《混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境作用與區(qū)劃 標(biāo)準(zhǔn)》

中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會

《混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境作用與區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》

Standardofenvironmentalactionandzonationforconcretestructures

T/CECSXXX-2022

征求意見稿

主編單位：同濟(jì)大學(xué)

批準(zhǔn)單位：中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會

施行日期：2022年XX月XX日

總則

1.0.1為適應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)服役性能評定和預(yù)期壽命設(shè)計(jì)的需要，制定

本標(biāo)準(zhǔn)。

1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于各種自然環(huán)境下建筑、橋梁、隧道等基礎(chǔ)設(shè)施與

一般構(gòu)筑物中普通混凝土結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件的環(huán)境作用等級定性評價(jià)與

環(huán)境作用及其效應(yīng)的定量計(jì)算。

1.0.3混凝土結(jié)構(gòu)服役性能評定與預(yù)期壽命設(shè)計(jì)中涉及的環(huán)境作用

及其效應(yīng)的定量計(jì)算與環(huán)境作用等級定性評價(jià)，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)

定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

1

術(shù)語與符號

術(shù)語

2.1.1環(huán)境作用environmentalaction

溫度、濕度、二氧化碳、氧、酸、鹽等引起混凝土結(jié)構(gòu)性能退化

的環(huán)境氣候作用和環(huán)境侵蝕介質(zhì)作用。

2.1.2環(huán)境作用代表值representativevalueofanenvironmentalaction

計(jì)算環(huán)境作用效應(yīng)采用的環(huán)境作用量值，定義為規(guī)定空間尺度和

規(guī)定時(shí)間尺度上環(huán)境作用的特征值。

2.1.3環(huán)境作用效應(yīng)effectofenvironmentalaction

環(huán)境氣候和侵蝕介質(zhì)共同作用引起的混凝土材料和結(jié)構(gòu)性能的

變化。

2.1.4環(huán)境作用等級gradeofeffectofenvironmentalaction

表征環(huán)境作用效應(yīng)的嚴(yán)重程度。

2.1.5環(huán)境區(qū)劃environmentalzonation

以環(huán)境作用等級為指標(biāo)，將國土劃分為不同環(huán)境作用效應(yīng)嚴(yán)重程

度的區(qū)域。

2.1.6一般環(huán)境atmosphericenvironment

無凍融、氯化物和其他化學(xué)腐蝕物質(zhì)作用的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的

暴露環(huán)境，本標(biāo)準(zhǔn)特指一般大氣環(huán)境。

2

2.1.7凍融環(huán)境freeze-thawenvironment

混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件經(jīng)受反復(fù)凍融作用的暴露環(huán)境。

2.1.8海洋環(huán)境marineenvironment

混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受到海洋氯鹽侵入作用并引起內(nèi)部鋼筋銹蝕

的暴露環(huán)境，包括海洋環(huán)境大氣區(qū)、浪濺區(qū)、潮汐區(qū)及淹沒區(qū)。

2.1.9除冰鹽等其他氯化物環(huán)境deicingsaltenvironment

混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受到除冰鹽等非海洋環(huán)境氯化物侵入作用并

引起內(nèi)部鋼筋銹蝕的暴露環(huán)境。

2.1.10化學(xué)腐蝕環(huán)境chemicalenvironment

混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受到自然環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)腐蝕作用的暴露環(huán)

境，具體包括水、土中化學(xué)腐蝕環(huán)境和大氣污染腐蝕環(huán)境。

2.1.11臨界氯離子含量criticalchlorideioncontent

導(dǎo)致混凝土中鋼筋鈍化膜破壞、鋼筋開始銹蝕的氯離子含量（占

混凝土質(zhì)量百分比）。

2.1.12臨界氯離子含量侵蝕深度ingressdepthofcriticalchlorideion

content

混凝土中臨界氯離子含量所在位置離暴露表面的最大距離。

3

符號

Cn——第n年的大氣二氧化碳濃度代表值（ppm）；

2

Dref——參考齡期tref的混凝土擴(kuò)散系數(shù)（m/s）；

E0——混凝土的初始彈性模量（MPa）；

Et——應(yīng)變?yōu)閠時(shí)混凝土的切線模量（MPa）；

EA——環(huán)境作用代表值變量；

EAi——ti時(shí)刻環(huán)境作用代表值,i=0,1,2,…；

F(·)——恒定環(huán)境作用下環(huán)境作用效應(yīng)計(jì)算模型；

F-1(·)——恒定環(huán)境作用下環(huán)境作用效應(yīng)計(jì)算模型反函數(shù)；

K——孔隙溶液在水泥漿中的滲透系數(shù)（m2）；

L——平均氣孔間隔系數(shù)（m）；

Nn——服役至n年的凍融循環(huán)次數(shù)代表值；

ΔNi——i年年凍融循環(huán)次數(shù)代表值；

Qi——對應(yīng)于ti時(shí)刻的環(huán)境作用效應(yīng)值,i=0,1,2,…；

RH0——基準(zhǔn)年的年均大氣相對濕度值（100%）；

ΔRH0——基準(zhǔn)年的干濕島強(qiáng)度值（100%）；

RHn——第n年的大氣相對濕度代表值（100%）；

T0——基準(zhǔn)年的年均大氣溫度值（°C）；

ΔT0——基準(zhǔn)年的熱島強(qiáng)度值（°C）；

Tn——第n年的大氣溫度代表值（°C）；

Tn——n0至n年溫度代表值的平均值（°C）；

Tref——參考溫度（°C）；

day

Tn,max——n年日最大溫度值（°C）；

day

Tn,min——n年日最小溫度值（°C）；

mon

Ti,min——i年最冷月月均氣溫代表值（°C）；

4

Xc,n——服役至n年的碳化深度（mm）；

X——經(jīng)度（°）；

Y——緯度（°）；

Z——海拔高度（m）。

a——齡期系數(shù)；

b——每單位體積（1m3）混凝土的膠凝材料用量（kg/m3）；

c——單位體積（1m3）混凝土中水泥用量（kg/m3）；

c0——混凝土內(nèi)部初始氯離子含量（100%）；

ccrit——臨界氯離子含量（100%）；

——

cs,nn0至n年混凝土表面氯離子含量代表值的平均值

（100%）；

cs,stl——鋼筋表面處氯離子含量（100%）；

d0——混凝土的初始損傷程度（100%）；

dn——服役至n年的混凝土凍融損傷程度（100%）；

dwf/dT——單位溫度降下、單位體積水泥漿體內(nèi)結(jié)冰的孔溶液體積

（m3/m3/°C）；

erf(·)——誤差函數(shù)；

erf-1(·)——誤差函數(shù)的反函數(shù)；

f(·)——混凝土碳化系數(shù)函數(shù)；

kRH——年均大氣相對濕度的年變化率（1/年）；

kRH+——考慮負(fù)溫的大氣相對濕度修正系數(shù)；

kΔRH——干濕島強(qiáng)度的年變化率（1/年）；

kt+——考慮負(fù)溫影響的時(shí)間修正系數(shù)；

kT——年均大氣溫度的年變化率（°C/年）；

kT+——考慮負(fù)溫的大氣溫度修正系數(shù)；

5

kΔT——熱島強(qiáng)度的年變化率（°C/年）；

kc——混凝土養(yǎng)護(hù)條件影響系數(shù)；

ke——環(huán)境條件影響系數(shù)；

kt——修正系數(shù)；

n——n年年份；

n0——基準(zhǔn)年年份；

q——活化常數(shù)（K）；

rb——?dú)饪装霃剑╩）；

t——時(shí)間；

t0——計(jì)算時(shí)變環(huán)境作用下混凝土結(jié)構(gòu)的非線性環(huán)境作用效

應(yīng)的初始時(shí)刻；

Δt——時(shí)間間隔；

ti——距初始時(shí)刻i個(gè)時(shí)間間隔的時(shí)刻,i=0,1,2,…；

Δti*——對應(yīng)于ti時(shí)刻的等效暴露時(shí)間,i=0,1,2,…；

tref——參考齡期（天）；

w——單位體積（1m3）混凝土中水用量（kg/m3）；

xcov——鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度（mm）；

xcrit——臨界氯離子含量侵蝕深度（mm）；

α——材料參數(shù)；

β——材料參數(shù)；

εt——混凝土發(fā)生損傷局部化之前的最大應(yīng)變；

η——孔隙溶液的動(dòng)力粘滯系數(shù)（Pa·h）；

θ——降溫速率代表值（°C/h）；

θn——n年降溫速率代表值（°C/小時(shí)）；

λ——材料參數(shù)；

6

σt——混凝土受拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線上應(yīng)變?yōu)棣舤時(shí)的應(yīng)力

（MPa）；

σmax——一個(gè)凍融循環(huán)內(nèi)由混凝土孔溶液凍結(jié)產(chǎn)生的最大靜水

壓力（MPa）；

——與氣孔半徑和平均氣孔間隔系數(shù)相關(guān)的函數(shù)；

7

環(huán)境類別

3.0.1混凝土結(jié)構(gòu)的暴露環(huán)境類別根據(jù)其劣化機(jī)理可按表3.0.1的規(guī)

定確定。

表3.0.1環(huán)境類別、劣化機(jī)理、環(huán)境作用及環(huán)境作用效應(yīng)

類別名稱劣化機(jī)理環(huán)境作用環(huán)境作用效應(yīng)

大氣溫度、大氣相對

混凝土碳化引起

A一般環(huán)境濕度、大氣二氧化碳混凝土碳化深度

鋼筋銹蝕

濃度等

累積凍融循環(huán)次數(shù)、

反復(fù)凍融導(dǎo)致混混凝土凍融損傷

B凍融環(huán)境年凍融循環(huán)次數(shù)、降

凝土損傷程度

溫速率等

大氣溫度、大氣相對鋼筋表面處氯離

海洋環(huán)境：大氯鹽侵入引起鋼

Ca濕度、混凝土表面氯子含量/臨界氯離

氣區(qū)筋銹蝕

離子含量等子含量侵蝕深度

大氣溫度、大氣相對鋼筋表面處氯離

海洋環(huán)境：浪氯鹽侵入引起鋼

Cb濕度、混凝土表面氯子含量/臨界氯離

濺區(qū)筋銹蝕

離子含量等子含量侵蝕深度

C

大氣溫度、水溫、大鋼筋表面處氯離

海洋環(huán)境：潮氯鹽侵入引起鋼

Cc氣相對濕度、混凝土子含量/臨界氯離

汐區(qū)筋銹蝕

表面氯離子含量等子含量侵蝕深度

鋼筋表面處氯離

海洋環(huán)境：淹氯鹽侵入引起鋼水溫、混凝土表面氯

Cd子含量/臨界氯離

沒區(qū)筋銹蝕離子含量等

子含量侵蝕深度

溫度、相對濕度、混鋼筋表面處氯離

除冰鹽等其他氯鹽侵入引起鋼

D凝土表面氯離子含量子含量/臨界氯離

氯化物環(huán)境筋銹蝕

等子含量侵蝕深度

化學(xué)腐蝕環(huán)土壤/水中溫度、混凝

硫酸鹽等化學(xué)物化學(xué)物質(zhì)侵蝕深

境：土壤中和土表面硫酸根離子等

Ea質(zhì)對混凝土的腐度/混凝土損傷程

水中的化學(xué)腐化學(xué)物質(zhì)濃度/含量

蝕度

蝕環(huán)境等

大氣溫度、相對濕度、

化學(xué)腐蝕環(huán)化學(xué)物質(zhì)侵蝕深

酸雨等化學(xué)物質(zhì)混凝土表面硫酸根離

EEb境：大氣污染度/混凝土損傷程

對混凝土的腐蝕子等化學(xué)物質(zhì)濃度/

環(huán)境度

含量等

環(huán)境溫度、相對濕度、

化學(xué)腐蝕環(huán)硫酸鹽等化學(xué)物化學(xué)物質(zhì)侵蝕深

混凝土表面硫酸根離

Ec境：鹽結(jié)晶環(huán)質(zhì)對混凝土的腐度/混凝土損傷程

子等化學(xué)物質(zhì)濃度/

境蝕度

含量等

8

工業(yè)環(huán)境中酸、

鹽、堿等化學(xué)物

環(huán)境溫度、相對濕度

質(zhì)對混凝土的腐

化學(xué)腐蝕環(huán)以及混凝土表面硫酸化學(xué)物質(zhì)侵蝕深

蝕以及二氧化

Ed境：工業(yè)腐蝕根離子、二氧化硫、度/混凝土損傷程

硫、硫化氫等化

環(huán)境硫化氫等化學(xué)物質(zhì)濃度

學(xué)物質(zhì)侵入混凝

度/含量等

土引起的鋼筋銹

蝕

3.0.2當(dāng)同時(shí)存在多種劣化機(jī)理時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的暴露環(huán)境應(yīng)歸為多

種類別，且各環(huán)境類別下環(huán)境作用及其效應(yīng)計(jì)算應(yīng)符合下列要求：

1條件許可時(shí)，考慮多種環(huán)境類別下不同環(huán)境作用之間的耦合效

應(yīng)及其對各環(huán)境類別下環(huán)境作用效應(yīng)的影響；

2條件不許可時(shí)，分別針對每種環(huán)境類別考察環(huán)境作用及其效應(yīng)。

9

環(huán)境區(qū)劃

一般規(guī)定

4.1.1當(dāng)進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)期壽命設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先根據(jù)其服役環(huán)境類

別下的環(huán)境區(qū)劃圖確定其環(huán)境作用等級。當(dāng)環(huán)境作用等級為1~3級

時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)期壽命滿足要求，無需定量計(jì)算其環(huán)境作用及其

效應(yīng)。當(dāng)環(huán)境作用等級為4~8級時(shí)，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第5、6章規(guī)定定量

計(jì)算混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境作用及其效應(yīng)。

4.1.2對服役于除冰鹽等其他氯化物環(huán)境或化學(xué)腐蝕環(huán)境中的混凝

土結(jié)構(gòu)，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第5、6章規(guī)定定量計(jì)算其環(huán)境作用及其效應(yīng)。

4.1.3對服役于一般環(huán)境、凍融環(huán)境及海洋環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)，可

采用本標(biāo)準(zhǔn)提供的基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境區(qū)劃圖確定其環(huán)境作用等

級，且應(yīng)符合下列規(guī)定：

1當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)同時(shí)位于多個(gè)環(huán)境類別時(shí)，宜分別按各環(huán)境類別

下的環(huán)境區(qū)劃圖確定其環(huán)境作用等級，且以最嚴(yán)重的環(huán)境作用等級作

為結(jié)果；

2當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)的水膠比與表4.1.3所示基準(zhǔn)混凝土不一致時(shí)，

宜按本標(biāo)準(zhǔn)附錄A規(guī)定制作該混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境區(qū)劃圖并確定其環(huán)

境作用等級，或可按本標(biāo)準(zhǔn)第4、5章規(guī)定定量計(jì)算其環(huán)境作用及其

效應(yīng)；

3當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)的水膠比小于表4.1.3所示基準(zhǔn)混凝土?xí)r，可按

本標(biāo)準(zhǔn)提供的環(huán)境區(qū)劃圖確定其環(huán)境作用等級。

10

表4.1.3基準(zhǔn)混凝土參數(shù)

參數(shù)水膠比膠凝材料用量（kg/m3）

取值0.45400

4.1.4各環(huán)境類別下的環(huán)境作用等級劃分，應(yīng)符合表4.1.4的規(guī)定。

表4.1.4環(huán)境作用等級

等級12345678

類別可忽略輕微輕度中度嚴(yán)重很嚴(yán)重非常嚴(yán)重極端嚴(yán)重

AA1A2A3A4A5A6A7A8

BB1B2B3B4B5B6B7B8

CaCa1Ca2Ca3Ca4Ca5Ca6Ca7Ca8

CbCb1Cb2Cb3Cb4Cb5Cb6Cb7Cb8

C

CcCc1Cc2Cc3Cc4Cc5Cc6Cc7Cc8

CdCd1Cd2Cd3Cd4Cd5Cd6Cd7Cd8

DD1D2D3D4D5D6D7D8

EaEa1Ea2Ea3Ea4Ea5Ea6Ea7Ea8

EEbEb1Eb2Eb3Eb4Eb5Eb6Eb7Eb8

EcEc1Ec2Ec3Ec4Ec5Ec6Ec7Ec8

一般環(huán)境

4.2.1當(dāng)服役年限為50年時(shí)，基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的一般環(huán)境作用等級

可按附錄B一般環(huán)境區(qū)劃圖確定，且應(yīng)按表4.2.1規(guī)定調(diào)整。

表4.2.1一般環(huán)境作用等級調(diào)整

項(xiàng)編等級

環(huán)境條件示例

號調(diào)整

長期干燥，且處于低濕常溫環(huán)境中的室內(nèi)

1)－1不淋雨干燥環(huán)境或室內(nèi)干燥環(huán)境

混凝土構(gòu)件

滿足以下條件之一：年均CO2濃度大于水泥工業(yè)區(qū)中二氧化碳?xì)怏w直接排放區(qū)構(gòu)

2)＋1400ppm；件；汽車尾氣直接噴射構(gòu)件；淡水環(huán)境中

干濕交替頻繁水位變動(dòng)區(qū)的構(gòu)件

年均CO2濃度為300~400ppm，且同時(shí)

處于降雨頻繁地區(qū)的室外淋雨構(gòu)件；

3)＋1滿足以下條件之一：室外淋雨環(huán)境；長

長期處于接近水面上方的構(gòu)件

期濕潤環(huán)境

同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：年均CO2濃度水泥工業(yè)區(qū)中受高濃度二氧化碳?xì)怏w直接

4)＋2

大于400ppm；干濕交替頻繁噴射，且干濕循環(huán)頻繁

注：1、若混凝土中無配筋，則任何碳化環(huán)境等級均可認(rèn)為A2級；2、等級＋1表示在碳化環(huán)境區(qū)劃結(jié)果（附

11

錄B）上將作用等級提升1級，如區(qū)劃圖上原定為A2級，提升1級則變?yōu)锳3級；3、若等級調(diào)整后低于

A2級，則定為A2級；4、若等級調(diào)整后高于A8級，則定為A8級。

4.2.2當(dāng)服役年限大于50年時(shí)，基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的一般環(huán)境作用等

級應(yīng)在按4.2.1條確定的等級上再增加一級。

凍融環(huán)境

4.3.1當(dāng)服役年限為50年時(shí)，基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的凍融環(huán)境作用等級

可按附錄C凍融環(huán)境區(qū)劃圖確定，且應(yīng)按表4.3.1規(guī)定調(diào)整。

表4.3.1凍融環(huán)境作用等級調(diào)整

項(xiàng)編號等級調(diào)整環(huán)境條件

滿足以下條件之一：

1)B1——干燥或較干燥的一般大氣環(huán)境；

——常年浸泡于海水中的構(gòu)件。

2)－2偶爾潮濕的大氣環(huán)境。

3)－1經(jīng)常潮濕的大氣環(huán)境。

4)＋1構(gòu)件位于鹽水水位變動(dòng)區(qū)或由于吸附鹽水而飽和。

注：若等級調(diào)整后低于B1級，則定為B1級；若等級調(diào)高后高于B8級，則定為B8級。

4.3.2當(dāng)服役年限大于50年時(shí)，基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的凍融環(huán)境作用等

級應(yīng)在按4.3.1條確定的等級上再增加一級。

海洋環(huán)境

4.4.1基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的海洋環(huán)境作用等級可按附錄D海洋環(huán)境區(qū)

劃圖確定，且應(yīng)按下列規(guī)定調(diào)整：

1海洋環(huán)境潮汐區(qū)和淹沒區(qū)環(huán)境作用等級可不做調(diào)整；

2海洋環(huán)境大氣區(qū)環(huán)境作用等級按表4.4.1-1的規(guī)定調(diào)整；

3海洋環(huán)境浪濺區(qū)環(huán)境作用等級按表4.4.1-2的規(guī)定調(diào)整。

12

表4.4.1-1海洋環(huán)境大氣區(qū)環(huán)境作用等級調(diào)整

項(xiàng)編號等級調(diào)整環(huán)境條件

1)－1處于海水上空，且距平均水位高度大于15m

2)－1距離海岸線超過100m

3)－2距離海岸線超過180m

4)＋1混凝土表面干濕循環(huán)頻繁

注：1、等級調(diào)整后低于Ca1級時(shí)，仍以Ca1級作為最低級別；2、等級調(diào)整后高于Ca8級

時(shí)，仍以Ca8作為最高級別。

表4.4.1-2海洋環(huán)境浪濺區(qū)環(huán)境作用等級調(diào)整

項(xiàng)編號等級調(diào)整環(huán)境條件

1)－1海水鹽度小于15

注：1、等級調(diào)整后低于Cb1級時(shí)，仍以Cb1級作為最低級別；2、等級調(diào)整后高于Cb8級

時(shí)，仍以Cb8作為最高級別。

4.4.2當(dāng)服役年限大于50年時(shí)，基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的海洋環(huán)境作用等

級應(yīng)在按4.4.1條確定的等級上再增加一級。

13

環(huán)境作用代表值

一般規(guī)定

5.1.1各類環(huán)境下需考慮的環(huán)境作用應(yīng)按表3.0.1確定。

5.1.2各類環(huán)境下各種環(huán)境作用，其代表值所依據(jù)的空間尺度、時(shí)間

尺度以及所采用的特征值應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析，且條件許可時(shí)應(yīng)

考慮其代表值隨規(guī)定時(shí)間尺度的變化性。

5.1.3確定環(huán)境作用代表值的空間尺度應(yīng)符合下列要求：

1空間尺度類別按表5.1.3規(guī)定確定；

2條件許可時(shí)，空間尺度優(yōu)先選擇構(gòu)件表面環(huán)境尺度；

3條件不許可時(shí)，空間尺度選擇工程環(huán)境尺度、地區(qū)環(huán)境尺度或

全局環(huán)境（宏觀環(huán)境）尺度，優(yōu)先級依次降低。

表5.1.3環(huán)境的空間尺度類別

類別空間尺度環(huán)境作用影響因素

全局環(huán)境也稱大于1000km地域范圍氣候帶、氣候區(qū)等

宏觀環(huán)境

地區(qū)環(huán)境100～1000km的地域范圍經(jīng)度、緯度、海拔等

工程環(huán)境1～100km的地域范圍城市熱島、干島、濕島效應(yīng)

等

構(gòu)件表面環(huán)境以米甚至毫米計(jì)的尺度，一般小于結(jié)構(gòu)件本身朝向、鄰近構(gòu)件

構(gòu)的最大尺寸的遮陽作用、構(gòu)件本身距

離地面高度等

5.1.4確定環(huán)境作用代表值的時(shí)間尺度應(yīng)符合下列要求：

1時(shí)間尺度類別包括時(shí)、日、月、季、年以及混凝土結(jié)構(gòu)累計(jì)或

預(yù)期服役年限；

2條件許可時(shí)，時(shí)間尺度選擇時(shí)、日、月、季或年尺度；

14

3條件不許可時(shí)，時(shí)間尺度選擇混凝土結(jié)構(gòu)累計(jì)或預(yù)期服役年限

尺度。

5.1.5環(huán)境作用代表值應(yīng)根據(jù)具體環(huán)境類別及相應(yīng)的環(huán)境作用取規(guī)

定空間尺度和規(guī)定時(shí)間尺度上的平均值或累積值。

5.1.6當(dāng)在規(guī)定空間尺度和規(guī)定時(shí)間尺度上有確切可靠實(shí)測數(shù)據(jù)時(shí)，

環(huán)境作用代表值應(yīng)優(yōu)先采用實(shí)測數(shù)據(jù)按本標(biāo)準(zhǔn)5.1.2~5.1.5條規(guī)定確

定；當(dāng)無確切可靠實(shí)測數(shù)據(jù)時(shí)，環(huán)境作用代表值可按本標(biāo)準(zhǔn)5.2~5.5

節(jié)規(guī)定確定。

一般環(huán)境

5.2.1一般環(huán)境下大氣溫度代表值可采用考慮負(fù)溫修正的工程環(huán)境

尺度上的年均值，且考慮其年變化性，并按下式計(jì)算：

TkTTknnknnnT+00T0T0+()+()(5.2.1)

式中：n0——基準(zhǔn)年年份，取為1976；

n——服役至n年年份；

T0——工程環(huán)境尺度上基準(zhǔn)年的年均大氣溫度值（°C），按

本標(biāo)準(zhǔn)第5.2.2條規(guī)定確定；

ΔT0——基準(zhǔn)年的熱島強(qiáng)度值（°C），按附錄E中表E.0.2采

用；

kT——年均大氣溫度的年變化率（°C/年），按附錄E中表

E.0.1采用；

kT+——考慮負(fù)溫的大氣溫度修正系數(shù)，按附錄E中表E.0.4

采用；

15

kΔT——熱島強(qiáng)度的年變化率（°C/年），按附錄E中表E.0.3

采用。

5.2.2一般環(huán)境下工程環(huán)境尺度上基準(zhǔn)年的年均大氣溫度值可考慮

經(jīng)度、緯度及海拔高度的影響，并按下式計(jì)算：

T045.2560.065X0.721Y0.003Z(5.2.2)

式中：X——經(jīng)度（°）；

Y——緯度（°）；

Z——海拔高度（m）。

5.2.3一般環(huán)境下大氣相對濕度代表值可采用考慮負(fù)溫修正的工程

環(huán)境尺度上的年均值，且考慮其年變化性，并按下式計(jì)算：

RHkRHRHknnknnnRH+00RH0+()+()ΔRH0(5.2.3)

式中：n0——基準(zhǔn)年年份，取為1976；

n——n年年份；

RH0——工程環(huán)境尺度上基準(zhǔn)年的年均大氣相對濕度值

（100%），按5.2.4條規(guī)定確定；

ΔRH0——基準(zhǔn)年的干濕島強(qiáng)度值（100%），按附錄E中表

E.0.2采用；

kRH——年均大氣相對濕度的年變化率（1/年），按附錄E中

表E.0.1采用；

kRH+——考慮負(fù)溫的大氣相對濕度修正系數(shù)，按附錄E中表

E.0.4采用；

kΔRH——干濕島強(qiáng)度的年變化率（1/年），按附錄E中表E.0.3

16

采用。

5.2.4一般環(huán)境下工程環(huán)境尺度上基準(zhǔn)年的年均大氣相對濕度值可

考慮經(jīng)度、緯度及海拔高度的影響，并按下式計(jì)算：

RHXYZ049.5680.5341.2010.002(5.2.4)

式中：X——經(jīng)度（°）；

Y——緯度（°）；

Z——海拔高度（m）。

5.2.5一般環(huán)境下大氣二氧化碳濃度代表值取值應(yīng)符合下列規(guī)定：

1條件許可時(shí)，大氣二氧化碳濃度代表值采用工程環(huán)境尺度上的

年均值，且考慮其年變化性；

2條件不許可時(shí)，大氣二氧化碳濃度代表值可采用全局環(huán)境尺度

上的年均值，且考慮其年變化性，按下式計(jì)算：

358.9961994n＜

Cnnn358.9962.041199419942060(5.2.5)

493.6822060＜n

式中：n——n年年份；

Cn——n年大氣二氧化碳濃度代表值（ppm）。

凍融環(huán)境

5.3.1凍融環(huán)境下凍融循環(huán)次數(shù)代表值應(yīng)采用工程環(huán)境尺度上混凝

土結(jié)構(gòu)累積或預(yù)期服役年限內(nèi)凍融循環(huán)次數(shù)的累積值，并按下式計(jì)算：

17

n

NNni(5.3.1)

n0

式中：n0——基準(zhǔn)年年份，取混凝土結(jié)構(gòu)開始服役當(dāng)年；

n——n年年份；

Nn——服役至n年的凍融循環(huán)次數(shù)代表值；

ΔNi——i年年凍融循環(huán)次數(shù)代表值。

5.3.2凍融環(huán)境下年凍融循環(huán)次數(shù)代表值應(yīng)采用工程環(huán)境尺度上年

累積值，且應(yīng)考慮其年變化性，并按下式計(jì)算：

mon

NTii56.94.33,min(5.3.2)

mon

式中：Ti,min——i年最冷月月均氣溫代表值（°C）；

ΔNi——i年年凍融循環(huán)次數(shù)代表值；

5.3.3凍融環(huán)境下降溫速率代表值應(yīng)采用工程環(huán)境尺度上考慮正負(fù)

溫交替修正的降溫速率年均值，且應(yīng)考慮其年變化性，并按下式計(jì)算：

TTdayday

nn,max,min(5.3.3)

n12

式中：θn——n年降溫速率代表值（°C/小時(shí)）；

day

Tn,max——n年日最大溫度值（°C）；

day

Tn,min——n年日最小溫度值（°C）。

海洋環(huán)境

5.4.1海洋環(huán)境下大氣溫度代表值應(yīng)符合下列規(guī)定：

18

1條件許可時(shí)，大氣溫度代表值應(yīng)取工程環(huán)境尺度上的年均值，

且應(yīng)考慮其年變化性；

2條件不許可時(shí)，大氣溫度代表值可取混凝土結(jié)構(gòu)累計(jì)或預(yù)期服

役年限內(nèi)的平均值，可按附錄F圖F.0.1確定。

5.4.2海洋環(huán)境下大氣相對濕度代表值應(yīng)符合下列規(guī)定：

1條件許可時(shí)，大氣相對濕度代表值應(yīng)取工程環(huán)境尺度上的年均

值，且應(yīng)考慮其年變化性；

2條件不許可時(shí)，大氣相對濕度代表值可取工程環(huán)境尺度上混凝

土結(jié)構(gòu)累計(jì)或預(yù)期服役年限內(nèi)的平均值，可按附錄F圖F.0.2確定。

5.4.3海洋環(huán)境下表層海水水溫代表值應(yīng)符合下列規(guī)定：

1條件許可時(shí)，表層海水水溫代表值應(yīng)取工程環(huán)境尺度上的年均

值且應(yīng)考慮其年變化性；

2條件不許可時(shí)，表層海水水溫代表值可取工程環(huán)境尺度上混凝

土結(jié)構(gòu)累計(jì)或預(yù)期服役年限內(nèi)的平均值，可按附錄圖F.0.3確定。

5.4.4海洋環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)表面氯離子含量代表值應(yīng)符合下列規(guī)

定：

1條件許可時(shí)，表面氯離子含量代表值采用構(gòu)件表面環(huán)境尺度上

的年均值，且應(yīng)考慮其年變化性；

2條件不許可時(shí)，表面氯離子含量代表值采用構(gòu)件表面環(huán)境尺度

上混凝土結(jié)構(gòu)累計(jì)或預(yù)期服役年限內(nèi)的平均值，按表5.4.4的規(guī)定確

定。

19

表5.4.4表面氯離子含量代表值

區(qū)域大氣區(qū)浪濺區(qū)潮汐區(qū)淹沒區(qū)

表面氯離子含量

0.375%0.85%0.8%0.85%

代表值

注：表中數(shù)據(jù)為占混凝土質(zhì)量百分比。

其他環(huán)境

5.5.1除冰鹽等其他氯化物環(huán)境作用代表值應(yīng)符合下列規(guī)定：

1當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)同時(shí)位于“一般環(huán)境”中時(shí)，溫度作用代表值、相

對濕度作用代表值按本標(biāo)準(zhǔn)5.2.1~5.2.4條規(guī)定確定；

2當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)同時(shí)位于“海洋環(huán)境：大氣區(qū)”時(shí)，溫度作用代表

值、相對濕度作用代表值分別按本標(biāo)準(zhǔn)附錄F圖F.0.1、圖F.0.2確定；

3當(dāng)不符合上述1和2款時(shí)，溫度和相對濕度作用代表值采用實(shí)

測數(shù)據(jù)按本標(biāo)準(zhǔn)第5.1節(jié)規(guī)定確定；

4表面氯離子含量代表值采用構(gòu)件表面環(huán)境尺度上的實(shí)測數(shù)據(jù)

按本標(biāo)準(zhǔn)第5.1節(jié)規(guī)定確定。

5.5.2化學(xué)腐蝕環(huán)境作用代表值取值應(yīng)符合下列規(guī)定：

1當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)同時(shí)位于“一般環(huán)境”中時(shí)，溫度作用代表值、相

對濕度作用代表值按本標(biāo)準(zhǔn)5.2.1~5.2.4條規(guī)定確定；

2當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)同時(shí)位于“海洋環(huán)境：大氣區(qū)”時(shí)，溫度作用代表

值、相對濕度作用代表值分別按本標(biāo)準(zhǔn)附錄F圖F.0.1、圖F.0.2確定；

3當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)同時(shí)位于“海洋環(huán)境：淹沒區(qū)”時(shí)，溫度作用代表

值按本標(biāo)準(zhǔn)附錄F圖F.0.3確定；

20

4當(dāng)不符合上述1、2和3款時(shí)，溫度和相對濕度作用代表值采

用實(shí)測數(shù)據(jù)按本標(biāo)準(zhǔn)第5.1節(jié)規(guī)定確定；

5表面硫酸根離子等化學(xué)物質(zhì)含量代表值采用構(gòu)件表面環(huán)境尺

度上的實(shí)測數(shù)據(jù)按本標(biāo)準(zhǔn)第5.1節(jié)規(guī)定確定。

21

環(huán)境作用效應(yīng)

一般規(guī)定

6.1.1各類環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮的環(huán)境作用效應(yīng)應(yīng)按表3.0.1確

定。

6.1.2混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境作用效應(yīng)計(jì)算，應(yīng)符合下列規(guī)定：

1當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)服役于單一環(huán)境類別時(shí)，環(huán)境作用效應(yīng)計(jì)算應(yīng)同

時(shí)考慮該環(huán)境類別下多項(xiàng)環(huán)境作用及其時(shí)變性的影響，且條件許可時(shí)，

可考慮該環(huán)境類別下多項(xiàng)環(huán)境作用之間的耦合效應(yīng)及其對環(huán)境作用

效應(yīng)的影響；

2當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)同時(shí)服役于多個(gè)環(huán)境類別時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算每類環(huán)

境類別下的環(huán)境作用效應(yīng)，且條件許可時(shí)，可考慮不同環(huán)境類別下不

同環(huán)境作用之間的耦合效應(yīng)對各環(huán)境類別下環(huán)境作用效應(yīng)的影響。

6.1.3時(shí)變環(huán)境作用下混凝土結(jié)構(gòu)的非線性環(huán)境作用效應(yīng)應(yīng)按下列

步驟計(jì)算：

1以初始時(shí)刻t0環(huán)境作用代表值EA0和時(shí)間間隔Δt代入恒定環(huán)

境作用下環(huán)境作用效應(yīng)計(jì)算模型F(EA;t)，計(jì)算下一時(shí)刻t1=t0+Δt的

環(huán)境作用效應(yīng)值Q1=F(EA0;Δt)；

2以t1=t0+Δt時(shí)刻的環(huán)境作用代表值EA1和第1步計(jì)算的t1=t0+Δt

時(shí)刻環(huán)境作用效應(yīng)值Q1=F(EA0;Δt)代入恒定環(huán)境作用下混凝土碳化

-1

深度計(jì)算模型F(EA;t)，反算等效暴露時(shí)間Δt1*=F(EA1;Q1)；

3以t1=t0+Δt時(shí)刻的環(huán)境作用代表值EA1以及Δt1*+Δt代入恒定

22

環(huán)境作用下環(huán)境作用效應(yīng)計(jì)算模型F(EA;t)，計(jì)算t2=t1+Δt時(shí)刻的環(huán)

境作用效應(yīng)值Q2=F(EA1;Δt1*+Δt)；

4重復(fù)上述第2、3步，直至t達(dá)到預(yù)期或累計(jì)服役年限，獲得環(huán)

境作用效應(yīng)值隨服役時(shí)間的變化規(guī)律。

一般環(huán)境

6.2.1一般環(huán)境下環(huán)境作用效應(yīng)為混凝土碳化深度，需考慮的環(huán)境作

用應(yīng)包括大氣溫度、大氣相對濕度以及大氣二氧化碳濃度。

6.2.2一般環(huán)境下混凝土碳化深度應(yīng)考慮環(huán)境作用的時(shí)變性，按第

6.1.3條規(guī)定確定。

6.2.3恒定環(huán)境作用下混凝土碳化深度計(jì)算模型應(yīng)考慮負(fù)溫的影響，

可按附錄G的規(guī)定確定。

凍融環(huán)境

6.3.1凍融環(huán)境下環(huán)境作用效應(yīng)為混凝土的凍融損傷程度，需考慮的

環(huán)境作用應(yīng)包括凍融循環(huán)次數(shù)、年凍融循環(huán)次數(shù)以及降溫速率。

6.3.2凍融環(huán)境下混凝土的凍融損傷程度可按附錄H規(guī)定確定。

海洋環(huán)境

6.4.1海洋環(huán)境下環(huán)境作用效應(yīng)為臨界氯離子含量侵蝕深度或鋼筋

23

表面處氯離子含量，需考慮的環(huán)境作用應(yīng)包括溫度、相對濕度和表面

氯離子含量。

6.4.2海洋環(huán)境下混凝土的臨界氯離子含量侵蝕深度或鋼筋表面處

氯離子含量，應(yīng)符合下列規(guī)定：

1條件許可時(shí)，宜考慮環(huán)境作用時(shí)變性，按6.1.3條規(guī)定確定；

2條件不許可時(shí)，可不考慮環(huán)境作用時(shí)變性，按附錄J的規(guī)定確定。

其他環(huán)境

6.5.1除冰鹽等其他氯化物環(huán)境作用效應(yīng)為臨界氯離子含量侵蝕深

度或鋼筋表面處氯離子含量，可采用按本標(biāo)準(zhǔn)第5.5節(jié)確定的環(huán)境作

用代表值，按本標(biāo)準(zhǔn)第6.4節(jié)相關(guān)規(guī)定確定。

6.5.2化學(xué)腐蝕環(huán)境作用效應(yīng)為化學(xué)物質(zhì)侵蝕深度或混凝土損傷程

度，可采用按本標(biāo)準(zhǔn)第5.5節(jié)確定的環(huán)境作用代表值，按《既有混凝

土結(jié)構(gòu)耐久性評定標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51355-2019）附錄E的規(guī)定確定。

24

附錄A環(huán)境區(qū)劃方法

A.0.1混凝土結(jié)構(gòu)的一般環(huán)境、凍融環(huán)境和海洋環(huán)境區(qū)劃應(yīng)按下列步

驟進(jìn)行：

1按本標(biāo)準(zhǔn)第3章規(guī)定，確定環(huán)境類別、需考慮的環(huán)境作用及其

效應(yīng)；

2按本標(biāo)準(zhǔn)第5章規(guī)定，計(jì)算需考慮的環(huán)境作用代表值；

3選取基準(zhǔn)混凝土，采用第2款確定的環(huán)境作用代表值，按本標(biāo)

準(zhǔn)第6章規(guī)定，計(jì)算基準(zhǔn)混凝土的環(huán)境作用效應(yīng)值；

4根據(jù)環(huán)境作用效應(yīng)值的大小，按表A.0.1、A.0.2及A.0.3條規(guī)

定確定環(huán)境作用等級；

5根據(jù)環(huán)境作用等級，將我國國土劃分為不同環(huán)境作用程度的區(qū)

域；

6在不同區(qū)域內(nèi)根據(jù)當(dāng)?shù)夭煌墓こ汰h(huán)境情況，對環(huán)境作用等級

進(jìn)行調(diào)整。

表A.0.1一般環(huán)境作用等級

一般環(huán)境作用等級混凝土碳化深度區(qū)間（mm）定性描述

A10~5可忽略

A25~15輕微

A315~25輕度

A425~35中度

A535~45嚴(yán)重

A645~55很嚴(yán)重

A755~65非常嚴(yán)重

A8＞65極端嚴(yán)重

表A.0.2凍融環(huán)境作用等級

凍融環(huán)境作用等級混凝土凍融損傷程度區(qū)間定性描述

B10%可忽略

B20%~5%輕微

25

B35%~15%輕度

B415%~25%中度

B525%~40%嚴(yán)重

B640%~60%很嚴(yán)重

B760%~80%非常嚴(yán)重

B860%~100%極端嚴(yán)重

表A.0.3海洋環(huán)境作用等級

環(huán)境類別海洋環(huán)境作用等級臨界氯離子含量侵蝕深度區(qū)間（mm）定性描述

Ca125≤xcrit≤35可忽略

Ca235<xcrit≤45輕微

Ca

Ca345<xcrit≤55輕度

Ca455<xcrit≤65中度

Cb235≤xcrit≤45輕微

CbCb345<xcrit≤55輕度

Cb455<xcrit≤65中度

Cb565<xcrit≤85嚴(yán)重

Cc565≤xcrit≤85嚴(yán)重

Cc

Cc685<xcrit≤105很嚴(yán)重

Cc7105<xcrit≤125非常嚴(yán)重

Cd455≤xcrit≤65中度

CdCd565<xcrit≤85嚴(yán)重

Cd685<xcrit≤105很嚴(yán)重

26

附錄B一般環(huán)境區(qū)劃圖

B.0.12011年至2060年服役50年基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的一般環(huán)境區(qū)劃

圖可按圖B.0.1采用。

圖B.0.12011年至2060年基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的一般環(huán)境區(qū)劃圖（50

年）（單位：mm）

27

附錄C凍融環(huán)境區(qū)劃圖

C.0.1服役50年基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的凍融環(huán)境區(qū)劃圖可按圖C.0.1采

用。

B20%~5%

B35%~15%

B415%~25%

B525%~40%

B640%~60%

大于B660%~100%

圖C.0.1基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的凍融環(huán)境區(qū)劃圖（50年）

28

附錄D海洋環(huán)境區(qū)劃圖

D.0.12011年至2060年服役50年基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的中國近海海洋

環(huán)境大氣區(qū)區(qū)劃圖可按圖D.0.1采用。

圖D.0.12011年至2060年基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的中國近海海洋環(huán)境大氣

區(qū)區(qū)劃圖（50年）（單位：mm）

29

D.0.22011年至2060年服役50年基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的中國近海海洋

環(huán)境浪濺區(qū)區(qū)劃圖可按圖D.0.2采用。

圖D.0.22011年至2060年基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的中國近海海洋環(huán)境浪濺

區(qū)區(qū)劃圖（50年）（單位：mm）

30

D.0.32011年至2060年服役50年基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的中國近海海洋

環(huán)境潮汐區(qū)區(qū)劃圖可按圖H.0.3采用。

圖D.0.32011年至2060年基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的中國近海海洋環(huán)境潮汐

區(qū)區(qū)劃圖（50年）（單位：mm）

31

D.0.42011年至2060年服役50年基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的中國近海海洋

環(huán)境淹沒區(qū)區(qū)劃圖可按圖H.0.4采用。

圖D.0.42011年至2060年基準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的中國近海海洋環(huán)境淹沒

區(qū)區(qū)劃圖（50年）（單位：mm）

32

附錄E一般環(huán)境作用代表值計(jì)算參數(shù)

表E.0.1我國主要城市1976年溫度、相對濕度年均值及其年變化率

T0kTRH0kRHT0kTRH0kRH

城市所在省城市所在省

(°C)(°C/年)(%)(1/年)(°C)(°C/年)(%)(1/年)

亳州安徽14.20.044690.088二連浩特內(nèi)蒙古3.50.06149-0.067

安慶安徽16.30.049740.071朱日和內(nèi)蒙古4.40.0646-0.007

合肥安徽15.50.039740.049錫林浩特內(nèi)蒙古1.90.06257-0.037

蚌埠安徽14.90.05700.102多倫內(nèi)蒙古1.50.07600.031

東烏珠穆

密云北京10.10.06161-0.127內(nèi)蒙古0.70.06758-0.018

沁旗

長汀福建17.80.034800.035滿洲里內(nèi)蒙古-1.50.07262-0.009

邵武福建17.10.05583-0.117林西內(nèi)蒙古3.60.08152-0.118

新巴爾虎

漳州福建20.60.05579-0.157內(nèi)蒙古-0.60.069610.071

左旗

福州福建19.10.05977-0.105赤峰內(nèi)蒙古6.70.052490.024

福鼎福建17.90.04779-0.007海拉爾內(nèi)蒙古-1.80.079650.124

永安福建18.50.06381-0.18開魯內(nèi)蒙古5.40.08256-0.191

瓜州甘肅80.062370.191博克圖內(nèi)蒙古-1.40.067630.049

張掖甘肅6.30.075490.11烏蘭浩特內(nèi)蒙古3.70.09954-0.102

合作甘肅1.40.07365-0.083小二溝內(nèi)蒙古-1.80.113630.164

蘭州甘肅8.30.11459-0.296拐子湖內(nèi)蒙古7.80.10133-0.095

天水甘肅9.90.08568-0.115銀川寧夏8.10.07456-0.022

電白廣東22.40.05882-0.055固原寧夏5.30.083610.03

韶關(guān)廣東19.80.03677-0.002茫涯青海1.30.11731-0.056

深圳