严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙结构混凝土抗冻融侵蚀性能要求和现状检讨

严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙结构混凝土抗冻融侵蚀性能要求和现状检讨

0．现状

用于我国严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙结构的混凝土普遍不具备抗冻融侵蚀性能。

一．严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙结构暴露的环境类别

1．国家强制性标准《混凝土结构设计规范GB50010—2010》第3.5.2条规定：

严寒寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境，属于二b环境类别。

2．非干旱少雨沙漠地区冰冻线以上土壤的一般特征——潮湿

（1）非干旱少雨沙漠地区冰冻线以上土壤因受雨、雪等自然因素影响，一般经常处于潮湿状态。
（2）建筑基础附近冰冻线以上土壤因受绿地灌溉和绿化植物涵养水分的影响，一般常处于潮湿状态。
（3）高层建筑地下室外墙结构均必须按规范进行防水设防，证明设计就是按照潮湿有水条件进行的。

3．地下室外墙冰冻线以上部分与潮湿土壤直接接触。

4．严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙结构暴露的环境类别属《混凝土结构设计规范GB50010—2010》第3.5.2条规定二b环境类别。

二．设计规范对严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙结构混凝土抗动融侵蚀性能的要求

1．国家强制性标准《混凝土结构设计规范GB50010—2010》的有关规定

（1）《混凝土结构设计规范GB50010—2010》第3.5.2条注5规定：

处于严寒和寒冷地区二b、三a类环境中的混凝土应使用引气剂（编者注：提高混凝土抗冻性能的措施）。

（2）国家强制性标准《混凝土结构设计规范GB50010—2010》第3.5.4条规定：

严寒及寒冷地区的潮湿环境中，结构混凝土应满足抗冻要求，混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求。

2．《地下工程防水技术规范GB50108—2008》第3.3.3条规定：

处于冻融侵蚀环境中的地下工程，其混凝土抗冻融循环不得少于300次。

《地下工程防水技术规范GB50108—2008》编制单位，中国人民解放军总参谋部工程兵科研三所，在给秦皇岛市建设工程质量监督站的名为《关于秦皇岛市住建局工程质量监督站对规范相关条款疑问的答复》书面解释中强调：
第3.3.3条的规定是根据砼结构的耐久性设计规范提出来的，不论是结构外面是否设置外防水层，处于冻融循环环境下的地下工程都要进行混凝土的冻融循环试验检验，这样才能保证砼结构的耐久性。

在地下工程中，砼结构自防水与附加防水层同属结构主体防水，两者是相辅相成的关系，结构自防水是根本，附加防水层是依附于结构主体的，是对砼结构的密封和缺陷的修补，两者缺一不可，不能因为两者同时使用而忽视各自的质量。

因此，在工程中，既要保证砼的密实性和抗冻性，又要选择优秀的外防水层材料，做到两者紧密结合，才能保证结构的长期耐久性和抗渗性。

三．住建部批准发布的国家建筑标准设计规定，处于冻融侵蚀环境中的地下工程，其混凝土抗冻融循环不得少于300次。
国家建筑标准设计《施工图设计总说明12SG121-1》第7.1.2第三款规定：对于地下部分，地下水和场地土对钢筋和混凝土具有腐蚀的地区，混凝土结构的耐久性要求还应符合有关规范标准的规定。
编者注：严寒寒冷地区冰冻线以上潮湿土壤会导致混凝土结构冻融循环腐蚀。
国家建筑标准设计《施工图设计总说明12SG121-1》第3.1规定：本工程所遵循的国家及地方规范、规程和标准（包括）：《地下工程防水技术规范GB50108—2008》。
而《地下工程防水技术规范GB50108—2008》第3.3.3条明确规定：处于冻融侵蚀环境中的地下工程，其混凝土抗冻融循环不得少于300次。
因此，凡符合国家建筑标准设计《施工图设计总说明12SG121-1》的混凝土结构施工图设计文件实际上规定：
处于冻融侵蚀环境中的地下工程，其混凝土抗冻融循环不得少于300次。

四．依法必须执行的施工技术标准规定，处于冻融侵蚀环境中的地下工程，其混凝土抗冻融循环不得少于300次。
《中华人民共和国建筑法》第五十八第二款规定：建筑施工企业必须按照工程设计图纸和施工技术标准施工，不得偷工减料。
《混凝土结构工程施工规范GB50666—2011》第7.3.1条规定：有抗冻、抗渗、康氯离子侵蚀和化学腐蚀的耐久性要求时，尚应符合现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476的有关规定。
《混凝土结构耐久性设计规范GB/T50476—2008》第5.3.3条规定：重要工程和大型工程，混凝土的抗冻耐久性指数不应低于表5.3.3的规定。
因此，根据依法必须执行的施工技术标准《混凝土结构工程施工规范GB50666—2011》的规定，处于冻融侵蚀环境中的地下工程，其混凝土的抗冻耐久性指数不应低于：
——60%（严寒地区，50年设计使用期）；
——50%（寒冷地区，50年设计使用期）。
抗冻耐久性指数为混凝土试件经300次快速冻融循环后混凝土的动弹模量与其初始值的比值。

五．严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙混凝土结构的依法规范施工

1．选用符合有关设计规范、国家建筑标准设计和施工技术标准要求的抗冻混凝土。
（1）使用引气混凝土，含气量符合有关标准要求。
（2）混凝土抗冻融循环不得少于300次。
（3）混凝土的抗冻耐久性指数不应低于《混凝土结构耐久性设计规范GB/T50476—2008》第5.3.3条的规定。
2．预拌混凝土生产单位应依法按工程建设强制性条文的规定对混凝土配合比的抗冻性能进行试验验证。
《普通混凝土配合比设计规程JGJ55—2006》第6.2.5条以强制性条文的形式规定：
“对混凝土耐久性有设计要求的混凝土，应进行相关耐久性试验验证。”
经试验验证抗冻性能满足标准规范规定和工程设计要求的混凝土配合比方可使用。
3．抗冻混凝土的开盘鉴定
工程首次使用的抗冻混凝土之前必须依法按规范进行开盘鉴定检验。
（1） 开盘鉴定地点
预拌混凝土的开盘鉴定应在生产地点进行。因为只有这样才能对“混凝土原材料与配合比所使用的原材料的一致性”进行有效鉴定。
（2） 开盘鉴定检验方式
开盘鉴定检验应为检验应为第三方见证检验。在施工单位、预拌混凝土生产单位、工程监理单位三方人员见证下，取样送有资质的第三方建筑工程质量检测机构检测。
（3） 开盘鉴定检验项目和内容
根据依法必须执行的强制性施工技术标准《混凝土质量控制标准GB50164—2011》4.0.3条和《混凝土结构工程施工规范GB50666—2011》7.4.5条的规定，开盘鉴定检验的项目和内容包括：
——混凝土工作性；
——混凝土强度；
——混凝土原材料与配合比所使用的原材料的一致性；
——混凝土耐久性。
4．抗冻混凝土结构工程的依法按规范验收
（1）混凝土抗冻性能检验批的划分
按《混凝土耐久性检验评定标准》第4.1.2条：“同一工程、同一配合比的混凝土，检验批不应少于一个。”的规定，划分混凝土抗冻性能检验批。
（2）混凝土抗冻性能的检验评定
混凝土抗冻性能检验和评定按《混凝土耐久性检验评定标准JGJ/T193—2009》和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准GB/T50082—2009》的有关规定进行。
六．不使用抗冻混凝土进行严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙混凝土结构施工行为的性质与法律责任
1．违法行为的性质
（1）不使用抗冻混凝土进行严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙混凝土结构施工行为，属于违反《中华人民共和国建筑法》第五十八条“建筑施工企业必须按照工程设计图纸和施工技术标准施工，不得偷工减料。”规定的不按照工程设计图纸施工的“偷工减料的行为”。
（2）不使用抗冻混凝土进行严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙混凝土结构施工行为，属于违反《中华人民共和国建筑法》第五十八条“建筑施工企业必须按照工程设计图纸和施工技术标准施工，不得偷工减料。”规定的不按照施工技术标准施工的“偷工减料的行为”。
2．法律责任
按照《中华人民共和国建筑法》第七十四条规定：“有其他不按照工程设计图纸或者施工技术标准施工的行为的，责令改正，处以罚款。”和《建设工程质量管理条例》第六十四条规定：“违反本条例规定，施工单位……有不按照工程设计图纸或者施工技术标准施工的其他行为的，责令改正，处工程合同价款百分之二以上百分之四以下的罚款。”的规定，建设行政主管部门应责令改正，并处以工程合同价款百分之二以上百分之四以下的罚款。
七．普遍不依法按规范规定和施工图设计要求，使用抗冻混凝土，进行严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙混凝土结构施工的严重后果和根本原因。
1．严重后果
混凝土结构耐久性不符合标准规范和施工图设计文件的要求。不能保障主体结构在整个设计使用期内的安全。
2．根本原因
各级建设行政主管部门普遍无视上述违法行为，长期不按照《中华人民共和国建筑法》和《建设工程质量管理条例》的规定，责令整改并处以罚款，是施工企业被逼良为娼，不依法按规范规定和施工图设计要求，使用抗冻混凝土，进行严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙混凝土结构施工的根本原因。

八．结论

1．国家强制性标准《混凝土结构设计规范GB50010—2010》规定，严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙混凝土结构应选用混凝土抗冻等级符合有关标准要求的引气型抗冻混凝土。
2．依法必须执行的强制性施工技术标准《地下工程防水技术规范GB50108—2008》规定，严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙结构混凝土抗冻融循环不得少于300次。
3．住建部批准发布的国家建筑标准设计《施工图设计总说明12SG121-1》规定，严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙结构混凝土抗冻融循环不得少于300次。
4．符合国家建筑标准设计《施工图设计总说明12SG121-1》要求的施工图设计文件，实际已经规定了“严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙结构混凝土抗冻融循环不得少于300次”的设计要求。
5．严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙混凝土结构的施工普遍未违法按规范进行。
6．严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙结构混凝土抗冻性能普遍不符合标准规范的规定和施工图设计文件的要求。
7．严寒和寒冷地区冰冻线以上地下室外墙混凝土结构耐久性不能满足确保主体结构在设计使用期内安全的要求。
8．建设行政主管部门长期不作为是上述违法行为泛滥的根本原因。