文档介绍：三、完善混凝土结构耐久性设三、完善混凝土结构耐久性设计方法和设计标准计方法和设计标准1、明确设计使用年限2、改善传统的耐久性设计方法3、提高耐久性设计标准11、、明确设计使用年限明确设计使用年限l我国修订的建筑结构设计统一标准:临时性结构(1-5年)易于替换的结构构件(25年)普通房屋和构筑物(50年)纪念性或特殊重要建筑物(100年及以上)l我国城市地铁及轻轨交通结构100年l我国公路桥梁结构尚无规定l欧洲共同体规范建筑结构分4类同上规定桥梁等各种土木工程结构为100年l美国对桥梁的设计使用年限为不小于75~100年l日本建筑学会规范1997年修订,提出建筑物设计使用年限分为三个等级,规定:1)长期等级,不需大修的年限约100年2)标准等级,公寓办公楼建筑物,不需大修年限约65年,使用年限100年3)一般等级,低层私人住宅,不需大修年限约30年,使用年限65年英国各类结构物设计寿命英国各类结构物设计寿命桥梁、隧道等交通运输结构120年海洋工程40年一般房屋60年机场地面5-20年工业建筑30年法院监狱100年国家机构与纪念性建筑200年(英国国家图书馆250年)我国规范强制规定房屋设计寿命50年所存在的问题l对大城市的高层住宅和大型建筑物偏短l对某些工业生产厂房偏长l对工矿建筑物,应取决于矿产储量和生产能力的服务年限l合理规定土建结构使用年限关系国家和个人重大利益2、改善传统的耐久性设计方法?细化环境作用类别与作用等级,提出不同设计使用年限下的不同要求?从耐久性角度,对混凝土技术参数、施工质量控制、使用阶段维护检测提出要求?严酷环境下重要工程的设计策略--设计与再设计设计阶段-选定材料劣化模型,按经验的参数值,作使用年限计算施工后--实测材料的性能与保护层参数,进行使用年限复核使用阶段-实测劣化程度,反演计算模型参数,作剩余寿命预测?“耐久性预测不可能是一门精确的科学,结构使用寿命预测只能是个估计”。万一估计不足,如果设计中考虑了定期检测和可修复性的要求,总还有办法对付33、、提高结构的耐久性设计标准提高结构的耐久性设计标准--碳化引起的钢筋锈蚀影响碳化及锈蚀速率的主要因素:l环境条件--湿度、温度及其变化干燥环境碳化快,但缺水,难以锈蚀水下环境缺二氧化碳和氧气,既难碳化,又难锈蚀最易锈蚀的是干湿交替环境l混凝土碱度--与矿物掺和料的火山灰反应有关大掺量粉煤灰降低碱度,必须采用低水胶比,提高密实性l混凝土中二氧化碳的扩散系数--与混凝土密实性有关--碳化引起的钢筋锈蚀?碳化锈蚀不应成为一个问题关键在于规范要提高标准,尤其在干湿交替和炎热环境下,要降低混凝土水胶比并增加保护层厚度?表面裂缝宽度也不应成为问题横向裂缝能使裂缝截面处的普通钢筋提前发生局部锈蚀,但通常不会向周边和深部发展,只当保护层被碳化后,才能在钢筋表面发展全面稳定的锈蚀混凝土规范的裂缝宽度限制不适用于较厚的保护层高强度的预应力筋会发生应力腐蚀,需严格控制裂宽----碳化引起的钢筋锈蚀碳化引起的钢筋锈蚀GB50010-2002规范中,(即t ∝√a ),这个规定值得探讨仅在不会发生锈蚀的干燥环境,碳化深度才与时间t (RH= 81%)下,(高湿度又经常受雨淋),碳化深度甚至与t --***盐引起的钢筋锈蚀--***盐引起的钢筋锈蚀影响***离子入侵混凝土的主要因素:l混凝土中的***离子扩散系数与水胶比等因素有关l混凝土表面的毛细吸力与表层混凝土饱水程度有关l混凝土与***离子结合能力与粉煤灰等掺和料有关l混凝土水胶比l暴露环境的(表面)***离子浓度l环境温、湿度l混凝土碳化程度