混凝土的耐久性試驗研究

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1、混凝土的耐久性試驗研究為「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)的維護和管理方法，H本土木學會混凝土姿員會1988年4丿］成立廣耐久性設計姿員會，1989年8月,該委員會發(fā)表了《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計指南（草案）扎在該書里,首次提出了基F指數(shù)法的滉凝土耐久性設計01995年，作為對原*草案的修正，?混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計指南及算例》出版網(wǎng)。指數(shù)耐久性設計法具有如卜優(yōu)點：一是實現(xiàn)了混凝土結(jié)構(gòu)物耐久性的定蛍設計，以便設計工作者可以對不同的設訃方案進行成本和效果分析：二姥指數(shù)的確定可以前著理論研究和現(xiàn)場檢測的

2、實際情況進行調(diào)整，從而實現(xiàn)對該設計方法的逐步完善；三是相對于傳統(tǒng)耐久性設il方法、概率訥久性設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可以通過指數(shù)人小反映不同措施之間對耐久性彩響的重要性：四是相對于其他鬧久性設計方法，指數(shù)法更符合我川設計「.作者的設計〉J慣，而冃?計算較為簡單易操作，便于設計人員的使用e考慮到以上幾點，本文主耍以指數(shù)法為背景，根據(jù)我國的壞境條件以及設計、施工等現(xiàn)實條件，對跨海大橋橋墩從設訃、施工以及后期的運背管理等各個環(huán)節(jié)進行賦值，為我國跨海人橋橋墩的耐久性設計提供了一個新思路。

3、31I指數(shù)耐久性設計概念指數(shù)法耐久性設訃的理念是，根據(jù)環(huán)境因索對構(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，對其進行環(huán)境指數(shù)持征值賦值。將其當成耐久性設計的外力，定義為環(huán)境指數(shù)5；。將與結(jié)構(gòu)本身有關(guān)的設計、材糾、施工工藝等當成耐久性設計的內(nèi)力，定義為耐久指數(shù)7；。最后通過式（？?1）來判I析構(gòu)件耐久性是否滿足要求：T*Sp（3-1）時久性訐價與使用性和安全性的分析■樣，即對I耐久性能可能最差的各個斷面的耐久性進行分析，如果所有部位的分析均合格的話，則結(jié)構(gòu)的耐久性可判定合格。當某些部位的耐久性比其他部位好的話

4、，可省略分析。3丄2環(huán)境指數(shù)壞境指數(shù)是評價結(jié)構(gòu)的壞境條件和設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、設計使用年限、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)的詳細設汁、使用材料以及施工條件等具體內(nèi)容，在設計或施工規(guī)劃階段所計算的一種指數(shù)。主要是通過將影響結(jié)構(gòu)耐久性能的各個因素按設訃、材料和施工等階段的各個專業(yè)進行詳細分類，并對各個因素定量評價后得出的耐久指數(shù)特征值進行綜合ii-m.得到。因此，只需對各個因索的彩響度進行定雖的評價，就能立刻在耐久指數(shù)上反應出來。3丄4耐

5、久性評價與結(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r內(nèi)力的計算，耐久指數(shù)的計算相當丁?結(jié)構(gòu)抗力的計算，耐久性評價相當于承載能力的驗算。表3?1耐久性評價方法Tabic3-1Durabilityevaluationmethod9r耐久性分析安全性分析環(huán)境指數(shù)計算荷載作用計算耐久指數(shù)計算承載能力設計耐久性評價承載能力驗算3.2環(huán)境指數(shù)計算由于將環(huán)境因素當成混凝上結(jié)構(gòu)耐久性設汁的外力，因此進行制久性設訃的第一步是確定外力作用的大小，即計算環(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)主要求的設計使用年限及維修成本的相對髙低決定。環(huán)境指數(shù)Sp按式（3?2）計算：(3-2)為二幾+工（口,）式中：S。表示壞境折數(shù)特征值，主要由標準壞境條件、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，僅由標準環(huán)境條件、設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、標準環(huán)境條件標準壞境條件是招確定壞境捋數(shù)時參考的基木壞境。我國根據(jù)木國氣

7、候條件定出的試驗標準壞境條件23C±2C,相對濕度45%?55%；為了簡化計算，在此將標準環(huán)境定義為我國大部分地區(qū)都包含在內(nèi)的年平均溫度10?20匸，濕度40-60%,在此標準環(huán)境條件和設計使用年限為50年的條件下，凡取100。表3-2標準環(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&標準環(huán)境條件年平均溫度lor^or100年平均濕度40%^60%設計使用年限50年2、設計使用

8、年限在設計使用年限內(nèi)，對于某些構(gòu)件來說，當維修成本相對于提高耐久性能的成本較低時，應允許混凝土構(gòu)件進行適當?shù)木S修。因此，在設計便用年限內(nèi)允許出現(xiàn)鋼筋的銹性或保護層的開裂。對另外一些構(gòu)件來說，當發(fā)現(xiàn)維修成本遠低于前期提高耐久性能的成本時，則一般將構(gòu)件產(chǎn)生銹蝕或?qū)绗F(xiàn)銹脹開裂定義為設il便用壽命的終結(jié)。對于海洋環(huán)境卜-的混凝上橋墩來說，考慮到維修成本