SL 775-2018 标准规范下载简介

SL 775-2018 水工混凝土结构耐久性评定规范

距离海岸0.1km处混凝土表面氯离子

C.0.9钢筋开始锈蚀至保护层锈胀开裂时间t。可用查表法或 公式计算获得。浪贱区可按表C.0.9取用，近海大气区可用 表C.0.9中数据与10M，乘积计算；或可按式（C.0.9） 估算：

DB11／T 513-2018 绿色施工管理规程区构件钢筋开始锈蚀至保护层锈胀开裂自

2渗入型氯离子侵蚀环境：

3034 (C. T + 273

(C. 0. 12)

式中tl一 钢筋开始锈蚀至混凝土表面出现可接受最大外观拉 伤的时间，a;

C.0.13保护层开裂后年平均钢筋锈蚀速率入ell，可按式 (C. 0. 13) 估算 :

(C. 0. 13)

华人民共和国水利行业标准

水工混凝土结构耐久性评定规范

总则· 49 术语和符号 51 2 52 3 评定准则与程序.· 55 4 评定方法 64 耐久性检测要求. 65 附录B碳化环境下钢筋锈蚀过程分析 68 附录C氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀过程分析

1.0.5我国目前还缺乏水工结构定期检测评价法规，但处于

酷环境的工程结构使用10年就有可能出现耐久性损伤，如果重 要结构部位设置了明确的耐久性检测周期则有利于建筑物耐久性 的评价和预测

3.1.2混凝土结构的耐久性损伤原因可能是多方面耦合的结果

存在耦合情况时，难以找到成熟的评定方法使用，需要进行专门 的研究。因此，本标准以一种或多种主要环境类别来分别进行评 定，也符合大多数工程实际。对于重要工程部位，可以针对耐久

性检测需要，设置一些暴露试验构件，以便后期数据获取和耐久 性评定的进行，构件的材料、配筋、成型、养护以及暴露环境条 件应与实际结构一致。

3.1.3耐久性评定的且标是对混凝土结构的耐久性状态进行讨

价，即使在环境条件确定，混凝土的损伤状态确定，具有完善的 预测模型的情况下，想要精确预测耐久性寿命也是有难度的，实 际上耐久性寿命仅仅是混凝土结构使用寿命的参考因素之一。因 此，与其进行精确的耐久性寿命预测，不如进行耐久性等级评价 反而更加具有实际意义。根据耐久性等级评价以及相关设计和使 用要求可以对下一阶段的处理措施及对策提供参考。本部分参照 CECS220：2007《混凝土结构耐久性评定标准》中对混凝土结 构耐久性的等级划分。

3.2.1参照CECS220：2007中的结构耐久性评定程序，同时 参考了GB50292一2015《民用建筑可靠性鉴定标准》。由于具体 的工程结构多样，使用的目的和要求不尽相同，环境条件多变， 因此，评定目标、范围、内容等需要根据具体情况而定，推荐委 托专业评定机构（如具有丰富工程经验的工程咨询单位）开展评 定工作，同时考虑工程管理方或业主方的需求，使得评定结果具 有实际意义。

3.2.2条文中规定的调查内容较为系统全面，具体执行过程中，

3.2.2条文中规定的调查内容较为系统全面，具体执行过程中， 可适当选取所需的内容，旨在获取足够的信息，确定调查与检测 方案。

3.3环境作用类别与等级

4.1.1耐久性评定是通过不同环境条件下的耐久性指标的检测 试验和计算来实现。耐久性要求的满足程度是结构评定或鉴定常 用的指标，在我国的可靠性鉴定标准中均有类似应用。 4.1.2表4.1.2中给出了结构耐久重要性系数取值推荐范围， 进行耐久性等级划分时，本标准参考CECS220：2007的耐久重 要性系数，该系数可以依据失效风险大小对安全储备做适当调 整，根据实际需要在推荐范围内取值。 4.1.3钢筋在混凝土的高碱性（pH>12.5）环境下，表面能够 形成一层致密的钝化膜，抑制钢筋的腐蚀，但由于碱性降低或者 有氯离子富集时，会导致钝化膜的破裂和腐蚀速率增加。钢筋锈 蚀主要是电化学腐蚀过程，包含阳极电化学反应和阴极电化学反 应。在保护层开裂之前，钢筋锈蚀速度较慢，保护层开裂之后 钢筋锈蚀速度加快。对于外观要求不高的构件，一般可用混凝土 表面可接受最大外观损伤的时间确定其剩余使用年限，SI191 2008表3.2.7对于最大裂缝宽度限值做了具体规定。对于一般 构件应采用保护层锈胀开裂作为耐久性失效的标准。 4.1.4～4.1.7对不同环境条件下的混凝土耐久性极限状态或 耐久性要求做了描述。由于自前耐久性研究的深度和广度限制： 许多耐久性试验与工程实际之间存在一定的偏差，而且衡量耐久 性的指标也难以量化，本标准参考了国内外相关研究结果，并考 虑到实际应用，初步拟定了几类易于量化的耐久性极限状态和耐 久性要求，希望在实践中进一步完善。

4.2碳化环境下的结构耐久性

始生锈至保护层锈胀开裂时间计算。

4.2.3混凝土表面出现可接受最大外观损伤的时间是由钢筋开 始锈蚀时间加上混凝土表面出现可接受最大外观损伤的时间 计算。

4.2.3混凝土表面出现可接受最大外观损伤的时间是由钢筋开 始锈蚀时间加上混凝土表面出现可接受最大外观损伤的时间 计算。 4.2.5为了便于理解以上各个时间变量的关系，将本节出现的 时间节点在图1中的时间轴上表示，时间轴起点为结构建成 时间，

4.2.5为了便于理解以上各个时间变量的关系，将本节出现的 时间节点在图1中的时间轴上表示，时间轴起点为结构建成 时间。

1与耐久性评估有关的时间节点示意

4.3氯盐环境下的结构耐久性

4.3.5影响氯离子侵蚀环境的钢筋锈蚀随机参数（混凝土表面 氯离子浓度、临界氯离子浓度、氯离子扩散系数等）缺乏充分的 统计资料，很难进行合理的概率分析，A级安全系数1.8是参照 碳化环境钢筋锈蚀评定取用的。

4.4冻融环境下的结构耐久性

季遭受冻融循环次数为80～100次，大连湾为110次左右。研究 发现，在向阳面由于日照时间长，温度较高，实际冻融循环次数 较背阳面少。混凝土遭受的冻融次数由表层到内部逐渐降低，特 别是表层25mm以内，因此，混凝土冻融破坏多为表层破坏。 我典型地区近50年气温及年冻融循环统计结果见表1。

表1我国典型地区近50年气温及年冻融循环统计表

6渗透压作用下的结构耐久！

4.6.1、4.6.2混凝土结构出现渗透问题很大程度上并非混凝土 材料的问题，而是出现了裂缝。因此，如果采用混凝土留样进行 测试，无法体现现场结构的问题，因此本标准采取取芯的方法。

取芯试验参考JTJ270一1998《水工混凝土结构设计规范》。评 定方法参考SL352一2006《水工混凝土试验规程》的混凝土渗 透等级试验方法。

4.6.3根据具体的使用要求来判断抗渗性，比如地下工程可以 参照GB50208一2011《地下防水工程质量验收规范》，坝体、堤 防等可采用目测法，必要时可参照SL31一2003《水利水电工程 钻孔压水试验规程》进行压水试验。

4.6.3根据具体的使用要求来判断抗渗性，比如地下工程可以

4.7.2在定期观测3次以上后，将每次观测的平均磨蚀深度和 过水历时数据通过公式（4.7.1）拟合得出参数β、9，拟合过程 可采用Excel或Origin等软件实现，然后通过代入预测目标年 限的冲磨时间，得到预期的平均磨蚀深度。

4.8.2对于判断混凝土砂石原材料的碱活性，岩相试验一般作

为初选半定量方法，在岩相法判断出骨料含有一定量的碱活性组 分后，应分离骨料进行进一步的定量测试方法，如砂浆棒快速 法，混凝土棱柱体法等。关于混凝土中总碱量的计算参考DL/T 5241一2010，对于掺合料中有效碱百分比，一般取粉煤灰20%， 磨细矿渣50%，硅灰50%，也有文献研究认为有效碱含量与总 碱量有关，在高碱条件下，掺合料的有效碱百分比会升高。本规 范从工程实际出发，认为所取百分比较为合适。 根据国内外的研究，混凝土芯样中实测碱含量与配合比计算 碱含量有较大差别，实测方法若采用酸溶法，则测试结果远高于 配合比计算结果，且细骨料中K、Na离子影响较大；采用水溶 法，细骨料中K、Na离子影响较小，故本规范采用水溶法。但 水溶法实测碱含量较配合比计算碱含量的相关性仍待研究。另 外，水溶法实测结果受溶出时间和溶出温度的影响较大，一般水

溶法测得碱含量约为配合比计算碱含量的39%~62%。

产生裂缝破坏，则为评定为C级。

产生裂缝破环，则为评定为C级。 4.8.6将条件评定和危害评定汇总在一个表中，便于评定工作 直观判断。

5.1.1耐久性评定的主要目的是评价现有混凝土结构的耐久性 能否满足下一个目标年限的需求，该需求来源主要为使用方和设 计方。同一类构件或同一分缝区段可设为一个评定单元，结构耐 久性检测单元的代表性，以及取芯检测时芯样的代表性，都会影 响评定结果的可靠度。

5.1.2可根据需要选择耐久性检测的内容。结构所处环境包招

5.2.1～5.2.10构件的外观、几何参数、裂缝及缺陷、保护层 厚度、钢筋直径、混凝土抗压强度、碳化深度、混凝土氯离子含 量及分布、氯离子扩散系数、钢筋锈蚀、混凝土渗透性、冻融损 伤、化学腐蚀、磨蚀深度等是耐久性的重要参数，检测结果的真 实性直接关系到评定结果的可靠性，试样获取应能客观反应混凝 土结构的环境特征和耐久性需求

B.0.1碳化环境下钢筋开始锈蚀时间的计算给出了两种算 法，分别是查表法和直接计算法。查表法是根据直接计算法计算 给出的简化计算方法，在常用范围内与公式计算相比误差很小。 B.0.2碳化系数反应碳化速率，与CO2浓度、混凝土密实度 环境温湿度等因素有关，碳化系数可以通过公式预测，公式包含 混凝土强度、掺合料用量、应力影响、环境温湿度等因素，但本 标准仍建议采用实测值。由实测碳化深度确定碳化系数可避开上 述诸多因素的影响，得到较为可靠的结果。在构件角部，由于 CO2双向渗透作用，其碳化速率大约是非角部的1.4倍。 B.0.3构件所处的局部环境对钢筋脱钝和锈蚀速率有极大影 响，局部环境系数综合考虑了环境温度、湿度变异、干湿交替频 率及侵蚀性介质对钢筋脱钝和锈蚀速率的影响。局部环境系数参 考GB50046一2008《工业建筑防腐设计规范》并由工程验证结 果给出。 B.0.4过去一般都将碳化深度到达钢筋表面作为钢筋开始锈蚀 的条件，试验和工程检测表明，碳化深度尚未到达钢筋表面时， 钢筋可能已经锈蚀。 定义钢筋开始锈蚀时，用酚酰测量的碳化前沿（完全碳化前 沿）与钢筋表面的距离为碳化残量x。，碳化残量是确定钢筋开 始锈蚀的重要参数。日本学者通过试验得出了碳化残量为2～ 10mm，我国工程检测数据一般在一20～25mm，正值多见于室 外环境，负值多见于室内环境。碳化残量主要与保护层厚度、钢 筋脱钝速率及碳化速率有关。 钢筋脱钝速率是影响碳化残量的重要因素，钢筋脱钝是一个

DBJ13-297-2018 建筑起重机械安全管理标准B.0.4过去一般都将碳化深度到达钢筋表面作为钢筋开始锈蚀

定义钢筋开始锈蚀时，用酚酰测量的碳化前沿（完全碳化前 沿）与钢筋表面的距离为碳化残量x。，碳化残量是确定钢筋开 始锈蚀的重要参数。日本学者通过试验得出了碳化残量为2～ 10mm，我国工程检测数据一般在一20～25mm，正值多见于室 外环境，负值多见于室内环境。碳化残量主要与保护层厚度、钢 筋脱钝速率及碳化速率有关。 钢筋脱钝速率是影响碳化残量的重要因素，钢筋脱钝是一个 时间过程，受内部和外部环境条件的制约。从工程数据分析，构

件局部环境对于脱钝速率影响最大，在干湿交替环境下，钢筋脱 钝快，碳化残量大。由于脱钝和碳化同时进行，在脱钝条件相同 或相近时，碳化越快，保护层厚度越小，碳化残量越小。 以保护层厚度c、碳化系数k和局部环境系数m为参数建立 的经验公式与实测碳化残量。比较，计算与实测差值在一6.1～ 3.8mm范围内变化，相应开始锈蚀时间计算值与检测值的比值 在0.57～1.41范围内变化。 B.0.5钢筋开始锈蚀至保护层锈胀开裂的时间计算给出了两种算 法，分别是查表法和直接计算法。查表法是根据直接计算法计算 给出的简化计算方法，在常用范围内与公式计算相比误差很小。 B.0.6试验表明，保护层厚度与钢筋直径比值（c/d）和混凝 土强度是影响的主要参数。由于在保护层开裂初期，随裂缝 宽度增加，相应的锈蚀量快速增长，不同试验量测锈蚀量的时机 不同，试验数据离散性很大，如对C20混凝土，c/d在1.6左右 时，试验值c在0.0177～0.0888mm变化。本标准从工程角度 出发，给出了保护层锈胀开裂的定义，将锈胀裂缝宽度为 0.1mm时的锈蚀深度作为锈胀开裂的临界锈蚀深度。 B.0.7关于碳化环境（大气环境）混凝土保护层开裂前的钢筋 平均锈蚀速率，国内外的理论研究成果很多，但因采用的假定不 够完善，或采用的参数难以确定，理论公式还难以直接应用。本 标准采用的计算公式是以理论分析与试验研究为基础，通过工程 数据验证确定的，公式中的保护层厚度c、混凝土强度fcuk、环 境温湿度对锈蚀速率的影响都是根据国内外试验数据确定的。 混凝土强度主要反映混凝土的平均渗透性能对锈蚀速率的影 响，混凝土强度的影响由中国建筑科学研究院70个锈蚀试件的 失重率统计得到（相关系数0.827）。 混凝土保护层厚度对锈蚀速率的影响由中国建筑科学研究院 和山东省建筑科学研究院的数据回归得到。 环境相对湿度对锈蚀速率的影响参考了苏联、日本及我国的 试验或理论分析成果，试验表明，环境相对湿度在45%时，钢

筋仍有可能锈蚀；环境湿度在80%时，钢筋锈蚀速率最大；湿 度大于80%时，由于孔隙水饱和度增大，氧气扩散困难，锈蚀 速率反而下降（但也有湿度在90%，锈蚀速率仍很快的试验结 果）。因此，对室外环境钢筋不生锈的临界湿度取为45%；对室 外环境，由于湿度变异较小，临界湿度取为50%；偏安全考虑， 环境湿度大于80%时仍按80%计算。 Pruckner和Moringa通过理论分析和试验研究，分析了环境温 度对钢筋锈蚀速率的影响，两者给出的结果相差不大。鉴于温度和 湿度耦合程度较小，本标准给出了温度对钢筋锈蚀的影响系数。 干湿交替环境为氧和水的渗透提供了有利条件，因而会较恒 湿条件下的锈蚀速率快得多。大气有微量腐蚀介质时，也会加快 钢筋锈蚀。公式中通过局部环境系数m考虑这些因素的影响，m 取值是通过大量工程资料验证确定的。 角部钢筋因双向渗透，锈蚀速率加快，钢筋位置系数通过理 论分析和对比试验得到。对于非角部配筋的墙板类构件，当前尚 缺乏成熟的裂缝宽度与锈蚀量关系的定量分析。 B.0.8钢筋开始锈蚀至混凝土表面出现可接受最大外观损伤时 间的计算给出了两种算法，分别是查表法和直接计算法，其中查 表法是依据直接计算法给出的简化计算方法。 原冶金行业标准YBJ219一89《钢铁工业建筑物可靠性鉴定 规程》附录二在分析和总结大量工程检测资料的基础上给出了锈 蚀构件剩余使用寿命的预测方法，本标准给出的混凝土表面出现 可接受最大外观损伤的时间，尽管与该标准预测模型不同，但也 是以大量工程经验为背景的，因此，大多数情况下，本标准按混 凝土表面出现可接受最大外观损伤预测的使用年限与YBJ219 预测值非常接近，仅在碳化深度接近钢筋表面或结构使用时间很 短时存在较大误差，此时本标准的预测结果更为合理。 B.0.10保护层开裂后钢筋锈蚀机理异常复杂，钢筋锈蚀量预 测模型国内外研究很少，本标准依据工程检测数据给出了保护层

B.0.8钢筋开始锈蚀至混凝土表面出现可接受最大外观损伤时

原治金行业标准YBJ219一89《钢铁工业建筑物可靠性鉴定 规程》附录二在分析和总结大量工程检测资料的基础上给出了锈 蚀构件剩余使用寿命的预测方法，本标准给出的混凝土表面出现 可接受最大外观损伤的时间，尽管与该标准预测模型不同，但也 是以大量工程经验为背景的，因此，大多数情况下，本标准按混 凝土表面出现可接受最大外观损伤预测的使用年限与YBJ219 预测值非常接近，仅在碳化深度接近钢筋表面或结构使用时间很 短时存在较大误差，此时本标准的预测结果更为合理。 B.0.10保护层开裂后钢筋锈蚀机理异常复杂，钢筋锈蚀量预 测模型国内外研究很少，本标准依据工程检测数据给出了保护层 开裂后的钢筋锈蚀速率估算公式。

以下混凝土取临界浓度1.2kg/m²（0.343%），C40混凝土取临 界浓度1.4kg/m3（0.4%）较为合理，也与国际公认的0.4% （胶材质量占比）基本一致。由于临界浓度并非一个确定值，因 比在评估时，可按材料性能和具体环境条件适当调整，但尽量取 偏安全的小数值。 本标准规定混凝土的氯离子浓度为总氯值，若实测值为水溶 性氯离子浓度，可乘以转换系数来估算总氯离子浓度，对于粉煤 灰混凝土，转换系数为1.2～1.7，对于磨细铁矿渣混凝土，由 于磨细铁矿渣对于氯离子吸附较多，转换系数2.0～2.5。 C.0.7氯离子向混凝土内部渗透与受雨水冲刷等因素产生的表 面流失平衡时，混凝土表面氯离子浓度达到稳定的最大值。潮汐 区、浪贱区混凝土表面氯离子浓度直接与海水接触或受浪花拍 打，可以认为瞬时达到最大值。根据工程实践，在水位变动或浪 溅区，一般混凝土表面氯离子浓度在10mm深度左右存在极大 值，因此，混凝土表面氯离子浓度取该值计算。 由于构件所处环境条件不同以及混凝土变异性很大，在进行评 定时应优先通过现场取样分析混凝土表面氯离子浓度。表面氯离子 浓度与构件所处环境、位置及混凝土的孔结构密切相关。处于海水 中的混凝土，表面氯离子浓度一般与海水中的氯盐浓度接近。例如， 英国海岸浪贱区混凝土表面氯离子浓度为0.3%～0.7%（混凝土质 量比）。我国港口使用9～16年浪贱区的混凝土表面氯离子浓度为混 凝土质量的0.07%~0.56%（1.7~13kg/m）。表C.0.7中数据为偏 安全确定的。 C.0.8近海大气区混凝土表面氯离子浓度受各种不确定因素影 响，其累积速率可在0.004%/a～0.1%/a（混凝土质量比）范 围内变化。应优先采用实测值确定氯离子聚集系数（检测时间小 于表C.0.5的聚集时间t，），或确定混凝土表面氯离子浓度最终 稳定值（检测时间大于表C.0.5的聚集时间t）。 C.0.9给出了浪贱区和近海大气区构件保护层锈胀开裂时间的 温凝土强度笨级构件米

型和保护层厚度查表获得，近海大气区采用查表结果调整的方法 获得。根据南京水利科学研究院“九五”攻关进行的港口水工建 筑物耐久性研究中对国内外海工建筑物的调查结果，结构腐蚀与 水泥用量无定量关系，混凝土保护层厚度为主要因素，因此，浪 溅区构件钢筋开始锈蚀至保护层锈胀开裂的时间仅与保护层厚度 有关。 C.0.10、C.0.11氯离子侵蚀环境影响钢筋锈蚀速率的主要因 素有氯离子浓度、环境温度、混凝土电阻率、局部环境条件。混 凝土电阻率与水胶比、混凝土中初始氯离子含量、环境湿度有 关。干湿交替环境下钢筋锈蚀速率最快。T.Liu和R.W.Weyers 通过5年室外暴露试验，根据2927次测试结果提出了钢筋锈蚀 速率公式。本标准在其基础上进一步考虑了氯离子浓度与时间的 相关关系及局部环境条件的影响，补充了电阻率的取值方法，使 得公式更加合理。 C.0.12给出了钢筋开始锈蚀至混凝土表面出现可接受最大外 观损伤的时间估算方法。 C.0.13保护层锈胀开裂后，水和氧气可以直接从裂缝进入， 钢筋锈蚀速率加快，锈蚀机理更加复杂，建立钢筋锈蚀速率模型 十分困难，公式（C.0.13）是借鉴碳化腐蚀的相应公式并考虑 氯盐侵蚀的特点依据工程调查、验证结果给出的近似模型

DB11／T 3122.10-2017 安全生产等级评定技术规范 第10部分：木材加工企业.pdf水利水电技术标准咨询服务中心