持續(xù)荷載和氯鹽環(huán)境耦合作用下梁劣化性能試驗(yàn)研究

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1、持續(xù)荷載和氯鹽環(huán)境耦合作用下梁劣化性能試驗(yàn)研究-->1緒論1.1混凝土耐久性問題的重要性鋼筋混凝土從發(fā)明到現(xiàn)在100多年的時(shí)間，以其特有的性能優(yōu)勢(shì)成為現(xiàn)代社會(huì)用量最大、最重要的建筑材料，現(xiàn)在全世界每年混凝土材料的使用量已經(jīng)達(dá)到了100多億噸，可以肯定的是在今后很長的一段時(shí)間內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中仍是主要的結(jié)構(gòu)形式?，F(xiàn)在無論在民用還是工業(yè)建筑均大量采用了鋼筋混凝土建造，包括房屋住宅、橋梁工程、機(jī)場(chǎng)、高鐵、碼頭、特種結(jié)構(gòu)與高營結(jié)構(gòu)及其他結(jié)構(gòu)我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010)[3]中對(duì)于耐久性的設(shè)計(jì)是“混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性按正常使用極限狀態(tài)控制，特點(diǎn)是隨時(shí)間發(fā)展因材料

2、劣化而引起性能衰減。耐久性極限狀態(tài)表現(xiàn)為：鋼筋混凝土構(gòu)件表面出現(xiàn)誘脹裂縫；預(yù)應(yīng)力筋開始銹燭；結(jié)構(gòu)表面混凝土出現(xiàn)可見的耐久性損傷（酥裂、粉化等）。材料劣化進(jìn)一步發(fā)展還可能引起構(gòu)件承載力問題，甚至發(fā)生破壞”　　持續(xù)荷載和氯鹽環(huán)境耦合作用下梁劣化性能試驗(yàn)研究-->1緒論1.1混凝土耐久性問題的重要性鋼筋混凝土從發(fā)明到現(xiàn)在100多年的時(shí)間，以其特有的性能優(yōu)勢(shì)成為現(xiàn)代社會(huì)用量最大、最重要的建筑材料，現(xiàn)在全世界每年混凝土材料的使用量已經(jīng)達(dá)到了100多億噸，可以肯定的是在今后很長的一段時(shí)間內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中仍是主要的結(jié)構(gòu)形式。現(xiàn)在無論在民用還是工業(yè)建筑均大量采用了鋼筋混凝土建造，包括房屋住

3、宅、橋梁工程、機(jī)場(chǎng)、高鐵、碼頭、特種結(jié)構(gòu)與高營結(jié)構(gòu)及其他結(jié)構(gòu)我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010)[3]中對(duì)于耐久性的設(shè)計(jì)是“混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性按正常使用極限狀態(tài)控制，特點(diǎn)是隨時(shí)間發(fā)展因材料劣化而引起性能衰減。耐久性極限狀態(tài)表現(xiàn)為：鋼筋混凝土構(gòu)件表面出現(xiàn)誘脹裂縫；預(yù)應(yīng)力筋開始銹燭；結(jié)構(gòu)表面混凝土出現(xiàn)可見的耐久性損傷（酥裂、粉化等）。材料劣化進(jìn)一步發(fā)展還可能引起構(gòu)件承載力問題，甚至發(fā)生破壞”。混凝土結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中，人們能進(jìn)行較為準(zhǔn)確的分析和計(jì)算，在耐久性設(shè)計(jì)上只能憑經(jīng)驗(yàn)去設(shè)計(jì)，所以大多工程師把重點(diǎn)放在了結(jié)構(gòu)安全方面上，長此以往卻忽視了耐久性對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。然而對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)

4、耐久性問題認(rèn)識(shí)不足、重視不夠，致使來自全世界有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)劣化破壞的報(bào)道層出不窮。對(duì)我國三北地區(qū)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，處于水位變動(dòng)區(qū)或受水浸潤的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用20-70年內(nèi)均因反復(fù)凍融而導(dǎo)致破壞，不少水工建筑物不到10年就需要大修。天津新港從1958年到1985年共建造了25個(gè)碼頭泊位，使用短的在5-6年后就發(fā)現(xiàn)了梁、板、樁等構(gòu)件有不同程度的損壞，影響碼頭的正常使用[4]?；炷恋哪途眯詥栴}貫穿于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、施工和運(yùn)行管理全過程。一般研究混凝土的耐久性需要考慮結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀態(tài)和環(huán)境條件（包括整體環(huán)境和局部環(huán)境）；根據(jù)研究對(duì)象來分，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性研究包括環(huán)境層次、材料層

5、次和結(jié)構(gòu)層次的研究。根據(jù)混凝土劣化的主導(dǎo)因素和作用機(jī)理，混凝土的耐久性問題研究主要集中在以下幾個(gè)方面：凍融作用、水滲透、氯離子侵入、碳化作用、混凝土中的鋼筋銹燭、硫酸鹽侵燭、堿-骨料反應(yīng)、體積變形造成混凝土開裂等。……..1.2多種因素影響下混凝土耐久性的研究目前對(duì)于單一因素作用下混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題，國內(nèi)外已經(jīng)開展了大量的研究工作，并且取得了很多相關(guān)成果，其中許多結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)公式己經(jīng)在學(xué)術(shù)界達(dá)成共識(shí)，并且在實(shí)際工程中得到了廣泛應(yīng)用和驗(yàn)證。由于實(shí)際環(huán)境作用的復(fù)雜性，絕大多數(shù)實(shí)際工程中的混凝土結(jié)構(gòu)并不是處于單一因素作用下工作的，而是受到荷載和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境多因素稱合作用，各因素產(chǎn)生的交互

6、作用使得實(shí)際服役過程中混凝土的破壞過程復(fù)雜化。如地處寒冷地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)要經(jīng)受凍融循環(huán)和大氣中二氧化碳的碳化作用；水利基礎(chǔ)設(shè)施中的吊午梁、間門工作橋，近海和北方除冰鹽環(huán)境中的混凝土公路橋梁，在承受持續(xù)荷載的作用同時(shí)，還受到環(huán)境中氯離子等物質(zhì)的長期侵蝕，結(jié)構(gòu)病害不斷，長期處于帶損傷服役狀態(tài)。多因素稱合作用對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響，已引起越來越多混凝土科學(xué)工的重視并且得到了不少研究成果。文獻(xiàn)研究了荷載對(duì)混凝土碳化過程的影響，得出了不同應(yīng)力水平對(duì)混凝土碳化的影響和彎曲荷載對(duì)混凝土碳化的影響。文獻(xiàn)介紹了采用不同試驗(yàn)方法研究壓應(yīng)力和拉應(yīng)力對(duì)混凝土抗?jié)B性、氯離子擴(kuò)散與混凝土中鋼筋銹燭影響的工作情

7、況。文獻(xiàn)研究了荷載與腐燭環(huán)境、凍融等相互稱合情況下，混凝土一系列耐久性能?；炷两Y(jié)構(gòu)在經(jīng)受多種因素的共同作用時(shí)，其破壞并非各個(gè)單一因素作用的簡單疊加，而是各種因素的交互協(xié)同作用，這不僅嚴(yán)重影響了這些基礎(chǔ)設(shè)施的正常使用，而且給人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了巨大隱患。研究鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在多種因素耦合作用下的耐久性己經(jīng)成為當(dāng)下迫在眉睫的工程現(xiàn)實(shí)問題。……..2持續(xù)荷載和氯鹽環(huán)境耦合作用下梁劣化性能試驗(yàn)2.1試驗(yàn)方案試驗(yàn)中所采用的鋼筋混凝土梁尺寸為Z>x/7x/=l20m