1、UDC中华人民共和国国家标准 GBP GB/T 504762008混凝土结构耐久性设计规范Code for durability design of concrete structures20081112 发布 20090501 实施中华人民共和国住房和城乡建设部 联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家标准混凝土结构耐久性设计规范Code for durability design of concrete structuresGB/T 504762008主编部门：中华人民共和国住房和城乡建设部批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期：2009 年 5 月 1
2、日中国建筑工业出版社2008 北京中华人民共和国住房和城乡建设部公告第 162 号关于发布国家标准混凝土结构耐久性设计规范的公告现批准混凝土结构耐久性设计规范为国家标准，编号为 GB/T 50476 2008，自2009 年 6 月 1 日起实施。本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部2008 年 11 月 12 日前言本规范是根据建设部关于印发(二 00 四年工程建设国家标准制定、修订计划的通知(建标200467 号文)要求，由清华大学会同有关单位共同编制而成。在编写过程中，编制组开展了专题调查研究，总结了我国近年来的工程实践经验并借鉴了现行
3、的有关国际标准，先后完成了编写初稿、征求意见稿和送审稿，并以多种方式在全国范围内广泛征求意见，经反复修改，最后审查定稿。本规范共分 8 章、4 个附录，主要内容为：混凝土结构耐久性设计的基本原则、环境作用类别与等级的划分、设计使用年限、混凝土材料的基本要求、有关的结构构造措施以及一般环境、冻融环境、氯化物环境和化学腐蚀环境作用下的耐久性设计方法。混凝土结构的耐久性问题十分复杂，不仅环境作用本身多变，带有很大的不确定与不确知性，而且结构材料在环境作用下的劣化机理也有诸多问题有待进一步明确。我国幅员辽阔，各地环境条件与混凝土原材料均存在很大差异，在应用本规范时，应充分考虑当地的实际情况。本规范由住
4、房和城乡建设部负责管理，由清华大学负责具体技术内容的解释。为提高规范质量，请在使用本规范的过程中结合工程实践，认真总结经验、积累资料，并将意见和建议寄交清华大学土木系( 邮编：100084；E-mail ：)。本规范主编单位、参编单位和主要起草人：主编单位：清华大学参编单位：中国建筑科学研究院国家建筑工程质量监督检验中心北京市市政工程设计研究总院同济大学西安建筑科技大学大连理工大学中交四航工程研究院中交天津港湾工程研究院路桥集团桥梁技术有限公司中国建筑工程总公司主要起草人：陈肇元 邸小坛 李克非 廉慧珍 徐有邻包琦玮 王庆霖 黄土元 金伟良 干伟忠赵 筠 朱万旭 鲍卫刚 潘德强 孙 伟王 铠
5、陈蔚凡 巴恒静 路新瀛 谢永江郝挺宇 邓德华 冷发光 缪昌文 钱稼茹王清湘 张 鑫 邢 锋 尤天直 赵铁军1 总则1.0.1 为保证混凝土结构的耐久性达到规定的设计使用年限，确保工程的合理使用寿命要求，制定本规范。1.0.2 本规范适用于常见环境作用下房屋建筑、城市桥梁、隧道等市政基础设施与一般构筑物中普通混凝土结构及其构件的耐久性设计，不适用于轻骨料混凝土及其他特种混凝土结构。1.0.3 本规范规定的耐久性设计要求，应为结构达到设计使用年限并具有必要保证率的最低要求。设计中可根据工程的具体特点、当地的环境条件与实践经验，以及具体的施工条件等适当提高。1.0.4 混凝土结构的耐久性没计，除执行
6、本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2 术语和符号2.1 术 语2.1.1 环境作用 environmental action温、湿度及其变化以及二氧化碳、氧、盐、酸等环境因素对结构的作用。2.1.2 劣化 degradation材料性能随时间的逐渐衰减。2.1.3 劣化模型 degradation model描述材料性能劣化过程的数学表达式。2.1.4 结构耐久性 structure durability在设计确定的环境作用和维修、使用条件下，结构构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的能力。2.1.5 结构使用年限 structure service life结构各种性能均能
7、满足使用要求的年限。2.1.6 氯离子在混凝土中的扩散系数 chloride diffusion coefficient of concrete描述混凝土孔隙水中氯离子从高浓度区向低浓度区扩散过程的参数。2.1.7 混凝土抗冻耐久性指数 DF (durability factor)混凝土经规定次数快速冻融循环试验后，用标准试验方法测定的动弹性模量与初始动弹性模量的比值。2.1.8 引气 air entrainment混凝土拌合时用表面活性剂在混凝土中形成均匀、稳定球形微气泡的工艺措施。2.1.9 含气量 concrete air content混凝土中气泡体积与混凝土总体积的比值。对于采用引气
8、工艺的混凝土，气泡体积包括掺入引气剂后形成的气泡体积和混凝土拌合过程中挟带的空气体积。2.1.10 气泡间隔系数 air bubble spacing硬化混凝土或水泥浆体中相邻气泡边缘之间的平均距离。2.1.11 维修 maintenance为维持结构在使用年限内所需性能而采取的各种技术和管理活动。2.1.12 修复 restore通过修补、更换或加固，使受到损伤的结构恢复到满足正常使用所进行的活动。2.1.13 大修 major repair需在一定期限内停止结构的正常使用，或大面积置换结构中的受损混凝土，或更换结构主要构件的修复活动。2.1.14 可修复性 restorability受到损
9、伤的结构或构件具有能够经济合理地被修复的能力。2.1.15 胶凝材料 cementitious material，or binder混凝土原材料中具有胶结作用的硅酸盐水泥和粉煤灰、硅灰、磨细矿渣等矿物掺合料与混合料的总称。2.1.16 水胶比 water to binder ratio混凝土拌合物中用水量与胶凝材料总量的重量比。2.1.17 大掺量矿物掺合料混凝土 concrete with high volume supplementary cementitious materials胶凝材料中含有较大比例的粉煤灰、硅灰、磨细矿渣等矿物掺合料和混合料，需要采取较低的水胶比和特殊施工措施的混凝
10、土。2.1.18 钢筋的混凝土保护层 concrete cover to reinforcement从混凝NNN 筋(包括纵向钢筋、箍筋和分布钢筋) 公称直径外边缘之间的最小距离；对后张法预应力筋，为套管或孔道外边缘到混凝土表面的距离。2.1.19 防腐蚀附加措施 additional protective measures在改善混凝土密实性、增加保护层厚度和利用防排水措施等常规手段的基础上，为进一步提高混凝土结构耐久性所采取的补充措施，包括混凝土表面涂层、防腐蚀面层、环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂和阴极保护等。2.1.20 多重防护策略 multiple protective strategy为确
11、保混凝土结构和构件的使用年限而同时采取多种防腐蚀附加措施的方法。2.1.2l 混凝土结构 concrete structure以混凝土为主制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构；无筋或不配置受力钢筋的结构为素混凝土结构，钢筋混凝土和预应力混凝土结构在本规范统称为配筋混凝土结构。2.2 符号c钢筋的混凝土保护层厚度；c1钢筋的混凝土保护层厚度的检测值；Ca30强度等级为 c30 的引气混凝土；DRCM用外加电场加速离子迁移的标准试验方法测得的氯离子扩散系数；DF混凝土抗冻耐久性指数；E0经历冻融循环之前混凝土的初始动弹性模量；E1经历冻融循环后混凝土的动弹性模量；W/B混
12、凝土的水胶比； f混凝土原材料中的粉煤灰重量占胶凝材料总重的比值； s混凝土原材料中的磨细矿渣重量占胶凝材料总重的比值；混凝土保护层施工允许负偏差的绝对值。3 基本规定3.1 设计原则3.1.1 混凝土结构的耐久性应根据结构的设计使用年限、结构所处的环境类别及作用等级进行设计。对于氯化物环境下的重要混凝土结构，尚应按本规范附录 A 的规定采用定量方法进行辅助性校核。3.1.2 混凝土结构的耐久性设计应包括下列内容：1 结构的设计使用年限、环境类别及其作用等级；2 有利于减轻环境作用的结构形式、布置和构造；3 混凝土结构材料的耐久性质量要求；4 钢筋的混凝土保护层厚度；5 混凝土裂缝控制要求；6
13、 防水、排水等构造措施；7 严重环境作用下合理采取防腐蚀附加措施或多重防护策略，8 耐久性所需的施工养护制度与保护层厚度的施工质量验收要求。9 结构使用阶段的维护、修理与检测要求。3.2 环境类别与作用等级3.2.1 结构所处环境按其对钢筋和混凝土材料的腐蚀机理可分为 5 类，并应按表 3.2.1 确定。表 3.2.1 环境类别环境类别 名称 腐蚀机理I 一般环境 保护层混凝土碳化引起钢筋锈蚀 冻融环境 反复冻融导致混凝士损伤 海洋氯化物环境 氯盐引起钢筋锈蚀 除冰盐等其他氯化物环境 氯盐引起钢筋锈蚀注：一般环境系指无冻融、氯化物和其他化学腐蚀物质作用。322 环境对配筋混凝土结构的作用程度应
14、采用环境作用等级表达，并应符合表 3.2.2的规定。表 3.2.2 环境作用等级环境作用等级环境类别A轻微B轻度C中度D严重E非常严重F极端严重一般环境 I-A I-B I-C 一 一 一冻融环境 一 一 -C -D -E 一海洋氯化物环境 一 一 -C -D -E III-F除冰盐等其他氯化物环境一 一 V-C V-D V-E 一化学腐蚀环境 一 一 V-C V-D V-E 一323 当结构构件受到多种环境类别共同作用时.应分别满足每种环境类别单独作用下的耐久性要求。3.2.4 在长期潮湿或接触水的环境条件下，混凝土结构的耐久性设计应考虑混凝土可能发生的碱一骨料反应、钙矾石延迟反应和软水对混
15、凝土的溶蚀，在设计中采取相应的措施。对混凝土含碱量的限制应根据附录 B 确定。325 混凝土结构的耐久性设计尚应考虑高速流水、风沙以及车轮行驶对混凝土表面的冲刷、磨损作用等实际使用条件对耐久性的影响。3.3 设计使用年限331 混凝土结构的设计使用年限应按建筑物的合理使用年限确定，不应低于现行国家标准工程结构可靠性设计统一标准GB 50153 的规定；对于城市桥梁等市政工程结构应按照表 3.3.1 的规定确定。表 3.3.1 混凝土结构的设计使用年限设计使用年限适用范围不低于 100年城市快速路和主干道上的桥梁以及其他道路上的大型桥梁、隧道、重要的市政设等不低于 50 年 城市次干道和一般道路
16、上的中小型桥梁，一般市政设施3.3.2 一般环境下的民用建筑在设计使用年限内无需大修，其结构构件的设计使用年限应与结构整体设计使用年限相同。严重环境作用下的桥梁、隧道等混凝土结构，其部分构件可设计成易于更换的形式，或能够经济合理地进行大修。可更换构件的设计使用年限可低于结构整体的设计使用年限，并应在设计文件中明确规定。3.4 材料要求3.4.1 混凝土材料应根据结构所处的环境类别、作用等级和结构设计使用年限，按同时满足混凝土最低强度等级、最大水胶比和混凝土原材料组成的要求确定。3.4.2 对重要工程或大型工程，应针对具体的环境类别和作用等级，分别提出抗冻耐久性指数、氯离子在混凝土中的扩散系数等
17、具体量化耐久性指标。3.4.3 结构构件的混凝土强度等级应同时满足耐久性和承载能力的要求。3.4.4 配筋混凝土结构满足耐久性要求的混凝土最低强度等级应符合表 3.4.4 的规定。表 3.4.4 满足耐久性要求的混凝土最低强度等级设计使用年限环境类别与作用等级100 年 50 30 年I-A C30 C25 C25I-B C35 C30 C25I-C C40 C35 C30II-C C35，C45 C30，C45 C30，C40II-D G40 Ca35 Ca35II-E C45 Ca40 Ca40III-C，IV-C.V- C45 C40 C40C，III-D，IV-DV-D， -E, -E
18、 C50 C45 C45V-E，-F C55 C50 C50注：1 预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不应低于 C40；2 如能加大钢筋的保护层厚度，大截面受雎墩、柱的混凝土强度等级可以低于表中规定的数值，但不应低于第 3.4.5 条规定的素混凝土最低强度等级。3.4.5 素混凝土结构满足耐久性要求的混凝土最低强度等级，一般环境不应低于 c15；冻融环境和化学腐蚀环境应根据本规范表 5.3.2、表 7.3.2 的规定确定；氯化物环境可按本规范表 6.3.2 的 III-C 或 IV-C 环境作用等级确定。3.4.6 直径为 6ram 的细直径热轧钢筋作为受力主筋，应只限在一般环境(I 类)中
19、使用，且当环境作用等级为轻微(TA)和轻度(I-B)时，构件的设计使用年限不得超过 50 年；当环境作用等级为中度(I-C)时，设计使用年限不得超过 30 年。3.4.7 冷加工钢筋不宜作为预应力筋使用，也不宜作为按塑性设计构件的受力主筋。公称直径不大于 61Tim 的冷加工钢筋应只在 I-A、I-B 等级的环境作用中作为受力钢筋使用，且构件的设计使用年限不得超过 50 年。3.4.8 预应力筋的公称直径不得小于 5mm。3.4.9 同一构件中的受力钢筋，宜使用同材质的钢筋。3.5 构造规定3.5.1 不同环境作用下钢筋主筋、箍筋和分布筋，其混凝土保护层厚度应满足钢筋防锈、耐火以及与混凝土之间
20、粘结力传递的要求，且混凝土保护层厚度设计值不得小于钢筋的公称直径。3.5.2 具有连续密封套管的后张预应力钢筋，其混凝土保护层厚度可与普通钢筋相同且不应小于孔道直径的 1/2；否则应比普通钢筋增加 10mm。先张法构件中预应力钢筋在全预应力状态下的保护层厚度可与普通钢筋相同，否则应比普通钢筋增加 10mm。直径大于 16mm 的热轧预应力钢筋保护层厚度可与普通钢筋相同。3.5.3 工厂预制的混凝土构件，其普通钢筋和预应力钢筋的混凝土保护层厚度可比现浇构件减少 5mm。3.5.4 在荷载作用下配筋混凝土构件的表面裂缝最大宽度计算值不应超过表 3.5.4 中的限值。对裂缝宽度无特殊外观要求的，当保护层设计厚度超过 30ram 时，可将厚度取为 30ram 计算裂缝的最大宽度。表 3.5.4 表面裂缝计算宽度限值(mm)环境作用等级 钢筋混凝土构件 有粘结预应力混凝土构件A 0.40 0.20B 0.30 0.20 (0.15)C 0.20 0.10D 0.20 按二级裂缝控制或按部分预应力 A 类构件控制E, F 0.15 按一级裂缝控制或按全预应力类构件控制注：1 括号中的宽度适用于采用钢丝或钢绞线的先张预应力构件；
