混凝土结构耐久性的回顾与展望

混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式，但是由于其材料自身和使用环境的特点，使得混凝土结构存在严重的耐久性问题，这已经给各国带来了巨大的经济损失和财政负担，本文通过数据和工程实例说明混凝土结构耐久性问题的严重性，回顾了混凝土结构耐久性研究的发展状况，同时还系统地介绍了混凝土结构耐久性研究的主要内容，包括：混凝土的碳化、碱-集料反应和冻融破坏，氯离子侵蚀，钢筋锈蚀、混凝土构件耐久性和混凝土结构体系耐久性，最后展望了混凝土结构耐久性研究的发展方向。     

混凝土结构耐久性分析

结构的耐久性是结构必须满足的基本功能之一，既与设计、施工和材料等因素有关，又与使用环境和维护维修等条件有关，它直接影响结构的使用寿命．因此，在结构设计时，除满足结构的安全性、适用性外，必须对混凝土结构耐久性进行分析，以满足结构的功能要求．为此，本对混凝土结构的耐久性进行分析和研究，供有关设计人员参考．     

基于耐久性的结构混凝土研究

针对混凝土结构的耐久性问题,对结构混凝土的劣化进行了研究,并进而分析了高强混凝土、高性能混凝土以及高性能混凝土结构之间的相关关系,建立了高性能混凝土结构的方案模型,为进一步的工作提供了理论基础.     

混凝土结构耐久性分析

文章分析了混凝土冻融破坏的机理、碱-集料的反应及影响因素,提出了提高水工建筑物耐久性的措施.     

混凝土结构耐久性损伤研究

从物理、化学因素等各方面分析了混凝土结构受损伤的原因,着重阐述了混凝土结构耐久性损伤的机理,提出提高混凝土耐久性的措施.     

FRP加固混凝土结构耐久性研究

概述了FRP加固混凝土结构耐久性方面的研究成果,介绍了玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维3种复合材料加固混凝土结构在化学腐蚀、干湿循环和冻融循环条件下力学性能的变化情况和破坏机理,对如何提高纤维增强塑料加固混凝土结构耐久性及今后研究方向提出了几点建议和看法.     

混凝土结构耐久性的改进措施

分析了影响混凝土结构耐久性的各因素,依据改进耐久性的原理,从控制水灰比,保证水泥用量,掺外加剂、矿渣或粉煤灰等方面,提出了改进混凝土结构耐久性的措施.     

提高混凝土结构耐久性的探讨

阐述了混凝土结构耐久性研究的主要内容和提高混凝土结构耐久性的新方法。     

混凝土结构耐久性维修技术研究与应用

文章探讨总结了混凝土结构耐久性维修常规技术,结合某滨海核电站厂房钢筋腐蚀耐久性损伤工程实例,综合考虑环境状况、钢筋锈蚀诱因和结构剩余使用寿命,给出了耐久性维修策略,提出了混凝土结构定期检测与维修建议。     

基于可靠度的混凝土结构耐久性环境区划

以混凝土结构设计区划为研究对象,根据环境对混凝土结构寿命的影响程度,对影响混凝土结构耐久性的环境因素进行区域等级划分,并提出给定分区耐久性设计指标规定的基本方法.综合国内外研究成果,给出与耐久性有关的标准内部参照条件的确定原则及相应参数的基准参考值.针对碳化作用,结合环境温度、湿度和混凝土强度对混凝土碳化深度影响的试验研究,建立适合于区划的结构耐久性极限状态和耐久可靠指标及相应的预测模型,确定了结构耐久性寿命预测的概率方法.以预测的耐久寿命为主导标志,根据损伤梯度等分原则确定区域划分边界值,建立了全国版图范围内碳化侵蚀作用下的混凝土结构耐久性环境区域划分,给出了与现行规范相结合的利用区划进行混凝土结构耐久性设计的具体方法.     

混凝土桥梁耐久性2020年度研究进展

近年来,混凝土桥梁的耐久性引起广泛关注,混凝土桥梁的耐久性直接影响到长期服役桥梁的安全性和使用寿命,是桥梁研究的热点之一。目前,混凝土桥梁耐久性的研究主要分为两个方面：一是从材料的损伤机理层面入手,研究桥梁构件材料的破坏方式和影响因素,分析混凝土桥梁材料的耐久性影响作用机理;二是从桥梁结构的整体出发,研究桥梁耐久性能的设计、评估以及桥梁的养护方案等,探究提高混凝土桥梁结构耐久性的措施。为全面掌握混凝土桥梁耐久性的研究动态,从混凝土桥梁的设计、桥梁混凝土材料的耐久性研究、混凝土桥梁的钢筋锈蚀研究、混凝土桥梁的耐久性提升技术、不同服役环境对桥梁耐久性的影响、长期服役性能评估及寿命预测等方面对2020年关于混凝土桥梁耐久性的论文进行梳理,探讨未来混凝土桥梁耐久性的研究重点和发展方向。     

腐蚀环境下再生混凝土结构耐久性设计研究

为推广耐久性设计在再生混凝土结构工程设计中的应用,在考虑再生粗骨料来源的复杂性和再生混凝土初始损伤的影响基础上,结合近年来我国再生混凝土结构相关研究与应用成果,根据普通混凝土结构耐久性设计原则,分析研究腐蚀环境条件下再生混凝土结构的耐久性设计问题,然后确立腐蚀环境条件下再生混凝土结构耐久性设计的基本方法。结果表明:在再生混凝土与普通混凝土强度等级相同的情况下,当30%再生粗骨料取代率≤50%及再生粗骨料取代率50%时,钢筋保护层厚度应适当分别增加3 mm和5 mm,而再生混凝土养护时间应适当分别延长24 h和48 h。     

在役混凝土桥梁结构耐久性评估方法

对在役混凝土桥梁结构的耐久性进行评估是评价其工作性态是否满足设计要求的关键所在.将桥梁结构划分成桥梁结构、桥梁构成、桥梁构件3个层次，提出了桥梁构件划分方法与耐久性关键构件抽样法，并按照不同构件的耐久性劣化影响因素的差异选取了相应的包括构件环境作用因素指标在内的构件耐久性考核指标，从而建立了在役混凝土桥梁结构耐久性的3层次多指标的评估模型.并定义了桥梁结构全寿命周期的5个耐久性典型状态，以5个典型状态来评估桥梁现有耐久性水平，3个层次均划分为5个模糊等级，对应于完好、较好、较差、差、危险5个耐久性状态.基于模糊数学理论，将定性指标给予定量化，采用最优区间型隶属度函数确定构件的耐久性考核指标对各个模糊等级的隶属度，用可信度与频数统计（CMFS）方法确定权重，用综合隶属度评分法进行等级评定.基于以上分析，总结出在役混凝土桥梁结构耐久性评估流程，用Matlab语言编制了评估程序，用该程序对浙江省4座在役混凝土桥梁进行耐久性评估，评估结果与实际情况十分吻合.基于该程序开发的《公路混凝土桥梁耐久性评估软件系统1.0版》，已通过浙江省交通厅的鉴定并初步运用于浙江省公路桥梁管理系统，效果良好.     

湿热环境对FRP加固混凝土结构耐久性能的影响

对湿热环境下纤维增强塑料(FRP)力学性能以及FRP与混凝土粘结性能进行了试验分析,探讨了湿热环境对FRP加固混凝土结构耐久性能的影响.试验结果表明,湿热环境对GFRP力学性能有较大影响,对CFRP力学性能基本没有影响;湿热环境对FRP与混凝土的粘结性能有较大不利影响,对FRP加固混凝土结构耐久性能有不利影响.     

Modeling boundary and edge effect of chloride diffusion for durability design of concrete structures exposed in marine environment

According to the Fick＇s second law of diffusion, six analytical solutions of chloride profile in concrete were studied and discussed with regard to different boundary and initial conditions. In those analytical solutions, the most prevailing error-function solution which is based on semi-infinite assumption is the simple one, but may under-estimate the chloride content in concrete and over-rate the life time prediction of concrete structures. The experimental results show that compared with other solutions, the chloride content in concrete predicted by error-function model is the minimum, and the calculation difference produced by different analytical models should not be ignored. The influence of models on chloride content prediction is more than other environment and material coefficients in some time. In order to get a more realistic prediction model, modification to error-function model is suggested based on analysis and calculation examples concerning the boundary and edge effect.     

结构的时域可靠度和耐久性

对耐久性问题的研究促使人们考虑材料性能随时间变化的规律,但是耐久性与安全性、适用性之间并非相互独立,它们之间存在着密切的联系.通过对结构时域可靠度和耐久性的研究提出:安全性和适用性是对结构可靠性的基本分类,耐久性则是可靠性中涉及材料性能退化的特殊问题,它或者属于适用性,或者属于安全性;对耐久性问题,既可从时间角度进行分析和控制,也可从结构状态的角度进行分析和控制,而且两者对应的可靠概率相等,这一结论对于当前耐久性和可靠性的研究有着重要意义.     

掺合料对混凝土耐久性的影响

主要分析了混凝土耐久性和几种掺合料对混凝土耐久性的影响，并进行了一系列的试验研究，其中包括混凝土抗氯离子渗透能力、抗渗性能、抗冻融性能、抗碳化性能、抗碱一集料反应能力等．试验结果表明，掺合料的加入能使混凝土结构变得更为密实，从而明显改善混凝土的耐久性．