铁路混凝土耐久性标准—2
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6 耐久混凝土施工6.1 施工前准备6.1.1耐久混凝土正式施工前,应针对工程特点、施工环境与施工条件,会同设计、施工、监理及耐久混凝土供应等各方,共同制定施工全过程和各个施工环节的质量控制内容与质量保证措施,并形成相应的施工技术文件,商定质量检验方法与奖惩办法。
注:耐久混凝土施工中需要采取专门措施重点保证的质量内容有: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。
6.1.2耐久混凝土正式施工前针对混凝土施工形成的技术文件至少应包含以下内容:1、耐久混凝土原材料的质量要求及管理措施,包括水泥、掺和料、外加剂、砂、石等原材料的具体品质指标要求及实现手段,原材料质量检验制度,维持原材料质量稳定的控制措施等。
2、落实耐久混凝土配合比设计中所提出的特殊要求的具体措施。
3、耐久混凝土生产过程中下列各关键工序的质量控制措施:搅拌工序,包括搅拌设备、投料顺序、搅拌时间、操作人员技能、记录、检查方法等方面的要求。
运输工序,包括运输设备、运输路线、运输时间、运输区间、检查记录等方面的要求。
浇筑工序,包括浇筑工具、浇筑顺序、浇筑时间、检查记录等方面的要求。
振捣工序,包括振捣工具、振捣工艺、振捣顺序、振捣时间、操作人员技能、检查记录等方面的要求。
养护工序,包括养护设备、养护制度、养护时间、模板工艺、拆模时间、拆模工艺、记录、检查方法等方面的要求。
4、混凝土耐久性专项检查的方法、设备以及试验人员培训的落实情况。
5、按照耐久混凝土验收标准的要求对施工试件的制样和养护所作出的明确规定。
6、对于引气混凝土、后张预应力和连接缝的施工所制定的专门操作规程和质量检验标准。
6.1.3耐久混凝土施工前,施工和监理单位应事先确定并培训专门从事耐久混凝土关键工序过程施工的操作人员和记录人员。
6.2 原材料管理6.2.1 耐久混凝土的原材料应按技术质量要求由专人采购与管理,采购人员和施工人员之间对各种原材料应有交接记录。
TB10424-2010 铁路混凝土工程施工质量验收标准主控项目钢筋进场按每批检查直径、每延米重量抽取试件做屈服、抗拉、伸长率、冷弯,应符合GB1499 (钢筋混凝土用钢)检查数量:同牌号、同炉罐号、同规格每60t 为一批,不足60t 也按一批计。
施工单位每批抽检一次,监理单位按施工单位10%见证检验至少一次。
检验方法: 施工单位全部检查质量证明文件,监理单位全部检查质量证明文件、试验报告并进行见证检验。
钢筋保护层垫块:垫块强度和耐久性应不低于结构本体砼的标准。
检验方法:垫块制作单位每半年提供一次第三方检测报告,施工和监理单位检查质量证明文件和检测报告。
钢筋机械连接用套筒及锁母的材料、品种、规格必须符合设计要求,设计无要求应符合型式试验确定采用的套筒技术要求。
外观质量和尺寸检查符合《铁路混凝土工程钢筋机械连接技术暂行规定》。
套筒及锁母的材料、品种、规格施工、监理全部检查。
同批、同材料、同型式、同规格的每2000 个套筒或锁母为一批,施工检2%,且不少于20 个,监理按施工20%见证,且不少于4 个。
检验方法:观察和量规检查,全部检查质量证明文件,内螺纹尺寸及公差采用专用螺纹塞规检测。
钢筋连接:检验数量,钢筋接头外观质量施工、监理单位全部检查。
焊接接头的力学性能检验以同等级、同规格、同接头形式和同一焊工完成的每200 个为一批,不足200 也按一批计。
机械连接接头的力学性能检验以同一施工条件下同批材料、同等级、同规格、同型式的每500个为一批,不足500 也按一批计。
监理单位按施工抽检次数的20%见证试验,但至少一次。
检验方法:外观观察和尺量。
对焊接接头和机械连接接头做拉伸,闪光对焊增做冷弯。
监理单位检查报告并见证。
混凝土:当混凝土原材料和施工工艺等发生变化时,必须重新选定配合比。
当施工工艺和环境条件未发生明显变化、原材料的品质在合格的基础上发生波动时,可对混凝土外加剂用量、粗骨料分级比例。
砂率进行适当调整,调整后的混凝土的拌合物性能应与原配合比一致。
铁路混凝土结构耐久性设计规范铁路混凝土结构是铁路工程中常用的结构形式,其耐久性对于保障铁路线路的安全运营至关重要。
因此,铁路混凝土结构的耐久性设计规范应该合理、科学,并与铁路工程的实际情况相结合。
以下是关于铁路混凝土结构耐久性设计规范的一些建议。
首先,铁路混凝土结构的耐久性设计应该充分考虑结构的使用环境。
铁路线路通常会面临复杂的气候条件,如高温、低温、湿度变化等。
因此,混凝土结构的材料选择、施工方法和维护措施都应该能够适应这些环境条件。
例如,在高温地区,可以选择特殊的混凝土材料和施工技术,以提高结构耐高温的能力。
其次,铁路混凝土结构的耐久性设计应该合理考虑结构的荷载和使用情况。
铁路线路通常会承受大量的动态荷载,如列车的重量和速度对结构的影响比较大。
因此,混凝土结构的设计应该充分考虑这些荷载,并采取相应的强度设计和抗震设计措施。
此外,还应考虑结构的使用频次和使用方式,以便进行合理的维护和检修。
第三,铁路混凝土结构的耐久性设计应该遵循一定的建筑材料耐久性设计原则。
例如,混凝土结构的设计应该遵循耐久性设计的“D-A-R”原则,即“设计-施工-养护”三个阶段。
设计阶段应根据预期使用寿命和使用环境的要求,确定合适的材料、结构形式和尺寸。
施工阶段应严格按照设计要求进行施工,确保混凝土结构的质量。
养护阶段应采取有效的养护措施,以延长混凝土结构的使用寿命。
此外,铁路混凝土结构的耐久性设计应考虑到结构的维护和检修的问题。
铁路线路运营周期通常较长,这就需要有针对性的维护和检修计划。
例如,定期进行结构的检查和评估,及时发现和修复结构的缺陷和损伤。
同时,还应采取有效的防水、抗裂和防腐措施,以延长混凝土结构的使用寿命。
综上所述,铁路混凝土结构的耐久性设计规范应该充分考虑结构的使用环境、荷载和使用情况,遵循建筑材料耐久性设计原则,同时合理考虑结构的维护和检修。
这样才能够有效地延长铁路混凝土结构的使用寿命,保障铁路线路的安全运营。
《铁路混凝土结构耐久性设计规范》内容简介李化建;谢永江【摘要】根据铁道部《2009年铁路工程建设标准编制计划》(铁建设函[2009]34号)的要求编制了《铁路混凝土结构耐久性设计规范》(TB 10005-2010),并于2010年12月颁布实施.规范对设计使用年限、环境、材料、裂缝、构件措施、防腐蚀强化措施以及检查与维修等作出了具体的规定,涵盖了耐久性设计的全部过程.为了使从事设计、施工、监理等单位技术人员更好地理解和执行《铁路混凝土结构耐久性设计规范》,介绍了规范的定位、编制原则以及主要内容.%Specifications for the Durability Design of Railway Concrete Structures ( TB 10005-2010) was compiled according to Plan of Compiling Railway Engineering Construction Standards in 2009 of the Ministry of Railways, and publicated for execution in December 2010. The Specifications put forward concrete stipulations including years of execution, environment, materials, crack, element measures, anti-corrosion and strengthening measures, inspection, maintenance and repair, etc. , covering the whole process of durability design. The paper introduces the orientation, principles of compiling and main contents of the Specifications for the Durability Design of Railway Concrete Structures, to help technicians of design, construction, supervision etc. Sectors understand and execute the Specifications.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2011(000)008【总页数】4页(P94-96,104)【关键词】铁路;混凝土结构;耐久性设计;主要内容【作者】李化建;谢永江【作者单位】中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京 100081;高速铁路轨道技术国家重点实验室,北京100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京100081;高速铁路轨道技术国家重点实验室,北京100081【正文语种】中文【中图分类】U442.5+1混凝土结构是当今铁路工程应用最广泛的结构形式。
铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定(混凝土部分)一、设计使用年限级别
二、环境类别及作用等级
1、碳化环境
2、氯盐环境
3、化学侵蚀环境
4、冻融破坏环境
注:严寒:t≤-8℃,寒冷:-8℃<t<-3℃,微冻:-3℃≤t≤2.5℃5、磨蚀环境
三、混凝土耐久性指标
1、混凝土的耐久性一般包括混凝土抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性及抗碱-骨料反应性等。
混凝土的耐久性指标应根据结构的设计使用年限、所处的环境类别及作用等级等确定。
2、混凝土耐久性的一般要求
(1)混凝土的电通量应满足下表的规定
(2)混凝土的抗裂性应通过对比试验
(3)钢筋的混凝土保护层厚度应满足设计的规定 (4)混凝土的抗碱-骨料反应性能应符合下列规定:
①骨料的碱-硅酸反应砂浆棒膨胀率或碱-碳酸盐反应岩石柱膨胀率应小于0.10%;
②当骨料的碱-硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.1%~0.2%时,混凝土的碱含量应满足要求;当骨料的砂浆棒膨胀率在0.2%~0.3%时,除了混凝土的碱含量应满足要求外,
混凝土中还应掺加具有明显抑制效能的矿物掺合料和外加剂,并经试验证明抑制有效。
(5)氯盐环境下混凝土的电通量
(6)化学侵蚀环境下混凝土的电通量
(7)冻融破坏环境下混凝土的抗冻性
(8)磨蚀环境下的混凝土结构,应进行混凝土耐磨性对比试验。
(9)处于严重腐蚀环境下的混凝土结构,尚应采取必要的附加防腐蚀措施。
铁路混凝土耐久性设计规范随着铁路交通的快速发展,混凝土结构在铁路工程中得以广泛应用。
为了确保铁路混凝土结构的耐久性,保证其长期使用和运行安全,需要制定严格的设计规范。
1.混凝土材料的选择和配比设计:混凝土的耐久性与材料的选择和配比设计密切相关。
在选择混凝土材料时,应考虑其耐久性指标,如抗压强度、抗渗性、耐久性等。
同时,通过合理配比设计控制混凝土的水胶比和气含量等参数,提高混凝土的密实性和耐久性。
2.混凝土结构的设计原则:(1)合理布置与连接:应合理布置结构构件,使其在受力状态下能够满足预期设计要求。
同时,要注意连接处的保护和加固,避免发生松散或破坏。
(2)合理控制龙门架的尺寸和角度:在铁路混凝土结构设计中,要合理控制龙门架的尺寸和角度,保证其稳定性,避免出现变形和裂缝。
(3)控制应力和变形:在混凝土结构设计中,要合理控制应力和变形,避免产生超出承受能力的应力和变形,确保结构的安全性和稳定性。
3.混凝土结构的施工与养护:在混凝土结构的施工和养护过程中,要做到以下几点:(1)严格按照施工工艺和设计要求进行施工,确保混凝土结构的质量和耐久性。
(2)养护期间,要进行适当的养护措施,如覆盖保湿、定期养护等,使混凝土能充分水化和硬化,提高其强度和耐久性。
(3)及时维修和加固已经损坏和老化的混凝土结构,防止其进一步损坏和影响使用。
4.混凝土结构的检测与评估:为了确保铁路混凝土结构的耐久性和安全性,需要进行定期的检测和评估工作,包括结构的抗渗性能、强度、变形、裂缝等方面的评估。
通过定期的检测与评估,可以及时了解结构的健康状况,及时采取相应的维修和加固措施,确保结构的安全性和耐久性。
总之,铁路混凝土耐久性设计规范对于提高混凝土结构的耐久性和安全性具有重要意义。
通过合理材料选择和配比设计、科学施工与养护、定期检测和评估等措施,可以保证铁路混凝土结构的良好耐久性,提高铁路交通运输的安全性和可靠性。
6 耐久混凝土施工6.1 施工前准备6.1.1耐久混凝土正式施工前,应针对工程特点、施工环境与施工条件,会同设计、施工、监理及耐久混凝土供应等各方,共同制定施工全过程和各个施工环节的质量控制内容与质量保证措施,并形成相应的施工技术文件,商定质量检验方法与奖惩办法。
注:耐久混凝土施工中需要采取专门措施重点保证的质量内容有: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。
6.1.2耐久混凝土正式施工前针对混凝土施工形成的技术文件至少应包含以下内容:1、耐久混凝土原材料的质量要求及管理措施,包括水泥、掺和料、外加剂、砂、石等原材料的具体品质指标要求及实现手段,原材料质量检验制度,维持原材料质量稳定的控制措施等。
2、落实耐久混凝土配合比设计中所提出的特殊要求的具体措施。
3、耐久混凝土生产过程中下列各关键工序的质量控制措施:搅拌工序,包括搅拌设备、投料顺序、搅拌时间、操作人员技能、记录、检查方法等方面的要求。
运输工序,包括运输设备、运输路线、运输时间、运输区间、检查记录等方面的要求。
浇筑工序,包括浇筑工具、浇筑顺序、浇筑时间、检查记录等方面的要求。
振捣工序,包括振捣工具、振捣工艺、振捣顺序、振捣时间、操作人员技能、检查记录等方面的要求。
养护工序,包括养护设备、养护制度、养护时间、模板工艺、拆模时间、拆模工艺、记录、检查方法等方面的要求。
4、混凝土耐久性专项检查的方法、设备以及试验人员培训的落实情况。
5、按照耐久混凝土验收标准的要求对施工试件的制样和养护所作出的明确规定。
6、对于引气混凝土、后张预应力和连接缝的施工所制定的专门操作规程和质量检验标准。
6.1.3耐久混凝土施工前,施工和监理单位应事先确定并培训专门从事耐久混凝土关键工序过程施工的操作人员和记录人员。
6.2 原材料管理6.2.1 耐久混凝土的原材料应按技术质量要求由专人采购与管理,采购人员和施工人员之间对各种原材料应有交接记录。
6.2.2耐久混凝土用原材料进场后,应对原材料的品种、规格和数量以及质量证明书等进行验收核查,并按有关标准的规定取样和复验。
经检验合格的原材料方可进厂(场)。
对于检验不合格的原材料,应按有关规定清除出厂(场)。
6.2.3耐久混凝土各种原材料应有固定的堆放地点和明确的标识,标明材料名称、品种、生产厂家、生产日期和进厂(场)日期。
骨料堆场应事先进行硬化处理,并设置必要的排水条件。
6.2.4 耐久混凝土用水泥、矿物掺和料等应采用散料仓分别存储。
袋装粉状材料在运输和存放期间应用专用库房存放,且应特别注意防潮,不得露天堆放。
6.2.5耐久混凝土原材料进厂(场)后,应及时建立“原材料管理台账”,主要包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位、“质量证明书”编号、“复试检验报告”编号及检验结果等。
“原材料管理台账”应填写正确、真实、项目齐全。
6.3原材料选择6.3.1水泥配制耐久混凝土的硅酸盐类水泥除应满足国家标准要求外,还应满足如下要求:1、水泥品种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42.5。
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥宜与矿物掺和料一起使用。
对于严重环境作用(D级或D级以上)下的混凝土,除可采用硅酸盐水泥与大掺量矿物掺和料一起配制,也可采用特种水泥配制。
如使用含有矿物混合材料的水泥(如普通硅酸盐水泥和矿渣水泥),则应了解水泥中混合材的品种、质量和掺量,并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掺和料占胶凝材料总量的份额百分比。
2、为改善混凝土的体积稳定性和抗裂性,硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥熟料中的C3A含量一般不宜超过8%(海水中10%),水泥细度(比表面积)不超过350m2/kg,游离氧化钙不超过1.50%。
大体积混凝土宜采用C2S含量相对较高的水泥。
当混凝土可能受氯盐、硫酸盐和酸等侵蚀时,对水泥种类等的要求可参见第5.3.4条、5.3.5条和5.3.6条的规定。
除气温较高的干旱地区外,也可针对具体环境特点选用硫铝酸盐和铁铝酸盐水泥。
3、为改善混凝土的抗裂性,水泥的含碱量(按Na2O当量计)不宜超过水泥质量的0.60%,或者混凝土内的总含碱量(包括所有原材料)不超过3.5kg/m3。
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(当无检测条件时,可暂考虑粉煤灰中的可溶性碱约为总碱量的1∕6,矿渣约为1∕2)。
4、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,并符合第5.3.4条的要求。
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0.20%(钢筋混凝土)和0.06%(预应力混凝土)。
6.3.2矿物掺和料配制耐久混凝土所用的矿物掺和料可为粉煤灰、磨细高炉水淬矿渣、硅灰、沸石岩粉等材料。
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龄期强度、混凝土的工作性和耐久性、施工条件以及工程特点(如环境气温、混凝土拌和物温度、构件尺寸等)确定。
矿物掺和料中不应含放射性物质、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质,并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,其品质指标除应符合国家标准《高强高性能混凝土用矿物外加剂》(GB/T 18736-2002)的规定外,还应符合如下要求:1、粉煤灰粉煤灰应来自燃煤工艺先进的电厂。
粉煤灰的烧失量宜尽可能低,并不宜大于3%;三氧化硫含量≤3%;需水量比宜不大于105%。
2、磨细矿渣磨细高炉矿渣的比表面积宜为400~500m2/kg,需水量比不宜大于105%,烧失量不大于1%。
注:过高细度的磨细高炉矿渣有时也不利于控制混凝土的水化热和防裂。
3、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180 00m2/kg。
4、沸石岩粉磨细天然沸石岩粉应选用斜发沸石岩或丝光沸石岩,其它沸石尤其是方沸石不宜用做混凝土的掺和料。
沸石岩的铵离子净交换容量不小于107 m ol∕100g(斜发沸石岩)或115 mol ∕100g(丝光沸石岩),沸石岩品位(即沸石含量,用铵离子净交换容量法检测)应当稳定,比表面积应大于280m2/kg。
6.3.3骨料配制耐久混凝土的骨料除应符合《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB 10210-2001)的规定外,还应符合如下要求:1、粗骨料的质地应均匀坚固,粒形良好,级配连续,吸水率低,空隙率小(粗骨料堆积密度一般应大于1500kg/m3,对较致密石子如石灰岩应大于1600 kg/m3)。
粗骨料的空隙率应不超过40%,压碎指标不大于7%,吸水率不大于2%,针、片状颗粒不宜超过5%。
用于高抗冻混凝土的粗骨料吸水率不宜大于1%。
2、细骨料的质地应均匀坚固,级配合理,吸水率低、空隙率小。
细骨料应选用天然中粗河砂,细度模数宜在2.6~3.2。
不宜使用机制砂及山砂,严禁使用海砂。
不同细度模数砂子的4.75 mm、0.6 mm和0.15mm筛的累计筛余量分别为0~5%、40~70% 和≥95%。
3、处于冻融循环下的重要工程混凝土,粗、细骨料坚固性试验的失重率应小于5%(细骨料)和8%(粗骨料)。
4、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0.7%和1%;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0.02%。
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。
5、氯盐环境作用(D级或D级以上)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。
此外,粗骨料的最大公称粒径不宜超过25mm(大体积混凝土除外),且不应超过钢筋的保护层厚度的2∕3。
6、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制度,经过冲洗后砂的氯离子含量应低于砂干重的0.02%。
使用氯离子量超过0.02%但低于0.15%的海砂,需要适当降低混凝土水胶比、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。
7、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土工程,不宜选用碱活性骨料。
因条件所限不得不采用碱—硅酸反应活性骨料时,除应控制骨料的砂浆棒膨胀率不超过0.20%外,混凝土的总碱含量应满足TB/T3054—2002的要求。
严禁使用碱—碳酸盐反应活性骨料。
6.3.4外加剂配制耐久混凝土所用的化学外加剂除应满足TB 10210—2001的相应规定外,还应符合如下要求:1、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。
2、当混合使用高效减水剂、引气剂、缓凝剂、膨胀剂、阻锈剂及其它防腐蚀剂时,应事先专门测定它们之间的相容性。
3、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0.02%,高效减水剂中的硫酸钠含量不宜大于减水剂干重的15%;4、氯化钙不能作为混凝土的外加剂使用;5、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。
6.3.5拌合水耐久混凝土拌合用水应满足TB 10210—2001的相应规定。
配筋混凝土不得采用海水作为拌合水。
当混凝土可能处于氯盐腐蚀性环境时,混凝土拌合用水中的氯离子含量宜不大于200mg/L。
6.4 配合比设计6.4.1耐久混凝土配合比应参照国家现行标准《普通混凝土配合比设计技术规定》(JGJ55—2000)、混凝土强度检验评定标准》(GBJ107—87)并结合耐久性要求,通过混凝土工作性、强度、耐久性以及抗裂性能的对比试验(附录B)后确定。
对于最小截面尺寸大于300mm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。
6.4.2配制耐久混凝土的一般途径为:1、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C3A含量的水泥;2、用坚固耐久、级配合格、粒形良好的洁净骨料;3、使用优质粉煤灰、矿渣等矿物掺和料或复合矿物掺和料;除特殊情况外,矿物掺和料应作为耐久混凝土的必需组份;4、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;5、尽量降低拌和水用量,为此应外加高效减水剂或有高效减水功能的复合外加剂;6、限制单方混凝土中胶凝材料的最低和最高用量,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;7、尽可能减少混凝土胶凝材料中的硅酸盐水泥用量,且胶凝材料的总量也不能过高。
6.4.3对于可能遭受严重腐蚀的混凝土结构,混凝土配合比应根据专门的规范进行设计和论证。