混凝土的耐久性試驗(yàn)研究

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1、混凝土的耐久性試驗(yàn)研究為「獲得性能更好的、耐久性能更優(yōu)越的混凝土結(jié)構(gòu)以及混凝土結(jié)構(gòu)的維護(hù)和管理方法，H本土木學(xué)會(huì)混凝土姿員會(huì)1988年4丿］成立廣耐久性設(shè)計(jì)姿員會(huì)，1989年8月,該委員會(huì)發(fā)表了《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)指南（草案）扎在該書(shū)里,首次提出了基F指數(shù)法的滉凝土耐久性設(shè)計(jì)01995年，作為對(duì)原*草案的修正，?混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)指南及算例》出版網(wǎng)。指數(shù)耐久性設(shè)計(jì)法具有如卜優(yōu)點(diǎn)：一是實(shí)現(xiàn)了混凝土結(jié)構(gòu)物耐久性的定蛍設(shè)計(jì)，以便設(shè)計(jì)工作者可以對(duì)不同的設(shè)訃方案進(jìn)行成本和效果分析：二姥指數(shù)的確定可以前著理論研究和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的

2、實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該設(shè)計(jì)方法的逐步完善；三是相對(duì)于傳統(tǒng)耐久性設(shè)il方法、概率訥久性設(shè)汁方法以及全壽命周期的成本分析法，指數(shù)法考虎的更為全面，F(xiàn)L可以通過(guò)指數(shù)人小反映不同措施之間對(duì)耐久性彩響的重要性：四是相對(duì)于其他鬧久性設(shè)計(jì)方法，指數(shù)法更符合我川設(shè)計(jì)「.作者的設(shè)計(jì)〉J慣，而冃?計(jì)算較為簡(jiǎn)單易操作，便于設(shè)計(jì)人員的使用e考慮到以上幾點(diǎn)，本文主耍以指數(shù)法為背景，根據(jù)我國(guó)的壞境條件以及設(shè)計(jì)、施工等現(xiàn)實(shí)條件，對(duì)跨海大橋橋墩從設(shè)訃、施工以及后期的運(yùn)背管理等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行賦值，為我國(guó)跨海人橋橋墩的耐久性設(shè)計(jì)提供了一個(gè)新思路。

3、31I指數(shù)耐久性設(shè)計(jì)概念指數(shù)法耐久性設(shè)訃的理念是，根據(jù)環(huán)境因索對(duì)構(gòu)件耐久件的影響，綜合考慮構(gòu)件的服役年礙、維修成本等，對(duì)其進(jìn)行環(huán)境指數(shù)持征值賦值。將其當(dāng)成耐久性設(shè)計(jì)的外力，定義為環(huán)境指數(shù)5；。將與結(jié)構(gòu)本身有關(guān)的設(shè)計(jì)、材糾、施工工藝等當(dāng)成耐久性設(shè)計(jì)的內(nèi)力，定義為耐久指數(shù)7；。最后通過(guò)式（？?1）來(lái)判I析構(gòu)件耐久性是否滿(mǎn)足要求：T*Sp（3-1）時(shí)久性訐價(jià)與使用性和安全性的分析■樣，即對(duì)I耐久性能可能最差的各個(gè)斷面的耐久性進(jìn)行分析，如果所有部位的分析均合格的話(huà)，則結(jié)構(gòu)的耐久性可判定合格。當(dāng)某些部位的耐久性比其他部位好的話(huà)

4、，可省略分析。3丄2環(huán)境指數(shù)壞境指數(shù)是評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的壞境條件和設(shè)汁使用年限以及維修成木高低的指數(shù).主要由結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境條件、設(shè)計(jì)使用年限、維修成本的相対局低或困難程度決定-3-1-3耐久指數(shù)耐久指數(shù)是指根據(jù)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)汁、使用材料以及施工條件等具體內(nèi)容，在設(shè)計(jì)或施工規(guī)劃階段所計(jì)算的一種指數(shù)。主要是通過(guò)將影響結(jié)構(gòu)耐久性能的各個(gè)因素按設(shè)訃、材料和施工等階段的各個(gè)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行詳細(xì)分類(lèi)，并對(duì)各個(gè)因素定量評(píng)價(jià)后得出的耐久指數(shù)特征值進(jìn)行綜合ii-m.得到。因此，只需對(duì)各個(gè)因索的彩響度進(jìn)行定雖的評(píng)價(jià)，就能立刻在耐久指數(shù)上反應(yīng)出來(lái)。3丄4耐

5、久性評(píng)價(jià)與結(jié)構(gòu)的承戦能力使用狀態(tài)和山常便用極限狀態(tài)采用的方法基木相同，如表所示.壞境指數(shù)相當(dāng)r內(nèi)力的計(jì)算，耐久指數(shù)的計(jì)算相當(dāng)丁?結(jié)構(gòu)抗力的計(jì)算，耐久性評(píng)價(jià)相當(dāng)于承載能力的驗(yàn)算。表3?1耐久性評(píng)價(jià)方法Tabic3-1Durabilityevaluationmethod9r耐久性分析安全性分析環(huán)境指數(shù)計(jì)算荷載作用計(jì)算耐久指數(shù)計(jì)算承載能力設(shè)計(jì)耐久性評(píng)價(jià)承載能力驗(yàn)算3.2環(huán)境指數(shù)計(jì)算由于將環(huán)境因素當(dāng)成混凝上結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)汁的外力，因此進(jìn)行制久性設(shè)訃的第一步是確定外力作用的大小，即計(jì)算環(huán)境指數(shù)be一般情況下，混凝土構(gòu)筑物的環(huán)境指

6、數(shù)由其所處的周帀犬環(huán)境、局部小環(huán)境及業(yè)主要求的設(shè)計(jì)使用年限及維修成本的相對(duì)髙低決定。環(huán)境指數(shù)Sp按式（3?2）計(jì)算：(3-2)為二幾+工（口,）式中：S。表示壞境折數(shù)特征值，主要由標(biāo)準(zhǔn)壞境條件、免修期、維修成本等決定：人?指環(huán)境指數(shù)增最，主要由年平均溫度、平均濕度、水環(huán)境、海水中氯離子濃度.最冷月平均溫度等決定。321環(huán)境指數(shù)特征值環(huán)境指數(shù)特征值，是指在不考慮其它壞境因素，僅由標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件、設(shè)il使用年限、維修成本等決定決定的環(huán)境指數(shù)基本值。1、標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)壞境條件是招確定壞境捋數(shù)時(shí)參考的基木壞境。我國(guó)根據(jù)木國(guó)氣

7、候條件定出的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)壞境條件23C±2C,相對(duì)濕度45%?55%；為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在此將標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境定義為我國(guó)大部分地區(qū)都包含在內(nèi)的年平均溫度10?20匸，濕度40-60%,在此標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件和設(shè)計(jì)使用年限為50年的條件下，凡取100。表3-2標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下的環(huán)境扌&數(shù)特征值Table3-2Theenirotimcntindexcigetnalucinstandardcnironment環(huán)境指數(shù)待征值環(huán)境作用環(huán)境條件壞境指數(shù)特征值&標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件年平均溫度lor^or100年平均濕度40%^60%設(shè)計(jì)使用年限50年2、設(shè)計(jì)使用

8、年限在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，對(duì)于某些構(gòu)件來(lái)說(shuō)，當(dāng)維修成本相對(duì)于提高耐久性能的成本較低時(shí)，應(yīng)允許混凝土構(gòu)件進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S修。因此，在設(shè)計(jì)便用年限內(nèi)允許出現(xiàn)鋼筋的銹性或保護(hù)層的開(kāi)裂。對(duì)另外一些構(gòu)件來(lái)說(shuō)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)維修成本遠(yuǎn)低于前期提高耐久性能的成本時(shí)，則一般將構(gòu)件產(chǎn)生銹蝕或?qū)绗F(xiàn)銹脹開(kāi)裂定義為設(shè)il便用壽命的終結(jié)。對(duì)于海洋環(huán)境卜-的混凝上橋墩來(lái)說(shuō)，考慮到維修成本