钢筋保护层混凝土细观界面过渡区优化及耐久性

针对传统混凝土结构及构件钢筋保护层混凝土寿命较低,耐久性不良的现状,通过对普通混凝土细观层次上（50～100 μm）的浆－骨界面过渡区进行优化或改善,以耐久性设计为主要目标,设计制备出内部细观界面大幅度优化的高致密保护层混凝土（High dense concrete cover,简称HDC）,并针对其抗渗性、抗钢筋锈蚀、抗酸性气体腐蚀以及抗冻性等耐久性能展开系统的试验研究。结果表明,所制备的HDC抗渗性优良,评价结果为渗透性“非常低”;HDC抗钢筋锈蚀性能相比普通混凝土保护层得到大幅度增强;在CO2、S     

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.     

考虑施工尺寸偏差的混凝土保护层厚度设计值研究

在确定混凝土结构中钢筋的混凝土保护层厚度时,应综合考虑耐久性、粘结锚固以及截面有效高度3个因素;根据耐久性要求,按不同的设计使用年限、环境类别、构件类别及混凝土强度等级,混凝土结构设计规范给出了纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度限值[Cmin],并根据粘结锚固要求其不小于钢筋的公称直径,而此混凝土保护层的下限值目前均作为混凝土保护层厚度的设计值。     

浅谈钢筋混凝土构件保护层的重要性与质量控制

钢筋混凝土保护层是关系到钢筋混凝土结构构件力学性能和建筑物使用寿命的重要因素,阐明了规范对混凝土保护层厚度的要求及钢筋保护层厚度如何得到有效控制。分析探讨了混凝土结构中钢筋保护层厚度存在的各种问题,并提出了具体的质量控制措施,以确保工程的安全性和耐久性。     

浅谈钢筋混凝土构件保护层的重要性与质量控制

钢筋混凝土保护层是关系到钢筋混凝土结构构件力学性能和建筑物使用寿命的重要因素,阐明了规范对混凝土保护层厚度的要求及钢筋保护层厚度如何得到有效控制。分析探讨了混凝土结构中钢筋保护层厚度存在的各种问题,并提出了具体的质量控制措施,以确保工程的安全性和耐久性。     

再生混凝土碳化模型与结构耐久性设计

通过分析现有模型并结合各国试验结果,建立了再生混凝土碳化深度的计算模型.在此基础上提出了极限状态法和分项系数法2种再生混凝土结构耐久性的设计方法,并对再生混凝土梁使用寿命进行了可靠度分析.结果表明:增大再生混凝土强度等级和再生混凝土保护层厚度可以明显提高再生混凝土构件的耐久性;受力状态、钢筋位置对再生混凝土构件的耐久性有重要影响.综合考虑再生混凝土中钢筋开始锈蚀对结构使用功能的影响程度和再生混凝土的不同受力状态,提出了上海地区再生混凝土构件中钢筋的最小保护层厚度.     

保护层厚度对混凝土偏压构件性能影响分析

保护层是保证混凝土结构耐久性的重要屏障,虽然《混凝土结构设计规范》对最小保护层厚度有明确要求,但它又笼统地规定当保护层厚度大于40 mm时需要采取防裂措施.当保护层厚度大于40 mm时,究竟对结构性能会产生什么影响,至今并无充足的分析及试验研究阐明.以此作为研究出发点,分析了保护层厚度对构件耐久性寿命的影响,比较了加厚及普通保护层偏压构件的受力裂缝宽度变化,讨论了加厚保护层受压构件的承载力变化.分析结果表明:保护层厚度对构件的耐久寿命影响十分显著,而对受力裂缝宽度和承载力影响相对较小.     

考虑全寿命性能和成本的碳化腐蚀下RC梁桥耐久性参数确定方法

发展了考虑时变温度效应的腐蚀开始时间模型和碳化腐蚀率模型,以混凝土保护层厚度、水灰比以及钢筋直径等参数为设计变量,建立钢筋混凝土(RC)梁桥耐久性设计全寿命概率成本模型。以寿命期内全寿命成本现值最小为优化目标、寿命期基于锈胀开裂的正常使用性能为约束条件,提出大气环境下RC梁桥全寿命耐久性优化设计模型,构建大气环境下RC梁桥基于成本-效益的耐久性参数确定新方法,为大气环境下RC梁桥全寿命过程耐久性设计参数确定提供了新的思路。计算发现RC梁桥的全寿命性能与钢筋的位置和直径有关。对于大气环境条件下受碳化腐蚀的RC梁桥,采用初始成本最优得到的耐久性设计参数不满足全寿命耐久性能要求。综合考虑全寿命成本和性能时,当保护层厚度为30mm和水灰比为0.45时,尽管考虑将来累积碳化腐蚀损伤效应,提高混凝土保护层厚度和混凝土强度不能降低全寿命成本,反而增加初始造价,不是成本效益比最优的耐久性设计对策。     

浅析钢筋混凝土保护层厚度的作用与控制

钢筋混凝土结构是指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构,承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的,用钢筋和混凝土制成的一种结构。钢筋承受拉力,混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。钢筋混凝土结构是房屋建筑、市政工程中被广泛采用的结构形式。在我们的建设工程质量监督的日常工作中,对钢筋混凝土结构工程实体质量的检查监督无疑是一个重点。由于钢筋混凝土工程量大面广,在检查中我们经常发现一些施工单位在施工过程中对混凝土结构中的钢筋保护层厚度控制不严,造成钢筋位置不准。再加上模板尺寸偏差较大等因素追成钢筋保护层超标,并且在混凝土浇筑后,又不能直观的看到其内部结构,因而给工程质量带来隐惠。除混凝土原材料质量影响因素外,钢筋混凝土结构构件的钢筋保护层偏差直接影响到钢筋混凝土构件的力学性能及耐久性,关系到建筑物的使用安全及使用寿命。因此,参与建设、施工的各个单位均应足够重视并关注钢筋混凝土结构的保护层厚度问题。下面就参与建设工程施工工作以来所积累的经验和体会,对钢筋混凝土结构保护层厚度的控制进行浅析。     

混凝土结构实体钢筋保护层厚度检测探析

钢筋保护层厚度对混凝土结构及构件的承载力和耐久性有很大影响。本文通过实例,从钢筋保护层检测的抽样数量、检测部位、现场检测技术、测试精度、结果评定以及检测中的注意事项等方面详细阐述钢筋保护层检测的过程。     

考虑施工需求的混凝土结构耐久性定量设计参数协调取值方法

由传统耐久性设计方法所确定的混凝土结构一维和二维扩散区的耐久性定量设计参数取值往往互不相同,导致混凝土的制备和施工浇筑存在困难。鉴于此,提出了考虑施工需求的混凝土结构耐久性定量设计参数的协调取值方法。首先考虑氯离子扩散系数的时变特性,推导了混凝土结构中一维和二维扩散区氯离子浓度分布的时变解析模型;然后分析了混凝土结构角部箍筋弯折对混凝土附加保护层厚度的影响,并依据不同扩散区耐久性定量设计参数的协调一致性要求,建立了箍筋协调弯弧内半径的计算表达式,进而提出了混凝土结构耐久性定量设计参数的协调取值方法,从而满足对于同一截面上具有不同扩散区的构件能够一次性完成混凝土浇筑的施工需求。分析表明,该方法基于箍筋协调弯弧内半径和耐久性定量设计确定混凝土结构的耐久性设计参数取值,使混凝土结构能够在规定的腐蚀环境作用下满足预定的设计使用年限要求,从而克服传统耐久性设计方法所存在的缺陷。     

混凝土桥梁的优化等耐久性设计

混凝土结构截面耐久性不等,是设计中不合理现象.本文以常遇大气环境下的混凝土桥梁为分析对象,从截面内钢筋脱钝时间相等入手,提出了混凝土桥梁等耐久性设计原则和方法;依据年均投资额的比较,提出了混凝土桥梁耐久性优化设计方法;算例说明:优化等耐久性设计可较大程度地延长桥梁结构耐久寿命,具有较好的经济效益.     

氯盐环境钢筋混凝土构件服役寿命计算

根据混凝土构件承载力的耐久性退化作用,建立了腐蚀环境作用下混凝土结构的3阶段服役寿命理论模型:诱导期、退化期和破坏期;即钢筋表面的自由氯离子浓度达到锈蚀临界值的时间、混凝土结构的主要材料(混凝土和钢筋)达到其材料耐久性破坏的限值、混凝土结构的承载力降低到安全使用极限状态作为各阶段的时间节点.基于氯离子扩散计算模型、钢筋...     

混凝土结构全寿命等耐久性设计的理论框架

为延长混凝土结构的寿命,实现混凝土结构可持续发展,节约成本和资源,提高结构在寿命周期内的经济效益,基于等耐久性设计和全寿命设计理念,提出了全寿命等耐久性设计方法,指出了其核心研究内容,并对设计方法的基本思路、理论框架、设计过程进行了研究。结果表明:全寿命等耐久性设计方法具有均衡结构耐久能力、延长使用寿命、减小全寿命成本的优点,可在结构设计的初步设计阶段发挥作用;将全寿命等耐久性设计方法应用于成本投入高、使用周期长的混凝土结构（如桥梁结构）,有望带来可观的经济效益。     

混凝土结构碳化耐久性的分项系数设计法

混凝土结构耐久性设计中的一个重要方法就是概率极限状态设计法,这种方法根据描述耐久性劣化过程的数学模型,首先建立耐久性极限状态方程,再将环境作用与抗力作用的某个特征值与相应的分项系数代入极限状态方程,经验算就可在一定可靠度水准上得到耐久性设计参数的设计值。选用合适的设计参数是混凝土结构耐久性设计的关键问题,设计参数应具有明确的物理意义和容易掌握的统计规律,且易为设计人员所接受。根据理论与经验相结合的碳化深度模型,建立了考虑保护层厚度与混凝土强度两个随机变量的碳化耐久性的分项系数设计方法,提出了碳化寿命准则极限状态的目标可靠指标的建议值,计算确定了保护层厚度与混凝土抗压强度满足目标可靠指标的分项系数,由此给出了碳化寿命准则的耐久性设计表达式。该耐久性分项系数设计法适用于一般大气环境下任意设计使用年限的不允许出现钢筋锈蚀的混凝土结构,根据设计表达式可直接确定满足耐久性要求的保护层厚度与混凝土强度。     

杭州湾跨海大桥混凝土结构耐久性解决方案

为了确保杭州湾跨海大桥混凝土工程达到100年设计使用年限,根据特殊腐蚀环境进行相应的混凝土结构耐久性研究和设计。结合当前现有研究成果,对海洋环境下钢筋混凝土结构的腐蚀破化特征和防护技术进行介绍。针对本工程混凝土结构的不同部位,提出混凝土结构耐久性多层次综合方案体系、海工耐久混凝土设计原则、耐久性关键指标与评估试验方法、施工及质量验收标准、混凝土结构基本防腐蚀措施和附加防腐蚀措施及其基于耐久性的相互协同解决方案,并通过建立耐久性无损监测系统和暴露试验站对混凝土结构的预期寿命进行预测评估。分析结果表明,对混凝土结构的特定腐蚀环境,提出耐久性解决方案是经济可行的。本研究对同类跨海大桥的耐久性设计与施工具有一定的参考价值。     

钢筋混凝土结构基于耐久性的可靠度设计方法

对处于氯盐环境中的混凝土结构,为使其在设计使用寿命期内具有合格的可靠度要求,基于结构抗力劣化过程的动态计算模型及动态可靠度分析,在我国 现行结构可靠度设计表达式基础上,引入结构耐久性系数γD来考虑抗力衰减对可靠指标的影响,并给出了耐久性系数的确定方法。针对50年设计使用年限 情况,考虑港口结构3种荷载组合以及5种可变荷载与恒载效应比影响,给出不同的环境条件、水灰比、保护层厚度下结构耐久性系数γD的取值。从而建立 了基于耐久性的可靠度设计实用方法。     

提高混凝土结构耐久性的探讨

基于混凝土结构耐久性的复杂性和多样性,从混凝土碳化和钢筋锈蚀两方面阐述了混凝土耐久性的影响因素,同时总结出提高混凝土结构耐久性的一些措施,以使混凝土结构达到预定的使用年限。     

基于灰色聚类的寒旱地区混凝土结构耐久性评估

随着混凝土结构使用年限的增加,其耐久性问题日益严重,不仅给国家造成了巨大的经济损失,而且影响了人民的生命安全。因此,迫切需要对不同地方的混凝土结构耐久性进行评估。参照相关规范,并根据寒旱地区混凝土结构的特点,建立了寒旱地区混凝土结构耐久性评价指标体系。用层次分析法确定指标的权重,用灰色聚类法对混凝土结构耐久性进行评估。并通过实例说明了该方法的实用性和科学性。该评价模型将定量因素实测值应用到评估中,提高了评价结果的准确性,为制定合理的混凝土加固维修方案提供依据。