基于碳化寿命准则的钢筋混凝土结构耐久性评定

混凝土中的钢筋锈蚀是造成混凝土结构耐久性损伤的最主要因素,而在一般大气环境下,混凝土碳化则是混凝土中钢筋锈蚀的前提条件。目前,国内外对混凝土碳化进行了大量的试验研究及理论分析,对混凝土碳化机理与影响因素已经有了深刻的认识,并提出了很多碳化深度的计算模型,总结了钢筋混凝土结构耐久性设计的概率方法,为进一步研究混凝土中钢筋锈蚀与混凝土结构的寿命预测提供了基础。文章将在此基础上,通过进一步的可靠度分析,确定钢筋混凝土结构耐久性评定的分级标准,最终建立基于碳化寿命准则的钢筋混凝土结构的耐久性评定方法。     

山东省《混凝土结构耐久性设计规程》内容简介

针对山东省的地理气候及环境特点,编制了工程建设标准《混凝土结构耐久性设计规程》.将环境作用分为混凝土碳化引起钢筋锈蚀、氯离子引起钢筋锈蚀、冻融对混凝土侵蚀、化学腐蚀对混凝土侵蚀共四种环境类别,每种环境类别又进行了环境条件分区及示例.规定了混凝土结构耐久性设计的原则、内容、结构构造和材料选用基本要求、混凝土保护层厚度设计值、裂缝宽度限值等,并给出了防腐蚀附加措施及试验方法.     

高性能混凝土延缓钢筋锈蚀的具体表现

随着混凝土在建筑物上的使用 ,耐久性的好坏直接决定着结构的使用寿命 ,而钢筋锈蚀的危害是影响结构耐久性和安全性的重要因素之一 ,随着钢筋锈蚀量的增加 ,钢筋的实际截面面积减少、受力性能下降 ,导致钢筋和混凝土之间粘结性能明显降低 ,从而降低了建筑物的耐久性与可靠性 ,高性能混凝土则有效地克服了混凝土这一弱点。1　影响钢筋锈蚀的因素混凝土结构中钢筋锈蚀的过程是一个非常复杂的过程 ,影响钢筋锈蚀的因素很多 ,有外部环境因素、施工因素、材料因素等 ,混凝土碳化是导致钢筋锈蚀的主要起因之一。混凝土碳化就是空气中的ＣＯ2 渗透…     

混凝土碳化引起钢筋锈蚀的试验研究

针对混凝土碳化引起的钢筋锈蚀,阐述了混凝土碳化和钢筋锈蚀的机理,通过工程实例分析了混凝土碳化对钢筋的影响,提出了钢筋锈蚀应采取的预防措施,以提高结构的耐久性和安全性,减少耐久性破坏。     

基于保护层施工偏差的预应力混凝土结构碳化耐久性研究

在一般大气环境中,混凝土保护层的碳化是导致结构钢筋锈蚀的主要原因.由于保护层厚度尺寸相对较小,因此保护层厚度的施工偏差对结构的耐久性将造成较大影响.基于预应力混凝土结构特点,建立其耐久性失效准则,并据此分析研究了保护层施工偏差对设计使用寿命内结构碳化耐久性失效概率的影响,为同类工程的耐久性设计、施工及质量控制提供了理论方法及依据.     

服役钢筋混凝土结构模糊碳化寿命的研究

混凝土碳化及由此引起的钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的最主要因素,碳化寿命理论是结构寿命研究的基础。根据结构所处环境相对湿度的不同,对钢筋开始锈蚀时间进行修正,用模糊随机可靠度理论分析结构的碳化寿命。     

北京地区钢筋混凝土结构耐久性的现状调查及评价

针对北京地区钢筋混凝土结构耐久性问题,本文对混凝土碳化及钢筋锈蚀情况进行了系统分析。认为影响混凝土碳化的主要因素是配合比和施工质量,在通常情况下配合比影响更大。北京地区四季气候差异较大.室内外构件经历干湿交替次数多,是钢筋锈蚀速度快的主要原因。同时本文相应提出提高构件混凝土强度等级,增加钢筋保护层厚度,提高施工质量.加强管理等一系列提高钢筋混凝土耐久性的措施。     

钢筋混凝土桥梁的维修与保护的材料及方法

1　前言钢筋混凝土桥梁是一个耐久性结构 ,但是经验告诉我们即使是混凝土材料、设计和施工的质量都很好 ,随着服役时间的延长 ,桥梁结构还是会出现各种各样的病害。钢筋混凝土桥梁的耐久性与如下因素有关 :1 混凝土的密实度 ;2 混凝土抗开裂能力 ;3 结构所处环境的潮湿度 ;4 结构所处环境的冻融循环情况 ;5 结构所处环境的二氧化碳浓度 ;6 结构所处环境的化冰盐使用情况等。如果混凝土材料或施工质量不好 ,或设计有缺陷等都会加速病害的发生和发展速度。另外 ,由于混凝土碳化反应或氯离子渗入会导致钢筋锈蚀 ,而钢筋锈蚀又会引起混凝土…     

组合寿命准则分析混凝土结构的耐久性与可靠度

以混凝土碳化为例,分析和研究碳化与钢筋锈蚀对于结构耐久性寿命的影响,以及碳化和锈蚀对混凝土裂缝的产生以及发展的影响,提出了以组合寿命准则分析混凝土结构耐久性寿命的方法,最后,又从时变可靠度的角度探讨了结构耐久性的分析方法。     

西园隧洞混凝土碳化概率模型研究

多种因素可导致混凝土劣化,钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土结构耐久性变差的主要因素,而在一般大气环境下,混凝土碳化则是混凝土中钢筋锈蚀的前提条件。因此,研究混凝土碳化,建立碳化深度观测模型对混凝土结构耐久性的评估具有重要的实际意义。基于工程实例的实测资料,依据碳化深度预测模型,采用可靠性理论方法对钢筋混凝土结构进行耐久性分析。     

干旱地区桥梁保护层混凝土的耐久性研究

针对我国西北地区气候特点,讨论了干旱地区保护层混凝土的碳化特征,并结合现场实测数据分析了桥梁保护层混凝土的碳化规律,基于混凝土强度和碳化深度的测试值提出了保护层混凝土碳化寿命预测公式。在回归分析和实验室加速碳化试验的基础上,给出了干旱地区桥梁混凝土强度和保护层厚度的合理取值。     

钢筋混凝土铁路桥梁碳化寿命预测

在对混凝土碳化的主要影响因素分析的基础上，建立了预测桥梁保护层混凝土碳化深度的随机模型和碳化寿命准则。结合长龄期铁路桥梁的检测结果，提出了北方地区桥梁混凝土的设计强度和保护层厚度的最低要求。     

粉煤灰混凝土的研究现状及试验研究前景探讨

通过分析国内外粉煤灰混凝土抗碳化性能的研究现状及发展趋势,指出目前混凝土碳化深度主要采用快速碳化试验的方法,总结了该方法的优缺点,并将大掺量粉煤灰混凝土置于自然环境中,全面考虑自然环境变化因素,分析碳化结果得出碳化深度计算式,可以更准确的预测混凝土碳化深度,进而提高建筑物的耐久性。     

基于应力状态下钢筋混凝土开始锈蚀的时间预测模型

选取混凝土强度等级、环境温度、环境相对湿度、二氧化碳浓度、结构受力状态5个参数为主要影响混凝土碳化深度系数的因素.通过研究各因素与混凝土碳化速度的关系,建立了碳化深度影响系数公式,考虑混凝土碳化残量与钢筋锈蚀的关系,最后,建立了混凝土中钢筋开始锈蚀的时间预测模型.     

混凝土碳化深度模型与仿真研究

采用PSO-BP神经网络建立各影响因素与部分碳化区长度的关系模型,通过MATLAB仿真软件对模型进行训练,逐步改善影响部分碳化区长度的各因素权值,使网络样本的实际输出与期望输出误差和均方差达到最小.试验验证了该模型的逼真性、可行性与强健性.结果表明,该模型能够对钢筋混凝土部分碳化区长度进行预测,为混凝土结构耐久性设计、评估和寿命预测提供科学指导.     

温度对碳化引起的钢筋混凝土腐蚀影响研究

通过分析碳化引起的钢筋混凝土构件中钢筋腐蚀的机理及主要影响因素 ,并通过对不同文献中温度对碳化引起的钢筋腐蚀影响的研究进行对比和分析 ,建立了考虑温度对碳化引起的钢筋腐蚀的近似计算公式 ,为预测由碳化引起的钢筋混凝土构件中钢筋的腐蚀提供了依据     

Service life prediction of fly ash concrete using an artificial neural network

Carbonation is one of the most aggressive phenomena affecting reinforced concrete structures and causing their degradation over time. Once reinforcement is altered by carbonation, the structure will no longer fulfill service requirements. For this purpose, the present work estimates the lifetime of fly ash concrete by developing a carbonation depth prediction model that uses an artificial neural network technique. A collection of 300 data points was made from experimental results available in the published literature. Backpropagation training of a three-layer perceptron was selected for the calculation of weights and biases of the network to reach the desired performance. Six parameters affecting carbonation were used as input neurons: binder content, fly ash substitution rate, water/binder ratio, CO₂ concentration, relative humidity, and concrete age. Moreover, experimental validation carried out for the developed model shows that the artificial neural network has strong potential as a feasible tool to accurately predict the carbonation depth of fly ash concrete. Finally, a mathematical formula is proposed that can be used to successfully estimate the service life of fly ash concrete.     

Accelerated carbonation and testing of concrete made with fly ash

An accelerated carbonation test was carried out in order to assess the carbonation of fly ash (FA) concrete. The process of carbonation was accelerated using a controlled environment. The concrete mixtures made with 0, 50 and 70% replacement of normal Portland cement (NPC) with fly ash were prepared. Water–cementitious material ratios were ranged from 0.28 to 0.55. Some concrete mixture was also made with a superplasticizer. Comparisons were made to evaluate the influence of FA on the carbonation of concrete. The laboratory test results showed that FA concrete made with 70% replacement ratio was carbonated more than that of 50% FA replacement concrete and normal Portland cement (NPC) concrete. In contrast, 50% FA replacement concrete showed lower or similar carbonation to NPC concrete. Before exposing the concrete to the accelerated carbonation testing, the longer initial curing period resulted in lower carbonation depth. The effect is more marked with moist curing. The statistical analyses results showed a strong correlation between the carbonation depth and the strength of the concrete. The influence of the superplasticizer on the carbonation was found to be insignificant.     

长沙地铁混凝土抗碳化性能及使用寿命预测研究

研究多种因素对长沙地铁混凝土的抗碳化性能的影响,试验结果表明混凝土抗碳化性能随混凝土强度等级增加而增强;采用聚羧酸减水剂混凝土的抗碳化性能优于采用萘系减水剂的混凝土的抗碳化性能。依据Fick第二定律及相似理论,建立了长沙地铁混凝土抗碳化耐久性预测方法。混凝土抗碳化耐久性预测结果表明所设计的不同强度等级的长沙地铁混凝土抗碳化耐久寿命均超过了100年的设计使用寿命。     

混凝土应力状态对碳化深度的影响

为考虑混凝土应力状态对碳化深度的影响,在混凝土碳化深度模型中增加了应力影响系数。利用已有文献的试验数据,进一步研究了应力影响系数随混凝土应力比变化的规律,并分别建立了应力影响系数随混凝土拉、压应力比变化的计算式。将建立的应力影响系数计算式与既有的3组典型计算式进行了对比,结果表明,建立的应力影响系数计算式较合理,具有较高的预测精度。对规范中的应力影响系数计算式进行了评价,结果表明,在混凝土拉应力状态下,应力影响系数取值偏于不安全;相反,在混凝土压应力状态下,取值偏于保守,因此可将文中所提计算式作为规范中应力影响系数的修正式。