布置和结构构造应尽可能有利于采用的结构类型、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施工质量，便于工程今后使用过程中的检查和维修•选用质量稳定并有利于改善混凝土密实性和抗裂性的水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量与水泥和骨料等原材料；尽可能降低混凝土的拌和水量与水胶比并在混凝土组成中掺入适量的矿物掺和料、高效减胶比并在混凝土组成中掺入适量的矿物掺和料、高效减水剂和引气剂；水剂和引气剂；•增加钢筋的混凝土保护层厚度；增加钢筋的混凝土保护层厚度；•注重防、排水和密封等构造措施，尽可能避免水和氯盐注重防、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；过程中遭受干湿交替；•从混凝土耐久性出发，提出混凝土施工质量的要求，特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。

别是混凝土养护的温、湿度控制•对于严重环境作用下的重要工程，宜采用多重防护对策，对于严重环境作用下的重要工程，宜采用多重防护对策，即综合采用多种的防护措施即综合采用多种的防护措施•同一结构中使有相同材质的钢筋有利于降低钢材的电化学锈蚀程度对非预应力钢筋，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，需对预应力体系的使用年限作出专门评估同时，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•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 •当结构所处的环境作用等级非常严重或极端严重（当结构所处的环境作用等级非常严重或极端严重（E E级级或或F F级）时，应在设计中提出必须进行结构使用年限内级）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竣工使用后的的定期检测要求第一次检测需在结构竣工使用后的3 3～～5 5年内进行，并根据测试结果对结构的耐久性做出评年内进行，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处的现状，如混凝土的碳化深度，混凝土表层内不同深处的氯离子浓度分布，钢筋的锈蚀或锈蚀倾向等以后的定氯离子浓度分布，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期检测间隔一般不超过1010年•对于重要工程，应在设计阶段作出了结构全寿命检测的对于重要工程，应在设计阶段作出了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的构件，后者详细规划，在工程现场设置专供检测取样的构件，后者在尺寸、材料、配筋、成型、养护以及暴露环境条件上，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，必要时还可以在结构构件的应能代表实际的结构构件，必要时还可以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代表性部位上设置传感元件以监测锈蚀发展•一级设计使用年限的混凝土结构，在结构的承载力极限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状态设计计算中应将荷载效应值乘以不低于1.11.1的重要的重要性系数 混凝土材料的选用混凝土材料的选用 配制耐久混凝土的一般途径•选用低水化热和含碱量偏低的水泥、尽可能避免使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用早强水泥和高C C3 3A A含量的水泥；含量的水泥；•选用坚固耐久、级配合格、粒形良好的洁净骨料；选用坚固耐久、级配合格、粒形良好的洁净骨料；•使用优质粉煤灰、矿渣等矿物掺和料或复合矿物和使用优质粉煤灰、矿渣等矿物掺和料或复合矿物和料；除特殊情况外，矿物掺和料应用为耐久混凝土料；除特殊情况外，矿物掺和料应用为耐久混凝土的必需组分；的必需组分；•使用优质的引气剂，将适量引气作为配制耐久混凝使用优质的引气剂，将适量引气作为配制耐久混凝土的常规手段；土的常规手段；•尽量降低拌和水量，为此，应外加高效减水剂或有尽量降低拌和水量，为此，应外加高效减水剂或有高效减水功能的复合外加剂；高效减水功能的复合外加剂；•限制单方混凝土胶凝材料的最高用量，为此应特别限制单方混凝土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；重视混凝土骨料的级配以及粗骨料的粒形要求；•尽可能减少混凝土胶凝材料中的硅酸盐水泥用量。

尽可能减少混凝土胶凝材料中的硅酸盐水泥用量•配筋混凝土的最低强度等级、最大水胶比和单方混凝土胶凝材料的最低用量应满足有关规定•单方混凝土的胶凝材料总量不宜高于400（C30以下）、450（C40-C50）和500（C60以上）kg/m3;•满足最大胶比限制和结构强度设计所要求的混凝土最低强度的前提下，不宜追求混凝土的高强•大掺量矿物掺和料的混凝土水胶比不宜大于0.42;•环境作用等级为E或F的重要工程，混凝土的拌和水用量应予限制，一般不宜高于150kg/m3最低强度等级、最大水胶比和胶凝最低强度等级、最大水胶比和胶凝材料最小用量（材料最小用量（kg/m3）） 设计使用年限级别环境作用等设计使用年限级别环境作用等级级一一100100年年二二5050年年三三3030年年A AC30,0.55,280C30,0.55,280C25,0.6,260C25,0.6,260C25,0.65,240C25,0.65,240B BC35,0.50,300C35,0.50,300C30,0.55,280C30,0.55,280C30,0.60,260C30,0.60,260C CC40,0.45,320C40,0.45,320C35,0.50,300C35,0.50,300C35,0.50.300C35,0.50.300D DC40,0.40,340C40,0.40,340C40,0.45,320C40,0.45,320C40,0.45,320C40,0.45,320E EC45,0.36,360C45,0.36,360C40,0.40,340C40,0.40,340C40,0.40,340C40,0.40,340F FC50,0.32,380C50,0.32,380C45,0.36,360C45,0.36,360C40,0.36,360C40,0.36,360•对耐久性有较高的要求的混凝土结构，需在正式施工前对耐久性有较高的要求的混凝土结构，需在正式施工前的混凝土试配工作中，进行混凝土的胶凝材料抗裂性能的混凝土试配工作中，进行混凝土的胶凝材料抗裂性能的对比试验，并从中优选抗裂性能良好的混凝土原材料的对比试验，并从中优选抗裂性能良好的混凝土原材料和配比。

和配比•冻融环境下的混凝土一般需采用引气混凝土，并按环境冻融环境下的混凝土一般需采用引气混凝土，并按环境作用等级，满足最低强度等级和最大水胶比等要求对作用等级，满足最低强度等级和最大水胶比等要求对于环境等级为于环境等级为B B的混凝土可不引气，此时的最大水胶比的混凝土可不引气，此时的最大水胶比应按提高一个作用等级即按应按提高一个作用等级即按C C级选用，且混凝土的最低级选用，且混凝土的最低强度等级不低于强度等级不低于C40C40•冻融环境下的引气混凝土，其含气量与气泡间距系数需冻融环境下的引气混凝土，其含气量与气泡间距系数需符合要求其他处于室外环境特别是化学腐蚀环境下的符合要求其他处于室外环境特别是化学腐蚀环境下的混凝土虽无抗冻要求，也可通过引气（含气量不小于混凝土虽无抗冻要求，也可通过引气（含气量不小于4 4％）提高其耐久性％）提高其耐久性 混凝土含气量 环境条件环境条件骨料最大粒径（骨料最大粒径（mmmm））混凝土高度饱水混凝土高度饱水混凝土中度饱水混凝土中度饱水盐或化学腐蚀下冻融盐或化学腐蚀下冻融10101515252540407.07.06.56.56.06.05.55.55.55.55.05.04.54.54.04.07.07.06.56.56.06.05.55.5注：注：1 1、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；、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； 中度饱水指冰冻前偶受雨水或潮湿，混凝土土体内饱水程度不高。

中度饱水指冰冻前偶受雨水或潮湿，混凝土土体内饱水程度不高 2 2、气泡间距系数（平均值）在高度饱水、中度饱水和盐冻条件下宜不大于、气泡间距系数（平均值）在高度饱水、中度饱水和盐冻条件下宜不大于250250、、300300和和200μm.200μm. 3 3、表中含气量为现场新拌混凝土中取样测得的数值，允许绝对误差、表中含气量为现场新拌混凝土中取样测得的数值，允许绝对误差±±为为1.51.5％，但不小于％，但不小于4 4％；％； 4 4、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，测定方法可参照有关标准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，测定方法可参照有关标准混凝土的抗冻性（耐久性指数）的要求使用年限级别使用年限级别一一二二三三环境条件环境条件高度高度饱水饱水中度中度饱水饱水盐或化盐或化学腐蚀学腐蚀下冻融下冻融高度高度饱水饱水中度中度饱水饱水盐或化盐或化学腐蚀学腐蚀下冻融下冻融高度高度饱水饱水中度中度饱水饱水盐或化盐或化学腐蚀学腐蚀下冻融下冻融严寒地区严寒地区808070708585707060608080656550507575寒冷地区寒冷地区707060608080606050507070606045456565微冻地区微冻地区606060607070505045456060505040405555•硫酸盐等化学腐蚀介质作用下的混凝土不宜单独使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥作为胶凝材料，当环境作用等级为C或C级以上时,应在硅酸盐水泥中加入大掺量的矿物掺和料。

对于硫酸盐环境需使用硅酸盐类的抗硫酸盐水或高抗硫酸水泥，但也需掺有矿物掺和料在极其严重的硫酸盐腐蚀环境下则不能使用硅酸盐类水泥而应代以其他类型的水泥并需通过实验验证• 硅酸盐或普通硅酸盐水泥也不能作为单独的胶凝材料用来配制暴露于PH值小于5.5的酸性环境中的混凝土，此时，必须加入较大掺量的矿物掺和料氯盐环境下的钢筋混凝土重要工程，宜在设计中提出混凝土抗氯离子侵入性的指标，作为混凝土耐久性质量的一种控制标准 使用年限级别使用年限级别一一100100年年二二5050年年 作用等级作用等级抗侵入性指标抗侵入性指标D DE EF FD DE EF F电量指标（电量指标（5656天龄期）天龄期） 库仓库仓<1200<1200<800<800<800<800<1500<1500<1000<1000<800<800氯离子扩散系数氯离子扩散系数D DRCMRCM（（2828天龄期）天龄期） 10~12m2/s<8<8<5<5<4<4<10<10<7<7<5<5•氯盐环境下的配筋混凝土应采用较大掺量矿物掺和料的低水胶比混凝土。

单掺粉煤灰的掺量不宜小于25％（如有抗冻要求时，粉煤灰掺量宜以30％为限），单掺磨细矿渣的掺量不宜小于50％，且宜复合使用粉煤灰加硅灰、粉煤灰加矿渣或两种以上的矿物掺合料同时,应严格限制混凝土各种材料（水泥、矿物掺合料、骨料、外加剂和拌和水等）中的氯离子含量，尽量降低从原材料引入混凝土中的氯离子新拌混凝土不得超过胶凝材料重的0.06％  构造措施和裂缝控制 保证混凝土结构耐久性的必要构造措施保证混凝土结构耐久性的必要构造措施• 隔绝或减轻环境因素对混凝土的作用；• 防止或控制混凝土开裂；• 为钢筋提供足够厚度的保护层•结构构件的外形应力求简洁，尽量减少暴露的表面积和结构构件的外形应力求简洁，尽量减少暴露的表面积和棱角结构的形状、布置和构造应有利于避免水、水汽棱角结构的形状、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，减轻应力集中与约束应力捣固和养护，减轻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下的部位。

要尽可能减少伸缩缝的最不利局部环境作用下的部位要尽可能减少伸缩缝的数量并改善拼缝的密闭性数量并改善拼缝的密闭性•对于可能遭受高浓度除冰盐和氯盐严重侵蚀的配筋的混对于可能遭受高浓度除冰盐和氯盐严重侵蚀的配筋的混凝土表面和部位，可采取防腐蚀附加措施；凝土表面和部位，可采取防腐蚀附加措施；•对于可能高度饱水并遭受冻融、硫酸盐或碳酸严重侵蚀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，或同时采用防腐蚀附加措施增加混凝土厚度，或同时采用防腐蚀附加措施 •普通钢筋（主筋、箍筋和分布筋）的混凝土保护层厚度普通钢筋（主筋、箍筋和分布筋）的混凝土保护层厚度C C（钢筋外缘到混凝土表面的距离），一般不应小于保（钢筋外缘到混凝土表面的距离），一般不应小于保护层最小厚度护层最小厚度C Cminmin与保护厚度施工负允差与保护厚度施工负允差△△之和之和 ；；•施工负允差施工负允差△△对现浇混凝土构件可取对现浇混凝土构件可取5 5～～10mm10mm，对工厂，对工厂生产的预制构件可取生产的预制构件可取0 0～～5mm5mm；； •预应力钢筋的混凝土保护层厚度，一般不应小于预应力预应力钢筋的混凝土保护层厚度，一般不应小于预应力钢筋保护层最小厚度钢筋保护层最小厚度C Cminmin与保护层厚度施工负允差与保护层厚度施工负允差△△之之和。

对于具有防腐连续密封护套的预应力钢筋，保护层和对于具有防腐连续密封护套的预应力钢筋，保护层厚度为护套或孔道管外缘至混凝土表面的距离，保护层厚度为护套或孔道管外缘至混凝土表面的距离，保护层最小厚度最小厚度C Cminmin可取与普通钢筋的相同，但可取与普通钢筋的相同，但C Cminmin不应小于不应小于护套或孔道管直径的护套或孔道管直径的1/21/2对于没有防腐连续密封护套对于没有防腐连续密封护套的预应力钢筋，保护层最小厚度的预应力钢筋，保护层最小厚度C Cminmin应比普通钢筋的大应比普通钢筋的大10mm10mm预应力钢筋保护层厚度的施工负允差预应力钢筋保护层厚度的施工负允差△△，可取，可取与普通钢筋的相同与普通钢筋的相同 混凝土保护层最小厚度混凝土保护层最小厚度Cmin（（mm）） 环境作用等级环境作用等级A AB BC CD DE EF F板、墙等面形构件板、墙等面形构件使用年限使用年限3030年年151515152525353545455050使用年限使用年限5050年年151520203030404050505555使用年限使用年限100100年年202030304040454555556060梁、柱等条形构件梁、柱等条形构件使用年限使用年限3030年年202025253030404050505555使用年限使用年限5050年年252530303535454555556060使用年限使用年限100100年年303035354545505060606565混凝土在荷载作用下的表面横向裂缝宽度计算值应不超过规定的限值 使用环境使用环境钢筋混凝土钢筋混凝土（（mmmm））预应力混凝土预应力混凝土（（mmmm））氯离子腐蚀环境氯离子腐蚀环境0.10.1一级裂缝控制一级裂缝控制干湿交替和冻融环境（无氯盐和硫酸盐）干湿交替和冻融环境（无氯盐和硫酸盐）0.20.2二级裂缝控制二级裂缝控制水中和土环境（无氯盐和硫酸盐）水中和土环境（无氯盐和硫酸盐）0.30.3二级裂缝控制二级裂缝控制干燥环境干燥环境0.40.40.20.2施工要求施工要求 混凝土原材料的选择混凝土原材料的选择水 泥•配制耐久混凝土的硅酸盐类水泥一般应为品质稳定的硅酸盐水泥、配制耐久混凝土的硅酸盐类水泥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，其强度等级宜为普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，其强度等级宜为42.542.5。

硅酸硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥宜与矿物掺和料一起使用对于严重环盐水泥和普通硅酸盐水泥宜与矿物掺和料一起使用对于严重环境作用的混凝土，宜采用硅酸盐水泥与大掺量矿物掺和料一起配境作用的混凝土，宜采用硅酸盐水泥与大掺量矿物掺和料一起配制或采用专用水泥使用含有混合材料的水泥则应了解水泥中的制或采用专用水泥使用含有混合材料的水泥则应了解水泥中的混合材料的品种、质量和掺量，与配制混凝土时加入的矿物掺和混合材料的品种、质量和掺量，与配制混凝土时加入的矿物掺和料一起计算混凝土中所有混合材料、掺和料占胶凝材料总量的份料一起计算混凝土中所有混合材料、掺和料占胶凝材料总量的份额百分比额百分比•硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥中的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥中的C C3 3A A含量一般不宜超过含量一般不宜超过8 8％（海％（海水中水中1010％）水泥细度不超过％）水泥细度不超过350m350m2 2/kg/kg，游离氧化钙不超过，游离氧化钙不超过1.51.5％•水泥的含碱量（按水泥的含碱量（按NaNa2 2O O当量计）不宜超过水泥质量的当量计）不宜超过水泥质量的0.60.6％，否％，否则混凝土内的总含碱量应不超过则混凝土内的总含碱量应不超过3.5kg3.5kg／／mm3 3。

矿物掺和料中的碱矿物掺和料中的碱含量应以其中的可溶性碱计算，按试样中碱的溶出量试验确定含量应以其中的可溶性碱计算，按试样中碱的溶出量试验确定•当配筋混凝土的使用环境有氯盐作用时，应选用氯离子含量尽可当配筋混凝土的使用环境有氯盐作用时，应选用氯离子含量尽可能低的水泥如使用环境无氯盐作用，配筋混凝土所用水泥的氯能低的水泥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重的离子含量也不宜超过水泥重的0.20.2％（钢筋混凝土）和％（钢筋混凝土）和0.060.06％（预％（预应力混凝土）应力混凝土）矿物掺和料 •可用粉煤灰、磨细高炉水淬矿渣、硅灰、沸石岩粉、可用粉煤灰、磨细高炉水淬矿渣、硅灰、沸石岩粉、石灰石粉、天然火山灰等材料石灰石粉、天然火山灰等材料•掺和料必须品质稳定、来料均匀、来源固定掺和料必须品质稳定、来料均匀、来源固定•掺和料的掺量应根据设计对混凝土各齡期强度，混掺和料的掺量应根据设计对混凝土各齡期强度，混凝土的工作性和耐久性以及施工条件和工程特点而凝土的工作性和耐久性以及施工条件和工程特点而定•矿物掺和料中应不含放射性物质、可溶性（包括可矿物掺和料中应不含放射性物质、可溶性（包括可升华而释放的）有毒物质或对混凝土性质有害的物升华而释放的）有毒物质或对混凝土性质有害的物质质•应有相应的检验证明和生产厂家出具的产品检验合应有相应的检验证明和生产厂家出具的产品检验合格证书。

格证书 粉煤灰•粉煤灰的烧失量应尽可能低（不宜大于5％），对预应力混凝土和引气混凝土不大于3％；三氧化硫含量不大于3％；需水量比宜不大于105％•混凝土中的粉煤灰掺量应不少于胶凝材料总量的20％，当掺量达30％以上时，水胶比不宜大于0.42，并应随粉煤灰掺量的增加而减小，优质粉煤灰的最大掺量可到胶凝材料总量的50％甚至更多•粉煤灰作为掺和料用于冻融和除冰盐环境下的引气混凝土时应严格限制其烧失量，掺量宜控制在30％以内（与硅灰合用时掺量可适当增加）磨细矿渣 •磨细高炉矿渣的比表面积不宜小于350m2／kg，需水量比不宜大于105％，烧失量不大于l％•但过高细度的磨细矿渣有时也不利于控制混凝土水化热和防裂•对于硫酸盐腐蚀环境，特别是高温下的硫酸盐腐蚀环境和海水环境，宜将大掺量矿渣作为胶凝材料的必需组分，矿渣的最大掺量在低水胶比的混凝土中可达胶凝料总量的90％；•对冻融部位的混凝土，矿渣的最大掺量不宜超过50％硅灰 •硅灰中的二氧化硅含量不应小于85％，比表面积（BET－N2吸附法）不小于15000m2／kg•硅灰掺量一般不超过胶凝材料总量的8％•硅灰宜用于配制特殊高强或高耐磨的混凝土，单掺硅灰会增加低水胶比高强混凝土的自收缩，并不利于降低混凝土温升，在大体积混凝土中应慎用。

•硅灰一般应与其他矿物掺和料复合使用，如将大掺量粉煤灰与占胶凝材料总重5％左右的硅灰复合，能明显增强混凝土抗氯离子侵入的能力和早期性能 骨料•质地均匀坚固，粒形和级配良好、吸水率低、空隙率小质地均匀坚固，粒形和级配良好、吸水率低、空隙率小粗骨料的压碎指标不大于粗骨料的压碎指标不大于7 7％，吸水率不大于％，吸水率不大于2 2％，针、％，针、片状颗粒不宜超过片状颗粒不宜超过5 5％用于高抗冻混凝土的粗骨料吸％用于高抗冻混凝土的粗骨料吸水率不宜大于水率不宜大于l l％•处于冻融循环下的重要工程混凝土，宜进行骨料的坚固处于冻融循环下的重要工程混凝土，宜进行骨料的坚固性试验，坚固性试验的失重率应小于性试验，坚固性试验的失重率应小于5 5％（细骨料）和％（细骨料）和8 8％（粗骨料）％（粗骨料）•对于可能处于干湿交替、冻融循环下的混凝土，粗、细对于可能处于干湿交替、冻融循环下的混凝土，粗、细骨料中的含泥量应分别低于骨料中的含泥量应分别低于0.70.7％和％和1 1％；粗、细骨料中％；粗、细骨料中的水溶性氯化物折合氯离子含量均不应超过骨料质量的的水溶性氯化物折合氯离子含量均不应超过骨料质量的0.020.02％。

％•如使用环境的季节或日夜温差剧烈，应选用线胀系数较如使用环境的季节或日夜温差剧烈，应选用线胀系数较小的粗骨料，以提高混凝土的抗裂性小的粗骨料，以提高混凝土的抗裂性•氯盐环境作用下的混凝土，不宜采用抗渗透性较差的岩氯盐环境作用下的混凝土，不宜采用抗渗透性较差的岩质如某些花岗岩、砂岩等作为粗、细骨料粗骨料的最质如某些花岗岩、砂岩等作为粗、细骨料粗骨料的最大公称粒径不宜超过大公称粒径不宜超过25mm25mm（大体积混凝土除外），且（大体积混凝土除外），且不应超过保护层厚度的不应超过保护层厚度的2/32/3•重要的配筋混凝土工程应严禁使用海砂一般工程由于重要的配筋混凝土工程应严禁使用海砂一般工程由于条件限制不得不使用海砂时，必须采取严格的质量检验条件限制不得不使用海砂时，必须采取严格的质量检验制度，经过冲洗后的氯离子量应低于砂干重的制度，经过冲洗后的氯离子量应低于砂干重的0.020.02％使用氯离子量超过使用氯离子量超过0.020.02％但低于％但低于0.150.15％的海砂，需要适％的海砂，需要适当降低混凝上水胶比、加大钢筋的混凝土保护层厚度并当降低混凝上水胶比、加大钢筋的混凝土保护层厚度并配合使用化学阻锈剂。

预应力混凝土一般不得使用海砂配合使用化学阻锈剂预应力混凝土一般不得使用海砂•使用骨料前应了解当地供应的骨料有无潜在活性，对于使用骨料前应了解当地供应的骨料有无潜在活性，对于潮湿环境下或可能接触水的混凝上工程，使用的骨料应潮湿环境下或可能接触水的混凝上工程，使用的骨料应通过专门的验证通过专门的验证化学外加剂 •各种外加剂应有厂商提供的推荐掺量与相应减水率、主各种外加剂应有厂商提供的推荐掺量与相应减水率、主要成分（包括复配组分）的化学名称、氯离子含量、含要成分（包括复配组分）的化学名称、氯离子含量、含碱量以及施工中必要的注意事项如超量或欠量使用时的碱量以及施工中必要的注意事项如超量或欠量使用时的有害影响、掺和方法和成功的使用证明等有害影响、掺和方法和成功的使用证明等•混合使用高效减水剂、引气剂、缓凝剂、膨胀剂、阻锈混合使用高效减水剂、引气剂、缓凝剂、膨胀剂、阻锈剂及其他防腐剂时，应事先专门测定它们之间的相容性剂及其他防腐剂时，应事先专门测定它们之间的相容性; ;•外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的的0.020.02％，高效减水剂中的硫酸钠含量不宜大于％，高效减水剂中的硫酸钠含量不宜大于1515％；％；•氯化钙不能作为混凝土的外加剂使用，如用作冬季施工氯化钙不能作为混凝土的外加剂使用，如用作冬季施工的防冻剂等。

的防冻剂等•各种阻锈剂的长期有效性需经检验，一般不能使用亚硝各种阻锈剂的长期有效性需经检验，一般不能使用亚硝酸钠类阻锈剂酸钠类阻锈剂混凝土施工•耐久混凝土工程在正式施工前，应针对工程特点和施工环境与施工条件，会同设计、施工、监理及混凝土供应等各方，共同制定施工全过程和各个施工环节的质量控制与质量保证措施以及相应的施工技术条例•耐久混凝土施工中，需要重点保证质量并采取专门措施的内容有：结构表层混凝土的密实性、均匀性与良好的养护，混凝土保护层厚度的准确性，混凝土裂缝控制•对于引气混凝土、后张预应力和连接缝的施工，应制定专门的操作规程和质量检验标准•耐久混凝土的原材料及配比，应在正式施工前的混凝土试配工作中，通过混凝士工作性、强度和耐久性指标的测定，并通过抗裂性能的对比试验后确定重要的工程应在现场进行模拟构件的试浇注，发现问题及时调整，对其中截面最小尺寸大于30cm的构件，还宜测定混凝土的绝热或半绝热温升和自由收缩值•如无条件进行混凝土的开裂性能试验，为限制混凝土的早期开裂，可控制混凝土的早期强度，在不掺缓凝剂的情况下，可要求12小时抗压强度不大于8MPa或24小时不大于12MPa，当抗裂要求较高时，宜分别不高于6MPa或10MPa。

•采取有效措施防止混凝土开裂 仔细规划混凝土结构的施工顺序 及时浇水或覆盖养护 控制混凝土的入模温度 控制混凝土内外温差和降温速度等•保证钢筋保护层；•保证混凝土的均匀性； •保证结构表层混凝土的耐久性质量 混凝土耐久性质量检验混凝土耐久性质量检验 从浇筑现场的混凝土拌和物中取样 •引气混凝土的含气量对于引气混凝土必须用含气引气混凝土的含气量对于引气混凝土必须用含气量测定仪检测混凝土来料的含气量，从到达现场的量测定仪检测混凝土来料的含气量，从到达现场的混凝土出料口取样，或经过泵送、浇筑与振捣后立混凝土出料口取样，或经过泵送、浇筑与振捣后立即从现场构件的新浇混凝上中取样可从新浇混凝即从现场构件的新浇混凝上中取样可从新浇混凝土中取样制作混凝土试件，硬化后用于测定气泡间土中取样制作混凝土试件，硬化后用于测定气泡间距系数等数据，但后者最好能从硬化后的实际构件距系数等数据，但后者最好能从硬化后的实际构件中取芯测定中取芯测定•混凝土的抗冻等级根据需要测定混凝土的抗冻等混凝土的抗冻等级根据需要测定混凝土的抗冻等级，从现场经过泵送、浇筑和振捣后的新拌混凝上级，从现场经过泵送、浇筑和振捣后的新拌混凝上中取样制作试件。

中取样制作试件•氯离子侵入性的电量指标或扩散系数测定对氯盐氯离子侵入性的电量指标或扩散系数测定对氯盐环境下的重要工程，应从到达现场的混凝土取样制环境下的重要工程，应从到达现场的混凝土取样制作试件现场实体混凝土耐久性的检测•采用标准预埋件的拔出试验或回弹仪试验一般工程可采用标准预埋件的拔出试验或回弹仪试验一般工程可通过测定构件表层混凝土的抗压强度来间接推定混凝土通过测定构件表层混凝土的抗压强度来间接推定混凝土保护层的密实性测定宜在保护层的密实性测定宜在2828天左右的龄期进行，要求天左右的龄期进行，要求测得的强度平均不低于预先规定的数值，后者应在实验测得的强度平均不低于预先规定的数值，后者应在实验室内通过标定对比试验确定室内通过标定对比试验确定•混凝土渗透性试验重要工程可同时用手提式混凝上渗混凝土渗透性试验重要工程可同时用手提式混凝上渗透性测定仪，测定现场构件表层混凝土的气体渗透性或透性测定仪，测定现场构件表层混凝土的气体渗透性或水的渗透性，得出的抗渗性指标应不低于设定值，后者水的渗透性，得出的抗渗性指标应不低于设定值，后者需在实验室内通过标定对比试验确定需在实验室内通过标定对比试验确定。

•保护层厚度通过钢筋保护层厚度检测仪的无损探测，保护层厚度通过钢筋保护层厚度检测仪的无损探测，确定现场混凝土保护层的实际厚度确定现场混凝土保护层的实际厚度•根据需要，在现场混凝土构件中取芯测定混凝上的含气根据需要，在现场混凝土构件中取芯测定混凝上的含气量与气泡间距系数，混凝土的抗冻等级或耐久性指数，量与气泡间距系数，混凝土的抗冻等级或耐久性指数，混凝土的氯离子扩散系数混凝土的氯离子扩散系数•对上述检测内容，应在合同文件中向施工方提出具体要对上述检测内容，应在合同文件中向施工方提出具体要求，并规定未能达到原定要求时的补偿办法求，并规定未能达到原定要求时的补偿办法防腐蚀附加措施防腐蚀附加措施•涂层钢筋和耐蚀钢筋： 环氧涂层钢筋 镀锌钢筋（热浸锌） 耐蚀钢筋和不锈钢钢筋 •钢筋阻锈剂 •混凝土表面涂层和防腐蚀面层： 薄涂层 复合型涂层或厚涂层 渗透型涂层 水泥基聚合物砂浆层 隔离层 。