ICS 91.100 Q 13 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 5154—2019 高速公路高性能混凝土应用技术规程 2019 - 12 - 27 发布 2020 - 01 - 28 实施 河北省市场监督管理局 发 布 DB13/T 5154—2019 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由河北省交通运输厅提出并归口。 本标准草单位：河北省高速公路邢汾管理处、河北工业大学。 本标准的主要起草人：郭跃东，马泽明，孙吉书，王宇亮，姜万庆，贾建彬，郭海燕，窦远明， 刘丹。 I DB13/T 5154—2019 高速公路高性能混凝土应用技术规程 1 范围 本标准规定了高速公路高性能混凝土的基本规定、原材料选择、混凝土的配合比设计、混凝土的 施工和检验方法等。 本标准适用于高速公路用高性能混凝土，其它等级公路工程用高性能混凝土可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 175 通用硅酸盐水泥 GB/T 1596 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB 8076 混凝土外加剂 GB/T 19117 酸雨观测规范 GB 50010 混凝土结构设计规范 GB/T 50082 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准 JTJ 275 海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范 JTG E30 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 JC/T 421 水泥胶砂耐磨性试验方法 JTG/T F50 公路桥涵施工技术规范 JTG/T B07-01 公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范 JTG E42 公路工程集料试验规程 JGJ 55 普通混凝土配合比设计规程 JGJ/T 10 混凝土泵送施工技术规程 JTG F30 公路水泥混凝土路面施工技术细则 TB 10103 铁路工程岩土化学分析规程 TB 10104 铁路工程水质分析规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 高性能混凝土 high performance concrete 具有混凝土结构所要求的各项力学性能，且具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。 3.2 1 DB13/T 5154—2019 环境作用 environmental actions 引起结构材料性能劣化或腐蚀的物理、化学或生物等环境因素对结构的作用。 3.3 环境作用等级 environmental action grade 根据环境作用对混凝土及结果破坏或腐蚀程度的不同而划分的若干级别。 3.4 混凝土的渗透性 concrete permeability 外部物质（水、气及溶于其中的其它物质等）侵入混凝土内部的难易程度。 3.5 饱水度 degree of saturation 混凝土内部孔隙的充水程度，为混凝土孔隙中水的总体积与孔的总体积的比值。 3.6 混凝土抗冻耐久性指数 concrete freeze-thaw resistance factor (DF) 混凝土试件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弹性模量 的比值。 3.7 氯离子扩散系数 diffusion coefficient of chloride ion 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。 4 基本规定 4.1 环境类别及作用等级 4.1.1 高速公路混凝土结构所处的环境类别应按表 1 的规定进行确定。 表1 环境类别 环境类别 腐蚀机理 一般环境 混凝土碳化 氯盐环境 海洋环境、除冰盐等氯盐引起钢筋锈蚀 盐结晶环境 硫酸盐在混凝土孔隙中结晶膨胀导致混凝土损伤 化学腐蚀环境 硫酸盐等化学物质与水泥基发生化学反应导致混凝土腐蚀 冻融环境 反复冻融导致混凝土损伤 磨蚀环境 风沙、流水、泥沙或流冰摩擦、冲击作用造成混凝土表面损伤 4.1.2 一般环境下，高速公路混凝土结构应控制正常大气作用下混凝土的碳化引起的钢筋锈蚀，一般 环境的环境作用等级划分应按表 2 的规定执行。 2 DB13/T 5154—2019 表2 一般环境的作用等级 环境作用等级 环境条件特征 干燥环境（0＜RH≤20 %） T1 极湿润环境（80 %＜RH＜100 %） 永久的静水浸没环境 较干燥环境（20 %＜RH≤40 %） T2 湿润环境（60 %＜RH≤80 %） 干湿交替环境 T3 较湿润环境（40 %＜RH≤60 %） 注1：表中 RH 为年平均相对湿度； 注2：干湿交替环境下的桥梁构建指处于水位变动区和浪溅区的桥墩、桥台等构件； 注3：薄壁结构的一侧干燥而另一侧湿润或饱水时，其干燥的一侧环境作用等级应按 T3 考虑。 4.1.3 氯盐环境下，高速公路工程的高性能混凝土结构及构件的环境作用等级划分，应按表 3 的规定 执行。 表3 氯盐环境的作用等级 环境作用等级 环境条件特征 永久浸没于海水或埋于土中 涨潮线以外 300 m～1200 km 范围内的陆上环境 L1 受除冰盐盐雾作用或四周浸没于含氯化物的地下水体 接触较低浓度氯离子水体（氯离子浓度：100 mg/L～500 mg/L） ，且有干湿交替 接触较低含量氯离子的盐渍土体（氯离子含量：150 mg/kg～750 mg/kg） 距平均水位 15 m 高度以上的海上大气环境 涨潮岸线以外 100 m～300 km 范围内的陆上环境 L2 受除冰盐水溶液直接溅射 接触较高浓度氯离子水体（氯离子浓度：500 mg/L～5000 mg/L） ，且有干湿交替 接触较高含量氯离子的盐渍土体（氯离子含量：750 mg/kg～7500 mg/kg） 距平均水位 15 m 高度以内的海上大气环境 离涨潮岸线以外 100 m 以内的陆上环境 L3 年平均温度低于 20℃的潮汐区和浪溅区 直接接触除冰盐水溶液 接触高浓度氯离子水体（氯离子浓度＞5000 mg/L） ，且有干湿交替 接触高含量氯离子的盐渍土体（氯离子含量＞7500 mg/kg） L4 年平均温度高于 20℃的潮汐区和浪溅区 注1：近海或海洋环境中的水下区、潮汐区、浪溅区和大气区的划分，按现行标准 JTJ 275 的规定执行； 注2：靠近海岸的陆上建筑物，盐雾对混凝土构件的作用尚应考虑风向、地貌等因素。 注3：水体中氯离子的浓度测定方法按现行标准 TB 10104 的相关规定执行（本标准文本中，水体氯离子的测定方法 与此相同，简称“后同”）；土体中的氯离子含量测定方法按现行标准 TB 10103 的相关规定执行（后同）。 3 DB13/T 5154—2019 4.1.4 盐结晶环境下，高速公路工程的高性能混凝土结构及构件混凝土结构的环境作用等级划分，应 按表 4 的规定执行。 表4 盐结晶环境的作用等级 环境条件特征 环境作用等级 24 2- 水体中 SO 浓度（mg/L） 土体中 SO4 含量（水溶值） （mg/kg） 日温差≤10℃，有干湿交替作用的盐土环境 Y1 200～2000 300～3000 日温差≤10℃，有干湿交替作用的盐土环境 Y2 2000～4000 3000～6000 日温差＞10℃ Y3 4000～10000 6000～15000 注1：对于盐渍土中的混凝土结构，埋入土中的混凝土按遭受化学腐蚀环境作用考虑；露出地表的毛细吸附区内的 混凝土按遭受盐结晶环境作用考虑； 2- 2- 注2：当混凝土处于极高含盐地区（水体中 SO4 浓度大于 10000 mg/L 或土体中 SO4 含量大于 15000 mg/kg），其耐 久性技术措施应进行专门试验和研究确定； 注3：对于一面接触含盐环境水（或土）而另一面处于大气干燥或多风环境中的薄壁混凝土结构（如隧道衬砌）， 接触含盐环境水（或土）的混凝土按遭受化学腐蚀环境作用考虑，临空面的混凝土按遭受盐结晶环境作用考 虑。 2- 2+ 4.1.5 应控制混凝土结构及构件遭受 SO4 、Mg 、CO2、pH 值等化学物质的长期侵蚀，水体中硫酸盐 和酸类物质环境作用等级应按表 5 的规定执行，土体中硫酸盐的环境作用等级应按表 6 的规定执行， 大气污染对混凝土的环境作用等级应按表 7 的规定执行。 表5 水体中硫酸盐和酸类物质的作用等级 环境作用 等级 H1 H2 H3 H4 非干旱、非高寒地区的干湿交替环境 水体中 SO 24 浓度 2+ 水体中 Mg 浓度 水体的 pH 值 干旱、高寒地区 2- 水体中侵蚀性 CO2 水体中 SO4 浓度 浓度（mg/L） （mg/L） （mg/L） （mg/L） ≥200 ≥300 ≤6.5 ≥15 ≥200 ≤1000 ≤1000 ≥5.5 ≤30 ≤500 ＞1000 ＞1000 ＜5.5 ＞30 ＞500 ≤4000 ≤3000 ≥4.5 ≤60 ≤2000 ＜4.5 ＞60 ＞2000 ≥4.0 ≤100 ≤5000 -- -- -- ＞4000 ≤10000 ＞10000 ≤20000 ＞3000 -- 注1：干旱区指干燥系数大于 2.0 的地区，高寒地区指海拔 3000 m 以上的地区（后同）； 注2：对于处于非干旱、高寒地区的结构构件，表中硫酸根浓度对应的环境条件为干湿交替环境；若处于无干湿交 替环境作用（长期浸没于地表或地下水体中）时，可按表中作用等级降低一级； 注3：在高水压条件下应提高相应的环境作用等级。 注4：当混凝土结构构件处于硫酸根离子浓度大于 1500 mg/L 的流动水或 pH 值小于 3.5 的酸性水体中时，应在混凝 土表面采取专门的防腐蚀附件措施。 4 DB13/T 5154—2019 表6 土体中硫酸盐的作用等级 2- 土体中SO4 含量（水溶值）（mg/kg） 环境作用等级 H1 H2 H3 非干旱高寒地区的干湿交替环境 干旱、高寒地区 ≥300 ≥300 ≤1500 ≤750 ＞1500 ＞750 ≤6000 ≤3000 ＞6000 ＞3000 ≤15000 ≤7500 ＞15000 H4 -- ≤30000 注：当混凝土结构构件处于弱透水土体中时，土体中的硫酸根离子（表6）、水体中镁离子、水体中侵蚀性二氧化 碳及水的pH值（表5）的作用等级可按相应的等级降低一级。 表7 大气污染的作用等级 环境作用等级 环境条件特征 H1 汽车或机车尾气严重 H2 酸雨（雾