文档介绍：关于混凝土的耐久性
摘要:钢筋混凝土结构是建筑工程中应用最广泛的一种形式, 混凝土材料的耐久性与工程的使用寿命息息相关,但由于其材料自身特点和使用环境,使得混凝土存在严重的耐久性问题,带来严重的安全问题和经济损失。钢筋混凝土耐认为混凝土应是非常耐久的材料。上世纪七十年代末期,发达国家学者首先发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现使用寿命期限内的过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化;美国学者用“五倍定律”形象地说明耐久性问题在经济层面上的重要性。设计时,对新建项目在钢筋防护方面,每节省1美元,则发现钢筋锈蚀时采取措施追加5美元,混凝土开裂时再追加维护费用25美元,严重破坏时再追加维护费用125美元。据1998年美国土木工程学会估计,,仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需八百亿美无,而现在联邦政府每年拨款只有六十亿美元。发达国家已经为混凝土耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施。除去施工质量问题致使混凝土结构的耐久性较短的原因有:1、由于混凝土的质量检验以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,早强的矿物成份比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。2、工程施工单位不适当地加快施工进度,尤其是政府行政领导对进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量没有足够的施工养护期加以保证。3、环境的不断恶化,如废气、酸雨。另外当前众多在建的工程在耐久性问题上,施工技术还存在长期的不正确的看法,对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂,而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段;再如加大水泥用量来保证混凝土强度,而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。当前需要尽快编制基础设施工程耐久性设计的技术条例,填补施工技术在耐久性工程应用方面的空白。修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计使用寿命,在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。
2008年第二十九届奥林匹克运动会主体育场-国家体育场鸟巢,外部由巨型空间钢桁架覆盖,内部为大型钢筋混凝土看台,混凝土看台分三层,共设有八万个固定座位和一万一千个临时座位。混凝土结构外形不规则,框架梁复杂程度大。整个体育场坐落在一个呈斜坡型的基座上,有一层地下室。作为二十九届奥运会的主体育场其建筑造型和特殊身份必将使其载入史册,因此它的混凝土耐久性对其使用寿命显得尤为重要。
众所周知基于国家体育场的重要性,工程计划书中明确表示设计使用年限为一百年。但实际由于现行规范均按五十年基准期编制如按一百年的设计年限目前规范给定的荷载材料性能和各种指标数据均不具备条件。经协商确定设计使用年限一百年仅针对混凝土耐久性设计,其他方面仍按五十年基准期设计。尽管只此一项百年要求,但对于现有依据,规范、资料的稀缺,施工中达到抗裂要求的难度非常大。围绕鸟巢一百年耐久性目标。设计单位、材料供应单位、施工单位,对影响耐久性的各个环节,从不同角度开展了系统的科技攻关,参照《混凝土结构耐久性设计与施工指南》,在环境、设计、材料、施工技术方面均有所突破。
环境方面,综合分