高性能混凝土的应用

目前我国的桥梁工程建设绝大多数是以钢筋混凝土和预应力混凝土为主的结构形式,随着时间的推移,混凝土由于受到外来荷载及有害环境侵蚀,混凝土结构会产生损伤和劣化,严重影响结构的耐久性。本文分析了目前桥梁结构耐久性的影响因素,提出了确保混凝土桥梁结构耐久性高性能混凝土的应用。     

工业建筑混凝土结构耐久性调查与分析

局部工业环境温度高、湿度高、腐蚀介质浓度高,导致工业建筑的耐久性问题更为突出。对典型工业环境下腐蚀介质浓度和环境参数进行了现场调查和测试,分析了酸性腐蚀介质、高温、高湿、冻融循环和疲劳荷载作用下工业建筑混凝土结构耐久性损伤特征和规律。研究结果表明:工业环境酸性腐蚀介质浓度可达一般大气环境的数十倍;典型工业环境下混凝土结构会发生化学腐蚀、冻胀开裂、高温爆裂和疲劳开裂等损伤劣化,造成混凝土结构性能退化,耐久性降低,使用寿命减少。     

影响混凝土耐久性之原料分析

一、前言　　当今,混凝土已成为最广泛使用的建筑结构材料。以往工程中都比较重视混凝土的强度而容易忽视混凝土的耐久性。但试验和应用都标明,混凝土和钢筋混凝土在使用过程中,受到土壤、水和空气中有害介质的侵蚀或混凝土本身组成材料有害成分的化学及物理作用,会产生开裂、溶蚀、剥落、膨胀、松软及强度等级下降等现象,严重的还会出现结构破坏或倒塌。随着我国商品混凝土和高强混凝土的推广应用,混凝土的耐久性和安全性已受到越来越广泛的关注。　　提高混凝土的耐久性对于当前实现可持续发展战略,更好地利用资源、节约能源和保护环…     

钢筋混凝土结构基于耐久性劣化度的可靠性分析

结构耐久性的不足将引发其性能的劣化,并导致结构可靠度的降低。根据已建立的两种劣化度模型及极限状态法,以碳化深度和锈胀开裂两种不同的耐久性劣化度为指标,提出了混凝土结构使用寿命全过程可靠度的计算方法。结合工程实例,以荷载作用下的混凝土结构在碳化环境中的劣化问题为例,构建极限状态函数,基于两种劣化度模型,对其运用可靠度理论进行分析,得到了基于耐久性劣化度的结构可靠度求算方法。研究结果表明：可靠度与结构的混凝土保护层厚度及碳化速率的统计数值或钢筋锈蚀量密切相关。计算方法可为分析在役工程的耐久性提供参考。参14     

氯盐环境下混凝土结构的耐久性设计方法

为了建立氯盐腐蚀环境下混凝土结构的耐久性设计方法,根据混凝土结构性能劣化的特点,在分析结构耐久性失效状态、可靠度设置水平、环境荷载及抗力影响因素的基础上,建立了钢筋初锈、保护层锈胀开裂及锈胀损伤达到最大限值这3种情况下的耐久性极限状态方程.基于结构可靠度设计理论,引入荷载和抗力变量的分项系数来反映结构耐久目标可靠指标的要求,建立了结构耐久性设计的分项系数表达形式.按照概率设计与分项系数设计具有相同可靠度水平的原则,给出了抗力分项系数的确定方法及不同耐久性极限状态下抗力分项系数的取值.     

盾构隧道的结构病害及其成因探析和治理措施

随着大量盾构隧道投入运营,隧道结构的病害问题逐渐显现。本文从影响和引起隧道结构病害的原因出发,对盾构隧道服役寿命期内其结构病害的情况进行了总结,阐述了盾构隧道结构病害、劣化的主要类型及其内在和外在的表征形式。事实显示,引起盾构隧道结构病害的主要成因包括:运营期特殊荷载导致的隧道结构突发损伤、隧道结构耐久性不足和隧道结构变形等长期行为产生的损伤。盾构隧道结构的病害和损伤主要包括管片和路面结构混凝土开裂、破损剥落;钢筋锈蚀且与混凝土粘结力降低;管片连接螺栓锈蚀或长期受应力腐蚀作用产生扭曲变形甚至断裂;隧道衬砌环纵缝的错台变形、接缝张开等;另外还包括隧道管片、衬砌接头、螺栓孔等位置的渗漏。     

桥梁混凝土结构病害分析及处治

桥梁混凝土结构在修建或运营一段时间后往往会伴有病害的发生,如混凝土开裂、钢筋诱蚀等,对混凝土桥梁产生不同程度的损伤,影响结构的正常使用,降低其使用性能及使用寿命。本文主要分析了桥梁混凝土结构的常见病害,并提出了一些病害处治措施。     

山东沿海钢筋混凝土公路桥的劣化破坏及其对策的研究

山东沿海的一些钢筋混凝土公路桥，由于盐害、冻害、中性化作用等多种劣化因子作用，投入使用10年左右，混凝土出现严重的损伤开裂，钢筋严重锈蚀，保护层剥落。虽经维修加固，2－3年后仍出现腐蚀破坏，有些桥梁需要重建。调查表明，原设计混凝土标号过低，保护层过薄，桥面排水不当，加速了劣化过程。其主要对策是针对不同环境条件的劣化因子，进行耐久性设计。     

大体积混凝土早期温度开裂成因及其防治措施

高层结构、核电设施及大规模基础设施建设中大体积混凝土早期温度开裂屡见不鲜，早期温度开裂降低的混凝土结构的承载能力，劣化了混凝土结构耐久性。本文探讨了大体积混凝土温度开裂的成因以及开裂特征，提出了优化配合比设计、调整施工工艺及合理养护等控制大体积混凝土温度开裂的措施。     

裂缝对于混凝土耐久性的影响

混凝土开裂已成为现代混凝土的常见病害,裂缝往往成为有害介质的快速入侵通道,诱发混凝土耐久性问题,严重影响混凝土质量。然而,已有的耐久性研究通常局限于实验室养护充分的无裂缝试件,已有的寿命预测模型也都建立在完好的试件研究的基础之上。针对这一问题,在总结国内外相关的研究报道成果的基础之上,探讨了裂缝对于混凝土耐久性的影响。     

混凝土结构耐久性评定方法体系

长期处于侵蚀环境中的混凝土结构,因耐久性损伤及性能劣化,导致其实际使用寿命远低于设计使用年限,造成了巨大的经济损失和资源浪费.充分考虑了腐蚀环境的多样性以及混凝土结构耐久性问题的复杂性,在总结混凝土结构耐久性评估理论与方法及工程实践经验的基础上,提出了既有混凝土结构耐久性评定的原则与方法;针对一般环境、氯盐环境、冻融环境、硫酸盐环境等侵蚀环境,明确了既有混凝土耐久性评定的指标与技术要求,对既有混凝土结构耐久性极限状态与失效标准进行了界定;考虑耐久性损伤对混凝土构件刚度与承载力的影响,实现了从构件到结构耐久性的综合评定.对科学评价既有房屋建筑、道路桥梁、地下结构及工业建、构筑物的普通混凝土结构的耐久性能,准确预测既有混凝土结构的剩余使用寿命,制定合理的耐久性修复、维护对策具有重要的指导意义.     

人工智能时代混凝土结构耐久性诊断研究进展

受服役环境的影响，混凝土结构普遍存在性能劣化严重、耐久性不足等问题。对在役混凝土结构进行诊断，准确识别混凝土结构损伤特征，高效评估其服役寿命，已成为保障混凝土结构服役安全的重大需求。以人工检测、传感器监测为主的诊断方法效率低下、准确性较差，难以满足实际工程结构服役安全科学诊断的要求。人工智能可为各领域研究与应用提供创新驱动力，与混凝土结构耐久性诊断技术深度融合，为混凝土结构全寿命周期的智慧运维提供新的方法。通过分析传统混凝土结构耐久性诊断技术的不足与人工智能技术的优势，从混凝土结构耐久性损伤智能感知、耐久性演化智能预测和耐久性状态智能评估等三个方面总结了人工智能在混凝土结构耐久性诊断中的应用。结果显示：人工智能技术为混凝土耐久性损伤检测与监测提供了新思路，结合传统混凝土材料损伤劣化理论，形成混凝土耐久性劣化进程与服役寿命智能预测方法，建立混凝土结构耐久性智能诊断体系，将是未来结构工程领域的重要发展方向。     

服役桥梁混凝土耐久性试验研究

服役一定年限后,由于结构自然老化、不良环境影响、车辆荷载增加以及养护维修欠缺,钢筋混凝土桥梁往往出现一定程度的病害,如混凝土腐蚀、钢筋锈蚀、梁体开裂,甚至保护层剥落等劣化现象.这势必导致桥梁结构的承载能力和耐久性降低、使用功能减退.通过检测鉴定,对服役桥梁的工作现状作出合理的评价具有重要的工程指导意义.通过现场和实验室试验,对已服役15年的青岛市振华路立交桥主梁混凝土的碳化及氯离子渗透情况进行了定量研究,分析了钢筋锈蚀的可能性,并依此对该桥的混凝土耐久性现状进行了评价,对已面临混凝士碳化威胁的桥梁耐久性提升提出了合理的建议.     

氯盐腐蚀环境下混凝土结构氯离子扩散模型研究

混凝土结构耐久性降低会导致结构失效并带来巨大的经济损失,研究氯离子扩散规律是氯盐腐蚀环境下混凝土结构耐久性评估的关键工作,在Fick第二扩散定律基础上,建立了考虑环境温度、混凝土材料对氯离子结合作用、氯离子扩散系数的时间性、混凝土应力状态和材料劣化效应的氯离子扩散理论模型,通过工程算例对理论模型进行验证,为氯盐腐蚀环境下混凝土结构的耐久性分析提供了理论依据,最后提出进一步研究的方向。     

混凝土结构研究的新动态

▲混凝土结构的耐久性大气环境下碳化作用对混凝土结构的影响已受到关注,碳化作用将导致混凝土结构变形能力退化,延性性能降低,抗高温能力下降.此外,碱-骨料反应生成亲水性胶体,胶体吸收混凝土内及周围环境中的水份而膨胀,导致混凝土结构开裂,使结构承载力及刚度受到影响.耐久性的研究成果最终将会填补设计规范中耐久性设计这一空缺.     

混凝土结构劣化原因及耐久性探讨

针对随着混凝土的广泛应用不断暴露出来的劣化问题，从内部、外部、其他三方面因素分析了混凝土劣化的原因，阐述了混凝土开裂和劣化的机理，提出了改善混凝土劣化提高其耐久性的措施，以期减少混凝土劣化，提高混凝土耐久性。     

高性能混凝土的抗氯离子渗透性能研究

混凝土在使用期间,会由于环境中的水、气体及其中所含侵蚀性介质的渗入,产生物理和化学反应而逐渐劣化,混凝土抵抗这种劣化作用的能力就是耐久性。现在,高强高性能混凝土在结构工程的许多领域得到了越来越多的应用,特别是用于严酷环境中的有特殊要求的结构,这就要求高强高性能混凝土具有较好的长期性能和耐久性。在不同的环境中,起主导作用的因素不同,混凝土的劣化会有不同的表现。本课题研究了超高强高性能混凝土的抗氯离子渗透性。     

冻融循环、硫酸盐侵蚀和碱骨料反应的混凝土损伤鉴别方法

冻融循环、硫酸盐侵蚀和碱骨料反应的作用下,混凝土的破坏特征有共同之处,都表现为混凝土开裂、剥落、强度降低,并且都从混凝土表层往里逐渐发展,在实际工程中,需要根据各项损伤特征进行损伤类别的辨别。本文对这三种耐久性损伤破坏机理进行分析,对各自的破坏特征和反应条件进行对比分析,提出三种不同耐久性损伤破坏的工程鉴别方法,为开展混凝土结构耐久性分析评估奠定基础。     

硫酸盐和碳化耦合作用下混凝土劣化机理与耐久性评估研究进展

总结了硫酸盐和碳化耦合作用下混凝土耐久性侵蚀机理、侵蚀模型、耦合作用模式、侵蚀产物种类、试验方法和混凝土性能评价指标等方面的研究成果,指出混凝土耐久性侵蚀机理及产物方面的结论分歧较大,试验方法多源于现场经验总结或基于单一侵蚀方法的简单组合,与真实情况不符。有关硫酸盐和碳化耦合作用下混凝土耐久性劣化模型研究近乎空白。现有研究成果难以全面地表征混凝土耐久性侵蚀损伤和动态演变,无法准确地开展服役现场中的混凝土结构耐久性评估和使用寿命预测。     

对建筑结构耐久性设计的简讨

建筑物在使用过程中,常常会出现一些不关乎其现实安全的病害:钢筋锈蚀,混凝土碳化、开裂、渗水,挠度过大或位移超规等等,设计中对耐久性的考虑程度往往对这种病害有着直接或间接的影响。