（免费下载）JTS 257-2-2012 海港工程高性能混凝土质量控制标准
1 总 则
1.0.1 为加强海港工程高性能混凝土质量控制，做到质量可靠、技术先进和经济合理，制定本标准。
1.0.2 本标准适用于海港工程高性能混凝土的质量控制。其他海水环境高性能混凝土可参照执行。
1.0.3 海港工程高性能混凝土质量控制应配备必要的检验和试验设备，建立必要的技术管理与质量控制制度。
1.0.4 海港工程高性能混凝土的质量控制除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标平准的规定。
2 术 语
2.0.1 高性能混凝土 high performance concrete
采用常规材料和常规工艺，在常温下，以低水胶比、大掺量活性掺合料制作的抗氯离子渗透性高、尺寸稳定性好、工作性优良并具有较高强度的混凝土。
2.0.2 胶凝材料 cementitious material
用于配制混凝土的水泥或水泥与粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰等活性矿物掺合料的总称。
2.0.3 高性能混凝土耐久性设计durability design of high performance concrete
为保证高性能混凝土具有要求的耐久性能，根据使用条件，确定有关技术指标和选择各种措施的过程。
2.0.4 氯离子扩散系数 chloride ion diffusion coefficient
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。
2.0.5 预拌胶凝材料 pre-mixed cementitious material
由硅酸盐水泥和粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、硅灰等按不同组合，经机械混合均匀而成的胶凝材料。
2.0.6 坍落扩展度 slump spread
新拌混凝土拌合物最终坍落扩展后的直径。
2.0.7 高性能混凝土工作性 high performance concrete workability
高性能混凝土拌合物流动性、粘聚性和保水性的统称。
3 基本规定
4 原材料质量控制
5 配合比控制
6 施工过程质量控制
7 质量合格控制
附录A 高性能混凝土坍落扩展度试验方法
A.0.1 试验设备应满足下列要求：
(1)坍落度筒满足现行行业标准《水运工程混凝土试验规程》(JTJ 270)的有关规定；
(2)捣棒为直径16mm，长度650mm的钢棒，一端做成弹头状；
(3)钢板尺寸为1000mm×1000mm，厚度至少为3mm且表面平整；
(4)钢直尺最大量程不小于700mm，最小刻度不大于1mm；
(5)秒表测量精度不大于0.1s。
A.0.2 试验应按下列步骤进行：
(1)用湿布擦拭坍落度筒内外表面和钢板表面，将坍落度筒放在水平放置的钢板上；
(2)在拌和均匀的混凝土拌合物中取出试样，尽快地分三层均匀地装入坍落度筒中，使捣实后每层高度约为筒高的1/3左右；
(3)每装1层，用捣棒在混凝土全部截面积上均匀插捣25次，插捣沿螺旋线由边缘逐渐向中心进行。插捣底层时捣棒贯穿至底部，插捣第2层和顶层时捣棒插透本层至下层表面；
(4)三层捣完后抹平混凝土上表面，使其与坍落度筒的上边缘齐平，然后在5～10s内均匀垂直向上提起坍落度筒；
(5)从开始装料到提起坍落度筒的整个过程中无间断地进行，并在150s内完成；
(6)采用秒表计时测定自坍落度筒完全提起至30s时,测量混凝土坍落扩展最大直径和与其垂直方向的直径，测量精确至1mm。
A.0.3 试验结果的评定应满足下列要求：
(1)坍落扩展度试验结果取两个垂直方向直径测值的算术平均值，计算精确到5mm；
(2)两个垂直方向的坍落扩展度直径的差值超过50mm时，从同一批次的混凝土中重新取样试验。
附录B 混凝土抗氯离子渗透性扩散系数电迁移试验方法
B.0.1 本试验方法可用于测定非稳态电迁移试验中}昆凝土或水泥基修补材料的氯离子扩散系数。
B.0.2 试验仪器设备和化学试剂应满足下列要求：
(1)试验装置如图B.0.2-1所示；
(2)试验装置各部件如图B.0.2-2、图B.0.2-3和图B.0.2-4所示，其中橡胶套筒、电解质水槽、阳极和阴极各6个，不锈钢管卡12个；
(3)真空泵，真空度不大于1000Pa；
(4)真空容器，内径不小于250mm；
(5)温度计或可读热电偶，精度±0.2℃；
(6)两脚规和游标卡尺，游标卡尺精度±0.1mm；
(7)符合标准的蒸馏水或去离子水；
(8)分析纯试剂配制的饱和Ca(OH)2溶液；
(9)化学纯试剂配制的10％NaCl溶液12L；
(10)化学纯试剂配制的0.3mol/LNaOH溶液约300ml；
(11)显色指示剂，分析纯试剂配制的0.1 mol/L AgNO3溶液。
B.0.3 试验应按下列步骤进行：
(1)制作直径100mm、厚度100mm、骨料最大粒径不大于25mm的混凝土试件，试件用内径100mm、高度100mm的圆柱体钢模按标准方法成型，或对硬化混凝土钻芯取样，试验以3块试件为一组；
(2)试件成型后立即用塑料薄膜覆盖并放入标准养护室，24h后拆模并进行标准养护；
(3)试件到达养护龄期，沿试块中间切成两个直径100mm、厚度50mm的圆柱形试件；当试件在实体混凝土结构中钻取时，先切割成标准试件尺寸，然后在标准养护室水池中浸泡72h后进行试验；
(4)用刷子清洗表面及缝隙的浮灰，擦去试件表面多余的水分，当试件暴露于空气中至表面干燥后，将试件放入真空容器中进行抽真空处理；
(5)试件抽真空时，每个试件的表面暴露在真空中，在5min内将真空容器中的绝对压力减少到1000Pa以下，保持真空3h后，维持这一真空度将饱和的Ca(OH)2溶液吸入真空容器，直至淹没试件，试件浸泡1h后恢复常压，再继续浸泡(18±2)h；
(6)将试块从Ca(OH)2：溶液中取出后，用干抹布擦干表面水分，用游标卡尺测量试件的厚度，精确到0.1mm，当试件达到表面干燥的状态后将试件塞进橡胶套筒内，新鲜的切割面朝下，用两个不锈钢管卡将试块与橡胶套筒箍紧至不渗漏；
(7)将浓度为10％的NaCl溶液注入阴极电解质水槽中，将0.3mol/L的NaOH溶液注入橡胶套筒内约300ml，将橡胶套筒放入阳极电解质水槽中，测量此时NaOH溶液的初始温度；注入NaCl溶液的电解质水槽中的阴极连接电源负极，注入NaOH溶液的橡胶套筒中的阳极连接电源正极；
(8)每次试验6个试件，其中平行比较样3个，检测试样3个，分别与电源的6个接口相连；
(9)接通电源，调节各回路电压到30V，分别观察各回路初始电流，根据初始电流值从表B.0.3-1中选择试验电压；根据实际施加的试验电压测得的试验电流，选择试验时间进行试验；
(10)通电结束测量NaOH溶液的最终温度；
(11)取出试件并用自来水冲洗试件表面，再用干抹布擦干表面，立即用压力试验机沿轴向劈裂成两半；
初始电流与时间关系 表B.0.3-1
(12)在新劈裂的断面喷涂0.1mol/L的AgN03溶液，放置15 min；
(13)用两脚规和游标卡尺测量白色AgCl标示的渗透深度，从正中间向两边每隔10mm测量一个数据，精确到0.1mm，共测得7个数据，测量位置如图B.0.3所示，渗透深度记录表如表B.0.3-2所示。
渗透深度记录表 表B.0.3-2
B.0.4 试验结果计算应符合下列规定。
B.0.4.1 混凝土非稳态氯离子扩散系数应按下式计算：
式中 Dnssm——混凝土非稳态氯离子扩散系数(×10－12m2)；
T——氢氧化钠溶液的初始温度和最终温度的平均值(℃)；
L——试件厚度( mm)；
U——试验电压(V)；
t——试验时间(h)；
Xd——氯离子渗透深度平均值（mm）。
B.0.4.2 试验结果的评定应满足下列要求：
(1)取同组3个试件扩散系数的算术平均值；
(2)同组3个试件扩散系数的最大值或最小值之一，与中间值之差有一个超过平均值的15％时，取中间值；
(3)同组3个试件扩散系数的最大值和最小值，与中间值之差均超过平均值的15％时，该组数据无效。
附录C 硬化混凝土氯离子扩散系数浸泡试验方法
C.0.1 本试验方法测定的混凝土氯离子扩散系数可用于氯盐环境中混凝土耐久性设计，或对已建混凝土结构耐久性进行评估。
C.0.2 本试验方法可用于已建混凝土构件所取的混凝土芯样，或试验室成型的混凝土养护龄期达到28d及以上的试件。
C.0.3 试件应满足下列要求：
(1)试件直径不小于粗骨料最大粒径3倍；
(2)芯样试件直径不小于75 mm、高度不小于100mm，混凝土立方体试件边长不小于100mm。
C.0.4 试验仪器设备和化学试剂应包括下列内容：
(1)水冷金刚石锯片类的混凝土切割设备；
(2)天平，精确至0.01g；
(3)温度计，最小刻度1℃；
(4)带盖密封性好的塑料容器，最小容量15L；
(5)混凝土粉样分层研磨和收集专用设备；
(6)标准筛，网眼孔径1.0mm；
(7)游标卡尺，精度±0.1mm；
(8)分析纯试剂配制的饱和Ca(OH)2溶液；
(9)化学纯试剂配制的浓度为165g/L的NaCl溶液；
(10)硅橡胶或树脂类密封材料。
C.0.5 混凝土试件制备应符合下列规定。
C.0.5.1 现场钻芯取样的混凝土试件应按下列步骤制备：
(1)从混凝土表面起切割取70mm高度芯样，切除表层10mm厚度混凝土弃用，以剩余高度60mm芯样作为1个试件，以朝向混凝土表层的端面作为暴露试验表面，试验以3个试件为1组，并在剩余的混凝土芯样中另外切割厚度不小于20mm的混凝土层，作为测定混凝土初始氯离子浓度试件；
(2)芯样切割时，保持切割面垂直于圆柱体芯样的中轴线。
C.0.5.2 试验室成型的混凝土立方体试件应按下列步骤制备：
(1)成型边长不小于100mm的立方体混凝土试件，在达到规定的养护龄期后，切割高度60mm样品作为1个试件，以切割面作为暴露试验表面，试验以3个试件为l组；
(2)在剩余的混凝土芯样或混凝土立方体试件中，另外切割厚度不小于20mm的混凝土层，干燥后压碎研磨成粉状，直至全部通过1.0mm孔径标准筛，作为测定混凝土初始氯离子浓度样品。
C.0.6 试验应按下列步骤进行：
(1)将高度60mm试件浸没于温度为(20±2)℃的饱和Ca(OH)2溶液中，溶液盛放在密封的塑料容器中并装满；
(2)试件浸泡24h后取出，待试件表面干燥时称量混凝土质量；
(3)试件继续浸泡于饱和Ca(OH)2溶液中，浸泡24h后取出，待试件表面干燥时称重，如此重复上述试验，直至试件每次称量的质量变化不超过试件质量的0.1％；
(4)除暴露试验表面外，当试件的其余表面在室温下完全干燥后，在试件表面涂敷一层厚度约1mm的硅橡胶或者环氧密封材料，必要时填补表面的孔隙以保证试件表面完全达到密封状态；
(5)试件表面密封材料硬化以后，将试件重新置于饱和Ca(OH)2溶液中，按上述方法试验直至表干状态的试件质量变化不超过试件质量的0.1％；
(6)将处理完毕的试件浸泡于165g/L的NaCl溶液中，试件的暴露试验面朝上垂直放置，使暴露表面的面积与溶液的体积之比介于20～80，溶液液面淹没至容器顶面，并保持容器密封；
(7)保持溶液温度(20±2)℃，每天测试1次溶液温度；
(8)NaCl溶液使用超过5周需要重新配制，每次使用前后检测NaCl溶液的浓度；
(9)混凝土试件浸泡35～40d，记录浸泡试验开始时间和结束时间，时间精确至10min：
(10)浸泡试验结束后，立即用自来水轻轻冲洗试件表面，将试件表面多余的水分擦干；
(11)在混凝土粉样分层研磨机上，按照与试件暴露面平行的方向分层磨取混凝土粉样，磨粉范围第1层在试件中心至试件边缘5mm以内的区域，并随着磨粉深度层逐渐加大，从中心起逐层减小磨粉范围，每层取样的有效范围不小于骨料最大粒径的3倍；
(12)混凝土分层取样最少8层，分层厚度根据水胶比参照表C.0.6选取或按估算的氯离子浓度分布情况确定，第1层取样厚度不小于1.0mm，至少有6层样品的氯离子浓度高于初始氯离子浓度；
混凝土分层取样厚度(mm) 表C.0.6
(13)取样厚度值使用游标卡尺测量对角线4个点的平均深度计算；
(14)掺加粉煤灰、粒化高炉矿渣粉等活性掺合料试件，混凝土分层取样厚度按降低一档水胶比选用；
(15)每一层的干燥样品质量不少于5g，同一层的粉体样品混合均匀，并密封包装编号；
(16)混凝土酸溶性氯离子含量测试，按照现行行业标准《水运工程混凝土试验规程》(JTJ 270)的有关规定执行。
C.0.7 试验结果计算应符合下列规定。
C.0.7.1 混凝土氯离子扩散系数、表面氯离子浓度可通过实验测定的分层氯离子浓度采用式(C.0.7)拟合得出，拟合方法应根据最小二乘法推导的非线性回归分析方法，在回归分析中应略去第一层数值，其余各层数值应按照相同的权重计算。
式中C(x,t)——混凝土经过浸泡时间t后在深度x中的氯离子浓度(％)；
Cs——混凝土表面氯离子浓度(％)；
Ci——混凝土初始氯离子浓度(％)；
x——距离混凝土浸泡表面的深度(mm)；
De——混凝土氯离子扩散系数(×10－12m2/s)；
t——浸泡时间(s)；
erf——误差函数。
C.0.7.2 混凝土氯离子扩散系数和表面氯离子浓度计算结果的处理，应满足下列要求：
(1)取同组3个试件的平均值；
(2)当同组3个试件的最大值或最小值之一，与中间值之差有一个超过平均值的20010时，取中间值；
(3)当同组3个试件的最大值和最小值，与中间值之差均超过平均值的20％时，该组数据无效。
附录D 混凝土结构使用年限计算
D.0.1 海洋环境下混凝土结构钢筋锈蚀劣化进程所经历的时间，应按混凝土中钢筋开始锈蚀阶段、混凝土保护层锈胀开裂阶段、混凝土功能明显退化阶段进行计算。
D.0.2 钢筋开始锈蚀阶段所经历的时间计算应符合下列规定。
D.0.2.1 钢筋开始锈蚀阶段所经历的时间可按下式计算：
式中 ti——混凝土从浇筑到钢筋开始锈蚀所经历的时间(a)；
c——混凝土保护层厚度(mm)；
Dt——混凝土氯离子有效扩散系数(×10－12m2/s)；
erf——误差函数；
Ccr——混凝土中钢筋开始发生腐蚀的临界氯离子浓度(％)；
C0——混凝土中的初始氯离子浓度(％)；
γ――氯离子双向渗透系数，角部区取1.2，非角部区取1.0；
Cs――混凝土表面氯离子浓度(％)。
D.0.2.2 混凝土氯离子有效扩散系数可按下列公式计算：
式中 Dt——混凝土氯离子有效扩散系数(×10-12m2/s)；
Dref——快速试验方法测定的混凝土氯离子扩散系数(xl0－12m2/s)；
ke——环境系数；
tref——参考试验时间(a)；
t——混凝土氯离子扩散系数的衰减期(a)；
n——混凝土氯离子扩散系数的衰减系数；
U——混凝土氯离子扩散过程的活化能(J/mol)，取35000J/mol；
R——理想气体常数(J/K/mol)，取8.314 J/K/mol；
T0——参考温度(K)，取293K；
T——环境温度(K)。
D.0.2.3 混凝土氯离子扩散系数的衰减期应根据工程实测或暴露试验数据确定，当无可靠资料时可取20a。
D.0.2.4 混凝土氯离子扩散系数的衰减系数应根据工程实测或暴露试验数据确定，当无可靠资料时可按表D.0.2-1选取。
氯离子扩散系数的衰减系数 表D.0.2-1
D.0.2.5 混凝土中钢筋开始发生腐蚀的临界氯离子浓度应根据工程实测或暴露试验数据确定，当无可靠资料时可按表D.0.2-2选取。
混凝土临界氯离子浓度（按胶凝材料质量百分比计） 表D.0.2-2
注：W/B为混凝土水胶比。
D.0.2.6 混凝土表面氯离子浓度应根据工程实测或暴露试验数据确定，当无可靠资料时可按表D.0.2-3选取。
混凝土表面氯离子浓度（按胶凝材料质量百分比计） 表D.0.2-3
D.0.2.7 混凝土初始氯离子浓度应按实测数据确定，当无可靠资料时按胶凝材料质量百分比计可取0.09%。
D.0.3 混凝土保护层锈胀开裂阶段所经历的时间计算应符合下列规定。
D.0.3.1 混凝土保护层锈胀开裂阶段所经历的时间可按下式计算：
式中tc——钢筋开始锈蚀至保护层开裂所经历的时间(a)；
δcr——保护层开裂时钢筋临界锈蚀深度(mm)；
λ1——保护层开裂前钢筋平均腐蚀速度(mm/a）。
D.0.3.2 混凝土保护层开裂时钢筋临界锈蚀深度可按下式计算：
式中δcr——保护层开裂时钢筋临界锈蚀深度(mm)；
c——混凝土保护层厚度(mm)；
d——钢筋原始直径(mm)；
fcuk混凝土立方体抗压强度标准值(MPa)。
D.0.3.3 混凝土保护层开裂前钢筋平均腐蚀速度可按下式计算：
式中 λ1——保护层开裂前钢筋平均腐蚀速度(mm/a)；
i——钢筋腐蚀电流密度（μA/cm2），按表D.0.3选取。
混凝土保护层开裂前钢筋腐蚀电流密度(μA/cm2) 表D.0.3
D.0.4 混凝土功能明显退化阶段所经历的时间可按下式计算：
式中 td——自保护层开裂到钢筋截面面积减小至原截面面积90％所经历的时间(a)；
d——钢筋原始直径(mm)；
λ2——保护层开裂后钢筋平均腐蚀速度(mm/a)，按表D.0.4选取。
钢筋平均腐蚀速度(mm/a) 表D.0.4
注：浪溅区的钢筋混凝土板钢筋平均腐蚀速度取0.05mm/a。
D.0.5 混凝土结构使用年限计算应符合下列规定。
D.0.5.1 钢筋混凝土结构使用年限应按下式计算：
式中te——混凝土结构使用年限(a)；
ti——从混凝土浇筑到钢筋开始锈蚀所经历的时间(a)；
tc——自钢筋开始锈蚀至保护层开裂所经历的时间(a)；
td——自保护层开裂到钢筋截面面积减小至原截面面积90％所经历的时间(a)。
D.0.5.2 预应力筋为螺纹钢筋的预应力混凝土结构使用年限应按下式计算：
式中 te——混凝土结构使用年限(a)；
ti——从混凝土浇筑到预应力钢筋开始锈蚀所经历的时间(a)；
tc——自预应力钢筋开始锈蚀至保护层开裂所经历的时间(a)。
D.0.5.3 预应力筋为高强钢丝、钢绞线的预应力混凝土结构使用年限应按下式计算：
式中 te——混凝土结构使用年限(a)；
ti——从混凝土浇筑到预应力筋开始锈蚀所经历的时间(a)。
附录E 本标准用词用语说明
E.0.1 为了便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度的用词用语说明如下：
(1)表示很严格，非这样做不可的：
正面词采用“必须”；
反面词采用“严禁”。
(2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：
正面词采用“应”；
反面词采用“不应”或“不得”。
(3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
正面词采用“宜”；
反面词采用‘‘不宜”。
表示有选择，在一定条件下可以这样做的采用“可”。
E.0.2 条文中指应按其他有关标准、规范执行时，写法为“应符合……的有关规定”或“应按……执行”。
