DB4405_T 298-2022 既有建筑混凝土结构耐久性评估技术规范.docx

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1、ICS91.040CCSP30/39DB4405汕头市地方标准DB4405/T298-2022既有建筑混凝土结构耐久性评估技术规范Technicalcodefordurabilityevaluationofexistingconcretestructures2022-12-19发布2022-12-20实施汕头市市场监督管理局发布目次前言.I引言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14基本规定.35使用环境和工程情况调查.56耐久性检测.57耐久性评估.78检测评估报告要求.9附录A混凝土中氯离子含量测定.10附录B汕头市沿海地区表面氯离子浓度和混凝土有效扩散系数建议值.13附录C

2、算例两则.14附录D误差函数表.16II引言本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及沿海建筑物钢筋混凝土结构检测和修复方法（专利号：ZL201410326331.4)相关的专利的使用。本文件的发布机构对该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。该专利持有人已向本文件的发布机构承诺，他同意在公平、合理、无歧视基础上，免费许可任何组织或个人在实施本文件时，实施该发明专利。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下联系方式获得：专利持有人姓名：汕头市建设工程质量监督检测站地址：广东省汕头市中山路213号十楼邮编：515041请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉

3、及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。IIDB4405/T2982022既有建筑混凝土结构耐久性评估技术规范1范围本文件规定了既有建筑混凝土结构耐久性评估的基本规定、使用环境和工程情况调查、耐久性检测、耐久性评估方法以及检测评估报告要求。本文件适用于汕头市既有建（构）筑物普通混凝土结构受碳化和氯盐侵蚀情况下的耐久性检测评估，不适用轻骨料混凝土、纤维混凝土等非普通混凝土结构耐久性评估。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。GB5

4、0010混凝土结构设计规范GB50144工业建筑可靠性鉴定标准GB50292民用建筑可靠性鉴定标准GB/T50476-2019混凝土结构耐久性设计规范GB/T50784混凝土结构现场检测技术标准GB/T51355-2019既有混凝土结构耐久性评定标准JTS/T236水运工程混凝土试验检测技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1既有混凝土结构existingconcretestructure已经存在的混凝土结构。GB/T51355-2019，定义2.1.13.2结构耐久性structuredurability在设计规定的环境作用和正常维护、使用条件下，结构及构件在设计使用年限内保持

5、其适用性和安全性的能力。GB/T51355-2019，定义2.1.23.3耐久性评定durabilityassessment采用一定的方法和程序，对既有混凝土结构的耐久性能作出的评价和判定。GB/T51355-2019，定义2.1.31DB4405/T29820223.4耐久性损伤durabilitydamage由环境作用造成的结构性能劣化。GB/T51355-2019，定义2.1.43.5耐久性极限状态durabilitylimitstate由耐久性损伤造成结构或其构件的某项性能丧失而不能满足使用要求的临界状态。GB/T51355-2019，定义2.1.53.6剩余使用年限residuals

6、ervicelife在正常使用和正常维护条件下，结构使用若干年后能继续保持其预定功能的时间。GB/T51355-2019，定义2.1.73.7设计使用年限designworkinglife设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按预定目的使用的年限。GB/T50476-2019，定义2.1.93.8环境作用environmentalaction温度、湿度、二氧化碳、氧、酸、碱、盐等环境因素对结构的作用。GB/T51355-2019，定义2.1.103.9维护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。GB/T51355-2019，定义2.1.113.10修复

7、repair通过修补使受到损伤的结构恢复到满足正常使用功能所进行的活动。GB/T51355-2019，定义2.1.123.11氯离子扩散系数chloridediffusioncoefficient表示氯离子在混凝土中从高浓度区向低浓度区传输速率的参数。GB/T50476-2019，定义2.1.103.12评定单元assessmentunit可独立进行评定的一个或若干个构件的集合。GB/T51355-2019，定义2.1.143.13钢筋的混凝土保护层concretecovertoreinforcement从混凝土表面到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

8、土表面的距离。GB/T50476-2019，定义2.1.222环境类别环境类型腐蚀机理I一般环境混凝土碳化及其引起的钢筋锈蚀II冻融环境反复冻融导致混凝土损伤DB4405/T29820223.14碳化深度carbonizationdepth大气中的二氧化碳渗透到混凝土内与其碱性物质发生化学反应,使混凝土碱度降低的腐蚀深度。4基本规定4.1一般规定4.1.1在下列情况下，应对既有混凝土结构进行耐久性检测与评估：a)已达到或超过设计使用年限建筑物，拟继续使用；b)钢筋或混凝土劣化导致结构出现一定程度的损坏；c)对混凝土结构构件未进行防护，闲置5年以上，继续或者重新施工的建筑物。4.1.2混凝土结构

9、耐久性应分构件、评定单元两个层次，按三个等级进行评定。4.1.3评定单元应根据结构所处环境条件、结构使用功能、结构布置等情况划分。4.1.4构件、评定单元的耐久性应按下列规定评定等级：4.1.4.1构件a级：在目标使用年限内，构件耐久性满足要求，可不采取修复、防护或其他提高耐久性的措施；b级：在目标使用年限内，构件耐久性基本满足要求，可不采取或部分采取修复、防护或其他提高耐久性的措施；c级：在目标使用年限内，构件耐久性不满足要求，应及时采取修复、防护或其他提高耐久性的措施。4.1.4.2评定单元A级：在目标使用年限内，评定单元耐久性满足要求，可不采取修复、防护或其他提高耐久性的措施；B级：在目

10、标使用年限内，评定单元耐久性基本满足要求，可不采取或部分采取修复、防护或其他提高耐久性的措施；C级：在目标使用年限内，评定单元耐久性不满足要求，应及时采取修复、防护或其他提高耐久性的措施。4.1.5当结构受到多种类型环境作用时，应对每类环境单独作用下，分别进行耐久性评估，当出现多环境共同作用影响时，应综合考虑后进行耐久性评估。4.1.6在调查与检测过程中，若发现调查资料不足，应及时组织补充调查。4.2环境类别结构所处环境类别应按表1确定。表1环境类别3环境类别环境类型腐蚀机理III海洋氯化物环境氯盐引起钢筋锈蚀IV除冰盐等其他氯化物环境除冰盐引起混凝土表面剥落损伤以及氯盐引起钢筋锈蚀V化学腐蚀

11、环境硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀DB4405/T2982022表1环境类别(续表)4.3评估程序和工作内容4.3.1结构耐久性应按图1所示的工作程序评估。明确评估目的、范围和内容初步调查制定检测与评估方案详细调查与检测补充调查与检测分析与评估评估报告图1耐久性评估工作程序4.3.2评估调查内容应包括下列内容：a)相关技术图纸资料；b)结构类型、用途、使用年限、使用历史等；c)结构设计、施工、维修加固、改扩建、受灾情况及其处理措施等；d)结构的使用状况，实际使用条件和室内外环境；e)制定调查计划和检测评估工作方案。4.3.3耐久性检测评估方案应包括下列内容：a)耐久性评估概况；b)调查与检测目

12、的和要求；c)调查与检测的范围、项目；4DB4405/T2982022d)调查与检测的方法、构件数量；e)人员构成和仪器设备情况；f)工作进度计划；g)相应的安全与环保措施。4.3.4混凝土结构耐久性评估应委托具备相应技术能力的专业技术机构进行。5使用环境和工程情况调查5.1一般规定5.1.1混凝土结构耐久性调查与检测的内容、范围和技术要求应满足结构耐久性评估的需要。5.1.2混凝土结构耐久性调查与检测应包括使用环境调查、工程情况调查和耐久性检测，并应根据结构实际状况选择耐久性检测项目和检测方法。5.1.3当同一个检测项目存在多种检测方法时，宜选择直观、明了、无损、经济的检测方法。5.2使用环

13、境调查结构所处环境调查应包括下列内容：a)大气年平均温度、最高温度、最低温度等；b)大气年平均相对湿度等；c)构件所处工作环境的年平均温度、年平均湿度、温度、湿度变化以及干湿交替情况；d)大气中二氧化碳、大气中氯离子的年平均浓度、最高浓度、最低浓度等；e)沿海地区，海水中氯离子含量的年平均值、最高值、最低值等；f)其它腐蚀性固体或液体。5.3工程情况调查5.3.1根据评估需要查阅建筑物下列全部或部分资料：a)地质勘察报告：包括地下水位、土质及水质化学成分和含量等；b)设计资料：包括设计图纸、生产工艺流程、废气及污水处理方式等；c)施工资料：包括混凝土原材料、配合比、混凝土强度、施工工艺及钢筋种

14、类等。5.3.2根据评估需要，应进行建筑物使用历史调查：a)使用、管理、维护、加固情况；b)用途改变、改建或扩建情况；c)事故、灾害及处理情况；d)其他异常情况。6耐久性检测6.1一般规定6.1.1结构耐久性检测应根据结构所处环境、耐久性评估所需参数进行，包括构件的几何尺寸、混凝土强度、混凝土保护层厚度、碳化深度、裂缝及缺陷、混凝土中氯离子含量分布、钢筋锈蚀状况和构件开裂状况。5环境类别常规检测专项检测I构件的几何尺寸、保护层厚度、混凝土强度、裂缝及缺陷、钢筋锈蚀状况、构件开裂状况碳化深度III混凝土中氯离子含量分布DB4405/T2982022表2耐久性现状检测项目6.1.2结构耐久性现场检

15、测可采取抽样检测或全数检测两种检测方式。抽样检测时，宜按同类环境、同类构件随机、均布抽取样本。当不具备随机抽样条件时，可按约定方法抽取样本。遇到下列情况时宜采用全数检测的方式：a)构件数少于6个；b)检测项目的变异系数大于0.2；c)灾害发生后结构受损情况；d)委托方要求全数检测。6.1.3当为下列情况时，检测对象可以是单个构件或部分构件，但检测结论不得扩大到未检测的构件或范围。a)委托方指定检测对象或范围；b)因环境侵蚀或人为因素等造成部分构件损伤时。6.2检测数量及检测方法6.2.1构件的几何尺寸几何尺寸检测应按GB/T50784的相关规定执行，检测抽样数量可参考GB/T50784中对检测

16、类别B的要求。6.2.2保护层厚度6.2.2.1混凝土保护层厚度检测方法应按GB/T50784执行。保护层厚度应取同一测区最外层钢筋的混凝土保护层厚度的平均值。6.2.2.2检测部位应包括：a）主要构件或主要受力部位；b）钢筋可能锈蚀的部位；c）混凝土锈胀开裂的部位；d）布置混凝土碳化测区的部位。6.2.2.3同类构件抽检数量宜按10%确定，且不应少于6个。同类构件数量少于6个时，应逐个测试。6.2.2.4每个检测构件的测区数不宜少于6个；构件角部钢筋应量测两侧的保护层厚度。6.2.3混凝土抗压强度6.2.3.1混凝土强度检测应按GB/T50784的相关规定执行。混凝土强度应取混凝土强度推定值

17、，检测抽样数量可参考GB/T50784中对检测类别B的要求。6.2.3.2混凝土抗压强度可采用回弹法、超声-回弹综合法、后装拔出法、后锚固法等间接法进行检测。6DB4405/T2982022当具备钻芯条件时，宜采用钻芯法对间接法检测结果进行修正或验证；当不具备钻芯条件时，可根据GB50292采用老龄期修正法进行修正。6.2.4外观缺陷与表面损伤外观缺陷与表面损伤检测应按GB/T50784的相关规定执行。对构件的外观缺陷或表面损伤宜全数检测。当不具备全数检测条件时，可根据约定抽样原则选择下列构件或部位进行检测：a)重要的构件或部位；b)外观缺陷与损伤严重的构件或部位。6.2.5碳化深度6.2.5

18、.1混凝土碳化深度应采用浓度为1%2%的酚酞酒精溶液进行测试，碳化深度应为同一测区受力钢筋部位混凝土碳化深度的平均值，测区数量及布置应符合下列规定：a)同环境、同类构件抽检数量宜按10%确定，且不应少于6个，同类构件数少于6个时，应逐个测试；b)每个检测构件不应少于3个测区，测区应布置在构件的不同侧面，并宜布置在钢筋附近；对角部钢筋宜测试钢筋处构件两侧面混凝土碳化深度，碳化深度测量应精确至0.1mm；c)每一测区应布置3个测孔，孔距应大于2倍孔径，测区碳化深度取3个测孔碳化深度的平均值。6.2.5.2混凝土碳化深度检测时，应清除测孔中的粉末和碎屑，且不得用水擦洗。6.2.6混凝土中氯离子含量分

19、布检测混凝土中氯离子含量采用本规范附录A的方法进行检测，用每立方米混凝土中含有的氯离子质量表示（kg/m）。a)同环境、同类构件抽样构件数不少于6个(同类构件数少于6个时宜逐个取样)，取样时应注明取样部位；b)使用直径14mm的冲击钻在混凝土构件表面钻孔，钻孔前应用保护层检测仪探测，避开钢筋位置；c)钻孔位置应取构件受氯盐影响最不利的构件面，在构件的上、中、下部均匀钻取，自构件表面沿深度分4层收集，取样深度区间：5mm10mm、10mm20mm、20mm30mm、30mm50mm，应保证各层混凝土粉末采集量不小于20g；d)各层混凝土粉末收集后，钻头及钻孔内壁应用毛刷和洗耳球将残留粉末清理干净

20、，方能进行下一深度钻孔取样。6.2.7钢筋锈蚀混凝土中钢筋锈蚀状况检测宜按GB/T50784执行，检测抽样数量可参考GB/T50784中对检测类别B的要求。7耐久性评估7.1一般规定7.1.1钢筋混凝土构件应分别进行大气环境和氯盐侵蚀环境时的耐久性评估。7.1.2钢筋混凝土构件耐久性应以钢筋开始锈蚀极限状态进行评估。7DB4405/T2982022a)大气环境下，钢筋开始锈蚀极限状态应为混凝土中性化诱发钢筋脱钝的状态；b)氯盐侵蚀环境时，钢筋开始锈蚀极限状态应为钢筋表面氯离子浓度达到钢筋脱钝临界氯离子浓度的状态。7.2大气环境下的耐久性评估7.2.1大气环境下，钢筋混凝土构件使用年限按式(1)

21、计算：t1=.(1)xk2式中：大气环境下，钢筋混凝土构件计算使用年限（a）；混凝土计算保护层厚度（），按实测数据，考虑一定的保证率取值；混凝土碳化系数（），综合反映各影响因素对碳化速度的影响，包括环境条件和混凝土抗碳化能力。7.2.2碳化系数k应根据式(2)计算：k=Xct0.(2)式中：实测混凝土碳化深度（），按实测数据，考虑一定的保证率取值；结构建成至检测时的时间（a）。7.2.3剩余使用年限可按式(3)计算：tre1=t1-t0.(3)式中：剩余使用年限（a）；大气环境下，钢筋混凝土构件计算使用年限（a）；结构建成至检测时的时间（a）。7.3氯盐侵蚀条件时的耐久性评估7.3.1氯盐侵蚀

22、条件时，钢筋混凝土构件使用年限按式(4)计算：t2=2Derf1-Ccr-CiC0-Cix-12.(4)式中：氯盐侵蚀条件时，钢筋混凝土构件计算使用年限（a）；混凝土有效扩散系数（mm/a），按7.3.2条确定；8DB4405/T2982022误差函数，可按附录D取值；引起混凝土中钢筋锈蚀的氯离子临界浓度值，以占胶凝材料质量百分比（%）或在混凝土中的质量（kg/m）计；混凝土表面氯离子浓度值，以占胶凝材料质量百分比（%）或在混凝土中的质量（kg/m）计，按本规范第7.3.2条确定；混凝土中的氯离子浓度值，以占胶凝材料质量百分比（%）或在混凝土中的质量（kg/m）计。7.3.2混凝土表面氯离子浓

23、度和混凝土有效扩散系数应按式(5)由现场实测数据拟合回归求得。当缺乏有效实测数据时，可按附录B取值。C=(C0-Ci)1-erf2Dt+Ci.(5)0x式中：时刻深度处氯离子浓度值，以占胶凝材料质量百分比（%）或在混凝土中的质量（kg/m）计；距离混凝土表面，与对应的深度值（mm）；指现场实测时，距离该结构（构件）混凝土成形的时间（a）。7.3.3氯离子临界浓度由混凝土类型、施工质量及工作环境等决定，当缺乏可靠资料时，可取为2.10kg/m。7.3.4剩余使用年限可按式(6)计算：tre2=t2-t0.(6)式中：剩余使用年限（a）。8检测评估报告要求8.1检测评估报告应结论准确、用词规范、文

24、字简练，对于委托方容易混淆的术语和概念可书面予以解释。8.2检测评估报告至少应包括以下内容：a)委托单位名称；b)建筑物工程概况；c)检测评估目的、范围和内容；d)检测项目、检测方法及依据的标准；e)抽样方案及数量；f)耐久性评估分析；g)结论与建议。8.3对耐久性评估过程中所发现的相关安全性及使用性问题，应在评估报告中予以说明。9DB4405/T2982022附录A（规范性）混凝土中氯离子含量测定A.1硬化混凝土中氯离子的含量可按本附录规定的方法进行测定。A.2混凝土中氯离子含量的测定应具备下列仪器：a)具有0.1pH单位或10mV精确度的酸度计或电位计；b)银电极或氯电极；c)饱和甘汞电极

25、；d)电磁搅拌器；e)电振荡器；f)50mL滴定管；g)10mL、25mL及50mL移液管；h)烧杯；i)300mL磨口三角瓶；j)感量为0.0001g和感量为0.1g的天平；k)最高使用温度不小于1000的箱式电阻炉；l)0.075mm的方孔筛；m)电热鼓风恒温干燥箱，温度控制范围0250；n)磁铁；o)快速滤纸；p)干燥器。A.3混凝土中氯离子含量的测定应具备下列试剂：a)二级以上试验用水；b)1个体积的硝酸加3个体积的试验用水配制的硝酸溶液(1+3)；c)浓度为10g/L的酚酞指示剂；d)浓度为0.01mol/L的硝酸银标准溶液；e)浓度为10g/L的淀粉溶液；f)氯化钠基准试剂；g)硝

26、酸银。A.4试样制备应符合下列规定：a）混凝士粉末分缩至20g，然后进行研磨，并通过0.075mm的方孔筛；b)未过筛试样应进行再次研磨，直到全部通过0.075mm的方孔筛；c)试样中的铁屑应采用磁铁吸出；d)试样应置于105110电热鼓风恒温干燥箱中烘至恒重，取出后应放入干燥器中冷却至室温。A.5硝酸银标准溶液应按下列方法配制：a)用感量为0.0001g的天平称取1.7000g硝酸银，放于烧杯中；b)在烧杯中加入少量试验用水，待硝酸银溶解后，将溶液移入1000mL容量瓶中；c)向容量瓶中加入试验用水稀释至1000mL刻度，摇匀，储存于棕色瓶中。A.6氯化钠标准溶液应按下列方法配制：a)将氯化

27、钠基准试剂放于温度为500600的箱式电阻炉中进行灼烧，灼烧至恒重；10DB4405/T2982022b)用感量为0.0001g的天平称取灼烧后的氯化钠基推试剂0.6000g，放于烧杯中；c)在烧杯中加入少量试验用水，待氯化钠溶解后将溶液移入1000mL容量瓶中；d)向容量瓶中加入试验用水，摇匀，稀释至1000mL刻度，储存于试剂瓶中。A.7硝酸银标准溶液应按下列规定进行标定：a)使用25mL移液管分别吸取25.00mL氯化钠标准溶液和25.00mL试验用水置于100mL烧杯中；b)在烧杯中加10.0mL浓度为10g/L的淀粉溶液；c)将烧杯放置于电磁搅拌器上，以银电极或氯电极作指示电极，以饱

28、和甘汞电极作参比电极，用配制好的硝酸银标准溶液滴定；d)按GB/T9725的规定，以二级微商法确定所用硝酸银溶液的体积；e)同时使用试验用水代替氯化钠标准溶液进行上述步骤的空白试验，确定空白试验所用硝酸银标准溶液的体积；f)硝酸银标准溶液的浓度按式(A.1)：C(AgNO3)=m(NaCl)25.00/1000.00(V1-V2)0.05844(.A.1)式中：硝酸银标准溶液的浓度(mol/L)；氯化钠的质量(g)；滴定氯化钠标准溶液所用硝酸银标准溶液的体积(mL)；空白试验所用硝酸银标准溶液的体积(mL)；0.05844氯化钠的毫摩尔质量(g/mmol)。A.8混凝土中氯离子含量应按下列方法

29、测定：A.8.1混凝土试样应按下列步骤制备混凝土试样滤液：a)用感量0.0001g的天平称取5.0000g试样，放入磨口三角瓶中；b)在磨口三角瓶中加入250.0mL试验用水，盖紧瓶塞，剧烈摇动3min4min；c)将盖紧瓶塞的磨口三角瓶放在电振荡器上振荡6h或静止放置24h；d)以快速定量滤纸过滤磨口三角瓶中的溶液于烧杯中，即成为混凝土试样滤液。A.8.2混凝土试样滤液应按下列步骤进行滴定：a)用移液管吸取50.00mL滤液于烧杯中，滴加浓度为10g/L的酚酞指示剂2滴；b)用配制的硝酸溶液滴至红色刚好褪去，再加10.0mL浓度为10g/L的淀粉溶液；c)将烧杯放置于电磁搅拌器上，以银电极或

30、氯电极作指示电极，饱和甘汞电极作参比电极，用配制好的硝酸银标准溶液滴定；d)按GB/T9725的规定，以二级微商法确定所用硝酸银溶液的体积。A.8.3使用试验用水代替混凝土试样滤液按第2款的步骤同时进行试验用水的空白试验，确定空白试验所用硝酸银标准溶液的体积。A.8.4混凝土中氯离子含量按式(A.2)计算：wCl-1=(C(AgNO3)V1-V2)0.03545ms50.00/250.02400.(A.2)式中：11DB4405/T2982022混凝土中氯离子含量(kg/m3)；硝酸银标准溶液的浓度(mol/L)；滴定混凝土试样滤液所用硝酸银标准溶液的体积(mL)；空白试验所用硝酸银标准溶液的

31、体积(mL)；0.03545氯离子的毫摩尔质量(g/mmol)；ms混凝土试样质量(g)；2400混凝土干表观密度（kg/m3）。12离海岸线距离(m)3氯离子浓度(kg/m)占混凝土质量的比值（%）占胶凝材料质量的比值（%）01005.8711.50.2450.4791.553.031505002.573.830.1070.1600.681.0155010001.281.520.0530.0630.340.4033注1：混凝土干表观密度取2400kg/m，混凝土中胶凝材料用量取380kg/m。注2：根据离海岸线距离、所处区域取值。其中，距离小时，取高值；距离大时，取低值。离海岸线距离处于本表

32、范围内的可用线性插值法。离海岸线距离超过1.0km的建筑物，可选用本表中1.0km的数据。DB4405/T2982022附录B（资料性）汕头市沿海地区表面氯离子浓度和混凝土有效扩散系数建议值B.1混凝土表面氯离子浓度，混凝土有效扩散系数由现场实测数据拟合回归求得，当实测数据有欠缺时，可以参考B.2、B.3综合确定。B.2混凝土表面氯离子浓度，根据离海岸线距离，可按表B.1取值。表B.1混凝土表面氯离子浓度B.3混凝土有效扩散系数D，可按式(B.1)计算：D=(7.08W/B-1.846)(0.0447T-0.052)10-3.(B.1)式中：W/B混凝土水胶比；T环境年平均温度（），取汕头市近5年平均温度24.4。13DB4405/T2982022附录C（资料性）算例两则C.1算例A某濒海建筑群A