混凝土耐久性论文

论混凝土结构在北方气候中的耐久性问题 1、摘要：

我国北方气候寒冷、干燥、风砂大，且新疆、青海、甘肃等西北部地区的土

壤属内陆盐渍土。土壤剖面的中、下部形成明显的盐积层，其中SO42-、Cl1-和 Mg2-的含量最高可达1.43%、0.82%和0.62%。这些地区的桥梁、隧道等混凝土结构遭受冻融循环、盐侵蚀、剧烈温差、风沙等多因素的共同破坏作用，加剧混凝土结构的劣化。本文结合对当地环境的分析及调查研究的资料对处于盐渍地区混凝土结构的耐久性问题、及预测混凝土的使用年限进行讨论的；并结合很多的工程实践、资料并提出一些解决这些问题的途径。

2、正文

我国盐渍地区的分布情况，大致分为海岸线的海滨盐渍地区和西北部靠近盐

湖盐田的内陆盐渍地两类；本文主要讨论内陆盐渍地区的混凝土结构耐久性问题。随着经济的发展，我国西北部地区的很多盐渍地区的盐渍地被大规模开发并在在之周围建起混凝土结构的建筑物；但有资料表明：该地区的混凝土建筑物仅仅只需7-8年的时间就遭到了严重的破坏，而混凝土的耐久性，概括起来就是指混凝土抵抗周围不利因素长期作用的性能。混凝土结构的设计使用年限根据结构的重要性按现行的有关国家标准中规定的设计使用年限为50-100年，所以该地区的混凝土结构建筑物完全不合格，寿命明显很短。而导致其寿命很短的原因很简单，那就是当地环境。当混凝土结构结构的建筑物遭到冻融循环、盐侵蚀、剧烈温差、风沙等多因素的共同破坏作用时，其寿命自然很短暂。而现在我国处于快速发展的时刻，经济建设发展必然会触及这些地区，因此对该地区混凝土强度寿命等的研究是非常有必要性。下图为盐渍地区被腐蚀的混凝土结构。

其中Cl1- 是影响砼结构耐久性的根本原因，盐渍土和海水一样含的氯离子(Cl-)是影响砼结构耐久性的根本原因。砼中钢筋锈蚀可由两种因素诱发，一是盐渍土及海水中Cl-侵蚀，二是大气中的CO2使砼产生中性化。国内外大量工程调查和科学研究结果表明，盐渍土和海水环境下导致砼结构中钢筋锈蚀破坏的主要因素是Cl-进入砼中，并在钢筋表面聚集，导致钢筋产生电化学腐蚀。盐渍土和海水通常含有约3%的盐，其中主要成分是氯离子。以Cl-计的含量约为19000 mg/L左右。

1）氯离子对钢筋的锈蚀 Cl-进入砼中通常有两种途径：一是“混入”，如施工时掺用含氯离子成分的外加剂、施工用水含氯离子、在含盐环境中拌制和浇筑砼等；其二是“渗入”，环境中的氯离子通过砼的宏观、微观缺陷渗入到砼中，并通过长期渗透到达钢筋表面。“混入”现象大都是施工管理的问题；而“渗入”现象则是砼表面裂缝等技术问题，与砼材料的多孔性、密实性、工程质量以及钢筋表面砼保护层厚度，使用现场环境等多种因素相关。

2）破坏钢筋表面钝化膜，水泥水化的高碱性使砼内钢筋表面产生一层致密的钝化膜。钝化膜只有在高碱性环境中才是稳定的，当pH<11.5时，膜层就开始不稳定；当pH<9.88时该钝化膜生成困难，或将已经生存的钝化膜逐渐破坏。Cl-是极强的去钝化剂，Cl-进入砼到达钢筋表面吸附于局部钝化膜处时，可使钢筋表面pH值降低到4以下，从而破坏钢筋表面的钝化膜，使钢筋表面逐渐产生腐蚀。

3）钢筋表面逐渐形成腐蚀电池，如果在大面积的钢筋表面上形成高浓度氯化物，则氯化物所引起的腐蚀可能是均匀性腐蚀，但是在不均质的砼中，常见的是局部坑状腐蚀。腐蚀电池作用的结果是，在钢筋表面产生蚀坑，由于大阴极对

应于小阴极，蚀坑发展迅速很快。

4）加速了去极化作用，Cl-不仅促成了钢筋表面的腐蚀电池，而且加速了电池的作用。砼中Cl-的存在强化了离子通道，降低了阴阳极之间的欧姆电阻，提高了腐蚀电池的效率，从而加速了电化学腐蚀过程，使钢筋承载力大幅度下降。

3、提高砼耐久性的技术措施 （结论）

1）结构采用高性能混凝土。现今高性能砼以耐久性作为首要指标，就盐渍

土及海水工程而言，侧重于高性能、抗渗性、体积稳定性、强度等。目前，国内外在盐渍土工程采用高性能砼的研究与应用极其重视。如荷兰，对已使用3~63年的64座海工结构(其中90%的结构采用磨细矿渣砼)调查发现，结构基本完好，氯离子扩散系数仅为普通砼的1/10~1/15。典型事例为东谢尔德挡潮闸工程，其设计使用寿命是250年，80年不维修，其基本防腐措施就是采用水胶比为0.4的大掺量(65% )磨细矿渣混凝土。在英、美、加、日和中东等国家和地区，也都有类似的成功工程应用实例。国内外有关实验研究和工程实践证明，养护对高性能砼的质量和耐久性十分重要。常温下养护不够，对高性能砼的质量与耐久性的影响程度有时甚至高于普通砼。因此，及时、充分的湿养护是使其获得高强度、低孔隙率和高抗氯离子扩散能力所必不可少的。

2）钢筋要经阻锈剂处理。盐渍土及海水砼中钢筋的腐蚀，其实也是一种电化学腐蚀，其阴、阳极反应都在钢筋与电解质界面上发生。若能阻止其中任何一种界面反应，就能抑制腐蚀。使用阻锈剂时，首先应控制开裂程度，尤其是对梁类构件的受弯拉区域。因此，宜采用高性能砼来控制裂缝的产生与发展，再用钢筋阻锈剂抑制腐蚀，最后用具有一定弹性的涂层封闭涂装，以起到协同保护作用。这样钢筋阻锈剂起到\拾遗补缺\的作用，有效地阻止钢筋腐蚀发生，从而延长钢筋砼的使用耐久寿命。

3）涂料涂刷结构表面层保护。海洋工程钢筋砼中实施涂料涂装保护是一种经济实用的防腐蚀技术措施。但涂装质量的控制十分关键，一旦局部存在各种缺陷与针孔被氯离子突破，则在一定范围内涂层的封闭保护作用将会丧失。因此，实施涂料涂装的钢筋混凝土构件，首先必须进行控裂设计，至少达到构件在不同工况条件下受拉弯区裂缝的缝宽基本不变，以确保涂层保护的效果。完好的砼保护涂层具有阻挡腐蚀性介质与砼表面的接触特点，从而延长砼和钢筋混凝土的使用寿命。同时对钢筋进行涂层处理，由于海水环境中的氯盐对不受冻地区的素砼是无害的，腐蚀破坏是通过对钢筋砼结构中钢筋的腐蚀锈胀实现的。因此，若将钢筋表面预先施加一层不腐蚀或耐腐蚀的涂层来阻挡或隔离氯离子的侵蚀，是最为直接的技术措施。环氧涂层钢筋是在严格控制的钢厂流水线上涂覆的，可以保证涂层高质量。

4）增加混凝土保护层厚度。增加砼保护层厚度，这是提高劣质土及海洋工程钢筋砼使用寿命的最为直接、简单而且经济有效的方法。但是保护层厚度并不能无限制地增加。当保护层厚度过厚时，砼材料本身的脆性和收缩会导致砼保护层出现裂缝反而削弱其对钢筋的保护作用，在正常情况下接触盐渍土或海水的结构件保护层厚度不小于40mm为宜。

4、参考文献、（混凝土强度国家标准）

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

3大掺量矿物掺合料混凝土在I-A环境中用于永久浸没于水中的构件。

3.6.2处于I-A、I-B环境下的混凝土结构构件，其保护层厚度的施工质量验收要求按照现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的规定执行。

3.6.3 环境作用等级为c、D、E、F的混凝土结构构件，应按下列要求进行保护层厚度的施工质量验收：

1 对选定的每一配筋构件，选择有代表性的最外侧钢筋8～16根进行混凝土保护层厚度的无破损检测；对每根钢筋，应选取3个代表性部位测量。

2对同一构件所有的测点，如有95％或以上的实测保护层厚度c1满足以下要求，则认为合格：

cl≥c-△ (3.6.3)

式中c——保护层设计厚度；

△——保护层施工允许负偏差的绝剥值，对梁柱等条形构件取10mm，板墙等面形构件取5mm。

3当不能满足第2款的要求时，可增加同样数量的测点进 行检测，按两次测点的全部数据进行统计，如仍不能满足第2款 的要求，则判定为不合格，并要求采取相应的补救措施。

4 一般环境

4.1 一般规定

4.1.1 一般环境下混凝土结构的耐久性设计，应控制在正常大气作用下混凝土碳化引起的内部钢筋锈蚀。

4.1.2 当混凝土结构构件同时承受其他环境作用时，应按环境作用等级较高的有关要求进行耐久性设计。

4.1.3 一般环境下混凝土结构的构造要求应符合本规范第3.5节的规定。

4.1.4 一般环境下混凝土结构施工质量控制应按照本规范第3.6节的规定执行。

4.2环境作用等级

4.2.1 一般环境对配筋混凝土结构的环境作用等级应根据具体情况按表4.2.1确定。

表4.2.1一般环境对配筋混凝土结构的环境作用等级 环境作用等级 I-A I-B 环境条件 室内干燥环境 永久的静水浸没环境 非干湿交替的室内超市环境 非干湿交替的露天环境 长期湿润环境 I-C 干湿交替环境 与冷凝水、露水或与蒸汽频繁接触的室内构件； 地下室顶板构件； 表面频繁淋雨或频繁与水接触的室外构件； 处于水位变动区的构件 结构构件示例 常年干燥、低湿度环境中的室内构件； 所有表面均永久处于静水下的构件 中、高湿度环境中的室内构件； 不接触或偶尔接触雨水的室外构件； 长期与水或湿润土体接触的构件 注：1 环境条件系指混凝土表面的局部环境； 2干燥、低湿度环境指年平均湿度低于60％，中、高湿厦环境指年半均湿度 大于60％} 3干湿交替指混凝土表面经常交替接触到大气和水的环境条件。 4.2.2 配筋混凝土墙、板构件的一侧表面接触室内干燥空气、另一侧表面接触水或湿润土体时，接触空气一侧的环境作用等级宜按干湿交替环境确定。

4.3 材料与保护层厚度

4.3.1一般环境中的配筋混凝土结构构件.其普通钢筋的保护层最小厚度与相应的混凝土强度等级、最大水胶比应符合表4.3.1的要求。

4.3.2 大截面混凝土墩柱在加大钢筋的混凝土保护层厚度的前提下，其混凝土强度等级可低于本规范表4.3.1中的要求.但降低幅度不应超过两个强度等级，且设计使用年限为100年和50年的构件，其强度等级不应低于C25和C20。

当采用的混凝土强度等级比本规范表4.3.1的规定低一个等级时，混凝土保护层厚度应增加5mm；当低两个等级时，混凝土保护层厚度应增加10mm。

表4.3.1一般环境中混凝土材料与钢筋的保护层最小厚度c(mm)

设计使用年限 环境作用等级 板、墙等面形结构 100年 混凝土强度等级 I-A C30 I-B C35 ≥C40 I-C C40 C45 ≥C50 梁、柱等条形结构 I-A C30 ≥C35 I-B C35 ≥C40 I-C C40 C45 ≥C50 最大水胶比 0.55 0.50 0.45 0.45 0.40 0.36 0.55 0.50 0.50 0.45 0.45 0.40 0.36 c 50年 混凝土强度等级 最大水胶比 0.60 0.55 0.50 0.50 0.45 0.40 0.60 0.55 0.55 0.50 0.50 0.45 0.40 c 30年 混凝土强度等级 最大水胶比 0.60 0.60 0.55 0.55 0.50 0.45 0.60 0.60 0.55 0.55 0.50 0.45 c 20 C25 30 C30 25 ≥C35 40 C35 35 C40 30 ≥C45 25 C25 20 ≥C30 35 C30 30 ≥C35 45 C35 40 C40 35 ≥C45 20 C25 25 C25 20 ≥C30 35 C30 30 C35 25 ≥C40 25 ≥C25 20 30 C25 25 ≥C30 40 C30 35 C35 30 ≥C50 20 25 20 30 25 20 20 30 25 35 30 25 注：1 I-A环境中使用年限低于100年的板、墙、当混凝土骨料最大公称粒径不大于15mm时，保护层最小厚度可降为15mm，但最大水胶比不应大于0 55；

2 年平均气温大于Z0℃且年平均湿度大于75％的环境.除I-A环境中的板、 墙构件外，混凝土最低强度等级应比表中规定提高一级，或将保护层最小厚度增大5mm；

3 直接接触土体浇筑的构件，其混凝土保护层厚度不应小于70mm,有混凝土垫层时，可按上表确定；

4 处于流动水中或同时受水中泥沙冲刷的构件，其保护层厚度宜增加10～20mm； 5 预制构件的保护层厚度可比表中规定减少5mm；

6 当胶凝材料中粉煤灰和矿渣等掺量小于20％时，表中水胶比低于0 45的，可适当增加；

7 预应力钢筋的保护层厚度按照本规范第3 5 2条的规定执行。 4.3.3在I-A、I-B环境中的室内混凝土结构构件，如考虑建筑饰面对于钢筋防锈的有利作用，则其混凝土保护层最小厚度可比本规范表4.3.1规定适当减小，但减小幅度不应超过

10mm；在任何情况下，板、墙等面形构件的最外侧钢筋保护层厚度不应小于10mm；梁、柱等条形构件最外侧钢筋的保护层厚度不应小于15mm。

在I-C环境中频繁遭遇雨淋的室外混凝土结构构件，如考虑防水饰面的保护作用，则其混凝土保护层最小厚度可比本规范表4.3.1规定适当减小，但不应低于I-B环境的要求。 4.3.4 采用直径6mm的细直径热轧钢筋或冷加工钢筋作为构件的主要受力钢筋时，应在本规范表4.3.1规定的基础上将混凝土强度提高一个等级，或将钢筋的混凝土保护层厚度增加5mm。

5 冻融环境

5.1一般规定

5.1.1 冻融环境下混凝土结构的耐久性没计.应控制混凝土遭受长期冻融循环作用引起的损伤。

5.1.2 长期与水体直接接触并会发生反复冻融的混凝土结构构件，应考虑冻融环境的作用。最冷月平均气温高于2.5℃的地区，混凝土结构可不考虑冻融环境作用。 5.1.3 冻融环境下混凝土结构的构造要求应符合本规范第3.5节的规定。对冻融环境中混凝土结构的薄壁构件，还宜增加构件厚度或采取有效的防冻措施。

5.1.4 冻融环境下混凝土结构的施工质量控制应按照本规范第3.6节的规定执行，且混凝土构件在施工养护结束至初次受冻的时间不得少于一个月并避免与水接触。冬期施_r中混凝土接触负温时的强度应大于10N/mm2。

5.2 环境作用等级

5.2.1 冻融环境对混凝土结构的环境作用等级应按表5.2.1确定。

表5.2.1冻融环境对混凝土结构的环境作用等级 环境作用等级 II-C 环境条件 微冻地区的无盐环境 混凝土高度饱水 严寒和寒冷地区的无盐环境 混凝土中度饱水 II-D 严寒和寒冷地区的无盐环境 混凝土高度饱水 微冻地区的有盐环境 混凝土高度饱水 严寒和寒冷地区的有盐环境 混凝土中度饱水 II-E 严寒和寒冷地区的有盐环境 混凝土高度饱水 结构构件示例 微冻地区的水位变动区构件和频繁受雨淋的构件水平表面 严寒和寒冷地区受雨淋构件的竖向表面 严寒和寒冷地区的水位变动区构件和频繁受雨淋的构件水平表面 有氯盐微冻地区的水位变动区构件和频繁受雨淋的构件水平表面 有氯盐严寒和寒冷地区受雨淋构件的竖向表面 有氯盐严寒和寒冷地区的水位变动 区构件和频繁受雨淋的构件水平表面 注：1冻融环境按当地最冷月平均气温划分为微冻地区、寒冷地区和严寒地区，其平均气温分别为：-3～2 5℃、 8～-3℃和-8℃以下； 2 中度饱水指冰冻前偶受水或受潮，混凝土内饱水程度不高；高度饱水指冰冻前长期或频繁接触水或湿润上体，混凝土内高度水饱和；

3无盐或有盐指冻结的水中是否含有盐粪.包括海水中的氯盐、除冰盐或其他盐类。 5.2.2位于冰冻线以上土中的混凝土结构构件，其环境作用等级可根据当地实际情况和经验适当降低。

5.2.3 可能偶然遭受冻害的饱水混凝土结构构件，其环境作用等级可按本规范表5.2.1的规定降低一级。

5.2.4直接接触积雪的混凝土墙、柱底部，宜适当提高环境作用等级，并宜增加表面防护措施。

5.3 材料与保护层厚度

5.3.1 在冻融环境下，混凝土原材料的选用应符合本规范附录B的规定。环境作用等级为Ⅱ-D和Ⅱ-E的混凝土结构构件应采用引气混凝土，引气混凝土的含气量与气泡间隔系数应符合本规范附录C的规定。

5.3.2 冻融环境中的配筋混凝土结构构件，其普通钢筋的混凝土保护层最小厚度与相应的混凝土强度等级、最大水胶比应符合表5.0.2的规定。其中，有盐冻融环境中钢筋的混凝土保护层最小厚度，应按氯化物环境的有关规定执行。

表5.3.2冻融环境中混凝土材料与钢筋的保护层最小厚度c(mm) 设计使用年限 环境作用等级 板、墙等面形结构 II-C无盐 100年 混凝土强度等级 C45 ≥C50 Ca35 Ca40 Ca45 C45 ≥C50 Ca35 Ca40 Ca45 最大水胶比 0.40 0.36 0.50 0.45 0.40 0.40 0.36 0.50 0.45 0.40 c 50年 混凝土强度等级 最大水胶比 0.40 0.36 0.55 0.50 0.45 0.40 0.36 0.55 0.50 0.45 c 30年 混凝土强度等级 最大水胶比 0.45 0.40 0.55 0.50 0.45 0.45 0.40 0.55 0.50 0.45 c 35 C45 30 ≥C50 35 Ca35 35 Ca35 Ca40 40 C45 35 ≥C50 35 Ca35 40 Ca35 Ca40 30 C40 25 ≥C45 30 Ca30 35 Ca35 Ca40 35 C40 30 ≥C45 35 Ca30 40 Ca35 Ca40 30 25 25 30 35 30 30 35 II-D 无盐 有盐 II-E有盐 梁、柱等条形结构 II-C无盐 II-D 无盐 有盐 II-E有盐 注：1 如采取表面防水处理的附加措施，可降低大体积混凝土对最低强度等级和最大水胶比的抗冻要求；

2 预制构件的保护层厚度可比表中规定减少5mm；

3 预应力钢筋的保护层厚度按照本规范第3 5 2条的规定执行。

5.3.3 重要工程和大型工程，混凝土的抗冻耐久性指数不应低于表5.3.3的规定。

表5.3.3 混凝土抗冻耐久性指数DF(％) 设计使用年限 环境条件 100年 高度饱水 80 中度饱水 70 50年 盐或化学高度衙蚀下冻饱水 融 85 70 中度饱水 60 盐或化学衙蚀下冻融 80 30年 高度中度饱水 饱水 65 50 盐或化学衙蚀下冻融 75 严寒地区

7 化学腐蚀环境

7.1 一般规定

7.1.1 化学腐蚀环境下混凝土结构的耐久性设计，应控制混凝土遭受化学腐蚀性物质长期侵蚀引起的损伤。

7.1.2 化学腐蚀环境下混凝土结构的构造要求应符合本规范第3.5节的规定。 7.1.3 严重化学腐蚀环境下的混凝土结构构件，应结合当地环境和对既有建筑物的调查，必要时可在混凝土表面施加环氧树脂涂层、设置水溶性树脂砂浆抹面层或铺设其他防腐蚀面层，也可加大混凝土构件的截面尺寸。对于配筋混凝土结构薄壁构件宜增加其厚度。

当混凝土结构构件处于硫酸根离子浓度大于1500mg/L的流动水或pH值小于3.5的酸性水中时，应在混凝土表面采取专门的防腐蚀附加措施。

7.1.4 化学腐蚀环境下混凝土结构的施工质量控制应按照本规范第3.6节的规定执行。

7.2环境作用等级

7·2·l 水、土中的硫酸盐和酸类物质对混凝土结构构件的环境作用等级可按表7.2.1确定。当有多种化学物质共同作用时，应取其中最高的作用等级作为设计的环境作用等级。如其中有两种及以上化学物质的作用等级相同且可能加重化学腐蚀时，其环境作用等级应再提高一级。

7.2.2 部分接触含硫酸盐的水、土且部分暴露于大气中的混凝土结构构件，可按本规范表7.2.1确定环境作用等级。当混凝土结构构件处于干旱、高寒地区，其环境作用等级应按表7.2.2确定。

表7.2.1 水、土中硫酸盐和酸类物质环境作用等级 作用因素 环境作用等级 V-C V-D V-E 水中硫酸根离子浓度SO42- (mg/L) 200~1000 1000~4000 土中硫酸根离子浓度(水溶值) SO42- (mg/kg) 300~1500 1500~1600 水中镁离子浓度(mg/L) 水中酸碱度(pH值) 水中侵蚀性二氧化碳浓度(mg/L) 300~1000 6.5~5.5 ＜4.5 15~30 30~60 60~100 1000~3000 5.5~4.5 4000~10000 6000~15000 ≥3000 注：1 表中与环境作用等级相应的硫酸根浓度，所对应的环境条件为非干旱高寒地区的干湿交替环境；当无干湿交替(长期浸没于地表或地下水中)时，可按表中的作用等级降低一级，但不得低于V-C级；对于干旱、高寒地区的环境条件可按本规范第7.2.2条确定；

2 当混凝土结构构件处于弱透水土体中时，土中硫酸根离子、水中镁离子、水中侵蚀性二氧化碳及水的pH值的作用等级可按相应的等级降低一级，但不低于V-C级； 3 对含有较高浓度氯盐的地下水、土，可不单独考虑硫酸盐的作用； 4 高水压条件下.应提高相应的环境作用等级；

5 表中硫酸根等含量的测定方法应符合本规范附录D的规定。

表7.2.2 干旱、高寒地区硫酸盐环境作用等级

作用因素 环境作用等级 V-C V-D V-E 水中硫酸根离子浓度SO42- (mg/L) 土中硫酸根离子浓度(水溶值) SO42- (mg/kg) 200~500 500~2000 2000~5000 300~750 750~3000 3000~7500 注：我国干旱区指干燥度系数大于2.0的地区，高寒地区指海拔3000m以上的地区。

7.2.3 污水管道、厩舍、化粪池等接触硫化氢气体或其他腐蚀性液体的混凝土结构构件，可将环境作用确定为V-E级，当作用程度较轻时也可按V-D级确定。 7.2.4 大气污染环境对混凝土结构的作用等级可按表7.2.4确定。

表7.2.4大气污婆环境作用等级 环境作用等级 V-C V-D V-E 环境条件 汽车或机车废气 酸雨(雾、露)pH值≥4.5 酸雨pH值<4.5 结构构件示例 受废气直射的结构构件，处于封闭空间内受废气作用的车库或隧道构件 遭酸雨频繁作用的构件 遭酸雨频繁作用的构件 7.2.5 处于含盐大气中的混凝土结构构件环境作用等级可按V-C级确定，对气候常年湿润的环境，可不考虑其环境作用。

7.3材料与保护层厚度

7.3.1 化学腐蚀环境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，其原材料组成应根据环境类别和作用等级按照本规范附录B确定。

7.3.2 水、土中的化学腐蚀环境、大气污染环境和含盐大气环境中的配筋混凝土结构构件，其普通钢筋的混凝土保护层最小厚度及相应的混凝土强度等级、最大水胶比应按表7.3.2确定。

表7.3.2化学腐蚀环境下混凝土材料与钢筋的保护层最小厚度c(mm) 设计使用年限 环境作用等级 板、墙等面形结构 V-C V-D V-E 梁、柱等条形结构 V-C V-D 100年 混凝土强度等级 C45 C50 ≥C55 C55 C45 ≥C50 C50 最大水胶比 0.40 0.36 0.36 0.36 0.40 0.36 0.36 c 50年 混凝土强度等级 C40 C45 ≥C50 C50 C40 ≥C45 C45 最大水胶比 0.45 0.40 0.36 0.36 0.45 0.40 0.40 c 40 45 40 45 45 40 50 35 40 35 40 40 35 45 ≥C55 V-E C55 ≥C60 0.36 0.36 0.33 45 50 45 ≥C50 C50 ≥C55 0.36 0.36 0.36 40 45 40 注：1预制构件的保护层厚度可比表中规定减少5mm；

2 预应力钢筋的保护层厚度按照本规范第3.5.2条的规定执行。

7.3.3 水、土中的化学腐蚀环境、大气污染环境和含盐大气环境中的素混凝土结构构件，其混凝土的最低强度等级和最大水胶比应与配筋混凝土结构构件相同。

7.3.4 在干旱、高寒硫酸盐环境和含盐大气环境中的混凝土结构，宜采用引气混凝土，引气要求可按冻融环境中度饱水条件下的规定确定，引气后混凝土强度等级可按本规范表7.3.2的规定降低一级或两级。

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