文档介绍：结构耐久性的现状 1 结构耐久性的现状在土木工程中, 对结构发生作用的因素可分为三类: 荷载、灾害、环境。其中荷载因素和灾害主要对结构的安全性产生影响, 以往的研究也比较多, 而环境因素主要对结构的耐久性产生影响, 由于这类影响的长期性和隐蔽性,长期以来并未获得足够的重视。具体来说,环境因素包括海洋、土壤和大气中各种盐类的腐蚀作用、除冰盐的使用、由气候条件引起的冻融循环和干湿循环等。此类耐久性问题带来的后果不仅会造成经济上的大量损失,也给结构的安全性带来巨大隐患。根据著名混凝土专家美国加州大学伯克利分校的 教授的研究,混凝土结构破坏的原因首先是钢筋腐蚀,其次是冻害。据美国 1988 年的统计, 当年钢筋混凝土腐蚀破坏的修复费为 2500 亿美元,其中桥梁修复费为 1550 亿美元,是这些桥初建费用的 4 倍。在我国因腐蚀引起的结构破坏问题同样严重, 八十年代交通部曾组织有关单位对沿海码头展开调查,据 1980 年有关单位对华南地区沿海码头的调查结果, 80 %以上的码头发生了严重或较严重的钢筋锈蚀破坏, 出现破坏的码头有的距建成时间仅 5~ 10年, 对华东及北方地区沿海码头调查也得到类似结果。因长期使用除冰盐引起的耐久性问题同样严重,例如,北京的某立交桥 1999 年拆除重建时,距建成还不到 19 年。此外,在我国的西部存在大范围的盐渍土,北方地区的冻融环境,均使钢筋混凝土结构面临严重的耐久性问题。由于耐久性问题带来巨大的经济损失,从上世纪 80 年代开始受到国内工程界的关注, 交通部根据对沿海码头耐久性问题的调查研究结果,于 1986 年制订了《海港钢筋混凝土结构防腐蚀技术规定》和《海港预应力钢筋混凝土结构防腐蚀技术规定》, 使结构耐久性问题以技术标准的形式得以确定, 为提高海港工程的耐久性发挥了重要作用。然而随着近年国民经济的高速发展, 土木工程建设的质量要求越来越高,同时土建工程的全寿命成本分析也得到了越来越多的关注, 因此对结构耐久性提出了更高的要求。据有关单位 2000 年对华南沿海码头的调查结果,即便是按上述两本“规定”设计、施工的码头, 10 年后也出现了不同程度的锈蚀和产生裂缝。而近年兴建的不少大型工程都提出了不少于 50 年甚至 100 年的使用寿命要求。鉴于最近几年工程界对结构耐久性要求的大幅提高, 耐久性问题得到了前所未有的关注, 新材料新技术大量涌现, 解决了不少实际问题, 极大地推动了工程耐久性技术的进步和发展, 但这些技术在用于工程实践的过程中, 出现了一定的盲目性。为了能够使用目前发展的技术解决结构的耐久性问题,在实践过程中必须重视以下几点。首先是转变仅仅依靠材料解决耐久性问题的思想。由于环境因素往往对结构物的建造材料直接产生影响, 使结构表现为因材料劣化而失效, 因而人们****惯于认为, 采用了耐久性材料就解决了结构耐久性问题。然而, 国内外大量实践情况表明, 耐久性问题的解决不仅是材料的问题, 更需要解决施工过程中的管理和质量控制问题。也就是说使用耐久性材料,必须培养应用过程中的高素质人才。第二是不能仅仅依靠单一技术解决耐久性问题。结构耐久性问题应基于多种技术的综合运用。譬如, 高性能混凝土是解决海洋环境下钢筋混凝土结构耐久性的一种非常有效的手段, 但要发挥其高耐久性的特点,不仅要有材料配制的技术,还需要先进的原材料加工技术、施工养护技术以及结构设计中的全面考虑。当使用了一种主要手段以后,使用一些其他辅助手段也是必要的。第三, 在结构的耐久性方案制定过程中, 也常出现手段单一的情况, 如过分依赖某项耐久性技术、片面追求混凝土的低水胶比、片面强调增加钢筋混凝土保护层厚度,等。根据我们在结构耐久性方面的研究, 本文拟在以下几个问题上进行初步探讨。 2 多种耐久性技术的综合使用对钢筋混凝土结构进行“耐久性设计”的概念在国外始于七十年代,而我国则近几年才出现。事实上各类耐久性技术发展至今,已出现了多种非常有效的提高结构耐久性的方法, 以抗***盐腐蚀技术为例,主要技术手段有以下几种。(1 )高性能混凝土所谓高性能混凝土就是以一定的新材料配制技术以及良好的生产、浇捣和养护技术, 达到高工作性、高强度以及高耐久性, 尤以高耐久性为其区别于普通混凝土的最明显特征。主要方法是通过掺用活性矿物掺合料( 粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉等), 提高混凝土的性能, 有效阻止***离子的渗入, 从而达到有效保护钢筋的目的。由于高性能混凝土所具有的高性价比, 近年来已成为国内较为盛行的方法, 尤其在港口工程、桥梁工程中获得了较广泛的应用。(2 )钢筋混凝土构件外施用涂料或裹覆在混凝土构件外表面施用各类涂料,如封闭型和渗透型涂料。或采用纤维增强材料等直接裹覆, 可在其使用寿命内有效隔离***离子的渗透。(3 )增加混凝土保