标准规范下载简介

T／CECS762-2020 混凝土结构耐久性室内模拟环境试验方法标准及条文说明.pdf

4.1.1一般大气环境中混凝土的劣化表现为混凝土保护层碳化 引起钢筋锈蚀，不包括酸雨、冻融和其他化学腐蚀作用。若无特 殊说明，一般大气环境中混凝土耐久性劣化主要指大气中的二氧 化碳引起混凝土碳化。当混凝土结构同时受到碳化和其他环境因 素共同作用时，若混凝土结构劣化由碳化主导则可采用本方法开 展试验。否则，宜参考本方法和现行国家标准《普通混凝土长期 性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082设计试验。鉴于混 凝土碳化深度易于测定，故选取了混凝土碳化深度作为混凝土抗 碳化性能或程度量化指标。

4.1.2区分影响混凝土结构碳化的环境参数中的主要和次要环 境作用因素，目的是以主要环境作用因素来确立室内模拟环境试 验控制参数。

龙湖景观工程工艺手册2018版.pdf4.1.2区分影响混凝土结构碳化的环境参数中的主要和次要环

4.2.2二氧化碳分子量大于空气平均分子量，模拟箱尺寸较大 易引起二氧化碳气体下沉，导致模拟箱内上下部浓度偏差较大。 因此，为保证试验箱内各处二氧化碳浓度和相对湿度等均匀，对 循环风速、二氧化碳浓度允许偏差提出要求

4.3.1在保证自然环境和室内模拟环境试验中的混凝土碳化机 理相同前提下，最大限度地提高混凝土碳化速率是室内模拟试验 目的之一。目前，室内模拟环境试验箱所能控制的参数主要为温

度、相对湿度和二氧化碳浓度

法标准》GB/T50082中规定二氧化碳浓度为（20士3）%，法国 标准XPP18一458中规定快速碳化试验二氧化碳浓度为（50土 5)%， 欧洲 DuraCrete 在 Compliance testing for probabilistic designpurposes报告中给出快速碳化试验二氧化碳浓度是2%， NordtestmethodNTBuild357中二氧化碳浓度采用3%，葡萄 牙规范LNECE391中二氧化碳浓度采用5%。国内外现有研究 中，快速碳化试验二氧化碳浓度取值主要为1%、2%、2.5% 3%、3.5%、4%、5%、10%、20%、40%、45%、50% 100%等，而西方国家研究中二氧化碳浓度一般不超过10%。研 究结果认为二氧化碳浓度较高时的混凝土碳化机理与自然情况不 同。二氧化碳浓度较低时的混凝土碳化由气体扩散主导，二氧化 碳浓度过大时混凝土碳化反应将不再由气体扩散主导，而是由碳 化反应速率主导。研究发现水泥浆在二氧化碳浓度为3%的条件 碳化后，孔结构与自然碳化更相近。因此，在兼顾混凝土碳化机 理和模拟试验周期前提下，选取二氧化碳浓度为3%。 4.3.3目前，国内外主要有两种方法确定混凝土碳化试验的温 度和相对湿度。第一种，考虑到部分环境中的温度和相对湿度等 对混凝土碳化效果影响更为显著，或者仅研究二氧化碳浓度对混 疑土碳化影响，故在条件充许或资料完备的情况下，可选择该地 区年平均温度值和年平均相对湿度开展试验；第二种，参考《普 通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082 2009，推荐混凝土碳化试验温度为（20士1）℃、相对湿度为（70 土5）%；国内外有关混凝土碳化试验温度和相对湿度的选用多采 用第二种方法，故可优先选用该推荐值

朝上或朝水平方向放置，以便充分接触周边环境。

4.4.5现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方

法标准》GB/T50082中规定试验龄期为3d、7d、14d、28d。混 凝土在二氧化碳浓度20%时，碳化28d的碳化效果可与自然条 件下碳化50年效果相当。碳化试验采用二氧化碳浓度为3%时， 碳化28d相当于自然碳化7年效果。为获取更多测试点，故将碳 化龄期设定至56d，相应的碳化效果可与自然碳化15年的碳化 结果相当。当对碳化龄期有特殊要求时，混凝土碳化龄期可以大 于56d，且对于碳化龄期超过56d的试样，测试可参照现行国家 标准的有关规定执行。

4.5.1试验过程中应详细记录试件参数、试验环境参数和环境 作用效应参数，以便获悉混凝土碳化全过程信息

4.6.1根据本标准第3.2节可知，混凝土试件每组含有多个试 件（一般不应少于3个）；每个试件上可测试多个混凝土碳化深 度值，故应先求解单个试件平均碳化深度。试验一定龄期下的混 凝土碳化深度是以每组包含所有的试件平均碳化深度计算结果作 为该组混凝土碳化深度值。

4.6.2先确定室内模拟环境试验中混凝土碳化

再确定自然环境中混凝土碳化深度的时变关系；最后，求解自然 环境中和室内模拟环境混凝土碳化深度时变关系之比，该比值即 为混凝土碳化深度的时间相似率。根据本标准第4.5节和第 4.6.1条确定混凝土碳化深度及其时间，求解室内模拟环境中混 凝土碳化深度时变关系。根据本标准第3.4节的有关规定，确定 自然环境中混凝土碳化深度时变关系

故应在环境模拟室内设置一个溶液箱以便于保持试件浸泡。加盖 是为了避免水分蒸发，导致溶液浓度变化。

5.2.2为保证为确保湿润过程中试件表面接触到的盐溶液

5.2.3为保证为确保湿润过程中试件表面接触到的盐溶液浓度

80cm²的漏斗采用橡胶塞固定于50mL量筒上，持续喷雾不应少 于16h，以测定喷雾量并换算为单位时间和单位面积的盐雾沉 降量。

5.3.1模拟水下区域的构件侵蚀时，因构件长期浸没于含氯盐 容液中（海水、地下水等），故全浸泡试验时，可将试件浸泡于 氯盐溶液。十湿循环试验，可将试件浸泡于氯盐溶液。干湿循环 试验时，可按一定时间比例交替循环浸泡和风于试件。液体溅射 的情况下构件模拟侵蚀试验，一般将试件采用浸泡和风干按一定 时间比例交替循环。一般环境中构件模拟侵蚀试验，应控制盐雾 中氯离子含量和盐雾沉降量、温度、相对湿度和干湿循环比例

5.3.2根据大洋海水（全世界77个海水样品）盐含量

知，每公斤海水中盐含量约为34.477g，其中氯离子含量为 19.103g。因此，氯离子在盐中含量为0.554。我国四大海域的 盐度在30～35之间，已有试验研究表明，提高氯离子浓度可加 速混凝土氯盐侵蚀。当混凝土表面氯离子浓度提高2倍时加速侵 蚀效果较好，且能把侵蚀时间缩短30%～50%。根据现行国家 标准《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》GB/T10125，并参考现有 研究成果选取氯化钠（NaCI）溶液浓度为5%。既可保证混凝土 结构氯盐侵蚀机理相同，文可与现有研究成果进行对比。 5.3.3混凝土氯离子扩散系数与温度之间的关系可采用Nernst Einstein方程表示

式中：Dr、D。分别为温度T和T。时混凝土内氯离子扩散系数； qc为混凝土内氯离子活化系数，该值与混凝土水灰比有关：当 水灰比为0.4、0.5和0.6时，9c宜为6000K、5450K、3850K。 当水灰比处于（0.4～0.6）范围时，可采用线性内插法求解

口双守， 5.3.5自然条件下的混凝土试样表面液膜存在由厚变薄、由湿 变干的周期循环过程。为保证模拟试验与自然环境存在良好的相 关性，试验环境中应该设定一个浸润、潮湿和干燥的循环过程 以保证混凝土近表面润湿为毛细管作用为主导。为模拟混凝土结 构现场真实情况下的劣化特征，模拟环境试验干湿时间比需与真 实情况保持一致。考虑到服役环境中主要环境参数（干湿比例 平均温度）测试与整理的可操作性，以服役环境中的一个月为基 准来计算干湿时间比和试验周期。 5.3.6为避免喷雾过程中试件表面喷雾凝结成膜，故喷雾过程 中采用15min喷雾和15min间歇为一个交替周期进行。

5.4.6试验周期是基于干湿时间比设定，通常沿海潮汐时间为 24h；在无条件测试情况下，推荐的试验周期为72h。考虑到每 月时间为30d，故相应的试验取样周期宜为10个周期及其整数 音数。对于全浸泡试验，为便于计算故选取以天为单位，且宜以 1Od整数倍为基准计算试验时间

按照现行国家标准《建筑结构检测技术标准》GB/T50344的相 关规定以钢筋锈蚀电流密度达到0.2uA/cm时为停止试验条件

5.5.4混凝土表面氯离子浓度越高，混凝土内外氯离子浓度梯 度越大。混凝土中氯离子浓度差与氯离子扩散速度密切相关。混 凝土表面氯离子浓度除与环境条件有关外，还与混凝土材料有 关。为保证混凝土内氯离子含量分布拟合曲线精度和完整性，应 根据设置的试件尺寸和保护层厚度设置测试点，在暴露表面与具 有初始氯离子含量为0.03%混凝土深度处应设定不少于6个测 试点。 5.5.6采用电子秤称量钢筋质量和钢卷尺测量钢筋长度，则钢

5.5.6采用电子秤称量钢筋质量和钢卷尺测量钢筋长度，则钢

5.6.1混凝土氯离子扩散系数是反映混凝土耐久性的重要指标 之一。通常采用测定混凝土内不同深度处氯离子含量，根据 Fick定律拟合求解混凝土内的氯离子扩散系数

5.6.1混凝土氯离子扩散系数是反映润 之一。通常采用测定混凝土内不同深度处氯离子含量，根据 Fick定律拟合求解混凝土内的氯离子扩散系数。 5.6.4混凝土内氯离子扩散系数应根据本标准第5.6.1条确定 当缺少可靠资料或条件不充分时，可采用混凝土养护28d的混凝 土内氯离子扩散系数估算。距混凝土表面深度处钢筋锈蚀的 临界氯离子含量Ccr宜根据所处服役环境中既有工程调查确定 当缺少可靠资料或条件不充分时，可根据现行国家标准《既有混 凝土结构耐久性评定标准》GB/T51355的有关规定确定，

5.6.4混凝土内氯离子扩散系数应根据本标准第5.6.1条

6.1.1环境条件参照了《混凝土结构耐久性设计标

5.1.2区分了环境参数主要和次要环境作用因素，目的是用主

6.3.2研究表明，对于混凝土，发生钙矾石类型侵蚀破坏的硫

6.3.3溶液pH值对侵蚀产物热力学和动力学反应影响显著，

为了保障试验侵蚀机理、过程和结果与现场服役状况下退化情况 相同，故需保证pH值在6～9范围内。同时，为了确保盐溶液 浓度、盐含量等均一，应每两周更换一次溶液。

图5长沙地区全年温度和相对湿度

从图5中可以看出，长沙地区多年月均温度变化规律显著， 温度基本介于5℃～30℃之间；相应的相对湿度基本在75%左右 波动。鉴于此，在温度划分时可不考虑相对湿度变化的影响。因 而，将温度基本相等的月份大致划分为三段：低温阶段（温度为 10℃左右，11月～次年3月），中温阶段（温度为20℃左右，4 和10月），高温阶段（温度为30℃左右，5月～9月）。从而确 定了全年各个温度阶段对应的时间比为5：2：5。 试验条件不允许的情况下，干湿循环试验周期可为72h。试 验应从喷淋开始计时，喷淋时间应为1h，并且应控制室内模拟 环境试验箱内相对湿度为95%以上、温度为30℃。喷淋过程结

备除湿度效果，故干燥过程采用50%相对湿度。室内模拟环境 试验喷淋过程中，溶液直接接触混凝土试样，考虑到试验可操作 性和试验条件必要性，故设定喷淋润湿过程中环境的相对湿度为 95%。要保证模拟环境试验中出现Na2SO4晶体和Na2SO4· 10H20晶体的转换，则温度变化区间需包含32.4℃这一温度转 变点。研究表明AFt的分解温度为60℃～70℃，且自然环境中 出现的最高温度一般不高于60℃，故高温区域的范围应为 32.4℃

6.3.6在试验条件不充分的情况下，王湿交替试验可采

试验周期为72h，喷淋过程时间宜为1h且在30℃温度段内，干 燥过程时间宜为71h。试验周期是基于喷淋时间和于燥时间设

定，对于普通混凝土（C50及其以下），液态水传输进入混凝土 表层5mm范围内时间约为1h，而对应的干燥过程将吸入的水蒸 发出来（环境相对湿度为50%）时间约为71h，故计算的试验周 期为72h。

6.3.7试验测试和数值分析表明，风速超过（3～5）

环境相对湿度视为混凝土表层相对湿度。此外，该风速范围P 凝土表面王燥速率也较快，可达到良好的王燥效果

6.5.1鉴于全浸泡试验和干湿循环试验目的不同，故对测试内

6.5.1鉴于全浸泡试验和十湿循环试验目的不同，故对测试内 容及方法要求存在差异

混凝土质量增加，随着侵蚀劣化发展其相应的重量降低。在部分 标准中，采用了重量变化率作为评价指标。因此，也推荐了该性

面尺寸变化和钢筋锈蚀等问题，导致混凝土结构构件承载力变 化，故针对混凝土结构构件开展承载力测试。

7.1.1环境条件参照现行国家标准《混凝土结构耐久

表1不同冻结温度下混凝土在氯化 钠溶液中的冻融剥落量（kg/m²）

结温度下混凝土在氯化钠溶液中的

注：一5℃为冻融10次的剥落量的平均值，一10℃为冻融5次的剥落量的平均值， 一18℃与一28℃为冻融3次的剥落量的平均值

制参数，本条针对冻融环境提出了相应的主要环境主要因素，如 冻结温度、融化温度、盐溶液浓度。

7.2.1室内模拟环境试验箱的制冷和制热功能可实现模拟试验

7.2.2参照了现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久

7.3.2气温是根据观测场中离地面1.5m高的百叶箱中的温度 表上测得。Ocm地温是采用特制的地温计在土壤表面测得的，测 定的地表应疏松、平整、无草。研究表明，检测部位距地面高度 不同，测试温度与环境气温存在差异。在统计混凝土在冻融环境 中的受冻次数时，若实际工程混凝土检测部位距地面高度小于 0.5m，冻结温度宜根据0cm地温确定。 有研究结果表明，冻结温度越低，冻融破坏越严重。冻结温 度与混凝土破环关系，见图6。考虑试验的周期和效率，当自然 环境中正负温交替季节的平均日最低气温高于一10℃时，宜采用 较低的冻结温度来加速试验，推荐的冻结温度为（一10士2）℃。 比外，研究结果表明混凝土内部大部分毛细孔隙中的液态水在 一18℃时可以冻结。 7.3.3融化温度采用（5士2）℃，是为了避免温度梯度过大导致 温底应力

7.3.3融化温度采用（5士2）℃，是为了避免温度梯度过大导致

7.3.4研究结果表明，质量浓度为 （2～4)%的 NaCl

图6冻结温度与混凝土破坏关系

凝土产生的盐冻剥蚀破坏效应最严重。氯化钠溶液的浓度可根据 实际工程服役环境调查的实际溶液浓度取值。若条件不充分，可 参照现行标准中盐冻试验采用质量浓度为3%的NaCI溶液

7.4.2用于气冻水融法试件的试验龄期一般为28d，有特殊要 求时按照设计要求进行。浸泡试件用水的温度为（20士2）℃，是 在实验室易于达到条件下保持与养护温度一致。试件竖立放置是 使试件的长侧面更好地饱和，浸泡时间为4d以保证试件充分 饱水。 7.4.3用于气冻水融法试件的试验龄期一般为28d，有特殊要 求时按照设计要求进行。当模拟实际环境中除冰盐对路面的盐冻 破坏，选取试件的成型面为测试面；当模拟防撞墙、墩柱、墙面 等其他形式盐冻破坏时，选取试件的一个长侧面为测试面。试件 采用本标准第7.3.4条规定的氯化钠溶液浸泡。环氧树脂应选取 水性环氧树脂，其与水性环氧固化剂之比宜为0.5～1.5。试件 表面密封前应确保试件表面干燥且无粉末等，在常温下确保环氧 树脂固化时间不应少于24h。当模拟其他盐冻破坏时，试件测试

7.4.6对混凝土室内模拟环境试验箱的降温方式和降温速率进 行了规定，以确保试验结果具备可比性和可重复性。冻结时间统 规定为不小于4h，确保每次冻结过程中混凝土试件距表面 50mm处能够达到冻结温度。 冻结结束后，混凝土室内模拟环境试验箱转人融化阶段，融 化阶段喷淋水既可加速融化的速度，文可保证混凝土与水接触， 以便在下次冷冻过程中吸水达到加速劣化效果。喷淋量是为了保 证足够多水分充分接触试件，并及时传递热量。为了避免温度梯 大导致较大温度应力，喷淋水的温度采用（5土1）℃。对试验箱 的升温速率进行了规定，确保试验结果具备可比性和可重复性 融化时间统一规定为不小于4h，确保每次融化过程中混凝土试件 距表面50mm处能够达到融化温度。冻融循环制度见图7。 7.4.7与本标准第7.4.6条不同之处在于，单面盐冻法在融化

过程中喷淋氯化钠溶液。

7.5.1考虑室内模拟环境试验箱用于检测混凝土构件

7.5.1考虑室内模拟环境试验箱用于检测混凝土构件的可行性， 采用相对动态弹性模量作为抗冻性试验的主要评价指标。同时， 在必要时可以质量或表面剥落量作为评价指标。 7.5.2采用单位面积剥落量和相对动态弹性模量作为抗盐冻性 能的主要评价指标，是因盐冻法试验中试件劣化更为显著，试件 质量变化和表面剥蚀量较大。

采用相对动态弹性模量作为抗冻性试验的主要评价指标 在必要时可以质量或表面剥落量作为评价指标，

能的主要评价指标，是因盐冻法试验中试件劣化更为显著， 质量变化和表面剥蚀量较大。

7.5.6计算超声波穿过试件的长度时，不应将侧面密封材料的

度计入。根据气冻水融法试验和单面盐冻法试验的不同，超声 感器轴线距试件长侧面距离分别选取50mm和35mm。图8为 试过程中的超声传感器布设示意图（俯视图）。

图8超声传感器布设示意

7.6.1混凝土的相对动弹性模量计算公式的假定条件为：混凝 土为各向同性损失，且泊松比不随冻融损伤而变化

土为各向同性损失，且泊松比不随冻融损伤而变化

8.1.1目的是探讨环境和荷载之间耦合（交互）作用对混凝土 结构性能及其耐久性影响。此外，还可以研究荷载和环境之间的 相互作用效应：一是探讨荷载效应对环境作用下混凝土结构耐久 性劣化影响；二是探讨环境效应对荷载作用下混凝土结构受力特 征和变形性能等的影响

8.2.1考虑到混凝土结构试验测试需要GB／T 2900.92-2015标准下载，荷载模拟试验设备宜

8.2.1考虑到混凝土结构试验测试需要，荷载模拟试验设备宜 包括静力荷载加载系统和疲劳荷载加载系统中的一种或两种。 8.2.2现行国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152 对加载方式和系统有较为成熟的规定，故本标准采纳了相关的 规定。

8.2.3试验机的荷载量程参照

值，关于试验机精度和偏差则参照现行国家标准《混凝土结构试 验方法标准》GB/T50152的有关规定。为了防止试验过程中疲 劳机发生共振现象，故规定提供的加载频率不应大于0.8或不小 于1.3倍的构件和加载装置自振频率

4.2预加载试验是为了熟悉试验过程和检测设备性能是否符 试验要求。

8.5.4现行国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152

8.5.4现行国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152 规定了荷载测试内容，故本标准采纳了其相关规定

8.6.2静力荷载和环境共同作用后的混凝土结构构件剩余承载 力，是通过室内模拟环境试验后的静载破坏试验确定。疲劳荷载 和环境共同作用后的混凝土结构构件极限承载力，是通过疲劳试 验达到要求的疲劳次数后，继续进行静载破坏试验得出。考虑到 混凝土结构构件疲劳特殊性，故对各类工况下服役的混凝土结构 构件的疲劳试验作出不同规定。在条件允许或资料齐全的条件 下，构件疲劳试验可根据实际情况确定

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