-
BS8110
：
Part1
：
1997
第三部分：设计和细部：钢筋混凝土
3.1.5
结构混凝土的耐久性
3.1.5.1
通则
符合耐久性设计和施工的混凝土
构件和结构能有效地保护其中的钢筋免受
腐蚀，
结构在设计寿命
内在使用环境中能够满足使用要求。
为使结构能够满足耐
久性要
求，
需要考虑设计和施工各个阶段的各种相互联系的因素。
因此
，
在对结
构形式和钢筋保护层进行设计和施工时要考虑环境的因
素（见
3.3.4.1
）
。当环境
特别恶劣时，设计阶段需要考虑水泥的种类。
影响混凝土耐久性的主要特征是能够渗入混凝土内的氧、
二氧化碳、
氯化物
和其他有害物质的含量，
以及混凝土结合这些物
质的能力。
混凝土的这些特性取
决于混凝土的成分和混凝土搅拌
过程方法
（详见本规范的
2.4.7
和
BS5328
：
Part1
：
1997
的第五条。
影响耐久性的因素包括：
a)
结构的设计和细部构造（见
3.1.5.2.1
）
b)
钢筋保护层（见
3.3
和
4.12.3
）
：
c)
暴露的环境：
(
见
3
.3.4)
d)
水泥种类
(
见
4.2
和
BS5328
：
Part1
：
1997
的
5.3.4)
；
e)
粗骨料的种类（见
BS5328
：
Part1
：
1997
的<
/p>
4.3
和
5.2
）
f)
水
泥成分和混凝土的水灰比
（见本规范的
3.3.5
和
BS5328
：
Part
1
：
1997
的
5.4
）
；
g)
添加剂的品种和含量（见
BS5328
：
Part1
< br>：
1997
的
4.4
和
5.3.3
）
h)
施工工艺、振捣充分、和有效的
养护（见
6.2
）
i)
接缝和连接（见
6.2.9
和
6.2.10
）
使用阶段的混凝土及其裸露程度以及有关混合物质、工艺和设
计的相关因素
应给予足够的考虑。为满足在这些条件下的耐久性要求，混凝土的选择应符
合
BS5328
：
Part1
和
Part2
的要求。
3.1.5.2
耐久性设计
3.1.5.2.1
结构的设计和细部构造
<
/p>
混凝土的劣化一般是游离水存在的时候发生的。
所以结构设计应满
足在任何
地方，
结构都要尽可能减少水的吸收，
尽可能减少暴露在潮湿环境中。
暴露在水
的环境中的结
构的形状和细部构造应提高相应的排水性能，
并采取专门的措施防
止积水和灌水。
裂缝也会积水，
并为水的流动提供渠道，
所以也要尽可能减少裂
缝。
化学品和大气的侵害下，
截面较薄、
截面单侧受静水
压力、
截面部分浸水的
结构，
以及构件
的棱角和边缘较为脆弱
。
结构寿命的提高可以通过采取以下措施
：
钢筋的弯角部位采用专门的保护层；
棱角处倒角或采用圆形截
面；
或采用表面处
理技术防止或减少水、二氧化碳及其他有害化
学物质的渗入。
良好的养护（见
6.
2.3
）能构有效地避免过早的水分地流失。单次浇注的混
凝土
尺寸超过
600mm
，尤其是水泥用量超过
400kg/m
3
的时候，应采取适当的措
施减少水化热的影响，例如采用低水化热材料。
1
/
161
/
16
水化热量及比率与水泥的用量和波特兰水泥的化学成分以
及混合水泥中矿
渣或粉煤灰的化学成分，
还有混凝土中混合物的
成分有关。
这些因素也可能也会
影响混凝土的强化率、极限强度
和其他的性能。
3.1.5.2.2
混凝土保护层厚度和混凝土质量
混凝土中钢筋的防腐，
是通过适当厚度的高质量混凝土层提供的碱性环境来
保护。
表
3.4
和
4.8
根据
3.3.4
所描述的环境条件和混凝土混
合物的材料特性，
给
出了一般重量骨料的混凝土的名义保护层厚
度限制值。
所有钢筋保护层厚度都应
该满足该表格值的要求，包
括箍筋、预应力筋。
3.1.5.2.3
其他性能
当初步估计有骨料对混凝土的物理和化学性能可能产生非正常的影响，
或骨
料和钢筋有非正常相互作用时，
在结构的设计和施工阶段应
该考虑一些额外的因
素。
例如主要取决于骨料成分的弹性模量<
/p>
（见
BS8110
：
Part2
：
1985
的第三部分
）
。
3.1.5.2.4
无钢筋的混凝土
BS5328
：
1997
：
Part1
的表
6
和
7
给出了确保暴露在适当环境中的结构寿命
的相关建议值，
包括最大自由水灰比、
最小水泥用量和最小混凝土强度等级。
对
于一般重量骨料的混凝
土，
和非软土环境下低层结构基础和楼板用的混凝土
（见
BS5328
：
11997Part1
：
1997
表
7a<
/p>
所示硫酸盐种类
1
）
，混凝土的最小等级
C10
的
最小
水泥用量不得小于
175kg/m
3
，
其他种类混凝土水泥用量不得小于
210kg/m
3
。
如果一个构件设计为
无钢筋混凝土构件，
但是布置了一些架立钢筋，
则该构
件可视为无钢筋混凝土构件。因为该补充条款的目的是即使最终架立钢筋腐蚀，
< br>也允许腐蚀对混凝土表层或内层有一定的损伤。
3.3
钢筋的混凝土保护层
3.3.1
名义保护层
3.3.1.1
通则
名义
保护层是针对包括箍筋在内的所有钢筋的保护层厚度的设计。
名义保护
< br>层在设计时应用，
并在图纸中标出。
所有钢筋保护层的实
际厚度不得比名义保护
层厚度小
5mm
以上。
名义保护层厚度应符合以下要求：
a)
应和不均匀表面上浇注混凝土的
有关钢筋尺寸和骨料尺寸的规定相符
合。
（见
< br>3.3.1.2
到
3.3.1.4
）
b)
钢材的防腐蚀要求（见
3.3.3
）
c)
钢材的防火要求（见
3.3.6
）
；
d)
保护层应允许一定的表面处理措施，例如凿面方法。
3.3.1.2
钢筋尺寸
所有钢材的名义保护层厚度应符合以下要求：
钢筋的最终保护层厚度不得小于钢筋主筋直径的大小；
当截面中钢筋成对或
成捆时，
截面中一束钢筋尺寸大小等于所有钢筋截面面积之和
；
同时，
所有箍筋
的
名义保护层都必须保证。
3.3.1.3
名义最大骨料尺寸
名义保护层厚度必须大于最大骨料直径尺寸。
粗骨料的最大直径不得大于混
凝土截面或构件最薄处厚度的
1/4
。对于
大多数的构件，骨料的直径选在
20mm
是比较合适的。
当截面中混凝土的流动不受限制时，
宜选用直径较大的骨料。
截
面或单元中钢筋间距较小时，骨料最大名义直径宜选用
14mm
或
10mm
。
2
/
162
/
16
3.3.1.4
不平整表面的混凝土的浇注
在这种情
况下，
为确保获得一个合适的最小保护层厚度，
保护层厚度宜在
表
3.3
给出的值的基础上适当地上调得到特定的保护层厚度。
因此，
直接在地面浇
注混凝土时，钢筋的名义保护层厚度不得小
于
75mm
。在适当的碎石层表面浇注
混凝土时，最大名义保护层厚度（不包括碎石层）不得小于
40mm
。
3.3.2
直钢筋头
对于没有暴露在环境中的直钢筋头
没有规定保护层厚度，
但是露出的钢筋头
应采取防护措施避免直
接暴露在空气或其他有害环境中。
3.3.3
防腐蚀保护层
钢筋防腐蚀保护层厚度
的确定取决于结构所处的环境以及混凝土的质量和
钢筋周围混凝土浇注时的布置和养护。
考虑这些因素的作用，表
3.4
给出了一般
重量骨料混凝土的名义保护层厚度。一些情况下，除
3.3.4
所举方法，还需要另
外采取措施以确保钢筋的保护。更多的信息见
< br>3.1.5
。
3.3.4
暴露环境
暴露的各种环境种类在表
3.3
列出，并在表
3.2
给予定义描述。
3.3.5
耐久性混凝土的评定方法
3.3.5.1
配合比
符合表
3.3
要求的混凝土应规定为
指定混合料、设计混合料或规定混合料
（
design
ated mixes,designed mixes or prescribed
mixed
）
以和
BS 5328
：
Part2
相一
致。为简化起见，表
3.4
中关于指定混合料最低等级的说明可
和
BS5328
：
Part2
保持一致。
例如
RC30
和
C30
，
RC35
等同于
C35
，
RC40
同于
C40
，
RC
45
同
C45
，
RC50
同
C50
（见
BS 5328
：
Part2
：
1997
中的表
2
）
。这些标定的应用可以确保独
立的水灰比和最小水泥
含量可以作为说明的一部分，
而不需要单独详细列出。
同
时也包括
20mm
名义最大粗骨料直径以外的
水泥用量的调整变动。
关于有害化学和物理环境下的附加规定应和
BS 5328
：
Part1
：
1
997
中的第五
款一致。
注
：指定
混合料
(
designated mixes)
一般不适用于预应力混凝土或桩
基础和膜片式墙的
原地浇注混凝土。
3.3.5.2
水泥含量的允许减少量
表
3.2
暴露的环境的分类
环境
轻度
中度
严重
非常严重
最严重
暴露条件
混凝土表面不受天气或有害条件的侵害
混凝土表面暴露但是不受暴雨或严寒的侵害；混凝土表面潮湿长期处在无
腐蚀性的水、
土环境中
（见
BS 5328
：
Part1
：
199
7
中的表
7a
的硫酸盐种类）
；
凝聚收缩混凝土。
混凝土表面经常淋雨，长期处在干湿交替或偶尔结冰环境中，或收缩严重
表面偶尔接触海水淋浴或除冰盐的危害（直接或间接）
混凝土表面暴露在腐蚀性气体中，表面潮湿，结冰严重
混凝土表面频繁暴露在海水淋浴中，
或频繁遭受除冰盐危害
（直接或间接）
混凝土埋入海水的最低水位
1m
以下。
3
/
163
/
16
腐蚀、
磨损性
< br>1
1
）
）
混凝土表面直接暴露在磨损性、腐蚀性的操作环境中：如机械、铁制轮胎
的汽车或泥石流
对地板材料见
BS8204
注
1
：有关腐蚀性水和土详见
BS 5328<
/p>
：
Part1
：
1997
中的
5.3.4
；
注
2
：海洋环境也见<
/p>
BS6349
表
3.3
所示的最大水灰比适用于普通施工性能的混凝土，对于水灰比远小于
表
3.3
所示的最大水灰比的混凝土，
其生产和使
用都是在特别好的控制条件下进
行的，所以这种混凝土的水泥用量在满足下列要求的情况
下可以适当地减少：
a)
水泥含量的减少量不得多于表
3.3
所示的适宜
用量的
10
％；
b)
相应的水灰比的减小百分比不得小于水泥含量减少的百分比；
c)
最终的混合物应具有良好的混合和搅拌性能；
d)
建立了一个系统的控制确保水泥减少量符合混凝土的配制要求。
3.3.5.3
混凝土等级的允许减小范围
由于组成材料的自然特性，表
3.3
所示的混凝土强度很难做到均匀，所以要
建立一个确保水灰比和水泥含量的系统的校
核体制。强度为
C30
，
C35
，
C40
和
C45<
/p>
的混凝土等级可以相应的减少不多于
5
，
分别到
C25
，
C30
，
C35
和
C40
。
表
3.3
符合耐久性要求的所有钢筋（包括分布钢筋）的标定保护层厚度（见注
1<
/p>
）
暴露环境（见
3.3.4
）
轻度
中度
严重
非常严重
极端严重
腐蚀性，损耗性
最大水灰比
最小水泥含量
（
kg/m
3
）
最低强度等级
25
0.65
275
C30
20
35
0.60
300
C35
名义保护层尺寸（
mm
）
20
1
）
20
1
）
20
1
）
30
40
50
2
0.55
325
C40
）
25
30
40
2
见注
3
0.50
350
C45
）
20
25
30
2
）
50
见注
3
0.45
400
C50
1)
当粗骨料的最大名义直径未超过
15mm
时，该保护层厚度值可以减少到
15mm
2)
当混凝土处于潮湿
和结冰环境时，
需要用引气剂
（见
BS
5328
：
Part1
：
1997
中的
5.3.3
）
，
这时强度等级可以减少
5
个。
注
1
：本表格适用于名义直径为
20mm
的一般重量骨料
。关于最少水泥用量和最大名义直
径不是
20mm
的粗骨料的混凝土的具体情况见
BS 5328
：<
/p>
Part1
：
1997
< br>中的表
8
。
2
：
防硫酸盐腐蚀水泥的使用规定和
BS4027
一致。
这些水泥对氯化铁的迁移没有保护作
用。如果在非常严
重或最严重的环境中使用该水泥，则表
3.3
中所列的混凝土的
保护
层的厚度应该增加
10mm
。
3
：在相应环境下，扣除允许的保护层磨损后，保护层厚度不得小于名义值
4
/
164
/
16
3.3.6
防火保护层
具有防腐蚀性能的保护层并不一定具有防火能力。表
3.4
和图
3.2
给出的保
护层的值
能够满足防火的要求。表
3.4
给出的值是根据
BS8110
：
Part2
：
1985
的
第四部分的相关建议给出的
。
但是对于柱和梁，
为了对所有的钢材保护层进行规
定，表
3.4
给所给出的保护层的厚度已经调整为
标定保护层厚度。图
3.2
中也给
出了
构件防火的最小尺寸。
在某些环境中，
对防火性能进行更为细致
的设计能够
带来重大的经济效益。
BS8110
：
Part2
：
1985
的第四部分对防火设计做了更为详
尽的设计，包括提高防火性能的表
面处理规定。
3.3.7
保护层控制
良好的施工工艺才能保证钢筋布置合理，
才能保证保护层达到规定要求。
7.3
中给出了相应的施工工艺的规定。
注
：保护层的更详尽的信息如下：
a)
耐久性总则（见本规范的
3.1.5
和
BS 5328
：
Part1
：
1997
中的第五款）
;
b)
预应力混凝土（见
4.12.3
）
；
c)
保护层控制（见
7.3
）
；
d)
防火（见
BS8110
：
Part2
：
1985
的第四部分）
；
e)
轻骨料混凝土（见
BS8110
：
Part2
< br>：
1985
的第五部分）
；
表
3.4
满足防
火性要求的所有钢筋的名义保护层厚度
防火
h
0.5
1
1.5
2
3
4
1
）
名义保护层
梁
1
简支
mm
20
2
）
20
2
20
40
60
70
）
）
楼板
简支
mm
20
2
20
25
35
45
55
）
肋
简支
mm
20
2
20
35
45
55
65
）
连续
mm
20
2
）
20
2
）
20
2
30
40
50
）
连续
mm
20
2
20
20
25
35
45
）
连续
mm
20
2
）
20
2
20
35
45
55
）
柱
1)
mm
20
2
）
20
2
20
25
25
25
）
为评价梁和柱的名义保护层，
表
4.2
和
BS8110
：
Part2
：
1985<
/p>
的
4.3
得到的主筋的保护
层厚度已扣除允许的箍筋
10mm
的直径，按
8
－
12mm
扣除。
（见
3.3.6
）
2
）
当粗骨料的最大名义直径不大于
15mm
时，该保护层厚度可以
减少到
15mm
注
1
：表
3.2
明确地给出肋和最小尺寸相关的保护层厚度
。使用小尺寸构件时，其保护层厚
度需要增加，具体指示见
BS
8110
：
Part2
：
1985
的第四部分。
2
：表中红色部分的情况应注意必要的附加检测方法以减小发生剥落的危险（见
BS8110
：
Part2
：
1985
的第四部分）
。
5
/
165
/
16
耐火
时间
h
0.5
1
1.5
2
3
4
最小梁
最小板
腹板宽
宽
厚
b(mm)
b(mm)
h(mm)
200
200
200
200
240
250
125
125
125
125
150
175
75
95
110
125
150
170
柱宽
b
全部
暴露
150
200
250
300
400
450
50
％
暴露
125
160
200
200
300
350
一个
表面
暴露
100
120
140
160
200
240
p<0.4%
mm
150
150
175
最小墙厚
0.4%
<1%
mm
100
120
140
160
200
240
p>1%
mm
75
75
100
100
150
180
< br>注：
1
。表中的最小尺寸分别和表
3.4
和
4.6
所列的保护层相关。
2
．
p
为混凝土截面的配筋率。
图
3.2
满足防火性要求的钢筋混凝土构件的最小尺寸
6
/
166
/
16
第四部分：预应力钢筋混凝土的设计和细部构造
4.1.5
耐久性和防火性
耐久性和防火性取决对于钢筋和预应力筋的保护层厚度，
以及所有材
料的质
量和施工工艺。
4.12.3
和
6
、
7
、
8
部分给出了相应的建议。构件的防火性能可以
通过一些防火试验或其他方法来判断，也可以参考
BS8110
：
Part2
：
1985
的第四
部分。
4.12.3
有粘结预应力钢筋
4.12.3.1.1
通则
有粘结预应力钢筋的保护层应遵循
3.3
中
的相关规定，同时也要遵循
4.12.3.1.2
中有关钢材防
腐和
4.12.3.1.3
有关防火的规定。
< br>对于每个先张法预应力
筋头没有保护层方面的规定，
但是
张拉完以后，
其末端应削去与混凝土构件末端
持平。
4.12.3.1.2
防腐蚀保护层
对于防腐蚀保护层，
应根据
3.3.4
和表
4.8
，
和名
义保护层、
强度等级及添加
剂的限制量对结构暴露环境进行估计
。
2.4.7
，
3.3.5.1
和
3.3.5.2
关于混凝土材料
和混合物方面的建议，除规定水泥用量不得低于
300kg/m
3
外，也适用于表
4.8
。
4.12.3.1.3
防火保护层
3.3.6
中关于防火保护层的总的建议，除规定不同结构单元的保
护层厚度应
根据
BS8110
：
Part2
：
1985
第四部分表
4.9
取值外，其他方面也适用于预应力混
凝土。关于防火保护层的更为详尽的信息，包括提高耐火性的表面处理措施等，
见
BS8110
：
Part2
：
1985
第四部分。
4.12.3.2
体内预应力筋
所有体内预应力筋的保护层厚度不得小于
50mm
< br>。
尤其是当预应力孔道大且
宽时，应采取适当的预防措施
以保证有效的混凝土保护层。
4.12.3.3
体外预应力筋
当体外预应力混凝土保护层是强度不低于
C40
的高强混凝土时，其保护层
厚度不得低于相同条件下体内预应力的保护层的厚度，<
/p>
而且其混凝土保护层应用
钢筋和预应力部分混凝土锚固，
同时还应确保其裂缝控制符合第三部分的相关规
定。
4.12.3.4
曲线预应力筋
见
4.12.5.6
表
4.8
符合耐久性要求的所有钢材（包括构造钢筋）的名义保护层厚度（见注
1
、
2
、
3
）
环境条件
名义保护层（
mm
）
7
/
167
/
16
轻度
中度
严重
非常严重
极其严重
磨损性
最大水灰比
最小水泥含量（
kg/m
3
）
最小强度等级
20
35
20
30
40
50
0.55
325
C40
20
25
30
40
见注
3
0.50
350
C45
20
20
25
30
50
见注
3
0.45
400
C50
0.6
300
C35
1)
当粗骨料的最大名义直径未超过
15mm
时，该保护
层厚度值可以减少到
15mm
2)
当混凝土处于潮湿以结冰环境时，需要用引气剂（见
BS 53
28
：
Part1
：
< br>1997
中的
5.3.3
）
，
这时强度等级可以减少
5
个。
注
< br>1
：本表格适用于名义直径未
20mm
< br>的一般重量骨料。关于最少水泥用量和最大名义直径
不
是
20mm
的粗骨料的混凝土的具体情况见
BS 5328
：
Part1
：<
/p>
1997
中的表
8
。
2
：
防硫酸盐腐蚀水泥的使用规定和
BS
4027
一致。
这些水泥对氯化铁的迁移没有保护作用。
如果在非常严重或最严重的环境中使用该水泥，则表
3.3
中所列的混凝土的保护层的厚
度应该增加
10mm
。
3
：在相应环境下，扣除允许的保护层磨损后，保护层厚度不得小于名义值
表
4.9
所有钢材的防火名义保护层（见注
1
和
2
）
名义保护层（
mm
）
梁
1
）
板
肋
简支
连续
简支
连续
简支
连续
）
）
20
2<
/p>
20
2
20
20
20
20
）
20
20
2
25
20
35
20
35
20
30
25
45
35
60
35
40
35
55
45
70
60
55
45
65
55
80
70
65
55
75
65
防火性
0.5
1
1.5
2
3
4
1
）
为对梁
的名义保护层进行估计，
由
BS8110
：
Part2
：
1985
的
4.3
得到的主筋的保护层厚度
已扣除允许的箍筋
10mm
的直径，按
8
－
12mm
扣除。
（见
3.3.6
）
2
）
当粗骨
料的最大名义直径不大于
15mm
时，该保护层厚度可以减少到
15mm
注：
1
。表
3.2
明确地给出肋和最小尺寸相关的保护层厚度。使
用小尺寸构件时，其保护层厚
度需要增加，具体指示见
BS8110
：
Part2
< br>：
1985
的第四部分。
2
。表中
黑线以下部分的情况应注意必要的附加检测方法以减小发生剥落的危险（见
BS8110
：
Part2
：
1985
的第四部分）
4.12.5
曲线预应力
4.12.5.1
通则
预应力孔道及后续的张拉过程中应注意防止以下情况发生：
1
）
垂直于
孔道曲面一侧混凝土保护层的崩裂
2
）
孔道曲面内的混凝土的崩裂
8
/
168
/
16
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