持续荷载和氯盐环境耦合作用下梁劣化性能试验研究

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1、持续荷载和氯盐环境耦合作用下梁劣化性能试验研究-->1绪论1.1混凝土耐久性问题的重要性钢筋混凝土从发明到现在100多年的时间，以其特有的性能优势成为现代社会用量最大、最重要的建筑材料，现在全世界每年混凝土材料的使用量已经达到了100多亿吨，可以肯定的是在今后很长的一段时间内，混凝土结构在建筑结构中仍是主要的结构形式。现在无论在民用还是工业建筑均大量采用了钢筋混凝土建造，包括房屋住宅、桥梁工程、机场、高铁、码头、特种结构与高營结构及其他结构我国《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010)[3]中对于耐久性的设计是“混凝土结构的耐久性按正常使用极限状态控制，特点是随时间发展因材料

2、劣化而引起性能衰减。耐久性极限状态表现为：钢筋混凝土构件表面出现诱胀裂缝；预应力筋开始锈烛；结构表面混凝土出现可见的耐久性损伤（酥裂、粉化等）。材料劣化进一步发展还可能引起构件承载力问题，甚至发生破坏”　　持续荷载和氯盐环境耦合作用下梁劣化性能试验研究-->1绪论1.1混凝土耐久性问题的重要性钢筋混凝土从发明到现在100多年的时间，以其特有的性能优势成为现代社会用量最大、最重要的建筑材料，现在全世界每年混凝土材料的使用量已经达到了100多亿吨，可以肯定的是在今后很长的一段时间内，混凝土结构在建筑结构中仍是主要的结构形式。现在无论在民用还是工业建筑均大量采用了钢筋混凝土建造，包括房屋住

3、宅、桥梁工程、机场、高铁、码头、特种结构与高營结构及其他结构我国《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010)[3]中对于耐久性的设计是“混凝土结构的耐久性按正常使用极限状态控制，特点是随时间发展因材料劣化而引起性能衰减。耐久性极限状态表现为：钢筋混凝土构件表面出现诱胀裂缝；预应力筋开始锈烛；结构表面混凝土出现可见的耐久性损伤（酥裂、粉化等）。材料劣化进一步发展还可能引起构件承载力问题，甚至发生破坏”。混凝土结构工程设计中，人们能进行较为准确的分析和计算，在耐久性设计上只能凭经验去设计，所以大多工程师把重点放在了结构安全方面上，长此以往却忽视了耐久性对结构的影响。然而对混凝土结构

4、耐久性问题认识不足、重视不够，致使来自全世界有关混凝土结构劣化破坏的报道层出不穷。对我国三北地区的调查发现，处于水位变动区或受水浸润的钢筋混凝土结构在使用20-70年内均因反复冻融而导致破坏，不少水工建筑物不到10年就需要大修。天津新港从1958年到1985年共建造了25个码头泊位，使用短的在5-6年后就发现了梁、板、桩等构件有不同程度的损坏，影响码头的正常使用[4]。混凝土的耐久性问题贯穿于混凝土结构设计、材料选择、施工和运行管理全过程。一般研究混凝土的耐久性需要考虑结构形式、应力状态和环境条件（包括整体环境和局部环境）；根据研究对象来分，混凝土结构的耐久性研究包括环境层次、材料层

5、次和结构层次的研究。根据混凝土劣化的主导因素和作用机理，混凝土的耐久性问题研究主要集中在以下几个方面：冻融作用、水渗透、氯离子侵入、碳化作用、混凝土中的钢筋锈烛、硫酸盐侵烛、碱-骨料反应、体积变形造成混凝土开裂等。……..1.2多种因素影响下混凝土耐久性的研究目前对于单一因素作用下混凝土结构的耐久性问题，国内外已经开展了大量的研究工作，并且取得了很多相关成果，其中许多结论和经验公式己经在学术界达成共识，并且在实际工程中得到了广泛应用和验证。由于实际环境作用的复杂性，绝大多数实际工程中的混凝土结构并不是处于单一因素作用下工作的，而是受到荷载和现场实际环境多因素稱合作用，各因素产生的交互

6、作用使得实际服役过程中混凝土的破坏过程复杂化。如地处寒冷地区的混凝土结构要经受冻融循环和大气中二氧化碳的碳化作用；水利基础设施中的吊午梁、间门工作桥，近海和北方除冰盐环境中的混凝土公路桥梁，在承受持续荷载的作用同时，还受到环境中氯离子等物质的长期侵蚀，结构病害不断，长期处于带损伤服役状态。多因素稱合作用对混凝土结构耐久性的影响，已引起越来越多混凝土科学工的重视并且得到了不少研究成果。文献研究了荷载对混凝土碳化过程的影响，得出了不同应力水平对混凝土碳化的影响和弯曲荷载对混凝土碳化的影响。文献介绍了采用不同试验方法研究压应力和拉应力对混凝土抗渗性、氯离子扩散与混凝土中钢筋锈烛影响的工作情

7、况。文献研究了荷载与腐烛环境、冻融等相互稱合情况下，混凝土一系列耐久性能。混凝土结构在经受多种因素的共同作用时，其破坏并非各个单一因素作用的简单叠加，而是各种因素的交互协同作用，这不仅严重影响了这些基础设施的正常使用，而且给人民生命财产安全带来了巨大隐患。研究钢筋混凝土结构在多种因素耦合作用下的耐久性己经成为当下迫在眉睫的工程现实问题。……..2持续荷载和氯盐环境耦合作用下梁劣化性能试验2.1试验方案试验中所采用的钢筋混凝土梁尺寸为Z>x/7x/=l20m