公路和铁路混凝土结构防腐耐久性规范的异同

〔摘要〕公路和铁路是基础设施建设最重要的两个领域，经过多年的发展，我国在这两个领域的建设中均取得了举世瞩目的成就和多项重大突破。但是，由于行业壁垒的客观存在，这两个领域之间的交流是非常少的。本文把公路行业和铁路行业关于混凝土结构防腐耐久性的相关规范，进行了对照分析，比较了其异同和侧重点。

    〔关键词〕混凝土结构设计基准期（设计使用年限）环境类别及作用等级混凝土材料结构构造和裂缝宽度附加防腐蚀措施

设计基准期（设计使用年限）

    对于重要的结构工程，其设计基准期（设计使用年限）公路规范和铁路规范均定为100年；对于三级以下公路的一般结构工程，公路规范规定其设计基准期为50年；铁路桥梁、隧道以外的附属混凝土结构，铁路规范规定其设计使用年限为60年、30年。

环境类别及作用等级

    公路规范对混凝土结构所处环境类别分为一般环境、一般冻融环境、除冰盐（氯盐）环境、近海或海洋环境、盐结晶环境、大气污染环境、土中及地表地下水中的化学腐蚀环境（海水环境除外）等7种环境类别，综合考虑各种环境对混凝土结构的腐蚀作用后，按其严重程度将环境类别的作用等级分为A可忽略、B轻度、C中度、D严重、E很严重、F极端严重等6个等级。并规定：当结构同时受到多项化学腐蚀因素的作用时，则以其中单项作用最高的环境作用等级作为化学腐蚀环境下的设计依据；如同时有两个或两个以上化学因素的作用等级均达到相同的最高等级，一般应再提高一级作为化学腐蚀环境下的设计依据。

    铁路规范对混凝土结构所处环境类别分为碳化环境(T)、氯盐环境(L)、化学侵蚀环境(H)、冻融破坏环境(D)和磨蚀环境(M)等5种环境类别，针对不同的环境类别，按其严重程度将环境类别的作用等级分为T1～T3、L1～L4、H1～H4、D1～D3、M1～M3。环境作用等级为L3、H3、H4、D3、D4、M3级的环境为严重腐蚀环境。

    同时，公路规范规定：当同一结构中的不同构件和同一构件中的不同部位所处的局部环境有异时，应予以区别对待（如取不同的保护层厚度）；而铁路规范也规定：混凝土结构的不同部位或构件所处的环境类别及其作用等级不同时，应根据实际情况分别进行耐久性设计。

混凝土材料

    混凝土结构的防腐耐久性能力，主要取决于混凝土材料,公路规范和铁路规范均对混凝土的最低强度等级、最大水胶比和最小胶凝材料用量等指标根据环境类别及作用等级作了详细的规定：

    此外，公路规范还对混凝土中粉煤灰及其它矿物掺和物的用量、引气剂的使用、C3A含量的控制等，均作了适用环境的说明和用量的规定。而铁路规范则针对混凝土中的各项原材料，即：水泥、矿物掺和料、细骨料、粗骨料、外加剂、水，均作了各项性能指标及用量的规定。比较而言，铁路规范对原材料的规定比公路规范要精细很多。

    为了对混凝土耐久性的性能指标进行量化测定，铁路规范引入了“混凝土的电通量”的概念。混凝土的电通量指在60V直流恒电压作用下6h内通过混凝土的电量。对于不同的环境类别及作用等级铁路规范列出了混凝土的电通量的值。公路规范则重点针对氯盐腐蚀环境，提出了“氯离子扩散系数DRCM值”的概念，对不同作用等级的氯盐腐蚀环境列出了混凝土构件28d龄期的DRCM值的值。

结构构造和裂缝宽度

    对于混凝土结构的构造要，公路规范和铁路规范是非常接近的，即：混凝土结构外形应力求简洁，有利于通风和避免水汽在混凝土表面的积聚，便于施工时混凝土的捣固、养护和维修，减少约束与荷载作用下的应力集中，结构的各种接缝应尽量避开最不利环境作用的部位。总之要力求把混凝土结构所处环境的不利影响降到最低。

    对于钢筋混凝土结构，混凝土保护层厚度是保障钢筋耐久性最重要的措施，公路规范和铁路规范均针对不同的结构构件和不同的环境类别及作用等级作出了详细的保护层最小厚度的规定。

    钢筋混凝土结构表面裂缝的宽度值，同样是影响钢筋耐久性重要的因素，公路规范和铁路规范均针对不同的结构构件和不同的环境类别及作用等级作出了详细的混凝土表面裂缝计算宽度的允许值。

附加防腐蚀措施

    公路规范提出了混凝土表面涂层、混凝土表面憎水处理、水泥基渗透结晶型防水剂、环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂、混凝土防腐里面、透水模板衬里、电化学保护等8种附加防腐蚀措施，并对各种附加防腐蚀措施的适用环境、防腐材料的性能要求及用量、检验标准、施工注意事项等作了详细的说明和规定。

    铁路规范仅提及混凝土表面浸渍、采用环氧涂层钢筋、钢筋阴极保护等3种附加防腐蚀措施，且对于如何采用附加防腐蚀措施说明不够详细。

    比较而言，公路规范把附加防腐蚀措施看作混凝土结构防腐设计的重要措施，而铁路规范虽然规定处于严重腐蚀环境中的混凝土构件必须采取附加防腐蚀措施，但更加倚重混凝土构件自身的防腐耐久性能力。

结束语

    通过对照公路规范和铁路规范对于混凝土结构防腐耐久性的相关条文，我们可以得出以下结论：对于混凝土结构的设计基准期（设计使用年限）公路规范和铁路规范大致相同；对于环境类别及作用等级的划分公路规范采用了混合划分而铁路规范采用了分类划分，公路规范有大气污染环境，铁路规范增加了磨蚀环境；对于混凝土材料，铁路规范的规定更为详尽明确；对于结构构造和裂缝宽度公路规范和铁路规范大致相近；公路规范把附加防腐蚀措施看作混凝土结构防腐设计的重要措施，而铁路规范更加倚重混凝土构件自身的防腐耐久性能。

参考文献

1.《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》 JTG/T B07-01-2006

2.《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》 铁建设[2005]160号

3. 关于发布《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》等两项铁路工程建设标准局部修订条文的通知 铁建设[2007]140号