高速公路高性能混凝土应用技术规程DB13／T 5154-2019.pdf

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 I 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。DB13/T 5154 2019 1 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 DB13/T 5154 2019 2 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。DB13/T 5154 2019 3 表2 一般环 境的 作用 等级 环境作用等级 环境条件特征 T1 干燥环境（0 RH20%）极湿润环境（80%RH 100%）永久的静水浸没环境 T2 较干燥环境（20%RH 40%）湿润环境（60%RH 80%）T3 干湿交替环境 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 L1 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 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/kg750 mg/kg）L2 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 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/kg7500 mg/kg）L3 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 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）。DB13/T 5154 2019 4 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 环境作用等级 环境条件特征 水体中SO42-浓度（mg/L）土体中 SO42-含量（水溶值）（mg/kg）Y1 日温差10，有干湿交替作 用的盐土环境 2002000 3003000 Y2 日温差10，有干湿交替作 用的盐土环境 2000 4000 3000 6000 Y3 日温差10 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；注2：当混凝土处于极高含盐地区（水体中 SO42-浓度大于 10000 mg/L 或土体中 SO42-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。4.1.5 应控制 混凝 土结 构及 构件 遭受 SO42-、Mg2+、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 非干旱、非高寒地区的干湿交替环境 干旱、高寒地区 水体中SO42-浓度（mg/L）水体中Mg2+浓度（mg/L）水体的 pH 值 水体中侵蚀性 CO2浓度（mg/L）水体中SO42-浓度（mg/L）H1 200 1000 300 1000 6.5 5.5 15 30 200 500 H2 1000 4000 1000 3000 5.5 4.5 30 60 500 2000 H3 4000 10000 3000 4.5 4.0 60 100 2000 5000 H4 10000 20000-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。DB13/T 5154 2019 5 表6 土体中 硫酸 盐的 作用 等级 环境作用等级 土体中SO42-含量（水溶值）（mg/kg）非干旱高寒地区的干湿交替环境 干旱、高寒地区 H1 300 1500 300 750 H2 1500 6000 750 3000 H3 6000 15000 3000 7500 H4 15000 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、露）pH 值4.5 的 酸雨地区 H3 酸雨（雾、露）pH值4.5 的酸 雨地区 注：酸雨是指pH值年均值低于5.6 的 降水。酸雨pH值的测量按照现 行GB/T 19117 的规定执行。4.1.6 当受多 个化 学腐 蚀物 质作 用时，以 其中 单项 作用 最高 的环境 作用 等级 作为 化学 腐蚀环 境的 设 计作用等 级；当存 在两 个以 上作用 等级 均达 到最 高等 级时，应提 高一 级。4.1.7 冻融环 境对 混凝 土结 构的 环境作 用等 级应 按 表 8 的 规定执 行。表8 冻融环 境的 作用 等级 环境作用等级 环境条件特征 D1 微冻地区（-3 t 2.5）且 t 10，混凝土中度饱水 D2 微冻地区（-3 t 2.5）且 t 10，混凝土高度饱水 寒冷地区（-8 t-3）和 严寒地区（t-8）且 t 10，混凝土中度饱水 微冻地区（-3 t 2.5），且 t 10，混凝土中度饱水（水为含氯盐水）D3 寒冷地区（-8 t-3）和 严寒地区（t-8）且 t 10，混凝土高度饱水 微冻地区（-3 t 2.5），且 t 10，混凝土高度饱 水（水为含氯盐水）寒冷地区（-8 t-3）和 严寒地区（t-8）且 t 10，混凝土中度饱水（水为含 氯盐水）D4 寒冷地区（-8 t-3）和 严寒地区（t-8）且 t 10，混凝土高度饱水（水为含 氯盐水）注1：表中 t 为最冷月平均气温，t 为日温差；注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；高度饱水是指冰冻前期长期或频繁接触水或湿润，混凝土内高度水饱和；注3：含氯盐水包括海水、含有氯盐的地下水或盐湖水等。4.1.8 磨蚀环 境下 混凝 土结 构的 环境作 用等 级划 分应 按 表9 的规 定执 行。DB13/T 5154 2019 6 表9 磨蚀环 境的 作用 等级 环境作用等级 环境条件特征 M1 风蚀（有砂情况）：风力等级7 级，且年 累计刮风时间大于 90d 的风沙地区 M2 风蚀（有砂情况）：风力等级9 级，且年累计刮风时间大于 90d 的风沙地区 泥砂石磨蚀：汛期含砂量 200 kg/m3600 kg/m3的河道 M3 流冰磨蚀：有强烈流冰撞击的河道（冰层水位线下0.5 m 冰 层水位线上1.0 m）泥砂石磨蚀：汛期含砂量600 kg/m31000 kg/m3的河道 M4 风蚀（有砂情况）：风力等级11 级，且年累计刮风时间大 于90d 的风沙地区 泥砂石磨蚀：汛期含砂量1000 kg/m3的河道及漂块石等撞击 的河道；泥石流地区及洪水期间夹杂大量粗颗粒砂石的河道 注1：风沙地区包括沙漠和沙地；注2：磨蚀环境下，混凝土的耐磨性能宜按照现行标准 JTG E30 和JC/T 421 的规定执行。4.1.9 环境对 高速 公路 高性 能混 凝土结 构的 作用 程度 应按 表 10 的规 定进 行划 分。表10 环境作 用程 度划 分 环境作用程度 轻微 轻度 中度 严重 非常严重 极端严重 环境类别与作用等级 T1 T2 T3、L1、H1、D1、M1 L2、Y1、H2、D2、M2 L3、Y2、H3、D3、M3 L4、Y3、H4、D4、M4 4.2 混凝土 的耐 久性 要求 4.2.1 高速公 路高 性能 混凝 土结 构设计 时，应根 据结 构物 所处的 环境 类别 和作 用等 级，对 混凝 土耐 久性指标 提出 明确 要求。4.2.2 一般环 境下，无 特殊 要求 的混凝 土结 构，不同 强度 等级混 凝土 的电 通量 应满 足表 11 的要求。表11 混凝土 的电 通量 混凝土强度等级 C30 C30C45 C50 56d电通量（C）1500 1200 1000 注：混凝土电通量应按现行标准GB/T 50082 规定的方法进行检验（后同）。4.2.3 氯盐环 境下，混 凝土 的抗 氯离子 渗透 性应 满足 表 12 的要求。抗 渗性 能可 用氯 离子扩 散系 数法和电通 量法 进行 表征。表12 混凝土 抗氯 离子 渗透 性能 评价指标 环境作用等级 L2 L3 L4 氯离子扩散系数 DRCM（10-12m2/s）7 4 3 56d 电通量（C）1200 800 800 注1：混凝土的氯离子扩散系数和电通量现行标准 GB/T 50082 规定 的方法进行检验；注2：表中规定的氯离子扩散系数 DRCM，混凝土试样龄期为 28d。4.2.4 混凝土 内游 离氯 离子 的总 含量应 满足 表 13 的 要求。DB13/T 5154 2019 7 表13 游离氯 离子 的含 量限 值 环境类别与作用等级 钢筋混凝土（%）预应力混凝土（%）L、D 0.10 0.06 T2、T3、Y、H 0.20 T1、M 0.30 注：以胶凝材料质量百分数计。4.2.5 盐结晶 破坏 环境 下，混凝 土的抗 硫酸 盐结 晶破 坏性 能应满 足 表14 的要 求。表14 混凝土 抗硫 酸盐 结晶 破坏 性能 环境作用等级 Y1 Y2 Y3 抗硫酸盐结晶破坏等级 KS 90 KS 120 KS 150 注1：混凝土 抗硫酸盐结晶 破坏等级以混凝土强度耐蚀系数下降到不低于 75%时的最大干湿循环 次数来确定，并以符号KS 表示；注2：混凝土 抗硫酸盐结晶 干湿循环次数应按现行标准 GB/T 50082 规定的方法进行检验。4.2.6 冻融破 坏环 境下，混 凝土 的抗冻 耐久 性指 数应 按满 足表 15 的 要求。表15 混凝土 的抗 冻耐 久性 指数 环境条件 高度饱水 中度饱水 盐或化学腐蚀下冻融 严寒地区 80 70 85 寒冷地区 70 60 80 微冻地区 60 60 70 注1：抗冻耐久性指数（DF）为混凝 土试件经 300 次快速冻融循环 后的动弹性模量 E1 与初始值的 比值 E0，DF=E1/E0；如在达到 300 次冻融循环之前 E1 已降到初始值的 60%以下或 质量损失已达到 5%，则以此时 的循环次 数 N 计算DF 值，并取DF=(N/300)0.6；注2：盐或化学腐蚀下冻融是指接触海水、除冰盐或其他化学物质时受冻；注3：混凝土的抗冻耐久性应按现行标准 GB/T 50082 规定的方法进 行检验；注4：对于厚度小于 150mm 的薄壁构 件，表中的DF 值宜再增 加 5。4.2.7 磨蚀环 境下 的混 凝土 结构，混凝 土的 耐磨 性技 术要 求应通 过专 门的 试验 研究 确定。4.2.8 混凝土 中的 最大 碱含 量应 满足 表 16 的要 求。对于 特 大桥和 大桥 混凝 土，最大 碱含量 宜为1.8kg/m3。表16 混凝土 最大 碱含 量限 制 环境条件 碱含量（kg/m3）干燥环境（相对湿度75%）3.0 潮湿环境（相对湿度75%）集料无活性 集料有活性 严格控制混凝土碱含量并掺加矿物掺合料 注：混凝土中碱含量指所有组分碱物质含量之和，以等效Na2O 当 量的水溶碱计。4.2.9 隧道结 构的 混凝 土最 低强 度等级 应符 合 表17 的规 定。其他 结构 的混 凝土 最低 强度等 级应 符合表 18 的规 定。DB13/T 5154 2019 8 表17 隧道结 构混 凝土 的最 低强 度等级 环境类别及作用等级 T1 T2 T3、L1、H1、D1、M1 L2、Y1、H2、D2、M2 L3、Y2、H3、D3、M3 L4、Y3、H4、D4、M4 最低强度等级 C30 C35 C40 C45 C50 C50 表18 桥涵等 结构 的混 凝土 最低 强度等 级 环境类别及作用等级 T1 T2、T3 L1、D1、D2 L2、D3、L3、L4 Y1、H1、H2、M1 Y2、Y3、H3、H4、M2、M3 M4 素混凝土 C25 C25 C30 C30 C35 C35 C40 钢筋混凝土 梁、板、塔 C35 C40 C40 C45 C40 C45 C50 桥墩、涵洞 C30 C35 C35 C40 C35 C40 C45 承台、基础 C25 C30 C30 C35 C30 C35 C40 预应力混凝土 C40 C45 C45 C50 C45 C50 C55 4.2.10 混凝土 的最 大水 胶比 和单 位体积 混凝 土的 胶凝 材料 用量宜 满足 表 19 的 要求。表19 混凝土 的最 大水 胶比 和单 位体积 混凝 土的 胶凝 材料 用量 混凝土强度等级 最大水胶比 最小胶凝材料用量（kg/m3）最大胶凝材料用量（kg/m3）C25 0.55 275 400 C30 0.55 280 400 C35 0.50 300 400 C40 0.45 320 450 C45 0.40 340 450 C50 0.36 360 480 C55 0.32 380 500 C60 0.30 400 530 注：大掺量矿物掺合料混凝土的水胶比不应大于0.42。4.2.11 不同环 境类 别下，混凝 土 中的矿 物掺 合料 用量 应满 足表 20 的要 求。使用 普通 硅酸盐 水泥、矿渣水泥 时，应将 其中 原有 矿物掺 合料 与配 制混 凝土 时加入 的矿 物掺 合料 用量 一起计 算。表20 混凝土 中矿 物掺 合料 用量 范围 混凝土类型 环境类别 水胶比 粉煤灰（%）磨细矿渣（%）钢筋混凝土 一般环境 0.4 30 50 0.4 20 30 氯盐环境 0.4 3050 5080 0.4 2040 3060 盐结晶环境 0.4 40 50 0.4 30 40 DB13/T 5154 2019 9 表20 混凝 土中 矿物 掺合 料用量 范围（续）混凝土类型 环境类别 水胶比 粉煤灰（%）磨细矿渣（%）钢筋混凝土 化学腐蚀环境 0.4 3050 4060 0.4 2040 3050 冻融环境 0.4 30 40 0.4 20 30 磨蚀环境 0.4 30 40 0.4 20 30 预应力混凝土 30 50 注1：表中用量值为矿物掺合料占胶凝材料质量的百分比；注2：本表仅限于硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；注3：以硫酸盐为主的化学腐蚀环境、氯盐环境，宜掺入矿物；注4：氯盐环境下，矿物掺合料复掺取单掺的最大值。4.2.12 混凝土 结构 及构 件计 算的 最大裂 缝宽 度不 应大 于 表21 规 定的 限值。表21 混凝土 结构 及构 件的 最大 裂缝宽 度限 值 环境类别 环境作用等级 最大裂缝宽度限值（mm）钢筋混凝土构件 B 类预应力混凝土构件 隧道衬砌结构 一般环境 T1、T2 0.20 0.10 0.20 T3 0.15 氯盐环境 L1 0.15 0.10 0.15 L2 0.15 禁止使用 0.15 L3、L4 0.10 禁止使用 0.10 盐结晶环境 Y1 0.10 禁止使用 0.15 Y2、Y3 0.10 0.10 化学腐蚀环境 H1 0.15 0.10 0.15 H2、H3、H4 0.10 禁止使用 0.10 冻融环境 D1 0.20 0.10 0.20 D2 0.15 禁止使用 0.15 D3、D4 0.10 0.10 磨蚀环境 M1 0.20 0.10/M2、M3、M4 0.15 禁止使用/4.2.13 高性能 混凝 土结 构中，钢 筋的混 凝土 保护 层最 小厚 度应符 合 表22 的规 定。表22 钢筋的 混凝 土保 护层 最小 厚度 cmin 环境类别 环境作用等级 梁、板、塔、拱圈、涵洞上部（mm）墩台身、涵洞上部（mm）承台、基础（mm）隧道衬砌（mm）一般环境 T1 20 25 40 30 T2 25 30 40 30 DB13/T 5154 2019 10 表22 钢筋 的混 凝土 保护 层最小 厚 度 cmin（续）环境类别 环境作用等级 梁、板、塔、拱圈、涵洞上部（mm）墩台身、涵洞上部（mm）承台、基础（mm）隧道衬砌（mm）一般环境 T3 30 35 45 40 氯盐环境 L1 35 45 65 40 L2 40 50 70 45 L3 40 50 70 50 L4 40 50 70 55 盐结晶环境 Y1 35 40 45 45 Y2 35 45 50 50 Y3 40 45 55 55 化学腐蚀环境 H1 35 40 60 40 H2 40 45 65 45 H3 40 45 65 50 H4 40 50 70 55 冻融环境 D1 30 35 45 40 D2 35 40 50 45 D3 35 40 50 50 D4 40 45 55 55 磨蚀环境 M1 35 45 65/M2 40 50 70/M3 40 50 70/M4 45 55 75/注1：表中保护层最小厚度是按照第4.2.9 条要求的最低混凝土强 度等级规定的。对于混凝土强度 高于最低等级5MPa以上或采用工厂预制的混凝土构件，其保护层最小厚度值可最多减小 5 mm，但不得小于20 mm；注2：若表中保护层厚度小于被保护钢筋的直径，则取钢筋直径值；注3：表中承台和基础的保护层最小厚度，针对的是基底无垫层或侧面无模板的情况；对于有垫层或有模板的情况，最小保护层厚度可将表中相应数值减少 20 mm，但不得小 于 40 mm；注4：表中保护层厚度值不适用于直接接触土体浇筑的混凝土以及钢筋网喷射混凝土。5 原材料 选择 5.1 水泥及 矿物 掺合 料 5.1.1 应根据 高速 公路 混 凝 土结 构物的 性能 和特 点、所处 的环境 及施 工条 件，选择 合适的 水 泥 品 种。5.1.2 水泥的 强度 等级 应与 混凝 土设计 强度 等级 相适 应。5.1.3 高速公 路高 性能 混凝 土宜 选用质 量稳 定的 硅酸 盐水 泥或普 通硅 酸盐 水泥，不 宜使用 早强 型水泥，特殊 情况 下也 可使 用 抗硫酸 盐水 泥。水 泥的 性 能除应 满足 现行 标 准GB 175 的规 定外，还 应符 合表23 的 要求。DB13/T 5154 2019 11 表23 水泥的 技术 性能 项目 技术要求 比表面积（m2/kg）350 游离 CaO 含量（%）1.0 碱含量（%）0.6 熟料中的 C3A（%）8.0（海水中5.0）注1：对大体积混凝土构件，宜采 用 C2A 含量相对较高的水泥；注2：本表适用于 硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其它品种的水泥应根据工程特点具体限定技术要求。5.1.4 高性能 混凝 土的 矿物 掺合 料应为 性能 稳定 的粉 煤灰、磨细 矿渣 粉和 硅灰。当使 用其它 新型 矿 物掺合料 时，应按 国家 和行 业的有 关规 定进 行试 验验 证并经 审定 通过 后方 可使 用。粉 煤灰 的技 术性 能 除应符合 现行 国家 标 准 GB/T 1596 的相 关规 定外，还应 符合 表 24 的要 求。磨 细矿 渣粉和 硅灰 的技 术性 能除应符 合现 行标 准 JTG/T F50 的 相关 规定 外，还应 分别符 合 表25、表 26 的 要求。表24 粉煤灰 的技 术性 能 项目 技术要求 C50 以下混凝土 C50 以上混凝土 细度（%）20.0 12.0 需水量比（%）105 95 烧失量（%）8.0 5.0 氯离子含量（%）0.02 含水量（%）1.0 SO3 含量（%）3.0 CaO 含量（%）10.0 游离 CaO 含量（%）1.0 注1：当混凝土结构处于严重冻融环境时，宜采用烧失量不大于 3.0%的粉煤灰；注2：宜采用 F 类级或级粉煤灰。注3：级粉煤灰的45 m 方孔筛筛 余量不宜大于 12%，级粉煤 灰的筛余量不宜大于 20%。表25 磨细矿 渣粉 的技 术性 能 项目 技术要求 密度（g/cm3）2.8 比表面积（m2/kg）350 500 需水量比（%）100 烧失量（%）3.0 氯离子含量（%）0.02 含水量（%）1.0 SO3 含量（%）4.0 MgO 含量（%）14.0 DB13/T 5154 2019 12 表26 硅灰 的技 术性 能 项目 技术要求 烧失量（%）6.0 比表面积（m2/kg）18000 需水量比（%）125 SiO2 含量（%）85 氯离子含量（%）0.02 含水量（%）3.0 注：硅灰与其它矿物掺合料 复合使用时，掺量不应超过胶凝材料总量的10%。5.2 粗集料 5.2.1 粗集料 应选 用质 地坚 硬、级配良 好、粒 径合 格、吸 水率小、颗粒 洁净、有 害 杂质含 量少、无碱活性的 碎石，不 宜采 用卵 石。5.2.2 粗集料 的最 大公 称粒 径不 应超过 结构 最小 尺寸 的 1/4 和钢 筋最 小间 距的3/4；在两层 或多 层密布钢筋 结构 中，不应 超过 钢筋最 小净 距 的1/2。5.2.3 粗骨料 应采 用二 级级 配或 多级级 配，其松 散堆 积密 度宜大 于 1500 kg/m3，紧 密空隙 率应 小于42%。5.2.4 粗集料 的技 术指 标除 应符 合现行 标 准 JTG/T F50 等 公路工 程的 相关 规定 外，还应符 合 表27 的规定。表 27 粗 集料 的技 术性 能 项目 技术要求 C30 C30 C60 C60 压碎指标值 25 20 10 针片状颗粒含量（按质量计，%）20 12 5 坚固性（按质量损失计，%）12 8 5 含泥量（按质量计，%）1.5 1.0 0.5 泥块含量（按质量计，%）0.7 0.5 0 硫化物及硫酸盐含量（按 SO3 质 量计，%）1.0 1.0 0.5 岩石抗压强度 火成岩80 MPa；变质岩60 MPa；水成岩30 MPa 母岩抗压强度与混凝土强度等 级之比 1.5 吸水率（%）2.0（干湿交替或冻融环境1.0）碱活性 经碱集料反应试验后，试件无 裂缝、酥裂、胶体外溢等现象；在规定的试验龄期的膨胀率应小于 0.10%；注1：参照现行标准 JTG/T B07-01 的 要求，对于重要的结构，碎石的压碎值应小于 10%，针片状 颗粒含量（按质量计）应小于 7%，可能处于干湿 交替或冻融环境的混凝土含泥量应低于 0.7%，硫化物及硫酸 盐 折合 SO3 含量均不宜超过胶凝材料重的 0.5%；注2：碱含量的试验方法应按现行标准 JTG E42 的规定执行（后同）。5.3 细集料 DB13/T 5154 2019 13 5.3.1 高 速公 路混 凝土 中，细骨 料应选 用级 配良 好、质地 坚硬、吸水 率小、颗粒 洁 净的河 砂，河砂 不易得到 时，也可 用硬 质岩 石加工 的符 合国 家标 准的 人工砂，不 应使 用海 砂。5.3.2 细集料 的技 术指 标除 应符 合现行 公路 工程 有关 专业 标准的 相关 规定 外，还 应符 合表 28 的规定。表 28 细 集料 的技 术性 能 项目 技术要求 C30 C30 C60 C60 含泥量（按质量计，%）5.0 3.0 1.0 泥块含量（按质量计，%）2.0 1.0 0 云母（按质量计，%）2.0 2.0 1.0 轻物质（按质量计，%）1.0 硫化物及硫酸盐含量（按SO3 质 量计，%）0.5 氯化物（以氯离子质量计，%）0.06 0.04 0.01 坚固性（硫酸钠溶液法经 5 次 循环后）质量损失值（%）10 8 8 人工砂单级最大压碎值（%）25 25 20 亚甲蓝试验 人工砂（MB 值1.4 或合格）石粉含量（按质量计，%）7.0 5.0 3.0 人工砂（MB 值1.4 或合格）石粉含量（按质量计，%）5.0 3.0 1.0 碱活性 经碱集料反应试验后，试件无 裂缝、酥裂、胶体外溢等现象；在规定的试验龄期的膨胀率应小于 0.10%；注1：参照现行标准 JTG/T B07-01 的 要求，对于重要的结构，处于冻融环境的混凝土应进行坚固性和抗冻融试验，坚固性试验结果质量损失率应小于 5%，硫化物及硫酸盐 折合SO3 含量均不宜超过胶凝材料重 的 0.5%。注2：当碱集料反应不符合表中要求时，应采取抑制碱集料反应的技术措施。5.4 外加剂 5.4.1 应根据 设计 和施 工要 求选 择适宜 的外 加剂，并 通过 试验及 技术 经济 比较 确定 用量。5.4.2 外加剂 与水 泥、矿 物掺 合 料之间 应有 良好 的相 容性；当 不同 品种 的外 加剂 复 合使用 时，应 事先通过试 验验 证其 相容 性及 对混凝 土性 能的 影响。5.4.3 外加剂 的技 术指 标应 符合 现行标 准 GB 8076 的 相关 规定。高效 减水 剂的 性能 应符合 表 29 的规定；聚 羧酸 系减 水剂 的性 能应符 合 表 30 的规 定；引 气剂减 水剂 的性 能应 符合 表 31 的规 定。当使 用其它新型 外加 剂时，应 按国 家及行 业有 关规 定进 行试 验验证 并经 审定 通过 后方 可使用。表 29 高 效减 水剂 的性 能 项目 技术要求 标准型 缓凝型 减水率（%）20 含气量（%）3.0 DB13/T 5154 2019 14 表29 高效 减水 剂的 性能（续）项目 技术要求 标准型 缓凝型 泌水率（%）90 100 压力泌水率比（用于配置泵送混凝土时，%）90 收缩率比（%）120 硫酸钠含量（按折固含量计，%）15.0 氯离子含量（按折固含量计，%）0.6 碱含量（按折固含量计，%）10.0 凝结时间（min）初凝-90+120+90 终凝/抗压强度比（%）1d 140/3d 130 125 7d 125 125 28d 120 120 对钢筋锈蚀作用 对钢筋无锈蚀作用 注：现场抽检高效减水剂用水泥 宜为工程用水泥。表 30 聚 羧酸 系减 水剂 的 性能 项目 技术要求 早强型 标准型 缓凝型 减水率（%）25 含气量（%）3.0 泌水率（%）95 90 100 压力泌水率比（用于配置泵送混凝土时，%）90 收缩率比（%）110 硫酸钠含量（按折固含量计，%）10.0 氯离子含量（按折固含量计，%）0.6 碱含量（按折固含量计，%）10.0 凝结时间（min）初凝-90+90-90+120+90 终凝/抗压强度比（%）1d 180 170/3d 170 160/7d 145 150 140 28d 130 140 130 注1：现场抽检聚羧酸系减水剂用水泥宜为工程用水泥；注2：检验减水率、含气量、抗压强度比、凝结时间、收缩率比时，混凝土坍落度宜为 80 mm 10 mm。DB13/T 5154 2019 15 表31 引气 减水 剂的 性能 项目 技术要求 减水率（%）12 含气量（%）3.5 5.5 1 小时含气量经时变化（%）-1.5+1.5 收缩率比（%）120 凝结时间（min）初凝-90+120 终凝 3d 115 7d 110 28d 100 5.4.4 外加剂 应存 放在 专用 仓库 或固定 的场 所妥 善保 管，不同品 种的 外加 剂应 有标 记、分别 存储。每批外加 剂使 用前 应复 试，其效果 应与 试配 时一 致，否则应 立即 停止 使用。5.4.5 不应使 用氯 盐类、硫 酸盐 类的早 强剂 及与 其复 配的 早强减 水剂。5.5 水 5.5.1 混凝土 拌合 或养 生宜 采用 饮用水，不 应采 用海 水作 为拌合 或养 护用 水。5.5.2 当采用 其它 水时，水 的技 术指标 应符 合 表32 的规 定。表32 拌 合及 养护 用水 的 性能 项目 技术要求 素混凝土 钢筋混凝土 预应力混凝土 PH 值 5.0 6.5 6.5 不溶物含量（mg/L）5000 2000 2000 可溶物含量（mg/L）10000 5000 2000 氯化物（以Cl-计）（mg/L）3500 1000 500 硫酸盐（以SO42-计）（mg/L）2700 2000 600 碱含量（Na2O+0.658K2O）（mg/L）1500 28d 抗压强度比（%）90 凝结时间差（min）30min 注：对于设计年限为100 年的结构混 凝土，氯离子含量应不大于500 mg/L；对于使用钢 丝或经热处 理钢筋的预应力混凝土，氯离子含量不应大于350 mg/L。5.5.3 混凝土 拌合 或养 护用 水不 应有漂 浮明 显的 油脂 和泡 沫，不 应有 明显 的颜 色和 异味。6 混凝土 的配 合比 设计 6.1 一般规 定 6.1.1 高性能 混凝 土配 合比 设计 应满足 混凝 土配 制强 度、拌合物 性能、力 学性 能和 耐久性 能的 设计 要求。DB13/T 5154 2019 16 6.1.2 混凝土 配合 比设 计应 采用 工程实 际使 用的 原材 料，并应满 足本 标准 及国 家现 行标准 的有 关要求。6.1.3 应严格 限制 混凝 土各 种原 材料中 的氯 离子 含量 和碱 含量。对于 钢筋 混凝 土，氯 离子总 含量