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中华人民共和国国家标准

低温环境混凝土应用技术规范

Technical code for application of concrete under cryogenic circumstance
GB 51081-2015

主编部门：中国工程建设标准化协会化工分会
批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2015年9月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第727号

住房城乡建设部关于发布国家标准《低温环境混凝土应用技术规范》的公告

    现批准《低温环境混凝土应用技术规范》为国家标准，编号为GB 51081-2015，自2015年9月1日起实施。其中，第4．1．2、4．1．3、7．1．2条为强制性条文，必须严格执行。
    本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部
2015年1月21日

前言

    本规范是根据住房城乡建设部《关于印发<2011年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2011]17号)的要求，由中国石油和化工勘察设计协会和中国寰球工程公司会同有关单位共同编制完成。
    本规范在编制过程中，编制组开展了大量试验研究，经过广泛调查研究，认真总结实践经验，参考相关国内外标准、规范，并在广泛征求意见的基础上，最后经审查定稿。
    本规范共分8章和1个附录，主要技术内容包括：总则、术语和符号、基本规定、设计参数、材料、配合比设计、施工、检验与验收等。
    本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
    本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国工程建设标准化协会化工分会负责日常管理，由中国寰球工程公司负责具体技术内容的解释。在执行过程中，请各有关单位结合工程实际，总结经验，积累资料，将有关意见和建议反馈至中国寰球工程公司(地址：北京市朝阳区来广营高科技产业园创达二路1号，邮政编码：100012，电子邮件：zhengjianhua@hqcec．com)，以便今后修订时参考。
    本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：
    主编单位：中国石油和化工勘察设计协会
              中国寰球工程公司
    参编单位：清华大学
              中国核工业华兴建设有限公司
              中国建筑第二工程局有限公司
              上海电力建筑工程公司
    主要起草人：郑建华 时旭东 李金光 张卫兵 张志明 刘哲 姚国明 张素枝 富克 张天申 陈向阳 姜会浩 王立伟 程艳芬 李林凯 高玉祥 张巧芬 高玉芬 宋延杰 扈国强 黄洪军 李小座 许伟 董建华 吴树勤
    主要审查人：熊威 顾祥林 朱卫中 束廉阶 丁乙 管颉 邱道军 王志彤 章健 张维秀 贾桂敬 赵冬梅 汪宁扬

1 总 则

1．0．1 为了规范低温环境混凝土的工程应用，保证工程质量，做到技术先进、安全可靠、经济合理，制定本规范。

1．0．2 本规范适用于工业建筑混凝土结构工程中低温环境混凝土的设计、施工、质量检验和验收。

1．0．3 低温环境混凝土的应用除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

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2 术语和符号

2．1 术 语

2．1．1 低温环境 cryogenic circumstance
    温度介于—40℃～—197℃时的工作环境或状态。

2．1．2 常温环境 normal circumstance
    温度介于—40℃～60℃时的工作环境或状态。

2．1．3 低温环境混凝土 concrete under cryogenic circum-stance
    适用于低温环境下的混凝土。

2．1．4 入模温度 temperature of mixture placing to form
    混凝土拌和物浇筑入模时的温度。

2．2 符 号

2．2．1 材料性能
    f_cu,k——混凝土立方体抗压强度标准值(N／mm²)；
    f^CT_ck——低温环境混凝土轴心抗压强度标准值(N／mm²)；
    f^CT_c——低温环境混凝土轴心抗压强度设计值(N／mm²)；
    f^CT_tk——低温环境混凝土轴心抗拉强度标准值(N／mm²)；
    f^CT_t——低温环境混凝土轴心抗拉强度设计值(N／mm²)；
    E_c——常温环境混凝土的弹性模量(N／mm²)；
    E^CT_c——低温环境混凝土的弹性模量(N／mm²)；
    G^CT_c——低温环境混凝土的剪切模量(N／mm²)；
    f^CT_cm——低温环境混凝土抗压强度的平均值(N／mm²)；
    f^CT_tm——低温环境混凝土抗拉强度的平均值(N／mm²)；
    α^CT_c——低温环境混凝土的热膨胀系数(1／℃)；
    λ^CT_c——低温环境混凝土的导热系数[W／(m·℃)]；
    c^CT_c——低温环境混凝土的比热容[J／(kg·℃)]；
    v^CT_c——低温环境混凝土的泊松比；
    ρ_w——混凝土含水率(％)。

2．2．2 计算系数及其他
    β^CT_c——低温环境混凝土低温硬化指标；
    δ^CT_c——低温环境混凝土强度的变异系数；
    d^CT_c——低温环境混凝土单轴受压损伤演化参数；
    α_c,a——常温环境混凝土单轴受压应力-应变关系曲线上升段的参数值；
    α_c,d——常温环境混凝土单轴受压应力-应变关系曲线下降段的参数值；
    α_t,d——常温环境混凝土单轴受拉应力-应变曲线下降段的参数值；
    α^CT_c,a——低温环境混凝土单轴受压应力-应变关系曲线上升段的参数值；
    α^CT_c,d——低温环境混凝土单轴受压应力-应变关系曲线下降段的参数值；
    α^CT_t,d——低温环境混凝土单轴受拉应力-应变曲线下降段的参数值；
    T——作用的温度值(℃)。

3 基本规定

3．0．1 低温环境混凝土的设计参数除应满足本规范的规定外，尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。

3．0．2 低温环境混凝土的强度等级应为C40～C60，且按本规范的要求进行材料选用、配合比设计、制作和质量检验。

3．0．3 低温环境混凝土的施工应编制专项施工技术方案。

3．0．4 低温环境混凝土的入模温度宜为5℃～30℃。

3．0．5 在低温环境混凝土养护期内，混凝土浇筑物的温度分布梯度不应超过35℃／m，且里表温差不宜超过20℃。

3．0．6 低温环境混凝土结构应根据设计要求在现场进行模拟施工试验。

3．0．7 低温环境混凝土属于大体积混凝土时，尚应符合现行国家标准《大体积混凝土施工规范》GB 50496的有关规定。

3．0．8 低温环境混凝土的耐久性除应满足本规范的要求外，尚应符合现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB／T 50476的有关规定。

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4 设计参数

4．1 强度指标

4．1．1 低温环境混凝土强度等级，应按其在常温环境下的立方体抗压强度标准值确定。

4．1．2 低温环境混凝土的轴心抗压强度标准值应按表4．1．2-1采用，低温环境混凝土的轴心抗拉强度标准值应按表4．1．2-2采用。

表4．1．2-1 低温环境混凝土轴心抗压强度标准值f^CT_ck(N／mm²)

表4．1．2-2 低温环境混凝土轴心抗拉强度标准值f^CT_tk(N／mm²)

4．1．3 低温环境混凝土的轴心抗压强度设计值应按表4．1．3-1采用，低温环境混凝土的轴心抗拉强度设计值应按表4．1．3-2采用。

表4．1．3-1 低温环境混凝土轴心抗压强度设计值f^CT_c(N／mm²)

表4．1．3-2 低温环境混凝土的轴心抗拉强度设计值f^CT_t(N／mm²)

4．2 模量指标

4．2．1 低温环境混凝土的弹性模量宜按下列公式计算：


    式中：E^CT_c——低温环境混凝土的弹性模量；
          E_c——常温环境混凝土的弹性模量；
          β^CT_c——低温环境混凝土低温硬化指标；
          f^CT_ck——低温环境混凝土轴心抗压强度标准值；
          f_ck——常温环境混凝土轴心抗压强度标准值。

4．2．2 低温环境混凝土的剪切变形模量G^CT_c可按本规范公式4．2．1-1低温环境混凝土弹性模量计算值的0．4倍采用。

4．3 应力-应变关系

4．3．1 低温环境混凝土单轴受压的应力-应变关系曲线宜按下列公式确定：


    式中：σ——应力；
          ε——应变；
          d^CT_c——低温环境混凝土单轴受压损伤演化参数；
          E^CT_c——低温环境混凝土的弹性模量；
          f^CT_c,r——低温环境混凝土单轴抗压强度代表值，其值可根据设计分析计算的需要分别取f^CT_c、f^CT_ck或f^CT_cm；
          ε^CT_c,r——与低温环境混凝土单轴抗压强度代表值相对应的压应变；
          α^CT_c,a——低温环境混凝土单轴受压应力-应变关系曲线上升段的参数值；
          α^CT_c,d——低温环境混凝土单轴受压应力-应变关系曲线下降段的参数值；
          ε_c,r——与常温环境混凝土单轴抗压强度代表值相对应的压应变，应按表4．3．1取用；
          α_c,a——常温环境混凝土单轴受压应力-应变关系曲线上升段的参数值，应按表4．3．1取用；
          α_c,d——常温环境混凝土单轴受压应力-应变关系曲线下降段的参数值，应按表4．3．1取用；
          ε^CT_cu——低温环境混凝土应力-应变关系曲线下降段应力等于0．5f^CT_c,r时的压应变。

表4．3．1 常温环境混凝土单轴受压应力-应变关系曲线的参数值

    注：f_c,r为与低温环境混凝土单轴抗压强度代表值f^CT_c、f^CT_ck或f^CT_cm相对应的常温环境混凝土单轴抗压强度代表值f_c(设计值)、f_ck(标准值)或f_cm(平均值)。

4．3．2 低温环境混凝土单轴受拉的应力-应变关系曲线宜按下列公式确定：


    式中：σ——应力；
          ε——应变；
          d^CT_t——低温环境混凝土单轴受拉损伤演化参数；
          f^CT_t,r——低温环境混凝土单轴抗拉强度代表值，其值可根据实际结构设计分析计算的需要分别取f^CT_t、f^CT_tk或f^CT_tm；
          ε^CT_t,r——与低温环境混凝土单轴抗拉强度代表值相对应的拉应变；
          α^CT_t,d——低温环境混凝土单轴受拉应力-应变关系曲线下降段的参数值；
          ε_t,r——与常温环境混凝土单轴抗拉强度代表值相对应的拉应变，按表4．3．2取用；
          α_t,d——常温环境混凝土单轴受拉应力-应变关系曲线下降段的参数值，按表4．3．2取用。

表4．3．2 常温环境混凝土单轴受拉应力-应变关系曲线的参数值

    注：f_t,r为与低温环境混凝土单轴抗拉强度代表值f^CT_t、f^CT_tk或f^CT_tm相对应的常温环境混凝土单轴抗拉强度代表值f_t(设计值)、f_tk(标准值)或f_tm(平均值)。

4．3．3 低温环境混凝土应力-应变关系曲线中的强度代表值宜根据设计分析计算的需要分别取其标准值(f^CT_ck或f^CT_tk)、设计值(f^CT_c或f^CT_t)或平均值(f^CT_cm或f^CT_tm)。

4．3．4 低温环境混凝土抗压强度和抗拉强度的平均值可通过试验直接测定或按下列公式计算：


    式中：f^CT_cm、f^CT_ck——低温环境混凝土抗压强度的平均值、标准值；
          f^CT_tm、f^CT_tk——低温环境混凝土抗拉强度的平均值、标准值；
          δ^CT_c——低温环境混凝土强度的变异系数，宜根据试验统计确定。

4．4 热工指标

4．4．1 低温环境混凝土的热膨胀系数、导热系数和比热容的取值宜按本规范第4．4．2条～第4．4．4条计算确定，且应满足下列条件：
    1 混凝土在非特殊湿度环境中工作，其含水率应在2％～8％之间；
    2 混凝土遭受非多次升降温循环作用时，在低温环境下的升降温速率不应大于20℃／min。

4．4．2 低温环境混凝土的热膨胀系数宜按下式计算：


    式中：α^CT_c——低温环境混凝土的热膨胀系数(1／℃)；
          ρ_w——低温环境混凝土的含水率(％)；
          T——作用的温度值(℃)；
          α_c——低温环境混凝土热膨胀系数基本值，应按表4．4．2取用。

表4．4．2 低温环境混凝土热膨胀系数基本值α_c(×10^-61／℃)

4．4．3 低温环境混凝土的导热系数宜按下式计算：


    式中：λ^CT_c——低温环境混凝土的导热系数[W／(m·℃)]；
          λ_c——低温环境混凝土导热系数基本值，应按表4．4．3取用。

表4．4．3 低温环境混凝土导热系数基本值λ_c[W／(m·℃)]

4．4．4 低温环境混凝土的比热容宜按下式计算：

    式中：c^CT_c——低温环境混凝土的比热容[J／(kg·℃)]；
          c_c——低温环境混凝土比热容基本值，应按表4．4．4取用。

表4．4．4 低温环境混凝土比热容基本值c_c[J／(kg·℃)]

4．5 泊 松 比

4．5．1 低温环境混凝土遭受非多次升降温循环作用时，其泊松比宜按下式计算：


    式中：v^CT_c——低温环境混凝土的泊松比；
          α_v——低温环境混凝土泊松比的应力水平(σ／f^CT_ck)影响系数。当σ／f^CT_ck≤0．55时，α_v＝1；当σ／f^CT_ck＞0．55时，宜考虑应力水平对低温环境混凝土泊松比的影响。

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5 材 料

5．1 细 骨 料

5．1．1 低温环境混凝土细骨料宜选用河砂，不得使用海砂。

5．1．2 低温环境混凝土用砂应采用中粗砂，其质量要求除应符合国家现行标准《建设用砂》GB／T 14684和《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52的有关规定外，尚应符合表5．1．2的规定。

表5．1．2 低温环境混凝土用砂质量要求

5．1．3 低温环境混凝土细骨料应按现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52的规定对骨料进行碱活性检验。

5．1．4 低温环境混凝土细骨料抽检频率、检验标准及级配要求应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52的有关规定。

5．2 粗 骨 料

5．2．1 低温环境混凝土粗骨料应选用碎石。

5．2．2 低温环境混凝土用石，其质量要求除应符合国家现行标准《建设用卵石、碎石》GB／T 14685和《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52的有关规定外，尚应符合表5．2．2的要求。

表5．2．2 低温环境混凝土用石子质量要求

5．2．3 低温环境混凝土粗骨料应按现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52的规定对骨料进行碱活性检验。

5．2．4 低温环境混凝土粗骨料抽检频率、检验标准及级配要求应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52的有关规定。

5．3 水 泥

5．3．1 低温环境混凝土应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

5．3．2 低温环境混凝土用水泥，其质量要求除应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB 175的有关规定外，尚应符合表5．3．2的要求。

表5．3．2 低温环境混凝土用水泥质量要求

5．3．3 低温环境混凝土用水泥应检测其水化热指标。

5．3．4 水泥进场时应对水泥品种、强度等级、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性、凝结时间等性能指标及其他设计要求的性能指标进行复检。

5．4 水

5．4．1 低温环境混凝土用水宜选用饮用水、地表水或地下水，不得使用海水或再生水。

5．4．2 低温环境混凝土拌合用水，其水质要求除应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ 63的有关规定外，尚应符合表5．4．2的要求。

表5．4．2 低温环境混凝土拌合用水水质要求

5．4．3 低温环境混凝土养护用水，其水质要求除应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ 63的有关规定外，尚应符合表5．4．3的要求。

表5．4．3 低温环境混凝土养护用水水质要求

5．5 外 加 剂

5．5．1 低温环境混凝土外加剂应符合国家现行标准《混凝土外加剂》GB 8076、《混凝土外加剂应用技术规范》GB 50119和《聚羧酸系高性能减水剂》JG／T 223的有关规定。

5．5．2 低温环境混凝土不宜使用防冻剂，不得使用含有氯盐类的外加剂。

5．5．3 低温环境混凝土用外加剂宜采用液态外加剂。

5．5．4 低温环境混凝土所采用的减水剂宜为高性能减水剂，其减水率不应低于20％。

5．5．5 低温环境混凝土用外加剂的品种和掺量应根据工程所用胶凝材料经试验确定，功能相同的不同品牌外加剂不得在同一拌和物中使用。

5．5．6 低温环境混凝土用外加剂的质最主要控制项目应包括掺外加剂混凝土的性能和外加剂匀质性。

5．5．7 低温环境混凝土可掺入引气剂，其拌和物的含气量不宜大于5％。

5．6 掺 和 料

5．6．1 低温环境混凝土用掺和料宜选用硅灰、粉煤灰或粒化高炉矿渣粉。

5．6．2 低温环境混凝土用掺和料应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB 1596、《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB／T 18046和《砂浆和混凝土用硅灰》GB／T 27690的有关规定。

5．6．3 低温环境混凝土用粒化高炉矿渣粉的质量等级宜选用S105级，不得采用S75级。

5．6．4 低温环境混凝土用粉煤灰不得采用Ⅲ级粉煤灰和高钙灰。

6 配合比设计

6．0．1 低温环境混凝土的原材料应符合下列要求：
    1 混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料；
    2 粗骨料宜选用连续级配；
    3 所选用的外加剂应与胶凝材料进行适应性试验。

6．0．2 低温环境混凝土的配合比设计除应符合现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55的有关规定外，尚应符合下列要求：
    1 低温环境混凝土的最大水胶比和胶凝材料总量应符合表6．0．2的要求；

表6．0．2 低温环境混凝土最大水胶比和胶凝材料用量

    2 外加剂和矿物掺和料的品种、掺量应通过试配确定，矿物掺和料掺量宜为胶凝材料总量的25％～40％，硅灰掺量宜为胶凝材料总最的5％；
    3 低温环境混凝土拌和物中水溶性氯离子不应大于水泥质量的0．06％；
    4 低温环境混凝土抗渗等级不应低于P8级，自然环境下抗冻等级不应低于F200级。

6．0．3 低温环境混凝土试配应按现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB／T 50080的有关规定执行，并进行拌和物经时坍落度损失试验，坍落度不宜大于200mm。

6．0．4 低温环境混凝土配合比的调整与确定应符合现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55的有关规定。

6．0．5 在有腐蚀性侵蚀环境下，低温环境混凝土应根据现行国家标准《混凝土质量控制标准》GB 50164进行抗氯离子渗透性能试验和抗硫酸盐侵蚀性能试验。

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7 施 工

7．1 一般规定

7．1．1 低温环境混凝土的施工应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB 50666的有关规定。

7．1．2 低温环境混凝土拌和物在运输和浇筑过程中严禁加水。

7．1．3 低温环境混凝土在不利气候条件下的施工，应采取有效措施确保工程质量。

7．2 施工准备

7．2．1 施工单位应对用于低温环境混凝土的原材料供应量、检验结果的符合性进行复核，满足要求后方可开始生产。

7．2．2 低温环境混凝土施工前应对混凝土的模板与支架、钢筋工程和预埋管(件)等进行验收，合格后方可施工。

7．2．3 施工现场的供水、供电应满足低温环境混凝土连续施工的要求。当有断水、断电可能时，应采用循环供水、双回路供电或自备应急电源措施。

7．2．4 混凝土拌和物的供应能力应满足低温环境混凝土连续施工的要求，不宜低于单位时间所需量的1．2倍。

7．2．5 用于低温环境混凝土施工的设备，在混凝土浇筑前应进行全面的检修和试运转。

7．2．6 施工缝的位置应在低温环境混凝土浇筑前按设计要求和施工方案确定。

7．2．7 低温环境混凝土宜延迟拆模时间，拆模后应采取预防突然降温和快速干燥的措施。

7．3 生产与运输

7．3．1 低温环境混凝土的原材料计量应按设计配合比称量，其每盘称量的允许偏差应符合表7．3．1的规定。

表7．3．1 原材料每盘称量的允许偏差

7．3．2 低温环境混凝土宜采用强制式搅拌机进行拌制，拌和时间从全部材料投完算起不应小于60s。

7．3．3 在生产过程中，应根据现场情况及时调整施工配合比，以满足设计配合比及施工的要求。

7．3．4 低温环境混凝土拌和物从装入搅拌运输车到入模的时间间隔不宜大于60min，到浇筑完成的时间间隔不宜大于90min。最高气温低于25℃时，可延长30min。

7．3．5 搅拌运输车的数量应满足低温环境混凝土浇筑的工艺要求，且在装料前应将罐内的积水排尽。

7．3．6 低温环境混凝土拌和物在搅拌运输过程中出现离析或因实际需要而使用外加剂进行调整时，搅拌运输车应进行不少于2min快速搅拌。无参考数据时外加剂的掺量和搅拌时间应经试验确定。

7．3．7 低温环境混凝土拌和物在运输过程中坍落度损失或离析严重，经补充外加剂或快速搅拌无法恢复低温环境混凝土拌和物的工作性能时，不得浇筑入模。

7．3．8 低温环境混凝土拌和物运送到现场后每100m³随机抽检不应少于1次。检验内容应包括测定坍落度、扩展度和温度；观察有无分层、离析、泌水及评定匀质性；有含气量要求的尚应测定其含气量。

7．4 浇 筑

7．4．1 低温环境混凝土连续浇筑时，板类构件分层厚度不宜大于0．5m，墙柱类构件浇筑高度不宜大于1．2m，并应在下层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。

7．4．2 低温环境混凝土的最大自由下落高度不宜超过2m，在不出现分层离析的情况下，最大落料高度应控制在3m以内。

7．4．3 低温环境混凝土浇筑时应振捣密实，采取措施防止受力钢筋、预应力用波纹管和预埋(管)件的移位及变形，并应及时清除混凝土表面的泌水。

7．5 养 护

7．5．1 低温环境混凝土浇筑完成后应及时覆盖和保湿养护。

7．5．2 低温环境混凝土养护的时间不得少于14d。

7．5．3 在低温环境混凝土表面无法进行常规保湿养护时，可采用喷涂表面养护剂的方法进行养护。

7．5．4 低温环境混凝土抗压强度达到1．2N／mm²前，不得在其上面踩踏或安装模板及支架。

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8 检验与验收

8．1 一般规定

8．1．1 低温环境混凝土拌和物的质量检验应符合现行国家标准《混凝土质量控制标准》GB 50164的有关规定。

8．1．2 低温环境混凝土应进行常温环境下的强度等级评定和低温环境下的强度检验。

8．1．3 低温环境混凝土在常温环境下的强度等级评定应按现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》GB／T 50107的有关规定执行。

8．1．4 低温环境混凝土应按本规范附录A的检验方法进行低温环境下的抗压强度检验和热膨胀系数检验。

8．1．5 常温环境下混凝土强度评定用试件规格及强度换算方法应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的有关规定执行。试件成型方法、标准养护条件及强度试验方法应符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB／T 50080的有关规定。

8．1．6 低温环境混凝土应按本规范附录A的检验方法进行含水率检验。

8．2 检验项目和数量

8．2．1 用于检查低温环境混凝土常温强度的试件，应在混凝土的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置应符合下列规定：
    1 每拌制100盘且不超过100m³的同一配合比的低温环境混凝土，取样不得少于1次；
    2 每工作班拌制的同一配合比的低温环境混凝土不足100盘时，取样不得少于1次；
    3 当一次连续浇筑超过1000m³时，同一配合比的低温环境混凝土，每200m³取样不得少于1次；
    4 每次取样应至少留置一组标准养护试件，同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定；
    5 结构实体检验用同条件养护试件的留置及强度检验应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的有关规定。

8．2．2 低温环境混凝土配合比设计时，混凝土在低温环境下进行抗压强度检验的温度点宜按表8．2．2选用，并应包含表8．2．2中的最低温度点，且不宜少于3个，每个温度点的试件数量不应少于6个。

表8．2．2 各种低温环境混凝土低温抗压强度检验的温度点

8．2．3 低温环境混凝土配合比设计时，混凝土在低温环境下进行热膨胀系数检验的温度点宜按本规范表8．2．2选用，并应包含本规范表8．2．2中的最低温度点，且不宜少于3个，每个温度点的试件数量不应少于12个。

8．2．4 低温环境混凝土施工时，混凝土试件应在浇筑地点随机取样；同一配合比的低温环境混凝土，应取不少于12个试件进行本规范表8．2．2中所给的最低温度点的抗压强度检验。

8．3 验收标准

8．3．1 低温环境混凝土在常温环境下的立方体抗压强度应符合现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》GB／T 50107的有关规定，在低温环境下的立方体抗压强度应同时满足下列公式要求：


    式中：f^CT_cu——按本规范附录A的检验方法给出的低温环境混凝土抗压强度(N／mm²)，精确到0．1(N／mm²)；
          f^CT_cu,min——按本规范附录A的检验方法给出的有效试件中最小的低温环境混凝土抗压强度(N／mm²)，精确到0．1(N／mm²)；
          f^CT_ck——低温环境混凝土轴心抗压强度标准值，应按本规范表4．1．2-1取值；
          ξ₁，ξ₂——合格评定系数，ξ₁＝1．1，ξ₂＝0．95；
          ξ_d——低温环境混凝土的立方体抗压强度与轴心抗压强度比值，ξ_d＝1．25；
          ξ_w——含水率对低温环境混凝土轴心抗压强度的影响系数；
          ρ_w——按本规范附录A的检验方法给出的低温环境混凝土含水率(％)。

8．3．2 低温环境混凝应对其常温环境下的抗冻融性能进行检验，其常温环境下的抗冻融性能应符合现行行业标准《混凝土耐久性检验评定标准》JGJ／T 193的有关规定。

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附录A 低温环境混凝土检验方法

A．1 一般规定

A．1．1 低温环境混凝土的检验应符合本章检验方法的规定。

A．1．2 本章检验方法适用于强度等级C40～C60区间的低温环境混凝土的性能检验，包括低温环境下混凝土的抗压强度检验、热膨胀系数检验和常温环境下的含水率检验。

A．1．3 低温环境混凝土试件放进低温设备前，所有试件不得有缺棱、掉角等损伤，且试件各边长的公差不得超过1mm。用于抗压强度检验的试件的承压面平面度公差不得超过试件承压面边长的0．0005，相邻面间的垂直度公差不得超过0．5°。

A．2 抗压强度检验

A．2．1 本节检验方法适用于检验按本规范要求制作的混凝土试件在低温环境下的抗压强度。

A．2．2 检验低温环境混凝土抗压强度的试件应符合现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T 50081的有关规定。试件应为边长100mm的立方体，每次检验应在相同条件下制作6个试件。

A．2．3 检验采用的设备应符合下列规定：
    1 低温设备应有同时容纳小少于6个试件的有效空间，应能满足常温至—197℃区间各种温度的施加，应具有自动控温和给出各种降温速率的功能，恒温期间的温度波动范围应在±0．5℃内；
    2 压力试验机除符合现行国家标准《液压式压力试验机》GB／T 3722和《试验机通用技术要求》GB／T 2611的有关规定外，其测量精度小得低于1％，试件破坏荷载应大于压力试验机全量程的20％且小于压力试验机全量程的80％，压力试验机应满足低温设备安装位置和与之配合的使用条件。

A．2．4 低温环境混凝土抗压强度检验应按下列方法进行：
    1 试件标准养护龄期达到设计龄期时取出，用湿布擦去表面水分后静置于室内自然环境中。静置14d后进行试件外观检查和尺寸量测，然后常温保湿密闭或放入低温设备内进行低温作用。
    2 低温设备按1℃／min速率降温，达到预定温度值T₀后保持温度不变。每个试件的低温作用时间不应少于48h，但不宜超过52h。恒温期间的温度波动范围应在±0．5℃内。
    3 当试件低温作用期间因故中断或不符合低温作用要求时，该试件应从检验试件中剔除。若试件被剔除数达2个，则应重新制作试件进行检验。
    4 试件经低温作用后应按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T 50081的有关规定进行抗压强度试验。
    5 低温环境混凝土抗压强度应按下列公式计算：


    式中：f^CT_cu——温度为T₀时低温环境混凝土的抗压强度；
          k——符合低温作用要求的试件数；
          n——低温环境混凝土抗压强度检验的有效试件数。若单个符合低温作用要求试件的抗压强度和f^CT_cu,m的差与f^CT_cu,m之比在15％内，则为有效试件；若本次检验有m个符合低温作用要求试件的抗压强度和f^CT_cu,m的差与f^CT_cu,m之比超出15％，则必须重新制作试件进行检验。这里，当k＝6时，m＝3；当k≤5时，m＝2；
          f^CT_cu0,i——有效试件中第i个试件温度为T₀时的抗压强度；
          f^CT_cu,i——符合低温作用要求的试件中第i个试件温度为T₀时的抗压强度。

A．3 热膨胀系数检验

A．3．1 本节检验方法适用于检验按本规范要求制作的混凝土试件在低温环境下的热膨胀系数。

A．3．2 检验低温环境混凝土热膨胀系数的试件应符合现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T 50081的有关规定。试件应为边长100mm×100mm×300mm的棱柱体，每次检验应在相同条件下制作12个试件。

A．3．3 检验采用的设备应符合下列规定：
    1 低温设备应有同时容纳不少于6个试件的有效空间，应满足常温至—197℃区间各种温度的施加，应具有自动控温和给出各种降温速率的功能，恒温期间的温度波动范围应在±0．5℃内；
    2 微变形量测装置应满足各种低温下的量测要求，且测量精度不得低于0．001mm。

A．3．4 低温环境混凝土热膨胀系数检验应按下列方法进行：
    1 试件标准养护应达到设计龄期时取出，并应用湿布擦去表面水分后静置于室内自然环境中。应静置14d后进行试件外观检查和尺寸量测，并应将试件分成2组，每组6个试件。
    2 应标识热膨胀系数检验棱柱体试件两端面的3个量测点位置(图A．3．4)，并应在这3个量测位置量测棱柱体试件长度。
    3 检验低温T₀时的低温环境混凝土热膨胀系数，第1组试件作用的温度值应为T₁＝T₀—10℃，第2组试件作用的温度值应为T₂＝T₀＋10℃。
    4 量测第1组6个试件3个量测位置处的棱柱体试件长度后，应将试件全部放于低温设备内，按不高于1℃／min速率降至T₁，然后保持温度不变，且恒温期间的温度波动范围应在±0．5℃内。低温作用48h后再量测试件3个量测位置处的棱柱体试件长度。


图A．3．4 热膨胀系数检验棱柱体试件端面3个测点位置示意图
    5 量测第2组6个试件3个量测位置处的棱柱体试件长度后，应将试件全部放于低温设备内，按与第1组试件相同的降温速率降至T₂，然后保持温度不变，且恒温期间的温度波动范围应在±0．5℃内。低温作用48h后再量测试件3个量测位置处的棱柱体试件长度。
    6 低温T₀时的低温环境混凝土热膨胀系数应按下列公式计算：


    式中：α^CT_c——低温T₀时的低温环境混凝土热膨胀系数(1／℃)。
          m——低温环境混凝土热膨胀系数检验第1组试件有效数。若单个试件的α_1i和α_1,m的差与α_1,m之比在15％内，则为有效试件；若本组检验有3个试件的α_1i和α_1,m的差与α_1,m之比超过15％，则必须重新制作试件进行检验。
          n——低温环境混凝土热膨胀系数检验第2组试件有效数。若单个试件的α_2i和α_2,m的差与α_2,m之比在15％内为有效试件；若本组检验有3个试件的α_2i和α_2,m的差与α_2,m之比超过15％，则必须重新制作试件进行检验。
          α_1i——第1组试件中第i个试件低温T₁下棱柱体试件长度的相对变形，应按式A．3．4-4计算。
          α_1i——第1组试件中第i个有效试件低温T₁下棱柱体试件长度的相对变形，应按式A．3．4-4计算。
          L^k_1i——第1组试件中第i个试件低温T₁下第k个量测位置处棱柱体试件长度(mm)。
          α_2i——第2组试件中第i个试件低温T₂下棱柱体试件长度的相对变形，应按式A．3．4-5计算。
          α_2i——第2组试件中第i个有效试件低温T₂下棱柱体试件长度的相对变形，应按式A．3．4-5计算。
          L^k_2i——第2组试件中第i个试件低温T₂下第k个量测位置处棱柱体试件长度(mm)。
          L^k——试件低温作用前第k个量测位置处棱柱体试件长度(mm)。

A．4 含水率检验

A．4．1 本节检验方法适用于检验按本规范要求制作的低温环境混凝土试件在常温环境下的含水率。

A．4．2 检验低温环境混凝土含水率的试件应符合现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T 50081的有关规定。试件应为边长100mm的立方体，每次检验应在相同条件下制作6个试件。

A．4．3 检验采用的设备应符合下列规定：
    1 烘箱应有同时容纳不少于6个各自带有搪瓷盘试件的有效空间，且满足常温至200℃区间各种温度的施加，应具有自动控温和给出各种升温速率的功能，恒温期间的温度波动范围应在±1℃内。
    2 称重设备的最大称重不应小于5kg，感量不应大于1g。

A．4．4 低温环境混凝土含水率检验应按下列方法进行：
    1 试件标准养护应达到设计龄期时取出，并应用湿布擦去表面水分后静置于室内自然环境中。应静置14d后进行试件外观检查。
    2 应将6个搪瓷盘编号、称重，精确至1g。
    3 每个搪瓷盘内应仅放置1个试件，然后称重每个带搪瓷盘试件，精确至1g。
    4 应将6个带搪瓷盘试件同时放于烘箱中进行烘烤，且确保烘烤过程中可能出现试件表面脱落的混凝土碎渣均落入其放置的搪瓷盘中。烘烤温度应按1℃／min速率升至150℃后保持温度不变，恒温期间的温度波动范围应在±1℃内。恒温14d后取出立即称重，精确至1g。
    5 低温环境混凝土含水率应按下列公式计算：


    式中：ρ_w——低温环境混凝土含水率(％)；
          ρ_wi——第i个试件的混凝土含水率(％)；
          ρ_w,m——用于混凝土含水率检验的6个试件的混凝土含水率平均值(％)；
          n——低温环境混凝土含水率检验试件有效数；
          G_1i——烘干前第i个试件含搪瓷盘的质量；
          G_2i——烘干后第i个试件含搪瓷盘的质量；
          G_3i——用于放置第i个试件的搪瓷盘质量。
    若单个试件含水率ρ_wi和ρ_w,m的差与ρ_w,m之比在15％内，则为有效试件；若本次检验有2个试件的ρ_wi和ρ_w,m的差与ρ_w,m之比超出15％，则应重新制作试件进行检验。

本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
    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”；
    4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

    《混凝土结构设计规范》GB 50010
    《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB／T 50080
    《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T 50081
    《混凝土强度检验评定标准》GB／T 50107
    《混凝土外加剂应用技术规范》GB 50119
    《混凝土质量控制标准》GB 50164
    《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204
    《大体积混凝土施工规范》GB 50496
    《混凝土结构耐久性设计规范》GB／T 50476
    《混凝土结构工程施工规范》GB 50666
    《通用硅酸盐水泥》GB 175
    《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB 1596
    《试验机通用技术要求》GB／T 2611
    《液压式压力试验机》GB／T 3722
    《混凝土外加剂》GB 8076
    《建设用砂》GB／T 14684
    《建设用卵石、碎石》GB／T 14685
    《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB／T 18046
    《砂浆和混凝土用硅灰》GB／T 27690
    《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52
    《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55
    《混凝土用水标准》JGJ 63
    《混凝土耐久性检验评定标准》JGJ／T 193
    《聚羧酸系高性能减水剂》JG／T 223

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